¿Por qué los sistemas eléctricos balanceados de 2 fases tienen un desplazamiento de fase de 90 grados? ¿Por qué no son 180 grados?

Considere para qué se utilizan los sistemas polifásicos. Su uso más importante es conducir motores de inducción, ya que pueden crear un campo magnético giratorio. Un sistema trifásico hace un muy buen trabajo en esto. Una sola fase impulsará un motor de inducción, pero no arrancará por sí solo y se deben aplicar varios trucos, como polos divididos con un giro corto o un devanado de condensador.

Un sistema bifásico de 180 grados, como el que se suministra a los hogares estadounidenses, tampoco funcionará con un motor de inducción, porque las fases son opuestas entre sí y se mueven de esta manera, pero eso no ocurre nunca. Pero con un sistema de 90 grados, primero tira una fase, y luego la que está a su derecha (90 grados), y redondea nuevamente. Tenemos un campo giratorio.

El sistema de fase dividida utilizado en los hogares de EE. UU. (120 / 240V) a menudo se llama 2 fases. Pero esto es realmente una sola fase. Los primeros sistemas polifásicos de CA, instalados por Westinghouse & Tesla, utilizaron un sistema de 90 grados de 2 fases. El problema con esto era que si usaba 3 cables: 2 cables calientes y un neutro, las corrientes neutras no se cancelan como lo hacen con 3 fases. Esto se puede resolver con un sistema de 4 cables (o 4 cables calientes más un neutro). Entonces las corrientes neutrales se cancelan.

Ahora resulta que realmente tenemos un sistema de 4 fases, que es consistente con 360 grados / 90 grados.

Cuatro de los (12) generadores de dos fases de 1000 caballos de fuerza en la Planta de Energía de Corriente Alterna en la Feria Mundial, Chicago, 1893. (Cortesía de Neuronet)

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Peter Hand es correcto en todos los sentidos, excepto en la forma más simple de pensar. De AC trifásico industrial, seleccione neutro (que debería estar fundado en tierra), cualesquiera otras dos frases. Cualquiera de los dos está desfasado 90 grados por razones que Peter afirma. Ah, y así es como los generadores generan energía. Sus devanados, tres de ellos, están diseñados de esta manera.

La idea es tener un vector de flujo giratorio en los motores de inducción, por lo que los motores trifásicos tienen tres bobinas de campo a 120 grados, mientras que los motores bifásicos tienen dos a 90 grados. Si las fases fueran 180 grados una de la otra, los campos de la bobina estarán separados 180 grados (hablando geométricamente) y el vector giratorio no podría reproducirse.