قيم الجهد والتيار والطاقة لوصلات النجوم والدلتا

اكتشاف فاراداي العظيم للقوانين: عندما يعبر السلك خطوط القوة في مجال مغناطيسي ، يتم تحريض قوة دافعة كهربائية في السلك ، مما يتسبب في تيار في الدائرة التي يدخل فيها هذا السلك ، والذي كان بمثابة الأساس للخلق للمولدات الكهربائية ذات الدوار الدوار - مغناطيس. في هذه الحالة ، يتم إحداث EMF في لفات الجزء الثابت (انظر - تطبيق عملي لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي).

يمكن أن تكون الفولتية الناتجة مختلفة تمامًا: كل هذا يتوقف على تصميم المولد وعدد اللفات في الجزء الثابت وكيفية توصيلها. ومع ذلك ، فإن الأكثر انتشارًا في الهندسة الكهربائية العملية هو نظام التيار الجيبي ثلاثي الطور الذي اقترحه المهندس الروسي البارز M.O. Dolivo-Dobrovolsky في عام 1888 (57 عامًا بعد اكتشاف فاراداي).

من بين جميع الأنظمة متعددة الأطوار ، توفر الأنظمة ثلاثية الطور النقل الأكثر اقتصادا للطاقة الكهربائية عبر مسافات طويلة وتتيح لك إنشاء مولدات ومحركات ومحولات موثوقة وسهلة الاستخدام.لكن يمكن توصيل ثلاث لفات بطريقتين: «مثلث» (الشكل 1) و «نجمة» (الشكل 2).

أرز. 1

أرز. 2

المرحلة هي الجهد الذي تم إنشاؤه بواسطة ملف واحد ، أما الخطي Ul فهو الجهد بين موصلين خطيين. بعبارة أخرى، جهد الطور ما إذا كان الجهد بين كل من أسلاك الخط والسلك المحايد.

عند توصيل مولد متماثل بالنجمة ، يكون جهد الخط أعلى بمقدار 1.73 مرة من جهد الطور ، أي. المملكة المتحدة = 1.73 • Uph. هذا يأتي من حقيقة أن Ul هي قاعدة مثلث متساوي الساقين بزوايا حادة 30 درجة: Ul = UAB = Uf2 cos 30 ° = 1.73 • Uph.

عند التوصيل والتحميل بالنجمة ، فإن تيار الخط المقابل يساوي تيار الطور للحمل. إذا كان الحمل ثلاثي الأطوار متماثلًا ، فسيكون التيار في السلك المحايد 0. في هذه الحالة ، تختفي الحاجة إلى السلك المحايد تمامًا وتصبح الدائرة ثلاثية الطور ثلاثية الأسلاك. هذا الاتصال يسمى «نجم النجمة بدون موصل محايد». مع حمل طور متماثل ، تكون التيارات الخطية أعلى بمقدار 1.73 من تيارات الطور ، Il = 1.73 • 3If.

عند توصيل مولد ثلاثي الطور بنجم ، يتم استخدام جهدين ، مما يميز بشكل مفيد هذا الاتصال عن اتصال دلتا. ولكن عندما يتم توصيل دلتا بالحمل ، تكون جميع المراحل تحت نفس القيمة العددية لجهد الخط ، بغض النظر عن مقاومة الطور ، وهو أمر مهم لأحمال الإضاءة - المصابيح المتوهجة.

يتم استخدام نظام ثلاثي الطور بسلك محايد لتزويد المستقبلات بجهدين يختلفان بمعامل 1.73 ، على سبيل المثال ، الأرجل المتصلة بجهد الطور والمحركات المتصلة بجهد الخط.

يتم تحديد الجهد الاسمي من خلال بناء المولدات وطريقة توصيل اللفات.

يوضح الشكل 3 العلاقات التي تحدد قيمة الطاقة لدائرة التيار المتردد في توصيلات النجم والدلتا.

أرز. 3.

في المظهر ، تكون الصيغ هي نفسها ، ويبدو أنه لا يوجد كسب أو خسارة في الطاقة لهذين النوعين من الدوائر. لكن لا تقفز إلى الاستنتاجات.

عند إعادة الاتصال من دلتا إلى نجم ، يكون الجهد أقل بمقدار 1.73 مرة لكل ملف طور ، على الرغم من أن جهد الشبكة يظل كما هو ، ويؤدي انخفاض الجهد إلى انخفاض التيار في اللفات بمقدار 1.73 مرة. ومع ذلك - عندما يتم توصيلهما في دلتا ، كان تيار الخط أعلى بمقدار 1.73 مرة من تيار الطور ، والآن هذه التيارات متساوية. نتيجة لذلك ، يتناقص تيار الخط عند إعادة الاتصال بنجم بمقدار 1.73 × 1.73 = 3 مرات.

يتم حساب القوة الجديدة بالفعل بنفس الصيغة ، لكنها تستبدل قيمًا مختلفة!

عند إعادة توصيل محرك كهربائي من دلتا إلى نجم وتغذيته من نفس الشبكة ، يتم تقليل الطاقة التي يولدها هذا المحرك بمقدار 3 مرات. عند التبديل من لفات المولدات النجمية إلى الدلتا أو اللفات الثانوية للمحولات ، ينخفض ​​جهد الشبكة بمقدار 1.73 مرة ، على سبيل المثال ، من 380 إلى 220 فولت.

تظل طاقة المولد أو المحول كما هي نظرًا للحفاظ على الجهد والتيار في كل ملف طور ، على الرغم من زيادة التيار في أسلاك الخط 1.73 مرة.عند تبديل لفات المولدات أو اللفات الثانوية للمحولات من دلتا إلى نجمة ، تحدث الظواهر المعاكسة: يزداد جهد خط الشبكة بمقدار 1.73 مرة ، وتبقى التيارات في لفات الطور كما هي ، وتنخفض التيارات في أسلاك الخطوط بنسبة 1.73 مرة.