धारा और वोल्टेज के चरण. रैखिक और चरण वोल्टेज. लाइन और चरण धाराओं और वोल्टेज के बीच संबंध

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

मानक तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर। फिर तीन लीड तारों को इस स्टेटर से निकालकर ट्रांसफार्मर में ले जाया जाता है, जहां वोल्टेज बढ़ाया जाता है और हटा दिया जाता है। ट्रांसफार्मर और तारों के नेटवर्क का उपयोग करना, विद्युत शक्तिअंतिम उपयोगकर्ता तक पहुंचाया जाता है जहां वोल्टेज को निचले और सुरक्षित स्तर पर परिवर्तित किया जाता है।

एकल चरण और तीन चरण सेवाओं के बीच क्या अंतर है?

मानक जनरेटर प्रकार एक तीन-पोल डिज़ाइन है। तीन ध्रुव आपको पहुँचने की अनुमति देते हैं अधिकतम शक्तिएक पूर्ण चक्र में तीन अलग-अलग अवसरों पर। यह चित्र में दिखाए गए जैसा सिग्नल बनाता है। अभी के लिए, बस "चरण" को एक तरंग के रूप में सोचें, जैसे बच्चे कूदने वाली रस्सी से खेल रहे हों; प्रत्येक चरण का एक परिमाण और एक दिशा होती है। एकल-चरण सेवाओं का उपयोग आम तौर पर आवासीय भवन भार जैसे उपकरणों और प्रकाश व्यवस्था की सेवा के लिए किया जाता है। तीन-चरण सेवाओं का उपयोग आम तौर पर उन सेवाओं के लिए किया जाता है जिन्हें वाणिज्यिक-ग्रेड मोटर और मशीनरी चलाने की आवश्यकता होती है।

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।

तीन-चरण के बारे में एक आम ग़लतफ़हमी यह है कि चूंकि 240 और 208 में केवल 32 वोल्ट हैं, इसलिए उन्हें आपस में बदला जा सकता है। कुछ मामलों में वे ऐसा कर सकते हैं, लेकिन मोटरों के मामले में वे ऐसा नहीं कर सकते। एक महत्वपूर्ण पहलूतीन-चरण पर स्विच करने पर विचार करते समय आपकी स्वयं की सेवा वायरिंग को बदलने की लागत होती है, क्योंकि एकल-चरण वायरिंग तीन-चरण सेवाओं के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है। इसमें संभवतः अधिकांश इंस्टॉलेशन के लिए नए सर्विस पैनल और वायरिंग शामिल होंगे।

निर्णय लेते समय तीन चरण की शक्ति, उदाहरण के लिए, सर्वोत्तम के बारे में तीन चरण वोल्टेजआपकी रखरखाव आवश्यकताओं के लिए, एकल-चरण लोड की सेवा कैसे करें, इसके लिए कई अन्य विचार भी हैं। आप अपनी 3-चरण सेवा के एक चरण के नष्ट होने की स्थिति में अपने 3-चरण उपकरण को बचाना और सुरक्षित रखना चाहते हैं। यदि एक चरण नष्ट हो जाए और उपकरण में उचित चरण हानि सुरक्षा न हो तो तीन चरण वाले उपकरणों को गंभीर क्षति हो सकती है।

इस प्रकार, तीन चरण वर्तमानएक ही आवृत्ति की तीन प्रत्यावर्ती धाराओं की संयुक्त क्रिया का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन एक दूसरे के सापेक्ष अवधि के 1/3 द्वारा चरण में स्थानांतरित हो जाता है।
जनरेटर की प्रत्येक वाइंडिंग को उसके उपभोक्ता से जोड़ा जा सकता है, जिससे एक अयुग्मित तीन-चरण प्रणाली बनती है। ट्रांसमिशन के बाद से तीन अलग-अलग अल्टरनेटरों के संबंध में इस तरह के कनेक्शन से कोई लाभ नहीं है विद्युतीय ऊर्जाछह तारों का उपयोग करके किया जाता है (चित्र दाएं)।
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. आम बात, जिसमें जनरेटर (या उपभोक्ता) के चरणों के सिरे जुड़े होते हैं, कहलाते हैं शून्य बिंदु, या तटस्थ. जनरेटर और उपभोक्ता के शून्य बिंदु को जोड़ने वाले तार को कहा जाता है तटस्थ तार. शून्य तारइसका उपयोग उस स्थिति में किया जाता है जब नेटवर्क में चरणों पर असमान भार उत्पन्न हो जाता है। यह आपको उपभोक्ता के चरणों में वोल्टेज को बराबर करने की अनुमति देता है।

जब एक विद्युत मोटर चालू होती है, तो उसे विद्युत धारा के एक बड़े प्रवाह की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप लाइन पर वोल्टेज झिलमिलाहट होती है। जैसा कि चित्र 3 में दिखाई गई प्लेटों से देखा जा सकता है, उनकी प्रदर्शन विशेषताएँ बहुत भिन्न हैं। एकल चरण मोटरउच्च एम्परेज की आवश्यकता होती है और यह तीन-चरण मोटर की तुलना में थोड़ा कम कुशल है, लेकिन दोनों की शक्ति समान है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, तीन-चरण सेवा को अपग्रेड करना या जोड़ना एक बड़ी प्रतिबद्धता है और यह एक महत्वपूर्ण व्यय हो सकता है जो भूमिगत और के बीच काफी भिन्न हो सकता है हवाई लाइनें. इस तरह का निर्णय लेने और निवेश करने के लिए बहुत सारी योजना बनाने और कई मुद्दों पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

शून्य तार, एक नियम के रूप में, प्रकाश नेटवर्क में उपयोग किया जाता है। लैंपों की समान संख्या के साथ भी समान शक्तिसभी तीन चरणों में, एक समान लोड बनाए नहीं रखा जाता है, क्योंकि लैंप सभी चरणों में एक ही समय में चालू या बंद नहीं हो सकते हैं, वे जल सकते हैं, और फिर चरणों की लोड एकरूपता परेशान हो जाएगी। 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।

ये जनरेटर अपने संचालन के सिद्धांत में एकल-चरण जनरेटर से भिन्न नहीं होते हैं। उनका मुख्य अंतर यह है कि उनके पास इंडक्शन कॉइल्स से सुसज्जित कम से कम तीन पोल ब्लॉक हैं। जब एक चुंबकीय रोटर जो एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, घूमता है, तो यह मोड़ के एक तिहाई के दौरान अलग होने वाले प्रत्येक कॉइल में प्रेरित वैकल्पिक वोल्टेज उत्पन्न करेगा, या 120 डिग्री रोटेशन के समान होगा। कुछ इस तरह एक बॉडी में तीन एकल-चरण जनरेटर होते हैं, जिनके तात्कालिक वोल्टेज को 120 डिग्री रोटेशन से विभाजित किया जाता है।

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 ).

चूंकि तटस्थ तार में सममित भारधारा शून्य है, तो 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। भार के रूप में साधारण का उपयोग करना सुविधाजनक है प्रकाश बल्ब(अंजीर। दाएं)।
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 कनेक्शन "त्रिकोण" में बनाया गया है, जो है सीरियल कनेक्शनजनरेटर कॉइल्स की शुरुआत और अंत एक दूसरे के साथ। 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 , ए लाइन करंटवी √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 द्वारा निर्धारित किया जाता है रेटेड वोल्टेजविद्युत ऊर्जा के रिसीवर.
सिद्धांत रूप में, जनरेटर के चरणों को एक त्रिकोण से जोड़ना संभव है, लेकिन आमतौर पर ऐसा नहीं किया जाता है। मुद्दा यह है कि किसी दिए गए को बनाने के लिए लाइन वोल्टेजडेल्टा में कनेक्ट होने पर जनरेटर के प्रत्येक चरण को एक वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए जो स्टार कनेक्शन के मामले से कई गुना अधिक हो। जनरेटर चरण में उच्च वोल्टेज के लिए अधिक घुमावों और अधिक इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है घुमावदार तार, जिससे मशीनों का आकार और लागत बढ़ जाती है। इसलिए, चरण तीन चरण जनरेटरलगभग हमेशा एक तारे से जुड़ा होता है। दूसरी ओर, इंजन कभी-कभी स्टार्ट-अप के समय एक स्टार को चालू करते हैं, और फिर डेल्टा पर स्विच करते हैं।

हमारे पिछले जनरेटर में छह आउटपुट तार हैं, प्रत्येक पीढ़ी के कॉइल के लिए एक जोड़ी, अगर हम तीन समान कॉइल लेते हैं और प्रत्येक जोड़ी के सिरों के बीच एक वोल्टमीटर रखते हैं, तो हमें परिमाण और आकार में बिल्कुल वही वोल्टेज मिलेगा, लेकिन एक द्वारा अलग किया जाएगा जनरेटर का तीसरा मोड़। दाईं ओर चित्र 2 में तीन साइनसोइड्स द्वारा दर्शाया गया है।

सामान्य वोल्टेज मानक

इन तीन एकल-चरण जनरेटरों को परिवर्तित करने के लिए तीन चरण सर्किटहमें उन्हें जोड़ने की जरूरत है. एक कनेक्शन दो अलग-अलग रूपों में आ सकता है, जिसे स्टार कनेक्शन और डेल्टा कनेक्शन के रूप में जाना जाता है। चित्र 3 एक स्टार कनेक्शन दिखाता है। तीन ऑसिलेटर कॉइल्स को काले आयतों के रूप में दर्शाया गया है, और प्रत्येक मुक्त सिरे को सरलता के लिए एक अक्षर के साथ लेबल किया गया है।

विद्युत मोटर्स।

विद्युत इंजनएक विद्युत मशीन (इलेक्ट्रोमैकेनिकल कनवर्टर) है, जिसमें विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसका एक दुष्प्रभाव ऊष्मा का निकलना है।

परिचालन सिद्धांत

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

यह दिखाना आसान है कि सामान्य बिंदु पर जमीन के संबंध में हमेशा शून्य वोल्टेज होता है, यही कारण है कि इसे तटस्थ कहा जाता है। इसे आम तौर पर किन्हीं दो चरणों के बीच चरण दर चरण वोल्टेज अंतर और न्यूट्रल और न्यूट्रल के बीच तटस्थ वोल्टेज अंतर के रूप में संदर्भित किया जाएगा।

तारे में संयोजन सही है. चरणों के बीच का वोल्टेज तटस्थ वोल्टेज से 73 गुना अधिक है। यह तटस्थ वोल्टेज प्रत्येक जनरेटिंग कॉइल द्वारा उत्पादित वोल्टेज के बराबर होगा। इस कनेक्शन से केवल तीन केबल ही निकल सकती हैं।

यह समझना मुश्किल नहीं है कि चरणों के बीच का वोल्टेज प्रत्येक जनरेटर कॉइल के वोल्टेज के बराबर है। यह भी कहा जाता है " एसी वोल्टेजयह ऊर्जा का वह रूप है जिसका उपयोग सामान्य रूप से घरों, इमारतों, कारखानों, औजारों, मशीनरी और उपकरणों में सबसे अधिक किया जाता है।

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।

हमें याद है कि ये प्रत्यावर्ती धाराएँ समय-समय पर अपने विशिष्ट समय में तीव्रता और अर्थ के साथ बदलती रहती हैं, इसके अलावा, कम लागत वाली होने के कारण इनका अधिक उपयोग किया जाता है। वे उतनी ही बार फ़्लिप किए जाते हैं जितनी बार प्रति सेकंड चक्र या हर्ट्ज़ में वह धारा होती है। यद्यपि यह ध्रुवता का एक स्थायी उलटा पैदा करता है, धारा हमेशा नकारात्मक ध्रुव से सकारात्मक ध्रुव की ओर प्रवाहित होगी, जैसा कि बिजली आपूर्ति में होता है। वैद्युतवाहक बल, जो एक सर्किट के मामले में प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति करता है।

एकल-चरण धारा और तीन-चरण धारा

आइये बताते हैं कि तनाव क्या है। इस प्रकार के करंट को ऐसा इसलिए कहा जाता है क्योंकि करंट एक केबल, एक केबल में प्रवाहित होता है। वह घर या इमारतों में वापस आने के लिए किसी अन्य केबल से आता है जिसे कहा जाता है तटस्थ तार. अब ये इनपुट या चरण और रिटर्न या बिजली की तारेंहमेशा एक तीसरी केबल के साथ होती है जो जमीन पर लाइन के रूप में चलती है।

रोटर में निम्न शामिल हो सकते हैं:

§ स्थायी चुम्बक;

§ कोर पर वाइंडिंग (ब्रश-कलेक्टर इकाई के माध्यम से जुड़ा हुआ);

§ शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग ("गिलहरी का पहिया" या "गिलहरी का पिंजरा"), जिसमें घूर्णन की क्रिया के तहत धाराएँ उत्पन्न होती हैं चुंबकीय क्षेत्रस्टेटर)।

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। प्राप्त मेकेनिकल ऊर्जातंत्र को चलाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

एक ही जनरेटर में एक साथ तीन धाराएँ उत्पन्न होती हैं। इनमें से प्रत्येक चरण, या इनमें से प्रत्येक धारा को उनके संबंधित चरण कंडक्टर द्वारा ले जाया जाता है, जो तीन चरणों के अन्य सामान्य कंडक्टर पर लौटता है, जो तीन सर्किट को बंद करने का कार्य करता है।

विशेषज्ञों का कहना है कि यह तीन-चरण प्रणाली कंडक्टर केबलों को पतला करने की अनुमति देती है, जिससे केबलों के संदर्भ में उन्हें संभालना आसान हो जाता है क्योंकि वे पतले होते हैं, इसके अलावा, तीन-चरण वर्तमान तीन-चरण विद्युत मोटरों की अनुमति देता है, जो उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। काम करें क्योंकि वे बहुत सरल, टिकाऊ और किफायती हैं।

विद्युत मोटरों का वर्गीकरण

§ डीसी यंत्र - विद्युत इंजन, जो प्रत्यक्ष धारा द्वारा संचालित है;

§ डीसी कलेक्टर मोटर्स. किस्में:

§ स्थायी चुम्बकों द्वारा उत्तेजना के साथ;

§ साथ समानांतर कनेक्शनउत्तेजना और आर्मेचर वाइंडिंग्स;

§ उत्तेजना और आर्मेचर वाइंडिंग के श्रृंखला कनेक्शन के साथ;

उपलब्धता तीन चरण नेटवर्कअब है महत्त्व, यह हमें ऊर्जा की बचत, दक्षता, सुरक्षा प्रदान करता है। तीन-चरण कनेक्टर को स्थापित करना आसान है। तीन-चरण सॉकेट को एक जनरेटर की आवश्यकता होती है जो उत्सर्जित धारा की तीव्रता को बदलता है और आपको बिजली को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

नए मॉडल सीधे जनरेटर पर स्थापित किए जाते हैं। एक उपकरण प्राप्त करने के लिए एक तीन-चरण सॉकेट को मानक सॉकेट के रूप में स्थापित किया जाता है जिसके लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है। आवश्यक शक्ति को तैनात करने के लिए फ़्यूज़ को जोड़ने की एकमात्र आवश्यकता है। इसके लिए अक्सर 16 एम्पीयर पर विचार किया जाता है।

§ उत्तेजना और आर्मेचर वाइंडिंग के मिश्रित कनेक्शन के साथ;

§ ब्रशलेस डीसी मोटर (वाल्व मोटर) - फॉर्म में बनी इलेक्ट्रिक मोटर बंद प्रणालीएक रोटर स्थिति सेंसर (आरपीएस), एक नियंत्रण प्रणाली (समन्वय कनवर्टर) और एक पावर सेमीकंडक्टर कनवर्टर (इन्वर्टर) का उपयोग करना।

बुनियादी परिभाषाएँ। तीन-चरण ईएमएफ प्रणाली

लाभ वास्तव में असंख्य हैं, क्योंकि इसकी शक्ति के अलावा, तीन-चरण सॉकेट भी सबसे अच्छा इन्सुलेशन और सबसे कुशल में से एक है। उपयोग की गई सामग्रियों के लिए धन्यवाद, यह वर्तमान परिवहन के दौरान बहुत कम ऊर्जा खो देता है और 330 वोल्ट की मॉड्यूलेशन पावर के लिए धन्यवाद, उदाहरण के लिए, रखरखाव भत्ता आधार के अनुसार।

इस प्रकार, हम दो-चरण, तीन-चरण, टेट्राफैटिक आदि के बारे में बात कर सकते हैं। चरणों की संख्या से. व्यवहार में, केवल तीन-चरण एसी का उपयोग औद्योगिक या उच्च-शक्ति और घरेलू उपयोग के लिए एकल-चरण अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है कम बिजली. तीन-चरण एसी एक अल्टरनेटर द्वारा उत्पन्न होता है जिसमें 3 वाइंडिंग्स का एक सेट होता है जो एक दूसरे से 120° का कोण बनाते हैं और एकजुटता में घूमते हैं। घूमते समय, प्रत्येक वाइंडिंग आयाम और आवृत्ति के बराबर एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करती है, लेकिन परिणामी कोण के बराबर विस्थापन के साथ। संपूर्ण पॉलीफ़ेज़ प्रणाली में, हम निम्नलिखित वोल्टेज और धाराओं के बीच अंतर करते हैं: - यौगिक या लाइन वोल्टेज: यह दो लाइन कंडक्टरों के बीच का वोल्टेज है। - एकल चरण या चरण वोल्टेज: लाइन कंडक्टर और न्यूट्रल के बीच वोल्टेज है। - लाइन करंट: यह कंडक्टरों के माध्यम से बहने वाली धारा है। - फेज़ करंट: यह वह करंट है जो अल्टरनेटर की वाइंडिंग या रिसीवर के प्रत्येक चरण के माध्यम से प्रसारित होता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, जब हम तीन-चरण प्रणाली के वोल्टेज या धाराओं के बारे में बात करते हैं, तो हम इस पंक्ति का उल्लेख करेंगे। तुलना में तीन-चरण धारा का उपयोग करने के लाभ एकल-चरण वर्तमान:- एक अल्टरनेटर से हम एक के बजाय तीन वोल्टेज बनाते हैं। - तीन स्थानांतरित करने के लिए एकल-चरण वोल्टेजहमें 3 तीन-चरण धारा की तुलना में 6 कंडक्टरों की आवश्यकता है। इससे ड्राइवर की बचत होती है और परिवहन घाटा कम होता है। - दो वोल्टेज होने की संभावना, एक उच्च या लाइन और एक निचला या चरण। - कुछ मशीनों के निर्माण में आसानी, जैसे तीन चरण की मोटरें, साथ ही एकल-चरण मशीनों की तुलना में इन मशीनों की उत्पादकता अधिक है। जैसे ही हम इन टर्मिनलों को एक दूसरे से जोड़ते हैं, हमें निम्नलिखित कॉन्फ़िगरेशन प्राप्त होंगे। स्वतंत्र कनेक्शन: इस कॉन्फ़िगरेशन के साथ, हम टर्मिनलों की प्रत्येक जोड़ी का उपयोग इस तरह करते हैं जैसे कि यह एकल-चरण जनरेटर हो। छह ड्राइवरों की आवश्यकता होगी. स्टार कनेक्शन: इस कॉन्फ़िगरेशन में, हम प्रत्येक जनरेटर के सभी नकारात्मक टर्मिनलों को जोड़ते हैं और सब कुछ को एक सामान्य बिंदु पर ग्राउंड कर देते हैं जिसे तटस्थ बिंदु कहा जाता है। इस संभावित-मुक्त सामान्य कनेक्शन से, यदि आवश्यक हो तो हम तटस्थ कंडक्टर को हटा सकते हैं। आपको 3 सक्रिय कंडक्टर और एक तटस्थ कंडक्टर की आवश्यकता है। विद्युत ब्लॉक 6: तीन-चरण एसी 6 डेल्टा कनेक्शन: इस कॉन्फ़िगरेशन में हम प्रत्येक नकारात्मक टर्मिनल को स्थिति से जोड़ते हैं अगला जनरेटर, और प्रत्येक कनेक्शन से हम सक्रिय कंडक्टर खींचते हैं। कोई तटस्थ बिंदु या तटस्थ कंडक्टर नहीं है। आइए अब देखें कि चरण और रैखिक वोल्टेज और तीव्रताएं एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं। चरण वोल्टेज वह है जो जनरेटर के सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों के बीच होता है, और चरण धारा वह है जो अंदर प्रसारित होती है। ये जनरेटर के अंदर आंतरिक वोल्टेज और धाराएं हैं। लाइन वोल्टेज वह है जो दो सक्रिय कंडक्टरों के बीच होता है, और लाइन करंट वह है जो सक्रिय कंडक्टरों के माध्यम से प्रवाहित होता है। ये अल्टरनेटर के बाहरी वोल्टेज और धाराएँ हैं। इस प्रकार, एक तारे में, चरण वोल्टेज एक रेखा के समान होता है, और एक त्रिकोण में, चरण वोल्टेज लाइन वोल्टेज के समान होता है। छह तनाव वैक्टर बनाएं। चरण वोल्टेज की तुलना में लाइन वोल्टेज का मापांक कितना अधिक है? छह तीव्रता वाले वैक्टर बनाएं। रेखा धाराओं का परिमाण कितना बड़ा है चरण धाराएँ? इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विषय 6: तीन-चरण एसी 7 अभ्यास 3: निर्धारित करें कि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को कैसे तार-तार किया जाता है। उसी अल्टरनेटर को डेल्टा में जोड़कर नए मुख्य वोल्टेज की गणना करें। - निम्नलिखित तालिका को पूरा करें। इन धाराओं का परिवहन होता है विद्युत नेटवर्कतीन-चरण कंडक्टर और एक वैकल्पिक तटस्थ कंडक्टर से मिलकर। हम इन धाराओं का उपयोग प्रत्येक चरण से स्वतंत्र रूप से रिसीवरों को जोड़कर, या एक ही समय में सभी तीन चरणों का उपयोग करके कर सकते हैं। यदि हम प्रत्येक चरण में समान चार्ज जोड़ते हैं, तो हम कहते हैं कि रिसीवर संतुलित है। यदि इसके बजाय हम प्रत्येक चरण के साथ अलग-अलग भार जोड़ते हैं, तो हम कहते हैं कि रिसीवर असंतुलित है। आइए देखें कि नेटवर्क संतुलित भार पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। संतुलित तारा आवेश: चूंकि प्रत्येक चरण पर लागू भार समान होगा, तो रिसीवर चरण धाराएं परिमाण में समान होंगी और एक संतुलित त्रिकोण भी बनाएंगी, जिनमें से प्रत्येक 120° निष्क्रिय होगा। तो धाराओं का वेक्टर योग भी शून्य देता है, इसलिए तटस्थ के लिए कंडक्टर का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। प्रत्येक रिसीवर द्वारा खींची गई तीव्रता और तटस्थ के माध्यम से बहने वाली धारा की गणना करें। इस मामले में, नेटवर्क के माध्यम से बहने वाली धारा चरणों द्वारा खपत की तुलना में √3 गुना अधिक होगी। यह प्रत्येक रिसीवर द्वारा खपत की गई तीव्रता और लाइन कंडक्टरों के माध्यम से क्या प्रसारित होता है, इसकी गणना करता है। आइए प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को विस्तार से देखें: स्टार कॉन्फ़िगरेशन: जब प्रतिबाधा हटा दी जाती है, तो प्रत्येक चरण की तीव्रता एक-दूसरे से भिन्न होगी, इसलिए उनका वेक्टर योग रद्द नहीं होता है, इसलिए एक तटस्थ कंडक्टर की आवश्यकता होती है। यदि हम एक तटस्थ कंडक्टर जोड़ते हैं, तो प्रत्येक चरण पर लागू वोल्टेज खतरनाक रूप से बढ़ जाएगा और उपकरण को नुकसान पहुंचा सकता है। यह वह कॉन्फ़िगरेशन है जिसका उपयोग तब किया जाता है जब हम एकल चरण रिसीवर को तीन चरण नेटवर्क से कनेक्ट करना चाहते हैं। प्रत्येक पंक्ति और तटस्थ की तीव्रता की गणना करें। त्रिभुज विन्यास: इस मामले में, हमें पहले रिसीवर के प्रत्येक चरण की तीव्रता प्राप्त करने की आवश्यकता है, और फिर वेक्टर में रहते हुए, हम प्रत्येक पंक्ति की तीव्रता प्राप्त करते हैं। न्यूट्रल कंडक्टर को डेल्टा में नहीं जोड़ा जा सकता। इसके अलावा, चरण वोल्टेज लाइन वोल्टेज के अनुरूप होते हैं, हालांकि भार बहुत असंतुलित होते हैं। प्रत्येक चरण और प्रत्येक पंक्ति की तीव्रता की गणना करें। प्रत्येक चरण और रेखा की तीव्रता की गणना करें। यह कथन सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और स्पष्ट शक्ति दोनों का कार्य करता है। रिसीवर द्वारा उपभोग की गई सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और स्पष्ट शक्ति की गणना करता है, यदि पावर फैक्टर 0 है, तो कुल की गणना करता है सक्रिय शक्तिऔर यह निर्धारित करता है कि भार संतुलित है या असंतुलित। जब भार संतुलित होता है, तो तीन वाली बैटरी लगाना सबसे आम है समान कैपेसिटरएक डेल्टा में जुड़ा हुआ है, जो आगमनात्मक भार को जोड़ने पर जुड़ा होगा। यह पावर फैक्टर में सुधार से पहले और बाद में खींची गई धारा की गणना करता है। पावर फैक्टर में सुधार. - स्टार और डेल्टा में संतुलित और असंतुलित भार। तीव्रता और वोल्टेज तटस्थ और रैखिक.

प्रत्येक धारा का परिवहन एक स्वतंत्र चालक द्वारा होता है।
अभ्यास 1: किस चरण में तीन चरण वाली प्रत्यावर्ती धारा होती है?
और हेक्साफ़ेज़?

तीन चरण प्रत्यावर्ती धारा.

§ 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 प्रारंभ किए जाते हैं, या होते हैं प्रारंभिक वाइंडिंग, 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 काम भी कर सकती है डीसीऔर प्रत्यावर्ती धारा पर.

एसी मोटर द्वारा संचालित औद्योगिक नेटवर्क 50 हर्ट्ज़ आपको 3000 आरपीएम से ऊपर की गति प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है। 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 डीसी कलेक्टर मोटर का एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग है।

वाशिंग मशीन के प्रकार.

वैज्ञानिक धुलाई.

तीन चरण प्रणालीप्रत्यावर्ती धारा

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 शक्ति (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)।

मानक तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर। फिर तीन लीड तारों को इस स्टेटर से निकालकर ट्रांसफार्मर में ले जाया जाता है, जहां वोल्टेज बढ़ाया जाता है और हटा दिया जाता है। ट्रांसफार्मर और तारों के नेटवर्क का उपयोग करके, विद्युत शक्ति को अंतिम उपयोगकर्ता तक पहुंचाया जाता है, जहां वोल्टेज को निचले और सुरक्षित स्तर पर परिवर्तित किया जाता है।

एकल चरण और तीन चरण सेवाओं के बीच क्या अंतर है?

मानक जनरेटर प्रकार एक तीन-पोल डिज़ाइन है। तीन ध्रुव एक पूर्ण घूर्णन में तीन अलग-अलग अवसरों पर अधिकतम शक्ति तक पहुंचने की अनुमति देते हैं। यह चित्र में दिखाए गए जैसा सिग्नल बनाता है। अभी के लिए, बस "चरण" को एक तरंग के रूप में सोचें, जैसे बच्चे कूदने वाली रस्सी से खेल रहे हों; प्रत्येक चरण का एक परिमाण और एक दिशा होती है। एकल-चरण सेवाओं का उपयोग आम तौर पर आवासीय भवन भार जैसे उपकरणों और प्रकाश व्यवस्था की सेवा के लिए किया जाता है। तीन-चरण सेवाओं का उपयोग आम तौर पर उन सेवाओं के लिए किया जाता है जिन्हें वाणिज्यिक-ग्रेड मोटर और मशीनरी चलाने की आवश्यकता होती है।

जनरेटर वाइंडिंग के प्रत्येक भाग को क्या कहा जाता है? चरण. इसलिए, ऐसे जनरेटर कहलाते हैं जिनकी वाइंडिंग तीन भागों से बनी होती है तीन 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) प्रत्यावर्ती धारा विद्युत परिपथ के एक भाग के नामकरण के अर्थ में (उदाहरण के लिए, एक 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। चुम्बक के धीमे घूमने से यह देखा जा सकता है कि तीनों परिपथों में प्रत्येक क्षण पर धाराओं का सबसे बड़ा और सबसे छोटा मान और उनकी दिशाएँ अलग-अलग 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 तारा सभी 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।

एक नियम के रूप में, तटस्थ तार का उपयोग प्रकाश नेटवर्क में किया जाता है। भले ही तीनों चरणों में समान शक्ति के समान संख्या में लैंप हों, 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 (दाईं ओर चित्र)।

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 ).

चरण और रैखिक वोल्टेज के बीच, आप अनुपात निर्धारित कर सकते हैं:

यू एल = √3। यू एफ ≈ 1.73. यू एफ ,

यदि हम वोल्टेज त्रिकोण (बाईं ओर का चित्र) पर विचार करें।

वास्तव में,

Il = ^h-T^-g-T^-coyW^ Sf-l / 2 + 2-co560 ° = l / 3 -C,

व्यवहार में, व्यापक तीन चरण सर्किटसाथ तटस्थ तारतनाव में यू एल = 380 वी; यू एफ = 220 वी.

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 मैं एल = √3 . मैं एफ

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।