तारा आणि डेल्टा कनेक्शनसाठी व्होल्टेज, वर्तमान आणि उर्जा मूल्ये

कायद्याचा महान फॅराडेचा शोध: जेव्हा एखादी तार चुंबकीय क्षेत्राच्या बलाच्या रेषा ओलांडते तेव्हा वायरमध्ये इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल प्रवृत्त होते, ज्यामुळे ही तार ज्या सर्किटमध्ये प्रवेश करते त्या सर्किटमध्ये विद्युतप्रवाह निर्माण होतो, जो निर्मितीसाठी आधार म्हणून काम करतो. फिरत्या रोटरसह इलेक्ट्रिक जनरेटरचे - एक चुंबक. या प्रकरणात EMF स्टेटर विंडिंग्समध्ये प्रेरित आहे (पहा — इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनच्या फॅराडेच्या नियमाचा व्यावहारिक उपयोग).

परिणामी व्होल्टेज खूप भिन्न असू शकतात: हे सर्व जनरेटरच्या डिझाइनवर, स्टेटरमधील विंडिंग्सची संख्या आणि ते कसे जोडलेले आहेत यावर अवलंबून असते. व्यावहारिक इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, तथापि, उत्कृष्ट रशियन अभियंता एम.ओ. यांनी प्रस्तावित केलेली तीन-फेज सायनसॉइडल करंट प्रणाली सर्वात व्यापक आहे. 1888 मध्ये डोलिवो-डोब्रोव्होल्स्की (फॅराडेच्या शोधानंतर 57 वर्षे).

सर्व मल्टीफेज सिस्टमपैकी, थ्री-फेज लांब अंतरावर विद्युत उर्जेचे सर्वात किफायतशीर प्रसारण प्रदान करतात आणि आपल्याला विश्वासार्ह आणि वापरण्यास सुलभ जनरेटर, मोटर्स आणि ट्रान्सफॉर्मर तयार करण्याची परवानगी देतात.परंतु तीन विंडिंग्ज दोन प्रकारे जोडल्या जाऊ शकतात: «त्रिकोण» (Fig. 1) आणि «तारा» (Fig. 2).

तांदूळ. १

तांदूळ. 2

फेज म्हणजे एका विंडिंगने तयार केलेला Uph व्होल्टेज आहे, रेखीय Ul हा दोन रेखीय कंडक्टरमधील व्होल्टेज आहे. दुसऱ्या शब्दात, फेज व्होल्टेज रेषेतील प्रत्येक वायर आणि तटस्थ वायरमधील व्होल्टेज आहे का.

जेव्हा सममितीय जनरेटर तारामध्ये जोडलेला असतो, तेव्हा लाइन व्होल्टेज फेज व्होल्टेजपेक्षा 1.73 पट जास्त असतो, म्हणजे. Uk = 1.73 • वर. 30 ° तीव्र कोन असलेल्या समद्विभुज त्रिकोणाचा उल हा पाया आहे: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1.73 • Uph.

तारामध्ये जोडलेले आणि लोड केल्यावर, संबंधित रेषा प्रवाह लोडच्या फेज करंटच्या बरोबरीचा असतो. जर थ्री-फेज लोड सममित असेल, तर न्यूट्रल वायरमधील करंट 0 असेल. या प्रकरणात, न्यूट्रल वायरची गरज पूर्णपणे नाहीशी होते आणि थ्री-फेज सर्किट थ्री-वायर बनते. या कनेक्शनला "तटस्थ कंडक्टरशिवाय तारा-तारा" म्हणतात. सममितीय फेज लोडसह, रेषा प्रवाह फेज प्रवाहांपेक्षा 1.73 जास्त आहेत, Il = 1.73 • 3If.

थ्री-फेज जनरेटरला तारेशी जोडताना, दोन व्होल्टेज वापरले जातात, जे फायदेशीरपणे या कनेक्शनला डेल्टा कनेक्शनपासून वेगळे करतात. परंतु जेव्हा भार डेल्टा जोडलेला असतो, तेव्हा सर्व टप्पे रेषेतील व्होल्टेजच्या समान संख्यात्मक मूल्याखाली असतात, फेज रेझिस्टन्सची पर्वा न करता, जे लाइटिंग लोड्ससाठी महत्त्वाचे असते—इन्कॅन्डेसेंट दिवे.

1.73 च्या घटकाने भिन्न असलेल्या दोन व्होल्टेजसह रिसीव्हर पुरवण्यासाठी तटस्थ वायर असलेली तीन-फेज प्रणाली वापरली जाते, उदाहरणार्थ, फेज व्होल्टेजशी जोडलेले पाय आणि लाइन व्होल्टेजशी जोडलेले मोटर्स.

नाममात्र व्होल्टेज जनरेटरच्या बांधकामाद्वारे आणि त्याच्या विंडिंग्जला जोडण्याच्या पद्धतीद्वारे निर्धारित केले जाते.

आकृती 3 तारा आणि डेल्टा कनेक्शनमधील पर्यायी वर्तमान सर्किटसाठी पॉवर मूल्य निर्धारित करणारे संबंध दर्शविते.

तांदूळ. 3.

दिसायला सूत्रे सारखीच आहेत, या दोन प्रकारच्या सर्किट्ससाठी कोणताही पॉवर नफा किंवा तोटा झालेला दिसत नाही. पण निष्कर्षापर्यंत जाऊ नका.

डेल्टा ते ताऱ्यापर्यंत पुन्हा कनेक्ट केल्यावर, प्रत्येक फेज विंडिंगसाठी 1.73 पट कमी व्होल्टेज असते, जरी ग्रिड व्होल्टेज समान राहतो. व्होल्टेज कमी झाल्यामुळे विंडिंग्समधील विद्युत् प्रवाह त्याच 1.73 पट कमी होतो. आणि तरीही — जेव्हा ते डेल्टामध्ये जोडलेले असतात, तेव्हा लाइन करंट फेज करंटपेक्षा 1.73 पट जास्त होता आणि आता हे प्रवाह समान आहेत. परिणामी, तारेशी पुन्हा कनेक्ट केल्यावर रेषा प्रवाह 1.73 x 1.73 = 3 वेळा कमी होतो.

नवीन शक्ती खरंच त्याच सूत्राने मोजली जाते, परंतु भिन्न मूल्ये बदलते!

इलेक्ट्रिक मोटरला डेल्टामधून तारेशी पुन्हा जोडताना आणि त्याच नेटवर्कमधून फीड करताना, या मोटरद्वारे विकसित केलेली शक्ती 3 पट कमी होते. जनरेटरच्या तारेपासून डेल्टा विंडिंग्स किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंग्सवर स्विच करताना, नेटवर्क व्होल्टेज 1.73 पट कमी होते, उदाहरणार्थ, 380 ते 220 व्ही पर्यंत.

जनरेटर किंवा ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती समान राहते कारण प्रत्येक फेज विंडिंगमधील व्होल्टेज आणि करंट जतन केला जातो, जरी लाइन वायरमधील विद्युतप्रवाह 1.73 पट वाढला तरीही.जनरेटरचे विंडिंग किंवा ट्रान्सफॉर्मरचे दुय्यम विंडिंग डेल्टा ते तारेवर स्विच करताना, उलट घटना घडते: नेटवर्कचे लाइन व्होल्टेज 1.73 पट वाढते, फेज विंडिंग्समधील प्रवाह समान राहतात, लाइन वायरमधील प्रवाह कमी होतात. 1.73 वेळा.