Exploration de l'électricité biphasée et de ses solutions ASI

Dans le paysage diversifié des systèmes d'alimentation électrique, si l'électricité monophasée et triphasée occupe souvent le devant de la scène, l'électricité biphasée, bien que moins répandue, a sa propre importance et ses propres applications. Comprendre l'électricité biphasée est essentiel pour les installations industrielles, commerciales et même certaines installations résidentielles spécialisées. Dans cet article approfondi, nous allons nous pencher sur les détails de l'électricité biphasée, y compris ses principes de fonctionnement, ses caractéristiques, ses applications et sa comparaison avec les systèmes monophasés et triphasés. En outre, nous verrons comment BKPOWER, un fournisseur de premier plan de solutions d'alimentation sans interruption (ASI), propose des produits ASI sur mesure pour les environnements électriques biphasés, garantissant une protection fiable de l'alimentation et un fonctionnement sans faille.

Ⅰ. Introduction à l'électricité biphasée

1. Définition et concept

L'électricité biphasée, également connue sous le nom de bifilaire, biphasée ou biphasée dans certains contextes, est un système d'alimentation en courant alternatif (CA) qui consiste en deux tensions ou courants sinusoïdaux déphasés de 90 degrés l'un par rapport à l'autre. Dans un système biphasé traditionnel, il y a généralement deux fils sous tension et parfois un fil neutre en fonction de la configuration. Ce déphasage de 90 degrés crée une alimentation électrique plus équilibrée par rapport aux systèmes monophasés et présente certains avantages dans des applications spécifiques.

Mathématiquement, si nous représentons la tension d'une phase par

la tension de l'autre phase peut être exprimée comme suit 

où

sont les tensions maximales des deux phases,ω est la fréquence angulaire, et t est le temps.

2. Contexte historique

L'électricité biphasée a connu son heure de gloire dans les premiers temps de l'industrie électrique. Elle était largement utilisée à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, notamment pour alimenter les moteurs électriques et les systèmes d'éclairage dans certaines régions. Cependant, avec l'évolution de l'infrastructure électrique, les systèmes triphasés ont progressivement gagné en popularité en raison de leur plus grande efficacité de transmission de l'énergie et de leur meilleure adéquation aux applications industrielles à grande échelle. Malgré cela, l'électricité biphasée persiste dans certains créneaux où ses caractéristiques uniques en font un choix privilégié.

Ⅱ. Principes de fonctionnement de l'électricité diphasique

1. Génération

L'électricité biphasée peut être produite dans les centrales électriques à l'aide de générateurs spécialisés. À l'intérieur du générateur, deux ensembles de bobines sont disposés à un angle de 90 degrés l'un par rapport à l'autre. Lorsque le rotor du générateur tourne, il crée un champ magnétique qui induit des courants alternatifs dans ces deux ensembles de bobines. En raison de la disposition angulaire des bobines à 90 degrés, les courants induits dans chaque bobine ont une différence de phase de 90 degrés, ce qui se traduit par une sortie caractéristique biphasée.

2. Transmission et distribution

Une fois produite, l'électricité biphasée est transportée par les lignes électriques jusqu'aux utilisateurs finaux. Comme pour les autres systèmes électriques, elle peut passer par des transformateurs dans les sous-stations pour ajuster la tension à un niveau approprié pour la distribution. Dans le réseau de distribution, l'électricité biphasée est acheminée jusqu'aux locaux des consommateurs, où elle peut être utilisée pour alimenter divers appareils électriques conçus pour fonctionner avec de l'électricité biphasée.

Ⅲ. Caractéristiques de l'électricité biphasée

1. Fourniture d'énergie

Par rapport à l'électricité monophasée, les systèmes biphasés peuvent fournir une alimentation électrique plus équilibrée et continue. Le déphasage de 90 degrés entre les deux phases permet d'atténuer les fluctuations de puissance, ce qui est bénéfique pour l'alimentation de certains types de moteurs et d'équipements électriques. Cette alimentation équilibrée peut réduire les vibrations et le bruit des moteurs, ce qui prolonge la durée de vie des équipements et les rend plus efficaces.

2. Tension et courant

Dans un système biphasé, la tension entre les deux fils sous tension est généralement plus élevée que dans un système monophasé. Les valeurs exactes de la tension peuvent varier en fonction de la région et de l'application spécifique. Par exemple, dans certains systèmes plus anciens, la tension entre les deux phases peut être d'environ 240 volts, tandis que la tension entre chaque phase et le neutre (s'il existe) peut être de 120 volts. Le courant dans un système biphasé a également ses propres caractéristiques, les courants des deux phases interagissant d'une manière qui affecte la consommation d'énergie globale et les performances des appareils connectés.

Ⅳ. Applications de l'électricité diphasique

1. Applications industrielles

Dans certains environnements industriels, l'électricité biphasée est encore utilisée, en particulier pour alimenter des types de moteurs spécifiques. Certaines usines de fabrication plus anciennes ou des installations dotées d'équipements anciens peuvent s'appuyer sur des moteurs biphasés pour des tâches telles que les opérations de convoyage, l'usinage à petite échelle et certains types de pompes. L'alimentation équilibrée des systèmes biphasés peut être avantageuse pour ces applications, en assurant un fonctionnement régulier et fiable des machines.

2. Applications commerciales et résidentielles

Dans certains bâtiments commerciaux, en particulier ceux qui ont des besoins électriques spécifiques, l'électricité biphasée peut être utilisée pour alimenter des équipements tels que certains types d'unités de climatisation, des systèmes d'éclairage avec des considérations de conception spécifiques, ou des systèmes de distribution électrique à petite échelle. Dans de rares cas, certaines zones résidentielles plus anciennes ou des maisons construites sur mesure avec des configurations électriques uniques peuvent également incorporer l'électricité biphasée pour des appareils ou des systèmes spécifiques.

Ⅴ. Comparaison avec l'électricité monophasée et triphasée

1. 2 phases ou monophasé

• Capacité de puissanceLes systèmes biphasés ont généralement une capacité de production d'énergie plus élevée que les systèmes monophasés. La puissance équilibrée des systèmes biphasés permet un fonctionnement plus efficace de certains appareils électriques, en particulier des moteurs, par rapport au flux de puissance unidirectionnel des systèmes monophasés.
• Efficacité: En termes de transmission et d'utilisation de l'énergie pour des applications spécifiques, l'électricité biphasée peut offrir une meilleure efficacité. La réduction des fluctuations de puissance et le flux de courant plus équilibré entraînent une diminution des pertes d'énergie et une amélioration des performances de l'équipement connecté. Cependant, les systèmes monophasés sont plus simples et plus couramment utilisés dans les applications résidentielles de faible puissance et les applications commerciales à petite échelle en raison de leur facilité d'installation et de leur coût inférieur.

2. 2 phases vs. 3 phases

• Capacité de puissance: Les systèmes triphasés ont une capacité de production d'énergie nettement supérieure à celle des systèmes biphasés. La configuration triphasée, avec son déphasage de 120 degrés, permet de transmettre des quantités d'énergie beaucoup plus importantes, ce qui en fait le choix privilégié pour les applications industrielles et commerciales à grande échelle.
• Complexité et coûtLes systèmes biphasés sont moins complexes que les systèmes triphasés. Ils nécessitent moins de fils et un équipement électrique moins complexe dans certains cas, ce qui peut se traduire par des coûts d'installation et de maintenance moins élevés. Toutefois, les systèmes triphasés offrent un meilleur rendement global et une plus grande fiabilité pour les applications à haute puissance, malgré un investissement initial plus élevé.

Ⅵ. Exigences relatives aux ASI pour les systèmes électriques biphasés

1. Considérations particulières

Lorsqu'il s'agit de fournir une alimentation de secours pour des systèmes électriques biphasés, les onduleurs doivent être spécifiquement conçus pour gérer les caractéristiques uniques de l'alimentation biphasée. Il s'agit notamment de la capacité à détecter et à répondre avec précision aux changements de tension et de courant dans le système biphasé, ainsi que de la capacité à fournir une alimentation de secours stable avec la relation de phase correcte. Une ASI pour un système biphasé doit également être capable de gérer les besoins spécifiques en énergie des appareils connectés, afin d'assurer un fonctionnement sans faille pendant les coupures de courant.

2. Principales caractéristiques des onduleurs biphasés

• Phase - Conception sensible: Un onduleur biphasé doit avoir une conception sensible à la phase qui peut surveiller et maintenir la différence de phase de 90 degrés entre les deux phases. Cela garantit que l'alimentation de secours fournie est conforme aux exigences de l'équipement biphasé connecté.
• Régulation de la tension: Comme les autres onduleurs, un onduleur biphasé doit avoir des capacités de régulation de la tension efficaces. Il doit être capable de stabiliser la tension biphasée entrante en fonctionnement normal et de fournir une tension de sortie stable en mode secours pour protéger les appareils connectés des fluctuations de tension.
• Capacité de la batterie et gestion: Une capacité de batterie adéquate est cruciale pour qu'un onduleur biphasé fournisse un temps de sauvegarde suffisant. En outre, un système intelligent de gestion de la batterie est nécessaire pour optimiser la charge et la décharge de la batterie, prolonger sa durée de vie et garantir des performances fiables pendant les coupures de courant.

Ⅶ. Solutions ASI 2 phases de BKPOWER

1. Gamme de produits

BKPOWER propose une gamme complète de produits UPS spécialement conçus pour les systèmes électriques biphasés. Nos onduleurs biphasés sont disponibles dans différentes capacités, allant des petits modèles adaptés à la protection des équipements essentiels dans les bâtiments commerciaux ou les petites installations industrielles aux unités de grande capacité capables de prendre en charge les systèmes électriques biphasés à grande échelle dans les installations industrielles.

2. Technologies avancées

• Onduleurs sensibles à la phase: Nos systèmes ASI biphasés sont équipés d'onduleurs avancés sensibles à la phase qui peuvent contrôler avec précision la relation de phase entre les deux phases de sortie. Cela garantit que l'alimentation de secours fournie correspond parfaitement aux appareils biphasés connectés, évitant ainsi tout dommage potentiel dû à un alignement incorrect des phases.
• Régulation intelligente de la tension: Les onduleurs biphasés de BKPOWER sont dotés d'une technologie intelligente de régulation de la tension. Ils peuvent détecter automatiquement les fluctuations de tension dans l'entrée biphasée et ajuster la tension de sortie en temps réel, fournissant une alimentation stable et propre à l'équipement connecté. Cela permet non seulement de protéger les appareils contre les problèmes liés à la tension, mais aussi d'améliorer l'efficacité globale du système électrique.
• Batteries de haute qualité et gestion des batteries: Nous utilisons des batteries de haute qualité dans nos onduleurs biphasés, provenant de fabricants de premier plan. Ces batteries offrent une densité énergétique élevée, une longue durée de vie et des capacités de charge rapide. Associées à notre système intelligent de gestion de la batterie, qui surveille l'état de la batterie, optimise la charge et fournit des alertes précoces en cas de problèmes potentiels de la batterie, nos solutions d'ASI biphasées garantissent une alimentation de secours fiable et de longue durée.

3. Personnalisation et assistance

Comprenant que les différents systèmes électriques biphasés ont des exigences uniques, BKPOWER offre des options de personnalisation pour nos produits UPS biphasés. Notre équipe d'experts peut travailler en étroite collaboration avec les clients pour évaluer leurs besoins spécifiques en matière d'alimentation, la configuration de leurs équipements et leurs exigences en matière de temps de sauvegarde, puis concevoir une solution d'ASI qui répond à leurs spécifications exactes. En outre, nous fournissons un support après-vente complet, y compris des conseils d'installation, des services de maintenance et une assistance technique, garantissant à nos clients une expérience sans souci avec nos onduleurs biphasés.

Ⅷ. Conclusion

L'électricité biphasée, bien qu'elle ne soit pas aussi répandue que les systèmes monophasés et triphasés, occupe une place à part dans l'industrie de l'énergie électrique. Ses caractéristiques uniques, telles qu'une alimentation équilibrée et des relations tension-courant spécifiques, la rendent adaptée à certaines applications industrielles, commerciales et résidentielles. Lorsqu'il s'agit d'assurer une alimentation de secours fiable pour les systèmes électriques biphasés, la gamme de solutions UPS biphasées spécialisées de BKPOWER se distingue. Avec des technologies avancées, des composants de haute qualité et des options personnalisables, nos produits UPS biphasés offrent une combinaison parfaite de fiabilité, d'efficacité et de performance. Que vous exploitiez une installation industrielle avec des équipements biphasés, que vous gériez un bâtiment commercial avec des exigences électriques spécifiques ou que vous soyez confronté à une installation électrique résidentielle unique, BKPOWER a la solution ASI biphasée qu'il vous faut. Contactez-nous dès aujourd'hui pour découvrir notre gamme de produits et faire l'expérience de la différence en matière de protection de l'alimentation pour les systèmes électriques biphasés.

Références

Organisation internationale de normalisation (ISO)Site officiel : www.iso.org

Commission électrotechnique internationale (CEI)Site officiel : www.iec.ch

Underwriters Laboratories (UL)Site officiel : www.ul.com

Comité européen de normalisation (CEN)Site officiel : www.cen.eu

Standardization Administration of China (SAC) Site web officiel : www.sac.gov.cn

Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA)Site web officiel : www.cnESA.org