Kupnja jednofaznog ili trofaznog agregata

Jednofazni i trofazni agregati su možda veoma slične naprave sa istom ulogom u procesu proizvodnje električne energije, ali tvrtke i upravitelji zgrada ne bi trebali pogriješiti i zanemariti razlike u energetskim potrebama svojih objekata. Iako se oba mogu koristiti ili u proizvodnji električne energije za komercijalnu i industrijsku opremu u primjerima kada nemamo pristupa do električne energije ili kao alternativna energija u slučaju prekida rada, ljudi se stalno pitaju koje su razlike između jednofaznih i trofaznih agregata, što svaki od njih može napajati i koliko dugo.

To su prirodna pitanja. Kao vlasnik tvrtke ili imanja, upravitelj objekta ili jednostavno pojedinac koji želi da njegova postrojenja rade 24 sata dnevno bez brige o skupim zastojima ili prekidima proizvodnje, ključno je razumijevanje razlika trofaznog motora. Štoviše, ako odaberete pogrešnu vrstu, sigurno ćete iskusiti više neprijatnosti nego što ste ih imali prije - od slabe i neispravne struje, vrtoglavih računa za energiju ili do čitave flote neispravne agregata.

Prvi korak prije kupnje agregata je informirati se. Što je jednofazni, a što trofazni agregat? Vodimo vas kroz njihove paralele, razlike i primjene, tako da možete napraviti pravi odabir za vaše potrebe.

Prije nego što se upustimo u tehničke detalje, evo što trebate znati o sličnostima koje čine temelj oba tipa agregata:

• Oba koriste izmjeničnu struju (AC): izmjenična struja je vrsta električne struje koja zapravo mijenja smjer umjesto da teče kontinuirano u jednom smjeru. To znači da je izmjenična struja nešto varijabilnija od ostalih električnih struja, ali proizvodi više razine snage.
• Oba sadrže cikluse snage: strujanje izmjenične struje radi u ciklusima, s vršnim i nižim izlazima, što temelji na tome kako se elektroni kreću svojim izmjeničnim stazama. Jednofazni agregati proizvode i oslanjaju se na jedan izmjenični tok s jednim ciklusom gore-dolje, dok trofazni agregati proizvode i kruže tri ciklusa istovremeno.

Razlike između jednofaznih i trofaznih agregata

Dok su jednofazni i trofazni agregati izgrađeni na istom konceptu protoka izmjenične struje, postoji jedna temeljna razlika po kojoj su i dobili ime. Svaki koristi različiti broj provodnih žica za pružanje izlazne snage. Provodne žice omogućuju svakom agregatu da proizvede različitu količinu izlazne snage.

Ciklusi snage ovih agregata su njihova najveća razlika. Kao što smo već spomenuli, jednofazni agregati proizvode jedan AC protok koji varira od 170 stupnjeva do -170 stupnjeva. Kontinuirani oscilirajući val doseže svoj vršni izlaz, kada se generira najveća snaga, i vraća se na niski izlaz. S jednom strujom teže je proizvesti velike količine energije jer se val neprestano spušta.

Isti koncept vrijedi za trofazne agregate, iako oni proizvode energiju kroz tri različite vodljive žice i neutralne žice uzemljenja. Ove žice, ili faze, sve su pomaknute za 120 stupnjeva i sinkronizirane su tako da se nikad ne dodiruju niti križaju. Odstupanje faza osigurava da jedan od tri vala dosegne svoj vrhunac u bilo kojem trenutku. Ovaj raspored osigurava ravnomjerniju i kontinuiraniju izlaznu snagu jer ne morate čekati da vodiči dostignu svoj vrhunac.

Trofazni agregati su u biti tri pojedinačne faze smještene u jednoj jedinici, što im omogućuje proizvodnju daleko veće izlazne snage. Gledajući obje vrste agregata, svaki iste veličine, trofazni agregat ima 180% veći kapacitet od jednofaznog modela. Ta razlika je značajna, pogotovo kada vam je potrebna sva snaga koju možete dobiti.

Trofazni agregati znatno su snažniji od svojih jednofaznih ekvivalenata. Kontinuirani trofazni ciklus koristi ta tri vodiča kako bi agregat dobio viši faktor snage, čineći trofazne modele idealnim za velike primjene kao što je napajanje industrijskih strojeva. U međuvremenu, jednofazni agregati idealni su samo za manje primjene poput napajanja kućanskih aparata.

Kako jednofazni agregat proizvodi snagu

Kao što mu ime sugerira, jednofazni agregat koristi jedan izmjenični val opisan gore za proizvodnju snage. Budući da rade samo iz jedne "linije" snage proizvedene između malog broja provodnih žica - ponekad samo dvije - i ta linija ima izlazne cikluse gore-dolje, jednofazni agregati neće pružiti tako stabilan izvor energije u usporedbi s njegovim trofaznim parnjakom.

Srećom, čak ni na najnižoj točki, jednofazni agregati ne "ispadaju" u potpunosti. Niske ciklusne struje obično bi trebale ostati neprimjetne osim ako ovaj tip agregata nije preopterećen. To je razlog zašto ne primjećujete treptanje svjetla u prostoriji dok su svjetiljke uključene. Komercijalna svjetla osnovna su primjena jednofaznih agregata, ali se okreću tako brzo da je treperenje uzrokovano trenutnim niskim točkama neprimjetno ljudskom oku.

Jednofazni agregat sadrži slijedeće karakteristike:

• Sadrži jednu struju proizvedenu naponom
• Najmanje će imati samo dvije komponente namotaja koje pune cijeli sustav
• Općenito koristi manje vodljivi namotaj
• Niži početni troškovi kupnje, ali veći troškovi održavanja
• Smije se opteretiti samo manjim potrošačima, kao što su pojedinačna svjetla, elektronika ili uređaji
• Jedan ciklus čini ga manje učinkovitim, manje snažnim i sklonijim prekidu napona

Kako trofazni agregat proizvodi snagu

Trofazni agregat proizvodi snagu kroz tri sekvencirane struje koje teku istovremeno. Te struje zahtijevaju jači temeljni napon, ali uz ovu postavku, imat ćete kontinuiranu snagu generiranu iz vaše jedinice.

Štoviše, ta moć nije samo postojanija, nego je i jača. Trofazni agregat oblikuje svoje tri žice provodnika i jednu neutralnu žicu tako da se mijenjaju pod kutom od 120 stupnjeva i da mogu održavati snagu za intenzivnije primjene i strojeve predviđene za kritične upotrebe. Promjena od 120 stupnjeva znači da dok je ciklus jedne struje na najnižoj vrijednosti, drugi će biti na najvišoj, nudeći komplementarne valne duljine koje rade tangentno kako bi isporučile stabilne količine snage.

Trofazni agregati postižu ravnotežu između dostavljene energije i troškova izgradnje i održavanja. Imaju i dodatni bonus jer su svestraniji. Operateri mogu odabrati sinkronizaciju sva tri strujna ciklusa za napajanje jednog velikog komada industrijske opreme. Ili, na svaku žicu provodnika mogu se spojiti tri manja komada opreme na pojedinačne strujne linije unutar istog trofaznog agregata. To jeste, može da radi i u režimu jednofaznog agregata.

Trofazni agregat ima slijedeća svojstva:

• Tri istodobne struje proizvedene naponom koje fluktuiraju u intervalima od 120 stupnjeva
• Za punjenje cijelog sustava potrebne su najmanje tri bakrene komponente provodnika
• Koristi zamršenije namatanje ili ožičenje općenito, iako je lakše i učinkovitije
• Opterećenja mogu biti teška i industrijska, kao i raspodijeljena na brojne lakše primjene
• To je ekonomičniji, robusniji i pouzdaniji tip agregata

Tri provodnika daju ovim agregatima veći faktor snage. Trofazni agregati daju veći izlazni napon, što im omogućuje napajanje većih i složenijih sustava. Neke tvrtke, aplikacije i objekti mogu zahtijevati više napone za učinkovito napajanje svojih sustava. Ovdje su tri provodne žice najvrjednije i često su potrebne za rad.

Prednosti trofaznog agregata

Razumijevanje funkcionalnih i mehaničkih prednosti trofaznog agregata igra značajnu ulogu u odabiru onog koji vam najbolje odgovara.

Međutim, iako se jednofazna i trofazna struja često međusobno sukobljavaju, valja napomenuti da je odlučujući element u vašoj odluci o kupnji ono za što ćete koristiti ovaj agregat. To je intuitivno pitanje i pomoći će vam da sami vidite stvarne prednosti agregata umjesto da se oslanjate samo na zbunjujuće specifikacije ili glasne prodavače.

Za industrijske, komercijalne i poljoprivredne primjene, trofazni agregati su vaš najsigurniji izbor. Prednosti trofaznih agregata za ove industrije su opsežne, uključujući:

• JAČI, IZDRŽLJIVIJI I POUZDANIJI
• NIŽI UKUPNI TROŠKOVI
• MANJE ALUMINIJUMA ILI BAKRA PO GENERIRANOM KILOVATU
• MANJI MOMENT SILE
• SUPERIORNI FAKTOR SNAGE

Valja ponoviti da je najznačajnija prednost trofaznih agregata njihova visoka izlazna snaga i još veća učinkovitost. Oni su radni konji industrijske opreme, teških strojeva, velikih uredskih zgrada i objekata podjednako, isporučujući stabilne tokove električne energije koji su glavni u operacijama s velikim zahtjevima.

Iako ih je možda skuplje nabaviti, trofazni agregati su pobjednici kada se radi o održavanju i ažuriranju sustava. Oni su stabilniji i otporniji zbog manjeg trošenja i habanja od momenta sile, velikih opterećenja, pulsirajuće raspodjele i više. Štoviše, kada uračunate slučajeve zastoja sustava ili zaustavljanja proizvodnje zbog jednofazne degeneracije i zakrpa, trofazni agregati postaju još konkurentniji što se tiče troškova.

Osim toga, pokretanje nekoliko jednofaznih agregata može biti skupo kada pokušavate napajati velike potrošače. Za isti napon i snagu, trošak prijenosa za trofazni agregat manji je od jednofaznog.

Ovo u početku zvuči zbunjujuće, budući da postoji više žica uključenih u agregat s tri ciklusa u usporedbi s tradicionalnom jednom ili dvije žice. Međutim, trofazni agregati zapravo imaju ono što se zove manji prijenos snage, što znači da im je potrebno manje vodljivih materijala za proizvodnju iste količine energije.

U ovom slučaju to znači da trofazni agregati imaju lakše bakrene ili aluminijske komponente ožičenja od jednofaznih agregata, što cijelu jedinicu čini potencijalno lakšom, ali ipak učinkovitijom.

Manji moment sile u vašem agregatu znači manje mehaničkih vibracija. Ovo zauzvrat pomaže u nadopunjavanju vrhunske pouzdanosti trofaznog agregata u odnosu na jednofazni agregat.

Visoke razine momenta sile uzrokovat će spiralu učinaka poput domina na vašu jedinicu. Vaši AC valovi postaju poremećeni i manje stabilni, jer se magneti pomiču s mjesta ili druge težine i sile oštećuju mehaniku, što onda znači nepravilne cikluse. S harmoničnim ciklusima kao okosnicom tipova AC agregata, dobit ćete manje čvrstu i manje funkcionalnu trofaznu jedinicu.

Većina trofaznih agregata ima prosječni faktor snage 0,8. To je gotovo 1,5 puta više od tipičnog faktora snage jednofaznog agregata iste veličine i težine. Viši faktori snage znače više vrijednosti izlazne snage iz agregata.

Kada izabrati jednofazni a kada trofazni agregat?

Glavni faktor u odabiru agregata je to za šta ćete ga koristiti. Točnije, koju opremu želite povezati na svoj agregat i koliko dugu autonomiju želite.

Kada se odlučiti za jednofazni agregat?

Vlasnici tvrtki i upravitelji objekata trebali bi razmisliti o odabiru jednofaznih agregata kada aplikacije zahtijevaju snagu manju od 240 kW. Oni nisu idealni za napajanje napredne opreme ili opreme koja radi non-stop osim ako ta oprema nije visoko specijalizirana ili je na neki način zaštićena drugim izvorom napajanja.

Upraviteljima zgrada ili operaterima ne preporučuje se korištenje jednofaznih agregata za većinu glavnih sustava njihovih objekata. Ti sustavi uključuju stvari poput grijanja, hlađenja, ventilacije zraka, dizala, velikih elektroničkih sustava i industrijske ili proizvodne opreme. Svaki od njih vjerojatno neće moći funkcionirati bez odgovarajućeg izvora visoke izlazne snage, poput onog koji se isporučuje s trofaznom strujom.

Budući da su jednofazni agregati najbolji za stambene namjene, preporučuju se samo za uređaje i opremu male snage, kao što su:

• stolna ili prijenosna računala
• Individualni sustavi rasvjete
• Televizije
• Modemi
• Rezervni prijenosni agregati

Kada se odlučiti za trofazni agregat?

Trofazni agregati su jasan izbor za komercijalnu i industrijsku upotrebu. Mogu izdržati duže vrijeme rada, izdržati više napone i raditi s maksimalnim stupnjem stabilnosti i pouzdanosti.

Posebno je važno za vlasnike tvrtki i upravitelje objekata opremiti svoje zgrade trofaznim agregatima u slučaju nestanka struje ili hitnim slučajevima. U nekim industrijama nestanak struje može stajati tisuće u troškovima po minuti — da ne spominjemo, u nekim slučajevima živote dovesti u opasnost. Bez rezervnog izvora napajanja, vaš objekt riskira gubitak prihoda, te nastanak mnogobrojnih povreda i neprijatnosti.

Trebali biste odabrati trofazni agregat ako se vaše postrojenje ili rad oslanjaju na bilo što od sljedećeg:

• Industrijska oprema: veliki motori, komercijalni hladnjaci, transportni sustavi i strojevi za industrijsku proizvodnju
• HVAC sustavi: centralna klimatizacija, komercijalni ili industrijski električni kotlovi, peći, grijači prostora i ventilacija zraka — uključujući ispušne, opskrbne ili uravnotežene sustave
• Teška poljoprivredna oprema: agregati pogonjeni traktorima, veliki alternatori pokretani motorom i otvorene rezervne jedinice

Industrije i situacije u kojima su potrebni trofazni agregati

Trofazni agregati neophodni su za mnoge situacije. Bez odgovarajućih trofaznih agregata za pomoćne operacije, povećanje određenih dijelova opreme ili proizvodnju energije na terenu, nemoguće je da sljedeće industrije funkcioniraju na vrhuncu produktivnosti.

• MALE SERIJE I KONTINUIRANA PROIZVODNJA
• PROCESORI HRANE I PIĆA
• VIŠEKATNE POSLOVNE ZGRADE, TORNJEVI I NEBODERI
• POLJOPRIVREDNA OPREMA, PRIKLJUČCI I ELEKTRIČNI ALATI
• PODATKOVNI CENTRI

Brojna istraživanja pokazala su da proizvođači najviše mogu izgubiti nestankom ili prekidom napajanja. Bilo da se radi o proizvodnim linijama za male serije ili o pogonu za proizvodnju koji radi non-stop, proizvodnja zna koliko je vitalan pouzdan izvor energije industrijske razine. Upravitelji objekata rade na tome da osiguraju da su njihove električne mreže sigurne i održive, kao i da ih zaštite vlastitim pričuvnim 3-faznim agregatima kako bi strojevi radili i računalni sustavi bili regulirani. Bez toga, objekt će biti beživotan.

Kvarljiva hrana i piće oslanjaju se na kontinuiranu snagu kako bi održali rad hladnog hlađenja i drugih metoda konzerviranja. S inventarom koji je izuzetno podložan kontaminaciji i skraćenim ili oštećenim životnim vijekom, jedan vas nestanak struje može prisiliti da izbacite tisuće proizvoda.

Menadžeri obrade hrane i pića trebali bi imati kompletan paket 3-faznih pomoćnih agregata na lokaciji kako bi pomogli u ovim trenucima potrebe — barem kako bi održavali regulirane temperature i cikluse ventilacije zraka sterilnim.

Veliki i složeni električni sustavi ugrađeni u višekatnice zahtijevaju jednako dinamičan sustav. Trofazni agregati prirodni su izbor za inženjere elektrotehnike i upravitelje zgrada za regulaciju snage na svakom katu. Štoviše, ove razine snage moraju biti dosljedne bez obzira na priču ili njene zahtjeve za električnom energijom. Samo 3-fazni agregati imaju svestranost za distribuciju struje u više aplikacija, kao i postojanost i ujednačenost koja je potrebna visokim zgradama.

Nekoliko izvora energije može zadovoljiti zahtjeve poljoprivrednih radova. Električna energija je neophodna za funkcioniranje farmi u gotovo svakoj grani, od regulacije temperature i ventilacije u objektima za držanje stoke do napajanja sustava za navodnjavanje ili strojeva za sadnju i žetvu. S ovim operacijama koje se odvijaju svakodnevno, statični i prijenosni 3-fazni agregati su izbor napajanja za nadopunu postojećih sustava ili povećanje funkcionalnosti priključaka i alata za terensku opremu.

Kako se pohrana podataka temeljena na oblaku i vanjskim izvorima nastavlja povećavati, tako raste i važnost napajanja tih centara. Ovi ogromni objekti ne mogu riskirati prekid napajanja - čak ni na nekoliko minuta - budući da prekidi stvaraju mogućnost nepovratnog gubitka ili oštećenja zapisa povrh kasnijih komplikacija odgovornosti. Oni u financijskom, telekomunikacijskom, zdravstvenom ili IT sektoru trebaju pouzdane podatkovne centre koje pokreću 3-fazni izvori napajanja kako bi transakcije podataka bile glatke, sigurne i bez kvarova.