మూడు-దశల ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్

ఈ రోజుల్లో, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా అత్యంత సాధారణ మూడు-దశల ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సిస్టమ్.

మూడు-దశల విద్యుత్ వలయాన్ని మూడు సర్క్యూట్‌లతో కూడిన వ్యవస్థ అంటారు, దీనిలో ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌లు పనిచేస్తాయి, అదే పౌనఃపున్యం యొక్క EMF, వ్యవధిలో 1/3 (φ=2π/ 3) ద్వారా ఒకదానికొకటి వెలుపల ఉంటుంది. అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క ప్రతి వ్యక్తిగత సర్క్యూట్‌ను క్లుప్తంగా దాని దశ అని పిలుస్తారు మరియు అటువంటి సర్క్యూట్‌లలో మూడు దశ-మార్చబడిన ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ల వ్యవస్థను మూడు-దశల కరెంట్ అంటారు.

మన పవర్ ప్లాంట్‌లలో అమర్చబడిన దాదాపు అన్ని జనరేటర్లు త్రీ-ఫేజ్ కరెంట్ జనరేటర్లు... సారాంశంలో, అటువంటి ప్రతి జనరేటర్ మూడు ఆల్టర్నేటర్లతో కూడిన ఒక ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్‌లో ఒక కనెక్షన్, వాటిలో ప్రేరేపితమయ్యే విధంగా రూపొందించబడింది. EMF అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా వ్యవధిలో మూడింట ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా మార్చబడింది. 1.

అన్నం. 1. మూడు-దశల కరెంట్ జనరేటర్ యొక్క ఆర్మేచర్ వైండింగ్‌లలో ప్రేరేపించబడిన EMF యొక్క సమయ ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌లు

అటువంటి జెనరేటర్ ఎలా అమలు చేయబడుతుందో అంజీర్లోని సర్క్యూట్ నుండి అర్థం చేసుకోవడం సులభం. 2.

అన్నం. 2. మూడు-దశల కరెంట్ జనరేటర్ యొక్క మూడు ఆర్మేచర్‌లకు అనుసంధానించబడిన మూడు జతల స్వతంత్ర వైర్లు లైటింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను ఫీడ్ చేస్తాయి

ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ యొక్క స్టేటర్‌పై మూడు స్వతంత్ర ఆర్మేచర్‌లు ఉన్నాయి మరియు 1/3 సర్కిల్ (120O) ద్వారా ఆఫ్‌సెట్ చేయబడతాయి. రూపంలో ఉన్న రేఖాచిత్రంలో చూపిన విద్యుత్ యంత్రం మధ్యలో అన్ని ఆర్మేచర్‌లకు సాధారణమైన ఇండక్టర్ తిరుగుతుంది శాశ్వత అయస్కాంతం.

ప్రతి కాయిల్‌లో ఒక ప్రత్యామ్నాయ EMF ప్రేరేపించబడింది అదే పౌనఃపున్యం, అయితే ప్రతి కాయిల్స్‌లో ఈ emfలు సున్నా (లేదా గరిష్టంగా) గుండా వెళ్ళే సమయాలు ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా 1/3 వ్యవధికి మార్చబడతాయి, ఎందుకంటే ఇండక్టర్ ప్రతి కాయిల్ ద్వారా 1/3 వ్యవధి తర్వాత వెళుతుంది మునుపటి నుండి.

మూడు-దశల జనరేటర్ యొక్క ప్రతి వైండింగ్ ఒక స్వతంత్ర ప్రస్తుత జనరేటర్ మరియు విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలం. అంజీర్లో చూపిన విధంగా ప్రతి చివరలను వైర్లను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా. 2, మేము మూడు స్వతంత్ర సర్క్యూట్‌లను పొందుతాము, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి కొన్ని విద్యుత్ రిసీవర్‌లకు శక్తినివ్వగలవు, ఉదాహరణకు విద్యుత్ దీపాలు.

ఈ సందర్భంలో, గ్రహించిన మొత్తం శక్తిని బదిలీ చేయడానికి విద్యుత్ రిసీవర్లు, ఆరు వైర్లు అవసరం. అయినప్పటికీ, మూడు-దశల కరెంట్ జనరేటర్ యొక్క వైండింగ్‌లను అవి నాలుగు లేదా మూడు వైర్లను నిర్వహించే విధంగా కనెక్ట్ చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అనగా వైరింగ్‌ను గణనీయంగా ఆదా చేస్తుంది.

ఈ మార్గాలలో మొదటిది స్టార్ కనెక్షన్ అని పిలుస్తారు (Fig. 3).

అన్నం. 3. ఒక నక్షత్రంతో మూడు-దశల జనరేటర్ను కనెక్ట్ చేసినప్పుడు నాలుగు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థ. లోడ్లు (విద్యుత్ దీపాల సమూహాలు I, II, III) దశ వోల్టేజీలతో సరఫరా చేయబడతాయి.

మేము కాయిల్స్ యొక్క టెర్మినల్స్ 1, 2, 3 ప్రారంభం అని మరియు టెర్మినల్స్ 1′, 2′, 3′ సంబంధిత దశల చివరలను పిలుస్తాము.

నక్షత్రాల కనెక్షన్ ఏమిటంటే, మేము అన్ని వైండింగ్‌ల చివరలను జెనరేటర్ యొక్క ఒక బిందువుకు కనెక్ట్ చేస్తాము, దీనిని జీరో పాయింట్ లేదా న్యూట్రల్ అని పిలుస్తారు మరియు మేము జనరేటర్‌ను విద్యుత్ రిసీవర్‌లకు నాలుగు వైర్‌లతో కనెక్ట్ చేస్తాము: మూడు అని పిలవబడే లీనియర్ వైన్డింగ్స్ 1, 2, 3 ప్రారంభం నుండి వచ్చే వైర్లు మరియు జనరేటర్ యొక్క జీరో పాయింట్ నుండి తటస్థ లేదా తటస్థ వైర్ వెళుతుంది. ఈ వైరింగ్ వ్యవస్థను నాలుగు-వైర్ అంటారు.

జీరో పాయింట్ మరియు ప్రతి దశ యొక్క మూలం మధ్య వోల్టేజ్‌లను దశ వోల్టేజీలు అంటారు మరియు వైండింగ్‌ల మూలం మధ్య వోల్టేజ్‌లు, అంటే పాయింట్లు 1 మరియు 2, 2 మరియు 3, 3 మరియు 1, లైన్... దశ అంటారు. వోల్టేజ్‌లు సాధారణంగా U1, U2, U3, లేదా సాధారణ రూపంలో Uf మరియు లైన్ వోల్టేజ్‌లో — U12, U23, U31 లేదా సాధారణ రూపంలో Ul.

వ్యాప్తి లేదా సగటు విలువల మధ్య దశ మరియు లైన్ వోల్టేజ్ జనరేటర్ యొక్క వైండింగ్‌లను నక్షత్రంతో కలుపుతున్నప్పుడు, Ul = √3Uf ≈ 1.73Ue నిష్పత్తి ఉంటుంది.

కాబట్టి, ఉదాహరణకు, జెనరేటర్ యొక్క దశ వోల్టేజ్ Uf = 220 V అయితే, ఒక నక్షత్రంలో జనరేటర్ యొక్క వైండింగ్లను కనెక్ట్ చేసినప్పుడు, లైన్ వోల్టేజ్ Ul - 380 V.

జెనరేటర్ యొక్క మూడు దశల ఏకరీతి లోడ్ విషయంలో, అంటే, వాటిలో ప్రతిదానిలో సుమారుగా సమానమైన ప్రవాహాలతో, తటస్థ వైర్లో కరెంట్ సున్నాగా ఉంటుంది ... అందువల్ల, ఈ సందర్భంలో, మీరు తటస్థ వైర్ను తీసివేయవచ్చు మరియు మరింత పొదుపుగా ఉండే మూడు-వైర్ వ్యవస్థకు మారండి. ఈ సందర్భంలో, అన్ని లోడ్లు లైన్ కండక్టర్ల సంబంధిత జతల మధ్య అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

అసమతుల్య లోడ్‌లో, తటస్థ కండక్టర్‌లోని కరెంట్ సున్నా కాదు, కానీ సాధారణంగా చెప్పాలంటే ఇది లైన్ కండక్టర్లలోని కరెంట్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, తటస్థ వైర్ లైన్ వైర్ కంటే సన్నగా ఉంటుంది.

మూడు-దశల ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను ఆపరేట్ చేస్తున్నప్పుడు, వారు వివిధ దశలపై లోడ్‌ను సాధ్యమైనంత సమానంగా చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు.అందుకే, ఉదాహరణకు, నాలుగు-వైర్ సిస్టమ్‌తో పెద్ద ఇంటి లైటింగ్ నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పాటు చేసేటప్పుడు, తటస్థ వైర్ మరియు లీనియర్ వాటిలో ఒకటి ప్రతి అపార్ట్మెంట్లో సగటున ప్రతి దశ దాదాపు ఒకే విధంగా ఉండే విధంగా ప్రవేశపెడతారు. లోడ్.

జెనరేటర్ వైండింగ్‌లను కనెక్ట్ చేసే మరొక మార్గం, ఇది మూడు-వైర్ వైరింగ్‌ను కూడా అనుమతిస్తుంది, అంజీర్‌లో చూపిన డెల్టా కనెక్షన్. 4.

అన్నం. 4. త్రిభుజంతో మూడు-దశల జనరేటర్ యొక్క వైండింగ్ల కనెక్షన్ రేఖాచిత్రం

ఇక్కడ, ప్రతి కాయిల్ యొక్క ముగింపు తదుపరి ప్రారంభానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, కాబట్టి అవి ఒక క్లోజ్డ్ త్రిభుజాన్ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు లైన్ వైర్లు ఈ త్రిభుజం యొక్క శీర్షాలకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి - పాయింట్లు 1, 2 మరియు 3. త్రిభుజంతో కనెక్ట్ అయినప్పుడు, జనరేటర్ యొక్క లైన్ వోల్టేజ్ దాని దశ వోల్టేజీకి సమానంగా ఉంటుంది: Ul = Ue.

అందువల్ల, జెనరేటర్ యొక్క వైండింగ్‌లను స్టార్ నుండి డెల్టాకు మార్చడం వలన నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్ √3 ≈ 1.73 సార్లు తగ్గుతుంది... డెల్టా కనెక్షన్ కూడా అదే లేదా దాదాపు అదే దశ లోడ్‌తో మాత్రమే అనుమతించబడుతుంది. లేకపోతే, వైన్డింగ్స్ యొక్క క్లోజ్డ్ లూప్లో కరెంట్ చాలా బలంగా ఉంటుంది, ఇది జనరేటర్కు ప్రమాదకరం.

త్రీ-ఫేజ్ కరెంట్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, వేర్వేరు జతల వైర్‌ల ద్వారా అందించబడే ప్రత్యేక రిసీవర్‌లను (లోడ్‌లు) కూడా ఒక నక్షత్రంలో అనుసంధానించవచ్చు, అనగా, వాటిలో ఒక చివర సాధారణ బిందువుకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు మిగిలిన మూడు ఉచిత చివరలు నెట్‌వర్క్ యొక్క లైన్ వైర్‌లకు లేదా త్రిభుజంతో కనెక్ట్ చేయబడింది, అంటే, అన్ని లోడ్‌లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి సాధారణ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, వీటిలో నెట్‌వర్క్ యొక్క లీనియర్ వైర్లు కనెక్ట్ చేయబడిన పాయింట్లు 1, 2, 3కి.

అంజీర్ లో. 5 మూడు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థతో లోడ్ల యొక్క స్టార్ కనెక్షన్ను చూపిస్తుంది మరియు అంజీర్లో.6 - నాలుగు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థతో (ఈ సందర్భంలో, అన్ని లోడ్ల యొక్క సాధారణ పాయింట్ తటస్థ వైర్తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది).

అంజీర్ లో. 7 మూడు-వైర్ వైరింగ్ సిస్టమ్ కోసం డెల్టా లోడ్ కనెక్షన్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది.

అన్నం. 5. మూడు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థతో లోడ్ల స్టార్ కనెక్షన్

అన్నం. 6. నాలుగు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థతో లోడ్ల స్టార్ కనెక్షన్

అన్నం. 7. మూడు-వైర్ వైరింగ్ వ్యవస్థతో లోడ్ల డెల్టా కనెక్షన్

ఆచరణలో, ఈ క్రింది వాటిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. లోడ్‌లు డెల్టా కనెక్ట్ అయినప్పుడు, ప్రతి లోడ్ లైన్ వోల్టేజ్ కింద ఉంటుంది మరియు స్టార్ కనెక్ట్ అయినప్పుడు, వోల్టేజ్ కింద √3 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది. నాలుగు-వైర్ వ్యవస్థ విషయంలో, ఇది అంజీర్ నుండి స్పష్టంగా ఉంటుంది. 6. కానీ అదే మూడు-వైర్ వ్యవస్థ (Fig. 5) విషయంలో.

ఇక్కడ ప్రతి జత లైన్ వోల్టేజ్‌ల మధ్య, రెండు లోడ్‌లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, వీటిలో కరెంట్‌లు 2π/ 3 ద్వారా దశ-మార్పిడి చేయబడతాయి. ప్రతి లోడ్‌లోని వోల్టేజ్ సంబంధిత నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్‌కి √3తో భాగించబడుతుంది.

అందువలన, నక్షత్రం నుండి డెల్టాకు లోడ్లు మారినప్పుడు, ప్రతి లోడ్ వద్ద వోల్టేజీలు మరియు అందుచేత దానిలోని కరెంట్, √3 ≈ 1.73 రెట్లు పెరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, మూడు-వైర్ నెట్‌వర్క్ యొక్క లైన్ వోల్టేజ్ 380 V అయితే, అది ఒక నక్షత్రంలో (ఫిగ్ 5) కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, ప్రతి లోడ్ యొక్క వోల్టేజ్ 220 Vకి సమానంగా ఉంటుంది మరియు ఒకతో కనెక్ట్ అయినప్పుడు త్రిభుజం (Fig. 7) అది 380 Vకి సమానంగా ఉంటుంది.

G.S. ల్యాండ్స్‌బర్గ్ సవరించిన భౌతిక శాస్త్ర పాఠ్యపుస్తకం నుండి సమాచారం వ్యాసం తయారీలో ఉపయోగించబడింది.