Monophasé vs Triphasé : Différences clés expliquées

Au 21^e siècle, il n'y a pas à nier que l'électricité a rendu la vie beaucoup plus facile. De l'application de l'alimentation monophasée dans les résidences et l'utilisation domestique à petite échelle aux grandes industries et entreprises utilisant la technologie triphasée, il n'y a pas à nier que le travail efficace est en plein essor en ce moment.

La question est : Pourquoi la préférence pour un type d'alimentation plutôt que l'autre dans certains endroits ? Diffèrent-ils autant ?

Dans cet article, nous allons approfondir ces deux phases. De plus, nous vous donnerons des conseils sur les moyens de choisir une alimentation de phase appropriée.

(Une forme d'onde de puissance monophasée avec un angle de 360°)

1. Qu'est-ce que la phase en électricité ?

Une phase est une tension ou un courant qui existe dans un fil ou un câble neutre. La plupart du temps, elle produit des signaux électriques sous forme d'onde. Ensuite, la forme d'onde subit une interprétation par un oscilloscope. De plus, vous pouvez déterminer une phase par le type d'unité en connaissant la charge qu'ils distribuent.

(Lecture sinusoïdale sur un oscilloscope)

2. Qu'est-ce que l'alimentation monophasée ?

Aussi connue sous le nom de tension résidentielle, l'alimentation monophasée fonctionne en changeant la tension de puissance CA simultanément. Elle fait cela via un système coordonné.

De plus, elle utilise deux fils, phase et neutre, lors de la distribution de puissance. Le fil neutre fournit un chemin pour les courants de retour tandis que le fil de phase distribue la charge de courant standard. Le type de transmission de puissance forme une seule onde sinusoïdale avec une tension d'environ 230V. En outre, elle atteint une fréquence qui approxime 50 Hz.

(Application d'une alimentation monophasée dans une zone résidentielle)

Quelques mérites de l'alimentation monophasée incluent :

• Premièrement, elle distribue l'électricité pour les usages domestiques et dans les maisons résidentielles. Deuxièmement, c'est à cause de la faible transmission de puissance, qui est favorable pour la plupart des appareils.
• Ensuite, elle est simple et apparaît ordinaire. De plus, l'unité compacte et légère favorise seulement une petite quantité de transmission dans les cas où la tension est élevée.
• Enfin, elle est idéale pour les unités de faible puissance s'élevant à 5 HP.

Démérites

• Malheureusement, elle ne peut pas alimenter des charges électroniques volumineuses comme dans les industries.
• Ensuite, les moteurs d'un fonctionnement monophasé ont tendance à avoir une durée de vie plus courte.
• Aussi, vous pourriez avoir besoin d'ajouter un autre circuit car l'alimentation initiale peut être inefficace.

3. Qu'est-ce que l'alimentation triphasée ?

Comme son nom l'indique, une alimentation triphasée a trois fils de puissance différents qui offrent des services électriques en alternant les courants. Les fils de phase sont montés sur un moteur et produisent trois tensions d'onde sinusoïdale. Finalement, cela cause la sortie de puissance à être constante et ne tombant jamais à zéro. De plus, il y a une distance de 120° entre chaque fil et un signal de puissance CA supplémentaire de 1200 dans chacun d'eux.

(Une onde sinusoïdale triphasée dans un générateur).

Il y a deux types, à savoir Delta et Star.

Connexions Delta ; n'ont pas besoin de fil neutre et sont recommandables pour les systèmes à haute tension.

Configurations Star/Wye/Y ; peuvent ou non utiliser un fil neutre. Mais elles nécessiteront un fil de terre.

(Une configuration wye avec quatre fils avec un fil neutre additionnel).

Mérites

• Elle peut convertir environ 97 % de l'énergie électrique en énergie mécanique. Par conséquent, la rendant efficace pour les moteurs.
• De plus, les moteurs utilisant le triphasé ont une durée de vie plus longue.
• Ensuite, il y a toujours un flux de puissance continu et non turbulent.
• Malgré son coût élevé, il est relativement facile à gérer et économique. Donc, faisant valoir la grande somme.
• Finalement, vous pouvez facilement l'utiliser pour faire fonctionner des charges plus importantes.

Démérites

• Premièrement, l'alimentation triphasée n'est pas disponible dans tous les emplacements. Par conséquent, vous pourriez avoir besoin de consulter une compagnie d'électricité proche sur sa disponibilité.
• Deuxièmement, elle est coûteuse.
• De plus, lorsqu'elle est mal installée, les moteurs peuvent rencontrer des difficultés de rotation.

4. Différence entre l'alimentation monophasée et triphasée

Ci-dessous est un tableau récapitulatif des systèmes monophasés versus triphasés, avec leurs différences.

Alimentation monophasée	Alimentation triphasée
Souvent préférable pour l'alimentation à petite échelle.	Vous pouvez l'utiliser pour gérer des charges plus importantes, comme un moteur industriel.
Utilise deux conducteurs	Utilise trois conducteurs
Les baisses et pics constants de tension la rendent incohérente dans la livraison de puissance.	La présence de trois conducteurs (à 120° d'écart) assure une livraison de puissance constante et stable. C'est parce que les trois conducteurs se complètent chaque fois qu'il y a des baisses et des pics.
Les conducteurs dans le monophasé sont connus comme phase et neutre.	Les trois conducteurs sont connus comme phases.
Le fil unique contribue à un signal CA (Onde Sinusoïdale).	Trois câbles différents fournissent des signaux CA séparément. De plus, les signaux ont un angle de 120° les uns des autres.
Il y a la présence d'un fil neutre agissant comme chemin pour les charges.	Un fil neutre n'est pas une grande nécessité ici. Par exemple, les connexions Star peuvent en manquer ou en avoir, alors que les connexions Delta en manquent complètement.
Inefficace dans la livraison de puissance comparé à une alimentation triphasée.	Majoritairement efficace car elle fournit plus de puissance, ce qui est trois fois mieux qu'une phase unique.
La tension d'une alimentation monophasée est de 230V.	La tension d'alimentation est de 415V.
Communément applicable pour les besoins domestiques et en résidentiel.	Vous l'utiliserez principalement dans les industries et les grands centres commerciaux.
Si le monophasé ne fonctionne pas, il y a plus de chances que l'alimentation soit défectueuse.	Les chances de panne sont minimes grâce à deux ou une phase supplémentaire, au cas où les autres phases échoueraient.
C'est coûteux.	Cher à l'achat.

(Types de conducteurs dans l'alimentation électrique).

5. Comment convertir un monophasé en triphasé

Plusieurs convertisseurs peuvent être utiles lorsque vous souhaitez convertir un monophasé en triphasé. Ils incluent :

Convertisseur statique

Il utilise des condensateurs pour faire fonctionner une alimentation monophasée une fois qu'elle a commencé à travailler. Puisqu'une alimentation triphasée ne peut pas démarrer un monophasé, les condensateurs visent à remplacer l'une des trois phases. Cependant, cela peut réduire la durée de vie du moteur et peut être inefficace par moments.

Convertisseur de phase rotatif

Un convertisseur de phase rotatif a un moteur au ralenti. Quand il est allumé, il génère une puissance qui imite le système de puissance triphasé, mettant ainsi la machine en mouvement. Le second convertisseur fonctionne en substituant le moteur triphasé tout en utilisant un générateur séparé.

Convertisseur à entraînement à fréquence variable (VFD)

Avec les VFD, vous trouverez des composants connus sous le nom d'onduleurs. Les onduleurs créent des courants alternatifs à pratiquement toute fréquence voulue et dupliquent des conditions exclusives d'un moteur triphasé typique.

(Convertisseurs onduleurs à vitesse variable)

6. Comment choisir entre une alimentation monophasée et triphasée

Bien que les deux phases de puissance aient leurs avantages et inconvénients, vous devriez baser votre choix sur les éléments suivants :

1. Lieu d'utilisation ; Le monophasé est le mieux applicable dans les petits étangs ou résidentiels, alors que vous aurez besoin du triphasé pour les grands étangs, une grande maison ou des sites commerciaux.
2. Application ; vous pouvez utiliser l'alimentation monophasée pour les appareils domestiques tels que les refroidisseurs, chauffages, ventilateurs et lumières. D'un autre côté, vous aurez besoin d'un cadre industriel pour utiliser le triphasé.
3. Quantité de tension requise ; les systèmes avec 230V nécessitent une alimentation monophasée, tandis que 415V conviendra aux systèmes d'alimentation triphasée.

(Deux tours de transmission électrique haute tension H-frame avec triphasé supporté par des isolateurs)

4. Câblage nécessaire pour l'alimentation électrique
5. Qualité de performance ; le triphasé a une meilleure efficacité de performance comparé au monophasé. Mais encore, cela dépend des machines que vous utilisez.
6. Type d'unité ; triphasé requis pour une unité à haute puissance de 5 HP ou plus tandis que le monophasé utilise une unité de puissance inférieure à 5 HP.

Conclusion

Pour conclure, le choix d'un type d'unité de puissance doit être en accord avec votre besoin immédiat. Aussi, le coût devrait être abordable. Indubitablement, les deux phases de puissance peuvent vous bénéficier ou bénéficier à votre projet de plusieurs façons, mais maintenir à la fois l'alimentation monophasée et triphasée peut être coûteux.

Néanmoins, avec le guide ci-dessus, choisir entre les deux ne devrait pas être un problème. Mais s'il y a encore des doutes que vous voudriez que nous clarifiions, veuillez nous contacter à ce sujet. Nous sommes toujours plus que ravis de mettre les choses au clair.