Faserotatie

Faserotatie beschrijft de tijdelijke verschuiving tussen twee of meer wisselspanningen of wisselstromen met dezelfde frequentie. In elektrische systemen is dit een centraal concept voor het analyseren en regelen van energiestromen, met name in transformatoren, driefasige systemen en vermogenselektronica.

Wat betekent faserotatie?

In een wisselstroomsysteem veranderen spanning en stroom periodiek van richting. Als twee signalen niet tegelijkertijd hun nuldoorgang of piekwaarde bereiken, wordt dit een faseverschuiving of fasedraaiing genoemd. Dit wordt aangegeven in graden (°) of radialen en kan positieve (leidende) of negatieve (achterblijvende) waarden hebben.

Faserotatie voor transformatoren

Transformatoren brengen elektrische energie over door elektromagnetische inductie. Dit kan resulteren in een fasedraaiing tussen de primaire zijde (ingang) en de secundaire zijde (uitgang) – afhankelijk van het type wikkeling en circuit:

Typische oorzaken van fasedraaiing:

Wikkeling: In een ster-driehoekschakeling of driehoek-ster-schakeling is er een fasedraaiing van ±30° tussen de primaire en secundaire spanning.

Transformatorschakelgroep: De zogenaamde tijdschakelgroep (bijv. Dyn11) geeft aan in welke mate de secundaire spanning uit fase is met de primaire spanning.

Gedrag van de belasting: Inductieve of capacitieve belastingen kunnen extra faseverschuivingen tussen stroom en spanning veroorzaken.

Waarom is faserotatie belangrijk?

Parallelle netvoeding: Bij het onderling verbinden van meerdere transformatoren moet rekening worden gehouden met de fasedraaiing om kortsluiting of stroomterugkoppeling te voorkomen.

Vermogensberekening: Het actieve vermogen is direct afhankelijk van de fasehoek tussen stroom en spanning.

Systeemcompatibiliteit: Apparaten en systemen moeten worden afgestemd op de fasepositie om efficiëntieverliezen en storingen te voorkomen.