इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समध्ये तीन-फेज सर्किट्सचे कनेक्शन आकृती

थ्री-फेज नेटवर्कचे फायदे, त्यांचे विस्तृत वितरण सुनिश्चित करून, स्पष्ट आहेत:

• कमी टप्पे असल्यास त्यापेक्षा जास्त आर्थिकदृष्ट्या लांब अंतरावर तीन तारांवर ऊर्जा प्रसारित केली जाते;

• सिंक्रोनस जनरेटर, एसिंक्रोनस मोटर्स, थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मर — उत्पादनास सोपे, किफायतशीर आणि ऑपरेशनमध्ये विश्वासार्ह;

• शेवटी, थ्री-फेज एसी सिस्टममध्ये साइनसॉइडल करंटच्या कालावधीसाठी सतत तात्काळ पॉवर प्रदान करण्याची (आणि घेण्याची) क्षमता असते जर थ्री-फेज जनरेटर लोड सर्व टप्प्यांमध्ये समान असेल.

इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समध्ये कोणते मूलभूत थ्री-फेज सर्किट अस्तित्वात आहेत ते पाहू या.

थ्री-फेज अल्टरनेटरचे विंडिंग साधारणपणे विविध मार्गांनी लोडशी जोडले जाऊ शकतात. तर, सर्वात किफायतशीर मार्ग म्हणजे जनरेटरच्या प्रत्येक टप्प्यावर स्वतंत्र भार थेट जोडणे, प्रत्येक लोडसाठी दोन तारांचा विस्तार करणे. परंतु या दृष्टिकोनासह, जोडण्यासाठी सहा तारांची आवश्यकता असेल.

भौतिक वापराच्या दृष्टीने हे अत्यंत फालतू आणि गैरसोयीचे आहे.भौतिक बचत साध्य करण्यासाठी, थ्री-फेज जनरेटरचे विंडिंग फक्त "स्टार" किंवा "डेल्टा" सर्किटमध्ये एकत्र केले जातात. या वायरिंग सोल्यूशनसह, जास्तीत जास्त 4 ("शून्य बिंदूसह तारा" किंवा "डेल्टा") किंवा किमान 3 प्राप्त केले जातात.

थ्री-फेज जनरेटर 120 ° च्या कोनात एकमेकांना स्थित तीन विंडिंग्सच्या रूपात आकृतीवर चित्रित केले आहे. जर जनरेटरच्या विंडिंग्जचे कनेक्शन "स्टार" योजनेनुसार केले गेले असेल, तर विंडिंग्सच्या समान नावाचे टर्मिनल एका बिंदूवर एकमेकांशी जोडलेले आहेत (जनरेटरचे तथाकथित "शून्य बिंदू" ). शून्य बिंदू "O" अक्षराने चिन्हांकित केले आहे आणि विंडिंग्सचे मुक्त टर्मिनल (फेज टर्मिनल्स) "A", "B" आणि "C" अक्षरांनी चिन्हांकित केले आहेत.

जर जनरेटरचे विंडिंग "त्रिकोण" योजनेत एकमेकांशी जोडलेले असतील, तर पहिल्या वळणाचा शेवट दुसर्‍या वळणाच्या सुरूवातीस, दुसर्‍या वळणाचा शेवट - तिसऱ्याच्या सुरूवातीस, तिसऱ्याच्या शेवटी - पहिल्याच्या सुरूवातीस - त्रिकोण बंद आहे. भौमितिकदृष्ट्या, अशा त्रिकोणातील EMF ची बेरीज शून्य असेल. आणि जर भार टर्मिनल्स «A», «B» आणि «C» शी अजिबात जोडलेला नसेल, तर जनरेटरच्या विंडिंग्समधून विद्युत् प्रवाह वाहणार नाही.

परिणामी, आम्हाला तीन-फेज जनरेटरला तीन-फेज लोडसह जोडण्यासाठी पाच मूलभूत योजना मिळतात (आकडे पहा). यापैकी फक्त तीन आकृत्यांमध्ये तुम्ही तारा-कनेक्ट केलेले तीन-फेज लोड पाहू शकता, जेथे लोडची तीन टोके एकाच बिंदूवर एकत्र केली जातात. लोड ताऱ्याच्या मध्यभागी असलेल्या या बिंदूला «लोड शून्य बिंदू» म्हणतात आणि त्याला «O' चिन्हांकित केले जाते.

लोड आणि जनरेटरच्या तटस्थ बिंदूंना जोडणाऱ्या कंडक्टरला अशा सर्किट्समध्ये न्यूट्रल कंडक्टर म्हणतात. तटस्थ वायरचा प्रवाह "Io" म्हणून दर्शविला जातो.विद्युत् प्रवाहाच्या सकारात्मक दिशेसाठी, लोडपासून जनरेटरकडे जाणारी दिशा सामान्यतः घेतली जाते, म्हणजेच बिंदू «O' पासून «O» बिंदूपर्यंत.

जनरेटर टर्मिनल्सच्या बिंदू "A", "B" आणि "C" ला लोडसह जोडणाऱ्या तारांना अनुक्रमे लाइन वायर आणि सर्किट म्हणतात: तटस्थ वायरसह तारा-तारा, तारा-तारा, तारा-डेल्टा, डेल्टा- डेल्टा, डेल्टा-स्टार - इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये थ्री-फेज सर्किट्स कनेक्ट करण्यासाठी फक्त पाच मूलभूत योजना.

रेखीय कंडक्टरमधून वाहणाऱ्या प्रवाहांना रेखीय प्रवाह म्हणतात आणि Ia, Ib, Ic द्वारे दर्शविले जाते. रेषा प्रवाहाच्या सकारात्मक दिशेसाठी, जनरेटरपासून लोडपर्यंतची दिशा सामान्यतः घेतली जाते. रेखा प्रवाहांच्या मॉड्यूल मूल्यांचा अर्थ Il, नियमानुसार, अतिरिक्त निर्देशांकांशिवाय असतो, कारण बहुतेकदा असे घडते की सर्व रेखा प्रवाह सर्किटचे परिमाण समान आहेत. दोन रेखीय कंडक्टरमधील व्होल्टेज म्हणजे रेखीय व्होल्टेज, Uab, Ubc, Uca द्वारे दर्शविले जाते किंवा आपण मॉड्यूलबद्दल बोलत असल्यास, ते फक्त Ul लिहितात.

जनरेटरच्या प्रत्येक विंडिंगला जनरेटर फेज म्हणतात आणि तीन-टप्प्यावरील लोडच्या तीन भागांपैकी प्रत्येकाला लोड फेज म्हणतात. जनरेटरच्या टप्प्यांच्या प्रवाहांना आणि त्यानुसार, भारांना फेज करंट म्हणतात, जे If द्वारे दर्शविले जाते. जनरेटरच्या टप्प्यांचे अंतर्गत व्होल्टेज आणि लोड टप्प्यांना फेज व्होल्टेज म्हणतात, त्यांना Uf असे दर्शविले जाते.

जर जनरेटरचे विंडिंग एका «स्टार» मध्ये जोडलेले असतील, तर लाइन व्होल्टेज हे फेज व्होल्टेजपेक्षा निरपेक्ष मूल्यामध्ये रूटच्या 3 पट (1.73 पट) जास्त असतात. याचे कारण असे की रेषा व्होल्टेज भौमितीयदृष्ट्या 30° च्या पायथ्याशी तीव्र कोन असलेल्या समद्विभुज त्रिकोणांचे तळ बनतील, जेथे पाय हे फेज व्होल्टेज आहेत.कृपया लक्षात घ्या की कमी थ्री-फेज व्होल्टेजची मालिका: 127, 220, 380, 660 — मागील मूल्याचा 1.73 ने गुणाकार करून तयार होतो.

जेव्हा जनरेटरचे विंडिंग "स्टार" मध्ये जोडलेले असतात, तेव्हा स्पष्टपणे लाइन करंट फेज करंटच्या बरोबरीचा असतो. पण जेव्हा जनरेटरचे विंडिंग डेल्टा जोडलेले असतात तेव्हा व्होल्टेजचे काय होते? या प्रकरणात, नेटवर्क व्होल्टेज प्रत्येक टप्प्यासाठी आणि लोडच्या प्रत्येक भागासाठी फेज व्होल्टेजच्या समान असेल: Ul = Uf. जेव्हा लोड तारा-कनेक्ट केलेले असते, तेव्हा रेषा प्रवाह फेज करंटच्या बरोबरीचा असेल: Il = If.

जेव्हा "डेल्टा" योजनेनुसार लोड कनेक्ट केले जाते, तेव्हा प्रवाहांच्या सकारात्मक दिशेसाठी, डेल्टा बायपासची घड्याळाच्या दिशेने दिशा निवडा. संबंधित निर्देशांकांद्वारे निर्धार केला जातो: कोणत्या बिंदूपासून विद्युत प्रवाह वाहतो आणि कोणत्या बिंदूपर्यंत वाहतो, उदाहरणार्थ, Iab बिंदू "A" पासून बिंदू "B" पर्यंत प्रवाहाचे पदनाम आहे.

जर थ्री-फेज लोड डेल्टा जोडलेले असेल, तर रेषा प्रवाह आणि फेज प्रवाह एकमेकांशी समान नसतील. रेखा प्रवाह नंतर फेज करंट्सद्वारे शोधले जातात किर्चॉफच्या पहिल्या कायद्यानुसार: Ia = Iab-Ica, Ib = Ibc-Iab, Ic = Ica-Ibc.