الغرض من الموصل المحايد في أنظمة ثلاثية الطور

تتمثل إحدى أهم المشكلات الاقتصادية لمصدر الطاقة في تقليل وزن أسلاك الشبكة الكهربائية لطاقة مرسلة معينة ونسبة معينة من الخسائر في الشبكة. يمكن تحقيق ذلك ليس فقط عن طريق زيادة الجهد في الشبكة ، ولكن أيضًا من خلال الجمع بين عدة شبكات مستقلة ، وفي بعض الأسلاك ، من الممكن إنشاء تيارات تعوض بعضها البعض. هذا يجعل من الممكن تقليل عدد الأسلاك أو المقطع العرضي لها.

بالفعل في السنوات الأولى من تطوير الهندسة الكهربائية ، عندما تم نقل الطاقة بجهد ثابت ، تم استخدام هذه الفكرة فيما يسمى. ثلاثة نظام الأسلاك ، مقترح من Dolivo-Dobrovolski.

يجب أن يكون هناك مصدران متطابقان (من حيث الجهد والطاقة) للجهد الثابت U ، كل منهما يخدم مستخدميها.

تتكون الشبكة من أربعة أسلاك.إذا قمت بدمج سلكين في ما يسمى بسلك التعادل (المحايد) ، فسيتم جمع التيارات الموجهة بشكل معاكس فيه ، وبالتالي يمكن تقليل المقطع العرضي للسلك بشكل كبير.

نظام ثلاثة أسلاك

مع الحمل المتماثل (I1 = I2) ، يكون سلك الموازنة غير ضروري ، وتصل التوفير في الأسلاك إلى 50 درجة. عندما تتغير الأحمال (بدون موازنة السلك) ، سيتم إعادة توزيع الجهد بينهما ، وهو أمر غير مرغوب فيه.

يقلل موصل التعادل بشكل كبير من توزيع الجهد غير المتماثل. إذا كان من الممكن تجاهل المقاومة الداخلية للمصادر ومقاومة الخط ، يتم القضاء على عدم التناسق بالكامل تقريبًا. فكرة مماثلة تكمن وراء بناء أنظمة التيار المتردد متعدد الأطوار.

النظام المتماثل متعدد الأطوار عبارة عن مجموعة من الفولتية المتناوبة المتعددة ذات السعة والتردد المتساويين ، بشكل متماثل خارج الطور مع الوقت. اكتسب نظام من ثلاث مراحل انتشارًا عمليًا (انظر - نظام EMF ثلاثي المراحل).

يحتوي النظام ثلاثي الطور (وأي متعدد الأطوار) على عدد من المزايا مقارنة بنظام أحادي الطور: فهو يسمح لك بإضافة وزن إلى أسلاك الشبكة الكهربائية ، ويوفر حملًا أكثر تساويًا على المحرك ، ويدور كهربائيًا ثلاثي مولد جهد الطور ، ويتيح لك أخيرًا إنشاء مجال مغناطيسي دوار واسع تستخدم في المحركات الكهربائية.

إذا تم استخدام نظام أحادي الطور (بنفس القوة والجهد نفسه) بدلاً من نظام ثلاثي الطور ، فستكون هناك حاجة إلى سلكين فقط ، ولكن يجب أن يعتمد المقطع العرضي لهما على ثلاثة أضعاف التيار.بالمقارنة مع نظام أحادي الطور ، فإن النظام ثلاثي الطور يوفر 30-40٪ من وزن السلك.

انظر أيضا هنا: تيار ثلاث مراحل أفضل من مرحلة واحدة

بغض النظر عن دائرة تبديل المولد (عادة ما تكون غير معروفة للمستخدم) ، يمكن أيضًا توصيل حمل نظام ثلاثي الطور بطريقتين - دلتا أو نجمة.

في الحالة الأولى ، يكون الجهد عند كل مستخدم مساويًا لجهد الخط ولا يتغير عند تعطل تناسق الأحمال ، ويختلف التيار في المستخدم (الطور) عن التيار في الخط.

عندما يكون المستهلكون متصلين بالنجوم ، فإن التيار في كل حمل يساوي تيار الخط المقابل ، لكن الجهد عند كل حمل (طور) يختلف عن الخط.

أنظر أيضا -قيم الجهد والتيار والطاقة لوصلات النجوم والدلتا

عندما تتغير الأحمال ، يتم إعادة توزيع التيارات تلقائيًا ويختفي مجموعها (الذي يتم الحصول عليه عند النقطة المشتركة للأحمال) دائمًا. في الوقت نفسه ، هناك إعادة توزيع مقابلة للضغوط بين الأحمال غير المتساوية.

يتم التخلص من هذا العيب إذا كان هناك موصل محايد (متصل بالنقطة المشتركة للأحمال) ، لأنه يسمح لمجموع التيارات ثلاثية الطور بالبقاء غير صفرية ، أي في الحمل غير المتوازن ، يساعد الموصل المحايد للنظام ثلاثي الطور في الحفاظ على جهد تحميل ثابت.