المولد ثلاثي الطور
المقدمة
المولد ثلاثي الطور ، كما يوحي الاسم ،لديها ثلاثة لفات أحادية الطور متباعدة بحيث يتم استبدال الجهد الناتج في أي مرحلة بمقدار 120 درجة عن الطورتين الأخريين. يصبح المخطط التخطيطي لجزء ثابت من ثلاث مراحل يوضح جميع الملفات أمرًا معقدًا ، ومن الصعب رؤية ما يحدث بالفعل.
التخطيطي المبسط لل شكل 1
، طريقة العرض A ، تُظهر جميع لفات كل مرحلة مُجمعة معًا على شكل ملف واحد.
يتم حذف الدوار للبساطة. يتم رسم أشكال الطول الموجي للجهد المتولدة عبر كل مرحلة على رسم بياني ، يتم إزاحته بمقدار 120 درجة عن بعضها البعض. يتكون المولد ثلاثي الطور كما هو موضح في هذا المخطط من ثلاثة مولدات أحادية الطور تكون فولتاتها المولدة خارج المرحلة بمقدار 120 درجة مئوية.
المراحل الثلاث مستقلة عن بعضها البعض.
الشكل 1
اتصالات المولد ثلاث مراحل
بدلاً من وجود ستة خيوط تخرج من المولد ثلاثي الطور ، قد يتم توصيل نفس الخيوط من كل مرحلة معًا لتشكيل a واي (Y) اتصالكما هو موضح في شكل 1, عرض ب.
ويسمى أ اتصال واي لأنه ، بدون الحياد ، تظهر اللفات كحرف Y ، في هذه الحالة بشكل جانبي أو مقلوب.
يتم إحضارها اتصال محايد إلىمحطة عندما يجب توفير حمولة مرحلة واحدة. يتوفر الجهد أحادي الطور من المحايد إلى A ، المحايد إلى B ، والمحايد إلى C. في المولد ثلاثي الطور ، المتصل بجهد Y ، يكون الجهد الكلي ، أو خط الجهد ، عبر أي من خيوط الخط الثلاثة متجهًا. مجموع الفولتية المرحلة الفردية. كل خط الجهد هو 1.73 مرات واحد من الفولتية المرحلة.
لأن اللفات تشكيل مسار واحد فقط لالتدفق الحالي بين المراحل ، خط والتيارات المرحلة هي نفسها (متساوية). يمكن أيضًا توصيل الجزء الثابت ثلاثي الطور بحيث يتم توصيل المراحل من البداية إلى النهاية ؛ هي الآن مرتبطة دلتا (تين. 1 ، عرض C). (دلتا لأنها تشبه دلتا اليونانية ، ∆.)
في اتصال دلتا ، الفولتية خط تساوي الفولتية الطور ، ولكن كل خط الحالي يساوي 1.73 أضعاف الحالي المرحلة. وتستخدم كل من واي و دلتا الاتصالات في المولدات.
اتصالات ثلاثية الطور
يمكن ربط ملفات الجزء الثابت للمولدات ثلاثية الطور معًا في وصلات واي أو دلتا ، كما هو موضح في الشكل 2. مع هذه الاتصالات فقط ثلاثة أسلاك تخرج من المولد. هذا يسمح بالاتصال المريح بمحركات ثلاثية الطور أو محولات توزيع الطاقة.
من الضروري استخدام محولات ثلاثية الطور أو ما يعادلها الكهربائية مع هذا النوع من النظام.
الشكل 2 - ثلاث مراحل الاتصالات المولد أو محول
يمكن أن يتكون المحول ثلاثي الطور من ثلاثة محولات أحادية الطور متصلة دلتا, وايأو مزيج من الاثنين معا. إذا تم توصيل كل من الابتدائي والثانوي في wye ، فإن المحول يسمى a واي-واي.
إذا كان كلا الملفين متصلين في دلتا ، فإن المحول يسمى دلتا دلتا. الشكل 3 يعرض المحولات أحادية الطور متصلة دلتا دلتا للتشغيل في نظام ثلاثي الطور. ستلاحظ أن اللفات محول ليست الزاوية لتوضيح نموذجي دلتا (∆) كما تم مع اللفات المولد.
جسديا ، كل محول في الرسم البياني يقف وحده. لا توجد علاقة بين الزاوي لفائف المحولات الفردية.
ومع ذلك ، إذا كنت تتبع الاتصالات ، سوفنرى أنها تشكل دلتا الكهربائية. اللفات الأولية ، على سبيل المثال ، ترتبط مع بعضها البعض لتشكيل حلقة مغلقة. يتم تغذية كل من هذه الوصلات بجهد طور من مولدات ثلاثية الطور.
قد يتم توصيل المولد إما دلتا أو واي حسب متطلبات الحمل والجهد ، وتصميم النظام.
الشكل 3 - ثلاثة محولات أحادية الطور متصلة دلتا دلتا
الشكل 4 يظهر ثلاثة محولات أحادية الطور متصلة
واي-واي. مرة أخرى ، لاحظ أن اللفات محول ليست الزاوية. كهربائيا ، يتم تشكيل Y بواسطة الاتصالات. يتم تقليل اتصالات أقل من كل متعرج معا. هذه تشكل نقطة مشتركة من واي.
يتم عزل الطرف الآخر من كل لف. هذه الغايات تشكل ذراعي واي.
الشكل 4 - ثلاثة محولات أحادية الطور متصلة wye-wye
يتم توزيع التيار المتردد على معظم السفن من قبل أنظام ثلاثي الطور ، بثلاثة أسلاك ، 450 فولت. تقوم المحولات أحادية الطور بخفض الجهد إلى 117 فولت. ترتبط هذه المحولات دلتا دلتا كما هو الحال في الشكل 3.
مع تكوين دلتا دلتا ، قد يكون الحمل جهاز ثلاثي الطور متصل بجميع المراحل ؛ أو ، قد يكون جهازًا أحادي الطور متصلًا بمرحلة واحدة فقط.
في هذه المرحلة ، من المهم أن نتذكر ذلكيتضمن نظام التوزيع هذا كل شيء بين المولد والحمل. نظرًا للعديد من الخيارات التي توفرها الأنظمة ثلاثية الطور ، يجب توخي الحذر للتأكد من أن أي تغيير في التوصيلات لا يوفر الحمل بجهد خاطئ أو طور خاطئ.
تردد الخرج
تردد انتاج الجهد المولد يعتمد على سرعة دوران الدوار وعدد الأعمدة. كلما كانت السرعة أسرع ، كلما زاد التردد. انخفاض السرعة ، وانخفاض وتيرة.
كلما زاد عدد الأعمدة الموجودة على الدوار ، كلما كان هناك ارتفاعالتردد لسرعة معينة. عندما يدور العضو الدوار بزاوية بحيث يكون القطبان المتجاوران (أحد القطبين الشمالي والجنوبي) قد مروا بلف واحد ، فإن الجهد الناتج في ذلك الملف قد تغير خلال دورة واحدة كاملة. لتردد معين ، كلما زاد عدد أزواج الأقطاب ، انخفضت سرعة الدوران.
ويتضح هذا المبدأ في الشكل 5. يجب أن يدور المولد ثنائي القطب بأربعة أضعاف سرعة المولد المكون من ثمانية أقطاب لإنتاج نفس التردد للجهد المتولد.
الشكل 5 - تنظيم التردد
يرتبط تردد أي مولد التيار المتردد في هيرتز (هرتز) ، وهو عدد الدورات في الثانية الواحدة ، بعدد الأعمدة وسرعة الدوران ، على النحو المعبر عنه في المعادلة:
F = NP / 120
حيث P هو عدد الأقطاب ، N هي سرعة الدوران في الثورات في الدقيقة (rpm) ، و 120 ثابت للسماح بتحويل الدقائق إلى الثواني ومن الأقطاب إلى أزواج الأقطاب.