तीन-फेज प्रत्यावर्ती धारा कैसे प्राप्त करें? तीन-फेज धारा प्राप्त करना

तीन चरण विद्युत सर्किट- यह तीन विद्युत परिपथों का एक सेट है जिसमें साइनसॉइडल ईएमएफ के स्रोत संचालित होते हैं। समान आवृत्ति लेकिन चरण में भिन्न। पहली बार 1891 में, एक फ्रांसीसी प्रदर्शनी में, एक तीन-चरण प्रणाली का परीक्षण किया गया था, जिसमें एक स्रोत, लूफेन फॉल्स से फ्रैंकफर्ट एम मेन तक 175 किमी लंबी एक ट्रांसमिशन लाइन थी, जिसमें 77.4 की दक्षता के साथ 8500 वी का वोल्टेज था। %. एम.ओ. डोलिवो-डोब्रोवल्स्की (1889) को तीन-चरण वर्तमान ऊर्जा (जनरेटर, ट्रांसफार्मर, अतुल्यकालिक मोटर्स) के संचरण और रूपांतरण में सभी लिंक के विकास और निर्माण का श्रेय दिया जाता है।

में आधुनिक प्रौद्योगिकीसूत्रों के रूप में प्रत्यावर्ती धाराविभिन्न ऑपरेटिंग सिद्धांतों वाली संरचनाओं का उपयोग किया जाता है, जिनकी व्यापक आवृत्ति रेंज होती है (एक हर्ट्ज़ के अंश से लेकर अरबों हर्ट्ज़ तक)। बिजली प्रणालियों में 50 हर्ट्ज की औद्योगिक आवृत्ति के तीन चरण जनरेटर का उपयोग किया जाता है। ऐसे जनरेटर उद्यमों के लिए बिजली आपूर्ति प्रणालियों के मुख्य स्रोत हैं।

एक विद्युत मशीन के रूप में तीन-चरण जनरेटर में एक निश्चित भाग होता है - तीन वाइंडिंग वाला एक स्टेटर, जिसे चरण कहा जाता है, जो एक दूसरे के सापेक्ष 120 द्वारा अंतरिक्ष में स्थानांतरित होते हैं, और एक गतिशील भाग - एक रोटर, जो एक विद्युत चुंबक है एक स्थिर वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित वाइंडिंग। ऐसे जनरेटर के संचालन का सिद्धांत पैराग्राफ 3.1 में वर्णित है।

इन मानों के अनुरूप वेक्टर आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 6.1बी. समीकरण (6.1) के अनुरूप ईएमएफ का सेट प्रत्यक्ष चरण अनुक्रम की एक सममित प्रणाली बनाता है।

सममित तीन-चरण ईएमएफ प्रणाली। निम्नलिखित संपत्ति है: तात्कालिक ईएमएफ मूल्यों का बीजगणितीय योग। किसी भी समय शून्य है, अर्थात

.

प्रभावी ईएमएफ मूल्यों के परिसरों के लिए भी यही लिखा जा सकता है:

.

ईएमएफ एक असममित प्रणाली के आयाम और एक दूसरे के सापेक्ष चरण बदलाव की असमानता दोनों में एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं। परिचालन स्थितियों के कारण असंतुलित मोड में तीन-चरण जनरेटर के संचालन की अनुमति नहीं है।

तीन-चरण प्रणालियाँ अपने लाभों के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं:

समान संचरित शक्ति के साथ अलौह धातु की कम खपत (25%);

दो ऑपरेटिंग वोल्टेज (रैखिक और चरण) प्राप्त करने की संभावना;

एक घूर्णन प्राप्त करने की संभावना चुंबकीय क्षेत्रजनरेटर या इंजन की निश्चित वाइंडिंग।

तीन-चरण स्रोतों और उपभोक्ताओं की विभिन्न कनेक्शन योजनाओं पर विचार करते हुए, हम ये फायदे दिखाएंगे।

6.1.1. स्रोत और गंतव्य का स्टार कनेक्शन

किसी भी तीन-चरण प्रणाली की तरह, एक तीन-चरण सर्किट को तीन एकल-चरण सर्किट के एक सेट के रूप में दर्शाया जा सकता है जिसमें ईएमएफ एक दूसरे के सापेक्ष 120 स्थानांतरित होता है। सिद्धांत रूप में, जनरेटर की प्रत्येक वाइंडिंग से तीन स्वतंत्र उपभोक्ताओं को बिजली दी जा सकती है। इस मामले में, हमारे पास तीन चरण वाली अयुग्मित प्रणाली है (चित्र 6.2)। लोड से जनरेटर तक के तीन तारों को जनरेटर और लोड पर उपयुक्त बिंदुओं को जोड़कर एक से बदला जा सकता है। परिणामस्वरूप, हमें एक युग्मित प्रणाली प्राप्त होती है (चित्र 6.3)। वास्तव में, ये वही तीन-चरण हैं जो एक जटिल शाखा श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। जनरेटर या लोड वाइंडिंग के कनेक्शन बिंदुओं को तटस्थ या शून्य (0 और 0) कहा जाता है।

जनरेटर के न्यूट्रल बिंदुओं और लोड को जोड़ने वाले तार को न्यूट्रल या तटस्थ तार कहा जाता है, अन्य तीन तार रैखिक होते हैं। जनरेटर के चरणों की वाइंडिंग की शुरुआत आमतौर पर अक्षरों द्वारा इंगित की जाती है ए, बी, सी, अंत अक्षरों में हैं एक्स, य, जेड . लोड चरणों के अंत को अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है ए, बी, सी.

जनरेटर के चरण की शुरुआत को उस निष्कर्ष के रूप में लिया जाता है जिस पर ईएमएफ निर्देशित होता है। रैखिक तारों में धाराओं की सकारात्मक दिशा के लिए, स्रोत से उपभोक्ता तक की दिशा ली जाती है, शून्य दिशा में - उपभोक्ता से स्रोत तक।

यदि वाइंडिंग्स की शुरुआत या अंत एक बिंदु पर जुड़े हुए हैं, तो ऐसे कनेक्शन को स्टार कनेक्शन कहा जाता है। अंजीर में तीन-चरण प्रणालियों की तुलना करना। 6.2 और 6.3 आप इसे चित्र में देख सकते हैं। 6.3 संख्या घटी

तारों और, परिणामस्वरूप, अलौह धातुओं की खपत कम हो जाएगी। दूसरा फायदा दो ऑपरेटिंग वोल्टेज मिलना है। इसे वेक्टर आरेख (चित्र 6.4) में देखा जा सकता है। चरण वोल्टेज जनरेटर या लोड चरणों पर वोल्टेज हैं। यदि जनरेटर का आंतरिक प्रतिरोध और कनेक्टिंग तारों का प्रतिरोध शून्य है, तो वोल्टेज , , चरणों पर-

भार ई.एम.एफ. के साथ मेल खाता है। ,,जनरेटर (चित्र 6.1, बी देखें)। लाइन वोल्टेज वोल्टेज हैं

,

,

लाइन तारों के बीच (चित्र 6.4)।

इसी प्रकार, रैखिक और चरण धाराएं निर्धारित की जाती हैं। लाइन धाराएँ लाइन तारों में धाराएँ हैं, और चरण धाराएँ जनरेटर या लोड चरणों में धाराएँ हैं। धाराओं ,,अंजीर में दिखाया गया है। 6.3 लाइन तारों और लोड और जनरेटर चरणों दोनों के माध्यम से प्रवाहित होता है। इसका मतलब यह है कि जब किसी तारे से जुड़ा होता है, तो रैखिक और चरण धाराएं समान होती हैं। न्यूट्रल तार में करंट

.

तीन चरण प्रणाली अंजीर में दिखाया गया है। 6.3 को तटस्थ तार वाली तीन-चरण प्रणाली कहा जाता है। यदि तटस्थ तार को हटा दिया जाता है, तो हमें तटस्थ तार के बिना एक तीन-चरण प्रणाली मिलती है, जिसके लिए

.

बिजली संयंत्र उत्पन्न करते हैं तीन चरण प्रत्यावर्ती धारा. एक तीन-चरण वर्तमान जनरेटर, जैसा कि यह था, तीन वैकल्पिक वर्तमान जनरेटर एक साथ संयुक्त होते हैं, इस तरह से काम करते हैं कि वर्तमान ताकत (और वोल्टेज) एक साथ नहीं बदलती है, लेकिन अवधि के 1/3 की देरी से बदलती है। यह जनरेटर कॉइल्स को एक दूसरे के सापेक्ष 120° स्थानांतरित करके किया जाता है (दाईं ओर का चित्र)।

जनरेटर वाइंडिंग के प्रत्येक भाग को क्या कहा जाता है? चरण. इसलिए, ऐसे जनरेटर कहलाते हैं जिनकी वाइंडिंग तीन भागों से बनी होती हैतीन फ़ेज़ .

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शब्द चरण"इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इसके दो अर्थ हैं: 1) एक मात्रा के रूप में, जो आयाम के साथ मिलकर, एक निश्चित समय पर दोलन प्रक्रिया की स्थिति निर्धारित करती है; 2) भाग के नाम के अर्थ में विद्युत सर्किटप्रत्यावर्ती धारा (उदाहरण के लिए, किसी विद्युत मशीन की वाइंडिंग का भाग)।
तीन-चरण धारा की घटना का कुछ दृश्य प्रतिनिधित्व चित्र में दिखाए गए इंस्टॉलेशन द्वारा दिया गया है। बाएं।
कोर के साथ एक बंधनेवाला स्कूल ट्रांसफार्मर से तीन कॉइल एक दूसरे के संबंध में 120 डिग्री के कोण पर परिधि के चारों ओर रखे जाते हैं। प्रत्येक कॉइल एक डेमो से जुड़ा हुआ है बिजली की शक्ति नापने का यंत्र. वृत्त के केंद्र में अक्ष पर एक सीधा चुंबक लगा हुआ है। यदि आप चुंबक को घुमाते हैं, तो तीन "कॉइल - गैल्वेनोमीटर" सर्किट में से प्रत्येक में एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है। चुंबक को धीमी गति से घुमाने पर यह देखा जा सकता है कि सबसे बड़ा और सबसे छोटा मूल्यतीनों परिपथों में प्रत्येक क्षण धाराएँ और उनकी दिशाएँ भिन्न-भिन्न होंगी।

इस प्रकार, एक तीन-चरण धारा एक ही आवृत्ति की तीन प्रत्यावर्ती धाराओं की संयुक्त क्रिया का प्रतिनिधित्व करती है, लेकिन एक दूसरे के सापेक्ष अवधि के 1/3 चरण में स्थानांतरित हो जाती है।
जनरेटर की प्रत्येक वाइंडिंग को उसके उपभोक्ता से जोड़ा जा सकता है, जिससे एक अयुग्मित तीन-चरण प्रणाली बनती है। तीन अलग-अलग अल्टरनेटरों के संबंध में इस तरह के कनेक्शन से कोई लाभ नहीं है, क्योंकि विद्युत ऊर्जा का संचरण छह तारों (अंजीर दाएं) का उपयोग करके किया जाता है।
व्यवहार में, तीन-चरण जनरेटर की वाइंडिंग को जोड़ने के लिए दो अन्य विधियाँ प्राप्त की गईं। कनेक्शन की पहली विधि कहलाती है सितारे(चित्र बाईं ओर, ए), और दूसरा - त्रिकोण(चित्र बी)।
कनेक्ट होने पर तारासभी तीन चरणों के सिरे (या शुरुआत) एक सामान्य नोड में जुड़े हुए हैं, और शुरुआत (या अंत) से उपभोक्ताओं तक तार जाते हैं। इन तारों को कहा जाता है लाइन के तार. वह सामान्य बिंदु जिस पर जनरेटर (या उपभोक्ता) के चरणों के सिरे जुड़े होते हैं, कहलाता है शून्य बिंदु, या तटस्थ. जनरेटर और उपभोक्ता के शून्य बिंदु को जोड़ने वाले तार को कहा जाता है तटस्थ तार. यदि नेटवर्क चरणों पर असमान भार बनाता है तो तटस्थ तार का उपयोग किया जाता है। यह आपको उपभोक्ता के चरणों में वोल्टेज को बराबर करने की अनुमति देता है।

शून्य तार, एक नियम के रूप में, प्रकाश नेटवर्क में उपयोग किया जाता है। भले ही तीनों चरणों में समान शक्ति के लैंप की संख्या समान हो, एक समान लोड बनाए नहीं रखा जाता है, क्योंकि लैंप सभी चरणों में एक साथ चालू और बंद नहीं हो सकते हैं, वे जल सकते हैं, और फिर लोड की एकरूपता चरण परेशान होंगे. इसलिए, प्रकाश नेटवर्क के लिए एक स्टार कनेक्शन का उपयोग किया जाता है, जिसमें असंबद्ध तीन-चरण प्रणाली में छह के बजाय चार तार होते हैं।

किसी तारे से कनेक्ट होने पर, दो प्रकार के वोल्टेज प्रतिष्ठित होते हैं: चरण और रैखिक. प्रत्येक रैखिक और तटस्थ तार के बीच का वोल्टेज जनरेटर के संबंधित चरण के टर्मिनलों के बीच के वोल्टेज के बराबर होता है और इसे चरण कहा जाता है ( यू एफ ), और दो लाइन तारों के बीच का वोल्टेज लाइन वोल्टेज है ( यू एल ).

चूँकि सममित भार वाले तटस्थ तार में धारा शून्य है, रैखिक तार में धारा चरण में धारा के बराबर है।
चरणों के असमान भार के साथ, अपेक्षाकृत छोटे मूल्य का एक समान धारा तटस्थ तार से होकर गुजरती है। इसलिए, इस तार का क्रॉस सेक्शन रैखिक तार की तुलना में काफी छोटा होना चाहिए। इसे लाइन में चार एमीटर और तटस्थ तारों को शामिल करके सत्यापित किया जा सकता है। साधारण प्रकाश बल्बों को भार के रूप में उपयोग करना सुविधाजनक है (दाईं ओर चित्र)।
चरणों में समान भार के साथ, तटस्थ तार में धारा शून्य होती है और इस तार की कोई आवश्यकता नहीं होती है (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर एक समान भार बनाते हैं)। इस मामले में, एक "त्रिकोण" कनेक्शन बनाया जाता है, जो जनरेटर कॉइल्स की शुरुआत और अंत का एक दूसरे से क्रमिक कनेक्शन होता है। इस मामले में, कोई तटस्थ तार नहीं है।
जनरेटर और उपभोक्ताओं की वाइंडिंग को कनेक्ट करते समय " त्रिकोण» चरण और लाइन वोल्टेज एक दूसरे के बराबर हैं,
वे। यू एल = यू एफ , और रैखिक धारा √3 चरण धारा का गुना मैंएल = √3 . मैंएफ
मिश्रण त्रिकोणइसे प्रकाश व्यवस्था और बिजली लोडिंग दोनों पर लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए, किसी स्कूल कार्यशाला में मशीनों को किसी तारे या त्रिकोण में शामिल किया जा सकता है। एक या किसी अन्य कनेक्शन विधि का चुनाव मुख्य वोल्टेज के परिमाण और विद्युत ऊर्जा रिसीवरों के रेटेड वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है।
सिद्धांत रूप में, जनरेटर के चरणों को एक त्रिकोण से जोड़ना संभव है, लेकिन आमतौर पर ऐसा नहीं किया जाता है। तथ्य यह है कि किसी दिए गए रैखिक वोल्टेज को बनाने के लिए, त्रिकोण द्वारा कनेक्ट होने पर जनरेटर के प्रत्येक चरण को एक वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए जो कि स्टार कनेक्शन के मामले की तुलना में कई गुना अधिक है। जनरेटर चरण में उच्च वोल्टेज के लिए घुमावदार तार के लिए अधिक मोड़ और अधिक इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है, जिससे मशीनों का आकार और लागत बढ़ जाती है। इसलिए, तीन-चरण जनरेटर के चरण लगभग हमेशा एक तारे से जुड़े होते हैं। दूसरी ओर, इंजन कभी-कभी स्टार्ट-अप के समय एक स्टार को चालू करते हैं, और फिर डेल्टा पर स्विच करते हैं।

विद्युत मोटर्स।

विद्युत इंजन- एक विद्युत मशीन (इलेक्ट्रोमैकेनिकल कनवर्टर), जिसमें विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, खराब असरगर्मी की रिहाई है.

परिचालन सिद्धांत

किसी भी विद्युत मशीन का संचालन सिद्धांत पर आधारित होता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन. एक विद्युत मशीन में एक स्टेटर (स्थिर भाग) और एक रोटर (डीसी मशीन के मामले में आर्मेचर) (चलने वाला भाग) होता है, विद्युत प्रवाह द्वारा (या भी) स्थायी चुम्बक) जिसमें स्थिर और/या घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र बनाए जाते हैं।

स्टेटर- इलेक्ट्रिक मोटर का निश्चित हिस्सा, अक्सर - बाहरी। मोटर के प्रकार के आधार पर, यह एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र बना सकता है और इसमें स्थायी चुंबक और/या विद्युत चुंबक शामिल हो सकते हैं, या एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकता है (और इसमें प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित वाइंडिंग शामिल हो सकती है)।

रोटार- विद्युत मोटर का गतिमान भाग, प्रायः स्टेटर के अंदर स्थित होता है।

रोटर में निम्न शामिल हो सकते हैं:

§ स्थायी चुम्बक;

§ कोर पर वाइंडिंग्स (ब्रश-कलेक्टर असेंबली के माध्यम से जुड़ा हुआ);

§ शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग ("गिलहरी पहिया" या "गिलहरी पिंजरा"), जिसमें स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत धाराएं उत्पन्न होती हैं।

स्टेटर और रोटर के चुंबकीय क्षेत्रों की परस्पर क्रिया एक टॉर्क बनाती है जो मोटर रोटर को गति में सेट करती है। इस प्रकार मोटर वाइंडिंग को आपूर्ति की गई विद्युत ऊर्जा को घूर्णन की यांत्रिक (गतिज) ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। परिणामी यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग तंत्र को चलाने के लिए किया जा सकता है।

विद्युत मोटरों का वर्गीकरण

§ डीसी यंत्र- प्रत्यक्ष धारा द्वारा संचालित एक विद्युत मोटर;

§ डीसी कलेक्टर मोटर्स. किस्में:

§ स्थायी चुम्बकों द्वारा उत्तेजना के साथ;

§ फ़ील्ड और आर्मेचर वाइंडिंग के समानांतर कनेक्शन के साथ;

§ उत्तेजना और आर्मेचर वाइंडिंग के श्रृंखला कनेक्शन के साथ;

§ उत्तेजना और आर्मेचर वाइंडिंग्स के मिश्रित कनेक्शन के साथ;

§ ब्रशलेस डीसी मोटर (वाल्व मोटर) - रोटर पोजीशन सेंसर (आरपीएस), एक नियंत्रण प्रणाली (समन्वय कनवर्टर) और एक पावर सेमीकंडक्टर कनवर्टर (इन्वर्टर) का उपयोग करके एक बंद प्रणाली के रूप में बनाई गई इलेक्ट्रिक मोटर।

§ एसी मोटर- प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित विद्युत मोटर की दो किस्में होती हैं:

§ सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर - एक प्रत्यावर्ती धारा इलेक्ट्रिक मोटर, जिसका रोटर आपूर्ति वोल्टेज के चुंबकीय क्षेत्र के साथ समकालिक रूप से घूमता है;

§ हिस्टैरिसीस मोटर

§ अतुल्यकालिक मोटर- एक प्रत्यावर्ती धारा मोटर, जिसमें रोटर की गति आपूर्ति वोल्टेज द्वारा बनाए गए घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की आवृत्ति से भिन्न होती है।

§ एकल-चरण - मैन्युअल रूप से शुरू किया गया, या एक शुरुआती वाइंडिंग है, या एक चरण-शिफ्टिंग सर्किट है

§ दो-चरण - कंडेनसर सहित।

§ तीन फ़ेज़

§ बहु-चरण

§ स्टेपर मोटर्स - इलेक्ट्रिक मोटरें जिनमें रोटर पदों की एक सीमित संख्या होती है। रोटर की निर्दिष्ट स्थिति संबंधित वाइंडिंग्स पर शक्ति लगाकर तय की जाती है। कुछ वाइंडिंग्स से आपूर्ति वोल्टेज को हटाकर और इसे दूसरों में स्थानांतरित करके दूसरी स्थिति में संक्रमण किया जाता है।

घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र

§ यूनिवर्सल कलेक्टर मोटर (यूकेडी) - एक कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर जो प्रत्यक्ष धारा और प्रत्यावर्ती धारा दोनों पर काम कर सकती है।

50 हर्ट्ज़ औद्योगिक नेटवर्क द्वारा संचालित एसी मोटरें 3000 आरपीएम से अधिक गति की अनुमति नहीं देती हैं। इसलिए, उच्च आवृत्तियों को प्राप्त करने के लिए, एक कलेक्टर इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग किया जाता है, जो, इसके अलावा, समान शक्ति की एसी मोटर से हल्का और छोटा होता है, या विशेष ट्रांसमिशन तंत्र का उपयोग किया जाता है जो तंत्र के गतिज मापदंडों को हमारी आवश्यकता के अनुसार बदल देता है ( गुणक)। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का उपयोग करते समय या उच्च-फ़्रीक्वेंसी नेटवर्क (100, 200, 400 हर्ट्ज) होने पर, एसी मोटर्स कलेक्टर मोटर्स की तुलना में हल्के और छोटे होते हैं (कलेक्टर असेंबली कभी-कभी आधी जगह घेरती है)। संसाधन प्रेरण मोटरेंप्रत्यावर्ती धारा कलेक्टर की तुलना में बहुत अधिक है, और बीयरिंग की स्थिति और वाइंडिंग के इन्सुलेशन द्वारा निर्धारित की जाती है।

रोटर स्थिति सेंसर और इन्वर्टर के साथ एक सिंक्रोनस मोटर एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग है कम्यूटेटर मोटरएकदिश धारा।

वाशिंग मशीन के प्रकार.

वैज्ञानिक धुलाई.

तीन-फेज धारा प्राप्त करना

तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत परिपथ

तीन फ़ेज़ बिजली

तीन-चरण सर्किट विद्युत सर्किट का एक सेट है जिसमें तीन साइनसॉइडल ईएमएफ संचालित होते हैं। एक ही आवृत्ति के, चरण में एक दूसरे से भिन्न (φ = 120 °) और एक सामान्य ऊर्जा स्रोत द्वारा निर्मित। एक ही धारा की विशेषता वाले बहु-चरण प्रणाली के प्रत्येक भाग को एक चरण कहा जाता है। Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में चरण शब्द के दो अर्थ हैं - कोण φ और एक बहु-चरण प्रणाली का हिस्सा (एक अलग चरण तार)।

तीन-चरण प्रणाली के मुख्य लाभ: अवसर साधारण रसीदगोलाकार घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र (इससे एसी मोटर बनाना संभव हो गया), अर्थव्यवस्था और दक्षता (चौथे आम तार के उपयोग के बिना तीन चरण तारों के माध्यम से बिजली संचारित की जा सकती है - तटस्थ), साथ ही दो अलग-अलग ऑपरेटिंग वोल्टेज का उपयोग करने की संभावना एक इंस्टॉलेशन में (चरण और रैखिक, जो आमतौर पर क्रमशः 220V और 380V होते हैं)।

तीन-चरण विद्युत सर्किट की उपस्थिति का इतिहास एम.एस. के नाम से जुड़ा है। डोलिवो-डोब्रोवल्स्की पीटर्सबर्ग वैज्ञानिक, जिन्होंने 1886 ई. में, यह साबित करते हुए कि बहु-चरण धाराएं एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने में सक्षम हैं, तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर के डिजाइन का प्रस्ताव (पेटेंट) किया।

तीन-चरण धारा, बहु-चरण धाराओं की सबसे सरल प्रणाली है जो एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने में सक्षम है। यह सिद्धांत तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटरों के संचालन का आधार है।

एक एसी मोटर के डिज़ाइन का प्रस्ताव रखते हुए, एम.एस. डोलिवो-डोब्रोवोल्स्की ने तीन-चरण विद्युत सर्किट के सभी बुनियादी तत्वों को भी विकसित किया। तीन-चरण सर्किट में एक तीन-चरण जनरेटर, एक तीन-चरण विद्युत लाइन और तीन-चरण रिसीवर होते हैं।

प्रस्तावित तीन-चरण विद्युत धारा प्रणाली के परिणामस्वरूप, विद्युत धारा को कुशलतापूर्वक यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना संभव हो गया।

तीन-चरण वर्तमान विद्युत ऊर्जा तुल्यकालिक तीन-चरण जनरेटर (छवि 27) में प्राप्त की जाती है। स्टेटर 1 की तीन वाइंडिंग 2 अंतरिक्ष में 120° के कोण पर एक दूसरे से ऑफसेट हैं। उनकी शुरुआत अक्षरों से अंकित है ए, में, साथ, और अंत एक्स, य, जेड. रोटर 3 एक स्थायी विद्युत चुम्बक के रूप में बना है, जिसका चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजित होता है डी.सी. मैंउत्तेजना वाइंडिंग के माध्यम से प्रवाहित होना 4. रोटर को बाहरी मोटर से घूमने के लिए मजबूर किया जाता है। रोटेशन के दौरान, रोटर का चुंबकीय क्षेत्र क्रमिक रूप से स्टेटर वाइंडिंग्स को पार करता है और उनमें एक ईएमएफ उत्पन्न करता है, जो 120 डिग्री के कोण से उनके बीच स्थानांतरित (लेकिन पहले से ही समय में) होता है।

तीन चरण तुल्यकालिक जनरेटर

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक सममित ईएमएफ प्रणाली (छवि 28) के लिए यह सच है

सममित ईएमएफ प्रणाली की तरंग और वेक्टर आरेख

आरेख चरण रोटेशन का एक सीधा अनुक्रम दिखाता है (क्रम में रोटर द्वारा वाइंडिंग को पार करना)। ए, में, साथ). घूर्णन की दिशा बदलते समय चरण क्रम उलट जाता है - ए, साथ, में. तीन-चरण विद्युत मोटरों के घूमने की दिशा इस पर निर्भर करती है।

जनरेटर और तीन-चरण रिसीवर की वाइंडिंग (चरणों) को जोड़ने के दो तरीके हैं: ʼʼस्टारʼʼ और ʼʼत्रिभुजʼʼ।

तीन-चरण वर्तमान जनरेटर में, एक स्टार सर्किट में जुड़े तीन समान वाइंडिंग्स में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है। विद्युत पारेषण लाइन के तारों को बचाने के लिए जनरेटर से उपभोक्ता तक केवल तीन तार खींचे जाते हैं। वाइंडिंग के सामान्य कनेक्शन बिंदु से तार खिंचता नहीं है, क्योंकि समान लोड प्रतिरोध पर (पर सममितलोड) इसमें धारा शून्य है।

एक "तारे" से जुड़े तीन-चरण प्रणाली का समतुल्य सर्किट

किरचॉफ के पहले नियम के अनुसार, हम I O = I A + I B + I C लिख सकते हैं।

जनरेटर के चरण वाइंडिंग्स में ईएमएफ की समानता के साथ और चित्र में दिखाए गए सिस्टम में लोड प्रतिरोधों (ᴛ.ᴇ. धाराओं I A, I B, I C के समान मूल्यों के साथ) की समानता के साथ, का उपयोग करते हुए वेक्टर आरेख, यह दिखाया जा सकता है कि केंद्रीय कंडक्टर में परिणामी वर्तमान I O शून्य के बराबर होगा। Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, यह पता चला है कि में सममित प्रणाली(जब लोड प्रतिरोध समान हो), कोई केंद्र तार नहीं हो सकता है और तीन-चरण वर्तमान प्रणाली के लिए ट्रांसमिशन लाइन में केवल तीन तार शामिल हो सकते हैं।

वितरण निम्न-वोल्टेज नेटवर्क में, जिसमें कई एकल-चरण उपभोक्ता होते हैं, प्रत्येक चरण का एक समान भार सुनिश्चित करना असंभव हो जाता है, ऐसे नेटवर्क को चार-तार बनाया जाता है।

विद्युत सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, कम वोल्टेज उपभोक्ता नेटवर्क (नेटवर्क<1000В), выполнять 4-х проводными с глухо-заземленной нейтралью.

लाइन में चरण तारों के बीच वोल्टेज को आमतौर पर कहा जाता है लाइन वोल्टेज,और चरण तार (चरण) और केंद्रीय एक के बीच मापा गया वोल्टेज - चरण वोल्टेज.

बिजली आपूर्ति प्रणालियों में, विशेष रूप से जनरेटर और सबस्टेशन ट्रांसफार्मर में, स्टार कनेक्शन का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है।

यह कहने योग्य है कि कम-वोल्टेज नेटवर्क (1000V से कम वोल्टेज के साथ) के लिए, मुख्य मानक रैखिक (चरण तारों के बीच) वोल्टेज 380 V है, जबकि चरण वोल्टेज (चरण तार और केंद्रीय एक के बीच) होगा 220 वी.

लो-वोल्टेज नेटवर्क विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपभोक्ता नेटवर्क हैं, जरूरी नहीं कि वे तीन-चरण मोटर्स की आपूर्ति करें। ऐसे नेटवर्क में, विभिन्न उपभोक्ताओं को बिजली देने के लिए अलग-अलग चरणों का अलग-अलग उपयोग किया जाता है। परिणामस्वरूप, विभिन्न चरणों का भार असमान होगा। साथ ही, सुरक्षा के उद्देश्य से, PUE (विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए नियम) स्थापित करता है कि कम वोल्टेज वाले तीन-चरण विद्युत नेटवर्क की व्यवस्था की जानी चाहिए चार-तार, डेड-अर्थड न्यूट्रल के साथ।इसके लिए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर सर्किट (स्टेप-डाउन सबस्टेशन) आमतौर पर इस तरह दिखता है।

(उच्च वोल्टेज

वे। केंद्रीय, जिसे एक ही समय में तीन-चरण ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग पर "शून्य" तार कहा जाता है, एक ग्राउंडिंग डिवाइस से जुड़ा होता है और चरण तारों के साथ उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है।

तीन-चरण धारा प्राप्त करना - अवधारणा और प्रकार। "तीन चरण वर्तमान प्राप्त करना" 2014, 2015 श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।