یک جریان سه فازی چیست؟

روش زندگی مدرن نمی تواند تصور شود بدون برق و منافعی که با آن همراه است. کمبود گاز طبیعی به راحتی توسط منابع جامد سوخت گرما جبران می شود، آب نیز در دسترس است، اما بدون برق، یک "پایان جهان" واقعی وجود دارد.

اکثریت قریب به اتفاق نیروگاه های برق مدرن، یک جریان متناوب سه فاز تولید می کنند. از مزایای آن، به ویژه باید توجه داشته باشید که سهولت به دست آوردن و تحولات بعدی، قابلیت اطمینان بالا و سادگی طراحی موتورهای ناهمزمان موتور در نظر گرفته شده برای آن است . جریان سه فاز شایع ترین نوع برق در جهان است.

سیستم جریان سه فاز مجموعه ای از سه مدار تک فاز با همان فرکانس و دامنه است، با این حال، جابجا شده 120 درجه نسبت به یکدیگر (و یا، همان است، 1/3 دوره). هر یک از این مدارها یک فاز نامیده می شود، به ترتیب، هر سه از یک جریان سه فاز تشکیل می دهند.

پایه های نظری بسیار ساده هستند: قاب فلزی در میدان مغناطیسی چرخش می کند و از خطوط تنش عبور می کند. برای به دست آوردن یک جریان الکتریکی مطابق با قانون القایی الکترومغناطیسی ، کافی است که بار را به پایانه های خود متصل کرده و یک زنجیره ایجاد کنید. اگر فاز سه فاز مورد نیاز باشد، دستگاه پیچیده تر می شود: در مکانیزم سه قاب یکسان وجود دارد که 120 درجه نسبت به یکدیگر تغییر می کند. نتیجه تولید سه نیروی الکتروموتور (EMF) است. در نیروگاه های استاندارد، سرعت چرخش بدون تغییر است.

در عمل، پیاده سازی کمی از تئوری متفاوت است. جریان سه فاز بوسیله ماشین های مخصوص تولید می شود. در آنها، سیم پیچ مدارهای فازی ثابت هستند (در مقایسه با نظریه) و در قطب های استاتور (قسمت ثابت دستگاه) به روش خاصی قرار دارند. یک میدان مغناطیسی چرخشی بوسیله روتور ایجاد می شود. لحظه چرخش آن از طریق انرژی آب سقوط در نیروگاه های آبی، یک توربین بخار در نیروگاه هسته ای و غیره گزارش می شود.

یکی از ویژگی های مدارهای با استفاده از جریان سه فاز، تنها سه یا چهار سیم در طرف مصرف کننده - سه فاز و صفر است. این امر می تواند به دلیل اتصال سیم پیچ ژنراتور - یک ستاره یا مثلث باشد.

اتصال ستاره به این معنی است که انتهای هر سه پیچ در یک نقطه صفر هماهنگ می شوند. بر اساس قانون کرچوف، به این معنی است که مجموع تمام جریانها در این نقطه (گره) صفر است، بنابراین هیچ بسته شدن وجود ندارد. سیم صفر از نقطه صفر خارج می شود. ولتاژ اندازه گیری شده بین این سیم و هر یک از سه خطی 1.73 برابر کمتر از ولتاژ بین سیم های خطی خود است. در حالت اول ولتاژ فاز بدست می آید و در مورد دوم خطی است.

یکی از ویژگی های مهم اتصال ستاره، نیاز به اجتناب از عدم تعادل فاز است، یعنی کنترل جریان هایی که در شاخه ها تقریبا برابر است. این تفاوت های اجتناب ناپذیر کوچک باعث ایجاد یک جریان کوچک در سیم صفر می شود، اما کوچک است.

یک نوع کاملا پیچیده از ژنراتور - یک مثلث، به شما اجازه می دهد سیم صفر را لغو کنید. با پیاده سازی آن، هر انتهای سیم پیچ به ابتدای بعدی متصل می شود، در حقیقت، یک مثلث را شکل می دهد و ولتاژ از رأس های آن برداشته می شود. با این روش ولتاژ فاز و خطی برابر است. لازم است نظارت بر برابری جریان در شاخه ها نیز باشد، زیرا اگر نادیده گرفته شود، مقدار کلی جريان در مدار بسته می تواند بیش از حد ایجاد شود و ژنراتور را گرم و خاموش می کند.

اکثر موتورهای الکتریکی طراحی شده برای یک شبکه سه فاز برای انتخاب سیم پیچ ها به یک ستاره یا مثلث متصل می شوند. این به شما این امکان را می دهد که ولتاژ کار را انتخاب کنید. بنابراین، هنگام اتصال پیچ های یک بار ستاره، ولتاژ محاسبه شده 1،73 برابر کمتر از یک مثلث است.