थ्री फेज इलेक्ट्रिक सर्किट्स - इतिहास, उपकरण, व्होल्टेजची वैशिष्ट्ये, वर्तमान आणि उर्जा गणना

एक संक्षिप्त ऐतिहासिक कथा

ऐतिहासिकदृष्ट्या, फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राच्या घटनेचे वर्णन करणारे पहिले निकोला टेस्ला, आणि या शोधाची तारीख 12 ऑक्टोबर 1887 मानली जाते, जेव्हा शास्त्रज्ञांनी इंडक्शन मोटर आणि पॉवर ट्रान्समिशन तंत्रज्ञानाशी संबंधित पेटंट अर्ज दाखल केले होते. 1 मे, 1888 रोजी, युनायटेड स्टेट्समध्ये, टेस्लाला त्याचे मुख्य पेटंट प्राप्त होईल - पॉलीफेस इलेक्ट्रिक मशीनच्या शोधासाठी (असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरसह) आणि पॉलीफेस अल्टरनेटिंग करंटद्वारे विद्युत ऊर्जा प्रसारित करण्यासाठी सिस्टमसाठी.

या प्रकरणासाठी टेस्लाच्या नाविन्यपूर्ण दृष्टिकोनाचे सार म्हणजे जनरेटर, ट्रान्समिशन लाइन आणि अल्टरनेटिंग करंट मोटर यासह वीज निर्मिती, प्रसारण, वितरण आणि वापराची संपूर्ण साखळी सिंगल मल्टीफेस अल्टरनेटिंग करंट सिस्टीम म्हणून तयार करण्याचा त्यांचा प्रस्ताव होता, ज्याला टेस्लाने नंतर " इंडक्शन "...

युरोपियन खंडावर, टेस्लाच्या कल्पक क्रियाकलापांच्या समांतर, मिखाईल ओसिपोविच डोलिवो-डोब्रोव्होल्स्की यांनी एक समान समस्या सोडवली होती, ज्यांचे कार्य मोठ्या प्रमाणात विजेच्या वापरासाठी पद्धत ऑप्टिमाइझ करण्याच्या उद्देशाने होते.

निकोला टेस्लाच्या टू-फेज चालू तंत्रज्ञानाच्या आधारे, मिखाईल ओसिपोविचने स्वतंत्रपणे तीन-फेज इलेक्ट्रिकल सिस्टम (मल्टीफेज सिस्टमचे विशेष प्रकरण म्हणून) आणि एक "गिलहरी पिंजरा" रोटरसह परिपूर्ण डिझाइनसह एक असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर विकसित केली. मिखाईल ओसिपोविचला जर्मनीमध्ये 8 मार्च 1889 रोजी इंजिनसाठी पेटंट प्राप्त होईल.

Dolivo-Dobrovolski द्वारे तीन-चरण नेटवर्क टेस्लाच्या समान तत्त्वावर तयार केले गेले आहे: तीन-फेज जनरेटर यांत्रिक उर्जेचे इलेक्ट्रिकलमध्ये रूपांतरित करते, सममितीय EMF वीज लाइनद्वारे ग्राहकांना दिले जाते, तर ग्राहक थ्री-फेज मोटर्स किंवा सिंगल-फेज लोड (जसे की इनॅन्डेन्सेंट दिवे) असतात. .

थ्री-फेज एसी सर्किट अजूनही विद्युत उर्जेची निर्मिती, प्रसारण आणि वितरण प्रदान करण्यासाठी वापरली जातात. हे सर्किट, त्यांच्या नावाप्रमाणे, प्रत्येक तीन इलेक्ट्रिकल सबसर्किटने बनलेले आहेत, ज्यामध्ये प्रत्येकामध्ये एक साइनसॉइडल ईएमएफ कार्यरत आहे. हे EMF एका सामान्य स्त्रोतापासून तयार केले जातात, समान मोठेपणा, समान वारंवारता असतात, परंतु 120 अंश किंवा 2/3 pi (कालावधीच्या एक तृतीयांश) ने एकमेकांच्या टप्प्याच्या बाहेर असतात.

थ्री-फेज सिस्टमच्या तीन सर्किट्सपैकी प्रत्येकाला फेज म्हणतात: पहिला टप्पा - फेज "ए", दुसरा टप्पा - फेज "बी", तिसरा टप्पा - फेज "सी".

या टप्प्यांची सुरुवात अनुक्रमे A, B आणि C या अक्षरांनी आणि टप्प्यांचा शेवट X, Y आणि Z द्वारे दर्शविला जातो.सिंगल फेजच्या तुलनेत या प्रणाली किफायतशीर आहेत; मोटरसाठी स्टेटरचे फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र मिळविण्याची शक्यता, निवडण्यासाठी दोन व्होल्टेजची उपस्थिती - रेखीय आणि फेज.

थ्री-फेज जनरेटर आणि असिंक्रोनस मोटर्स

तर, तीन-फेज जनरेटर हे सिंक्रोनस इलेक्ट्रिकल मशीन आहे जे एकमेकांच्या संदर्भात तीन हार्मोनिक emfs 120 अंश फेजच्या बाहेर (खरं तर, वेळेत) तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

या उद्देशासाठी, जनरेटरच्या स्टेटरवर तीन-टप्प्याचे वळण लावले जाते, ज्यामध्ये प्रत्येक टप्प्यात अनेक विंडिंग असतात आणि स्टेटर विंडिंगच्या प्रत्येक «फेज» चा चुंबकीय अक्ष भौतिकरित्या अवकाशात एक तृतीयांश भागाने फिरवला जातो. इतर दोन «टप्प्या» सापेक्ष वर्तुळ.

विंडिंगची ही व्यवस्था रोटरच्या रोटेशन दरम्यान तीन-चरण ईएमएफची प्रणाली प्राप्त करण्यास अनुमती देते. येथील रोटर हा कायमस्वरूपी इलेक्ट्रोमॅग्नेट आहे जो त्यावर स्थित फील्ड कॉइलच्या प्रवाहाने उत्तेजित होतो.

पॉवर प्लांटमधील टर्बाइन रोटरला स्थिर गतीने फिरवते, रोटरचे चुंबकीय क्षेत्र त्याच्याबरोबर फिरते, चुंबकीय क्षेत्र रेषा स्टेटर विंडिंग्सच्या तारांना ओलांडतात, परिणामी, समान वारंवारतेसह प्रेरित सायनसॉइडल ईएमएफची प्रणाली. ( 50 Hz) प्राप्त होते, कालावधीच्या एक तृतीयांश वेळेत एक सापेक्ष दुस-यामध्ये स्थलांतरित केले जाते.

EMF चे मोठेपणा रोटरच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या इंडक्शनद्वारे आणि स्टेटर विंडिंगमधील वळणांच्या संख्येद्वारे निर्धारित केले जाते आणि वारंवारता रोटरच्या रोटेशनच्या कोनीय गतीद्वारे निर्धारित केली जाते. जर आपण वळण A चा प्रारंभिक टप्पा शून्याच्या बरोबरीने घेतला, तर सममितीय तीन-चरण ईएमएफसाठी आपण त्रिकोणमितीय फंक्शन्स (रेडियन आणि अंशांमधील फेज) च्या स्वरूपात लिहू शकता:

याव्यतिरिक्त, EMF ची प्रभावी मूल्ये जटिल स्वरूपात रेकॉर्ड करणे शक्य आहे, तसेच ग्राफिकल स्वरूपात तात्काळ मूल्यांचा संच प्रदर्शित करणे शक्य आहे (आकृती 2 पहा):

वेक्टर आकृती सिस्टीमच्या तीन ईएमएफच्या टप्प्यांचे परस्पर विस्थापन प्रतिबिंबित करतात आणि जनरेटरच्या रोटरच्या रोटेशनच्या दिशेवर अवलंबून, फेजच्या रोटेशनची दिशा भिन्न असेल (पुढे किंवा मागे). त्यानुसार, नेटवर्कशी जोडलेल्या असिंक्रोनस मोटरच्या रोटरच्या रोटेशनची दिशा भिन्न असेल:

कोणतेही अतिरिक्त साठे नसल्यास, तीन-टप्प्यावरील सर्किटच्या टप्प्याटप्प्याने ईएमएफचे थेट बदल निहित आहे. जनरेटर विंडिंग्सची सुरुवात आणि टोकांची नियुक्ती - संबंधित टप्पे, तसेच त्यामध्ये कार्य करणार्या EMF ची दिशा, आकृतीमध्ये दर्शविली आहे (उजवीकडील समतुल्य आकृती):

थ्री-फेज लोड जोडण्यासाठी योजना - "स्टार" आणि "डेल्टा"

थ्री-फेज नेटवर्कच्या तीन वायर्सद्वारे लोड पुरवठा करण्यासाठी, तीन टप्प्यांपैकी प्रत्येकी ग्राहकानुसार किंवा थ्री-फेज ग्राहकाच्या टप्प्यानुसार (तथाकथित वीज प्राप्तकर्ता) जोडलेले आहे.

तीन-टप्प्याचा स्त्रोत सममितीय हार्मोनिक EMF च्या तीन आदर्श स्त्रोतांच्या समतुल्य सर्किटद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो. आदर्श रिसीव्हर्स येथे तीन जटिल प्रतिबाधा Z सह प्रस्तुत केले आहेत, प्रत्येक स्त्रोताच्या संबंधित टप्प्याद्वारे दिलेला आहे:

स्पष्टतेसाठी, आकृती तीन सर्किट्स दर्शविते जी एकमेकांशी इलेक्ट्रिकली कनेक्ट केलेली नाहीत, परंतु सराव मध्ये असे कनेक्शन वापरले जात नाही. प्रत्यक्षात, तीन टप्प्यांमध्ये त्यांच्यामध्ये विद्युत कनेक्शन असते.

तीन-टप्प्याचे स्त्रोत आणि तीन-टप्प्याचे ग्राहक वेगवेगळ्या प्रकारे एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि दोन योजनांपैकी एक - "डेल्टा" किंवा "स्टार" - बहुतेकदा आढळते.

स्त्रोत टप्पे आणि ग्राहक टप्पे एकमेकांशी विविध संयोजनांमध्ये जोडले जाऊ शकतात: स्त्रोत तारा-कनेक्ट केलेला आहे आणि प्राप्तकर्ता तारा-कनेक्ट केलेला आहे किंवा स्त्रोत तारा-कनेक्ट आहे आणि प्राप्तकर्ता डेल्टा-कनेक्ट आहे.

हे यौगिकांचे संयोजन आहे जे बहुतेक वेळा व्यवहारात वापरले जाते. "स्टार" योजना जनरेटर किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या तीन "टप्प्यांमध्ये" एका सामान्य बिंदूची उपस्थिती दर्शवते, अशा सामान्य बिंदूला स्त्रोताचा तटस्थ (किंवा प्राप्तकर्त्याचा तटस्थ, जर आपण "तारा" बद्दल बोललो तर) म्हणतात. "ग्राहकांचे).

स्त्रोत आणि रिसीव्हरला जोडणार्‍या तारांना लाइन वायर म्हणतात, ते जनरेटर आणि रिसीव्हर टप्प्यांच्या विंडिंग्जच्या टर्मिनल्सला जोडतात. स्त्रोताच्या तटस्थ आणि प्राप्तकर्त्याच्या तटस्थांना जोडणाऱ्या वायरला तटस्थ वायर म्हणतात... प्रत्येक टप्पा एक प्रकारचा स्वतंत्र विद्युत सर्किट बनवतो, जिथे प्रत्येक रिसीव्हर त्याच्या स्त्रोताशी तारांच्या जोडीने जोडलेला असतो - एक ओळ आणि एक तटस्थ.

जेव्हा स्त्रोताच्या एका टप्प्याचा शेवट त्याच्या दुसऱ्या टप्प्याच्या सुरुवातीस, दुसऱ्या टप्प्याचा शेवट तिसऱ्याच्या सुरुवातीस आणि तिसऱ्याचा शेवट पहिल्याच्या सुरुवातीस जोडलेला असतो, तेव्हा आउटपुट टप्प्यांचे हे कनेक्शन त्याला "त्रिकोण" म्हणतात. तीन रिसिव्हिंग वायर्स एकमेकांशी सारख्याच प्रकारे जोडलेल्या आहेत, एक "त्रिकोण" सर्किट देखील बनवतात आणि या त्रिकोणांचे शिरोबिंदू एकमेकांशी जोडलेले असतात.

या सर्किटमधील प्रत्येक स्त्रोत टप्पा रिसीव्हरसह स्वतःचे इलेक्ट्रिकल सर्किट बनवतो, जिथे कनेक्शन दोन तारांद्वारे तयार केले जाते. अशा कनेक्शनसाठी, रिसीव्हरच्या टप्प्यांची नावे वायर्सच्या अनुषंगाने दोन अक्षरे लिहिली जातात: ab, ac, ca. फेज पॅरामीटर्सचे निर्देशांक समान अक्षरांद्वारे दर्शविलेले आहेत: जटिल प्रतिकार Zab, Zac, Zca .

फेज आणि लाइन व्होल्टेज

स्त्रोत, ज्याचे वळण "स्टार" योजनेनुसार जोडलेले आहे, त्यात तीन-चरण व्होल्टेजच्या दोन सिस्टम आहेत: फेज आणि लाइन.

फेज व्होल्टेज - लाइन कंडक्टर आणि शून्य दरम्यान (फेजपैकी एकाचा शेवट आणि सुरुवातीच्या दरम्यान).

लाइन व्होल्टेज - टप्प्यांच्या सुरुवातीच्या दरम्यान किंवा लाइन कंडक्टर दरम्यान. येथे, उच्च क्षमतेच्या सर्किट पॉईंटपासून कमी क्षमतेच्या बिंदूपर्यंतची दिशा ही व्होल्टेजची सकारात्मक दिशा मानली जाते.

जनरेटर विंडिंग्सचे अंतर्गत प्रतिकार अत्यंत लहान असल्याने, त्यांच्याकडे सहसा दुर्लक्ष केले जाते आणि फेज व्होल्टेज EMF च्या टप्प्याइतके मानले जातात, म्हणून, व्हेक्टर आकृत्यांवर, व्होल्टेज आणि EMF समान वेक्टरद्वारे दर्शविले जातात. :

न्यूट्रल पॉइंट पोटेंशिअल शून्य म्हणून घेतल्यास, आम्हाला आढळते की फेज पोटेंशिअल स्त्रोत फेज व्होल्टेज आणि रेषेचे व्होल्टेज फेज व्होल्टेज फरकांसारखे असतील. वेक्टर डायग्राम वरील चित्राप्रमाणे दिसेल.

अशा आकृतीवरील प्रत्येक बिंदू थ्री-फेज सर्किटवरील विशिष्ट बिंदूशी संबंधित असतो आणि आकृतीवरील दोन बिंदूंमध्ये काढलेला वेक्टर त्यामुळे सर्किटवरील संबंधित दोन बिंदूंमधील व्होल्टेज (त्याची परिमाण आणि टप्पा) दर्शवेल ज्यासाठी आकृती तयार केली आहे.

फेज व्होल्टेजच्या सममितीमुळे, लाइन व्होल्टेज देखील सममितीय असतात. हे वेक्टर डायग्राममध्ये पाहिले जाऊ शकते. रेषा ताण वेक्टर फक्त 120 अंशांमध्ये बदलतात. आणि फेज आणि लाइन व्होल्टेजमधील संबंध आकृतीच्या त्रिकोणातून सहजपणे आढळतात: रेखीय ते टप्प्याच्या तीन पटीच्या मुळापर्यंत.

तसे, थ्री-फेज सर्किट्ससाठी, लाइन व्होल्टेज नेहमी सामान्य केले जातात, कारण केवळ न्यूट्रलच्या परिचयाने फेज व्होल्टेजबद्दल देखील बोलणे शक्य होईल.

"तारा" साठी गणना

खालील आकृती रिसीव्हरचे समतुल्य सर्किट दर्शविते, ज्याचे टप्पे "स्टार" द्वारे जोडलेले आहेत, पॉवर लाइनच्या कंडक्टरद्वारे सममितीय स्त्रोताशी जोडलेले आहेत, ज्याचे आउटपुट संबंधित अक्षरांद्वारे दर्शविले जातात. थ्री-फेज सर्किट्सची गणना करताना, प्राप्तकर्त्याच्या टप्प्यांचा प्रतिकार आणि स्त्रोत व्होल्टेज ओळखले जातात तेव्हा रेषा आणि फेज प्रवाह शोधण्याचे कार्य सोडवले जातात.

रेखीय कंडक्टरमधील प्रवाहांना रेखीय प्रवाह म्हणतात, त्यांची सकारात्मक दिशा - स्त्रोतापासून प्राप्तकर्त्यापर्यंत. रिसीव्हरच्या टप्प्यांमधील प्रवाह हे फेज प्रवाह आहेत, त्यांची सकारात्मक दिशा - टप्प्याच्या सुरुवातीपासून - शेवटपर्यंत, EMF टप्प्याच्या दिशेप्रमाणे.

जेव्हा रिसीव्हरला "स्टार" स्कीममध्ये एकत्र केले जाते, तेव्हा तटस्थ वायरमध्ये एक विद्युत प्रवाह असतो, त्याची सकारात्मक दिशा घेतली जाते - प्राप्तकर्त्याकडून - स्त्रोताकडे, खालील आकृतीप्रमाणे.

जर आपण, उदाहरणार्थ, असममित चार-वायर लोड सर्किटचा विचार केला तर, तटस्थ वायरच्या उपस्थितीत, सिंकचे फेज व्होल्टेज स्त्रोताच्या फेज व्होल्टेजच्या समान असतील. प्रत्येक टप्प्यातील प्रवाह ओमच्या नियमानुसार आहेत... आणि किर्चहॉफचा पहिला नियम तुम्हाला न्यूट्रलमध्ये (वरील आकृतीमधील तटस्थ बिंदू n वर) विद्युत् प्रवाहाचे मूल्य शोधण्याची परवानगी देईल:

पुढे, या सर्किटच्या वेक्टर आकृतीचा विचार करा. हे रेषा आणि फेज व्होल्टेज प्रतिबिंबित करते, असममित फेज प्रवाह देखील प्लॉट केले जातात, रंगात आणि तटस्थ वायरमध्ये विद्युत् प्रवाह दर्शविला जातो. तटस्थ कंडक्टर करंट फेज करंट व्हेक्टरच्या बेरीज म्हणून प्लॉट केला जातो.

आता फेज लोड सममितीय आणि सक्रिय-प्रेरणात्मक स्वरूपाचे असू द्या. करंट आणि व्होल्टेजचा वेक्टर डायग्राम बनवू या, हे तथ्य लक्षात घेऊन की वर्तमान हे व्होल्टेजला कोनात फाईने मागे टाकते:

तटस्थ वायरमधील विद्युतप्रवाह शून्य असेल. याचा अर्थ असा की जेव्हा संतुलित रिसीव्हर तारेशी जोडलेला असतो, तेव्हा तटस्थ वायरवर कोणताही परिणाम होत नाही आणि सामान्यतः काढला जाऊ शकतो. चार तारांची गरज नाही, तीन पुरेसे आहेत.

थ्री-फेज करंट सर्किटमध्ये तटस्थ कंडक्टर

जेव्हा तटस्थ वायर पुरेशी लांब असते, तेव्हा ती विद्युत् प्रवाहाला प्रशंसनीय प्रतिकार देते. रेझिस्टर Zn जोडून आपण हे चित्रात प्रतिबिंबित करू.

तटस्थ वायरमधील विद्युत् प्रवाह प्रतिकारशक्तीमध्ये व्होल्टेज ड्रॉप तयार करतो, ज्यामुळे रिसीव्हरच्या फेज रेझिस्टन्समध्ये व्होल्टेज विकृती होते. फेज सर्किट A साठी किर्चहॉफचा दुसरा नियम आपल्याला खालील समीकरणाकडे घेऊन जातो आणि नंतर आपल्याला B आणि C या टप्प्यांचे व्होल्टेज सादृश्यतेने सापडतात:

स्त्रोत टप्पे सममितीय असले तरी, रिसीव्हर फेज व्होल्टेज असंतुलित आहेत. आणि नोडल पोटेंशिअल्सच्या पद्धतीनुसार, स्रोत आणि रिसीव्हरच्या तटस्थ बिंदूंमधील व्होल्टेज समान असेल (टप्प्यांचे EMF फेज व्होल्टेजच्या समान आहेत):

कधीकधी, जेव्हा तटस्थ कंडक्टरचा प्रतिकार खूपच लहान असतो, तेव्हा त्याची चालकता असीम आहे असे गृहीत धरले जाऊ शकते, याचा अर्थ तीन-टप्प्यावरील सर्किटच्या तटस्थ बिंदूंमधील व्होल्टेज शून्य मानले जाते.

अशा प्रकारे, रिसीव्हरचे सममितीय फेज व्होल्टेज विकृत होत नाहीत. प्रत्येक टप्प्यातील विद्युत् प्रवाह आणि तटस्थ कंडक्टरमधील विद्युत् प्रवाह हे ओहमचे नियम आहेत किंवा किर्चॉफच्या पहिल्या कायद्यानुसार:

संतुलित रिसीव्हरला त्याच्या प्रत्येक टप्प्यात समान प्रतिकार असतो.तटस्थ बिंदूंमधील व्होल्टेज शून्य आहे, फेज व्होल्टेजची बेरीज शून्य आहे आणि तटस्थ कंडक्टरमधील विद्युत् प्रवाह शून्य आहे.

अशा प्रकारे, तारा-कनेक्ट केलेल्या संतुलित रिसीव्हरसाठी, तटस्थ उपस्थिती त्याच्या ऑपरेशनवर परिणाम करत नाही. परंतु रेषा आणि फेज व्होल्टेजमधील संबंध वैध आहे:

एक असंतुलित तारा-कनेक्ट रिसीव्हर, तटस्थ वायरच्या अनुपस्थितीत, जास्तीत जास्त तटस्थ बायस व्होल्टेज असेल (तटस्थ चालकता शून्य आहे, प्रतिकार अनंत आहे):

या प्रकरणात, रिसीव्हर फेज व्होल्टेजची विकृती देखील जास्तीत जास्त आहे. तटस्थ व्होल्टेजच्या बांधकामासह स्त्रोताच्या फेज व्होल्टेजचे वेक्टर आकृती हे तथ्य प्रतिबिंबित करते:

साहजिकच, रिसीव्हरच्या प्रतिकारांच्या आकारमानात किंवा स्वरूपातील बदलासह, तटस्थ बायस व्होल्टेजचे मूल्य रुंद श्रेणीत बदलते आणि वेक्टर आकृतीवरील रिसीव्हरचा तटस्थ बिंदू वेगवेगळ्या ठिकाणी स्थित असू शकतो. या प्रकरणात, रिसीव्हरचे फेज व्होल्टेज लक्षणीय भिन्न असतील.

आउटपुट: सममितीय भार रिसीव्हरच्या फेज व्होल्टेजवर परिणाम न करता तटस्थ वायर काढण्याची परवानगी देतो; न्यूट्रल वायर काढून असममित लोडिंग केल्याने रिसीव्हर व्होल्टेज आणि जनरेटर फेज व्होल्टेजमधील हार्ड कपलिंग नष्ट होते — आता फक्त जनरेटर लाइन व्होल्टेज लोड व्होल्टेजवर परिणाम करते.

असंतुलित भार त्यावरील फेज व्होल्टेजचे असंतुलन आणि सदिश आकृतीच्या त्रिकोणाच्या मध्यभागी तटस्थ बिंदूच्या विस्थापनाकडे नेतो.

म्हणून, तटस्थ कंडक्टरला रिसीव्हरच्या विषमतेच्या परिस्थितीत किंवा जेव्हा ते लाइन व्होल्टेजऐवजी टप्प्यासाठी डिझाइन केलेल्या सिंगल-फेज रिसीव्हर्सच्या प्रत्येक टप्प्याशी जोडलेले असते तेव्हा त्याच्या फेज व्होल्टेजची बरोबरी करणे आवश्यक असते.

त्याच कारणास्तव, तटस्थ वायरच्या सर्किटमध्ये फ्यूज स्थापित करणे अशक्य आहे, कारण फेज लोडवर तटस्थ वायर खंडित झाल्यास, एक प्रवृत्ती असेल. धोकादायक overvoltages करण्यासाठी.

"त्रिकोण" साठी गणना

आता "डेल्टा" योजनेनुसार रिसीव्हरच्या टप्प्यांच्या कनेक्शनचा विचार करूया. आकृती स्त्रोत टर्मिनल दर्शविते आणि तेथे कोणतेही तटस्थ वायर नाही आणि ते कनेक्ट करण्यासाठी कोठेही नाही. अशा कनेक्शन योजनेचे कार्य सामान्यतः ज्ञात व्होल्टेज स्त्रोत आणि लोड फेज प्रतिरोधांसह फेज आणि लाइन प्रवाहांची गणना करणे आहे.

जेव्हा लोड डेल्टा जोडलेले असते तेव्हा लाइन कंडक्टरमधील व्होल्टेज हे फेज व्होल्टेज असतात. लाइन कंडक्टरच्या प्रतिकाराशिवाय, स्त्रोत आणि लाइनमधील व्होल्टेज ग्राहक टप्प्यांच्या लाइन-टू-लाइन व्होल्टेजशी समतुल्य असतात. फेज प्रवाह जटिल भार प्रतिरोधांद्वारे आणि तारांद्वारे बंद केले जातात.

फेज करंटच्या सकारात्मक दिशेसाठी, फेज व्होल्टेजशी संबंधित दिशा, सुरुवातीपासून - टप्प्याच्या शेवटपर्यंत आणि रेषीय प्रवाहांसाठी - स्त्रोतापासून सिंकपर्यंत घेतली जाते. ओमच्या नियमानुसार लोड टप्प्यांमधील प्रवाह आढळतात:

"त्रिकोण" चे वैशिष्ठ्य, ताऱ्याच्या विपरीत, हे आहे की येथे फेज प्रवाह रेखीय प्रवाहांच्या समान नाहीत. नोड्ससाठी (त्रिकोणाच्या शिरोबिंदूंसाठी) किर्चहॉफचा पहिला नियम वापरून रेषा प्रवाहांची गणना करण्यासाठी फेज करंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो.आणि समीकरणे जोडल्यास, भाराची सममिती किंवा विषमता विचारात न घेता, रेखा प्रवाहांच्या संमिश्रांची बेरीज त्रिकोणातील शून्याच्या समान आहे:

सममितीय लोडमध्ये, रेषा (या प्रकरणात टप्प्यांच्या समान) व्होल्टेज लोडच्या टप्प्यांमध्ये सममितीय प्रवाहांची एक प्रणाली तयार करतात. फेज प्रवाह परिमाणात समान असतात, परंतु अवधीच्या एक तृतीयांश, म्हणजेच 120 अंशांनी केवळ टप्प्यात भिन्न असतात. रेषा प्रवाह देखील परिमाणात समान आहेत, फरक केवळ टप्प्याटप्प्याने आहेत, जे वेक्टर आकृतीमध्ये प्रतिबिंबित होतात:

समजा की आकृती प्रेरक स्वरूपाच्या सममितीय भारासाठी तयार केली आहे, तर फेज करंट्स फेज व्होल्टेजच्या सापेक्ष एका विशिष्ट कोनात phi ने मागे पडतात. रेषा प्रवाह दोन फेज प्रवाहांच्या फरकाने तयार होतात (लोड कनेक्शन «डेल्टा» असल्याने) आणि एकाच वेळी सममितीय असतात.

आकृतीमधील त्रिकोण पाहिल्यानंतर, आपण सहजपणे पाहू शकतो की टप्पा आणि रेषा प्रवाह यांच्यातील संबंध आहे:

म्हणजेच, "डेल्टा" योजनेनुसार जोडलेल्या सममितीय लोडसह, फेज करंटचे प्रभावी मूल्य रेखा प्रवाहाच्या प्रभावी मूल्यापेक्षा तीन पट लहान आहे. "त्रिकोण" साठी सममितीच्या परिस्थितीनुसार, तीन टप्प्यांची गणना एका टप्प्यासाठी गणना करण्यासाठी कमी होते. रेषा आणि फेज व्होल्टेज एकमेकांच्या बरोबरीचे आहेत, फेज करंट ओहमच्या नियमानुसार आढळतो, रेषेचा प्रवाह फेज करंटपेक्षा तीनपट जास्त आहे.

असंतुलित भार जटिल प्रतिकारामध्ये फरक सूचित करतो, जो समान तीन-फेज नेटवर्कमधून भिन्न सिंगल-फेज रिसीव्हर्सना फीड करण्यासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. येथे फेज प्रवाह, फेज कोन, टप्प्याटप्प्याने शक्ती - भिन्न असतील.

एका टप्प्यात पूर्णपणे सक्रिय भार (ab) असू द्या, दुसऱ्या टप्प्यात सक्रिय-प्रेरणात्मक भार (bc) आणि तिसऱ्या टप्प्यात सक्रिय-कॅपेसिटिव्ह लोड (ca) असू द्या. मग वेक्टर आकृती आकृतीतील एक सारखी दिसेल:

फेज प्रवाह सममितीय नसतात आणि रेखा प्रवाह शोधण्यासाठी तुम्हाला ग्राफिकल कंस्ट्रक्शन्स किंवा किर्चॉफच्या पहिल्या लॉ पीक समीकरणांचा अवलंब करावा लागेल.

"डेल्टा" रिसीव्हर सर्किटचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे जेव्हा तीन टप्प्यांपैकी एकामध्ये प्रतिकार बदलतो, तेव्हा इतर दोन टप्प्यांसाठी परिस्थिती बदलणार नाही, कारण लाइन व्होल्टेज कोणत्याही प्रकारे बदलणार नाहीत. फक्त एका विशिष्ट टप्प्यातील विद्युतप्रवाह आणि तो भार जोडलेल्या ट्रान्समिशन वायरमधील प्रवाह बदलतील.

या वैशिष्ट्याच्या संबंधात, "डेल्टा" योजनेनुसार थ्री-फेज लोड कनेक्शन योजना सहसा असंतुलित भार पुरवण्यासाठी शोधली जाते.

"डेल्टा" योजनेत असममित भार मोजताना, प्रथम फेज प्रवाहांची गणना करणे, नंतर फेज शिफ्ट करणे आणि त्यानंतरच किर्चहॉफच्या पहिल्या कायद्यानुसार समीकरणांनुसार रेखा प्रवाह शोधणे किंवा आम्ही वेक्टर आकृतीचा अवलंब करतो.

तीन-चरण वीज पुरवठा

थ्री-फेज सर्किट, कोणत्याही वैकल्पिक करंट सर्किटप्रमाणे, एकूण, सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्तीद्वारे दर्शविले जाते. तर, असंतुलित लोडसाठी सक्रिय शक्ती तीन सक्रिय घटकांच्या बेरजेइतकी आहे:

प्रतिक्रियाशील शक्ती ही प्रत्येक टप्प्यातील प्रतिक्रियाशील शक्तींची बेरीज आहे:

"त्रिकोण" साठी, फेज मूल्ये बदलली जातात, जसे की:

तीन टप्प्यांपैकी प्रत्येकाची स्पष्ट शक्ती खालीलप्रमाणे मोजली जाते:

प्रत्येक थ्री-फेज रिसीव्हरची स्पष्ट शक्ती:

संतुलित थ्री-फेज रिसीव्हरसाठी:

संतुलित स्टार रिसीव्हरसाठी:

सममितीय "त्रिकोण" साठी:

याचा अर्थ "तारा" आणि "त्रिकोण" दोन्हीसाठी आहे:

सक्रिय, प्रतिक्रियाशील, स्पष्ट शक्ती — प्रत्येक संतुलित रिसीव्हर सर्किटसाठी: