शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी GOU VPO "यूराल राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय - UPI"

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग: तीन चरण इलेक्ट्रिकल सर्किट

गाइड का अध्ययन करें

वी.एस. प्रोस्कुरकोव, एस.वी. सोबोलेव, एन.वी. खरलकोवा विभाग "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रोटेक्नोलॉजिकल सिस्टम"

एकाटेरिनबर्ग 2007

1. बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

2. तीन-चरण प्रणाली EMF प्राप्त करना।

3. तीन-चरण सर्किट में चरणों को जोड़ने के तरीके।

4. तीन चरण वोल्टेज स्रोत।

5. तीन-चरण सर्किट में रिसीवर का वर्गीकरण।

6. रिसीवर "स्टार" के चरणों के कनेक्शन पर तीन-चरण सर्किट की गणना

7. तटस्थ तार मान

8. रिसीवर "डेल्टा" के चरणों को जोड़ने पर तीन चरण सर्किट की गणना

9. तीन चरण की शक्ति

तीन चरण के विद्युत सर्किट।

1. मूल अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

तीन-चरण सर्किट तीन विद्युत सर्किट का एक संग्रह है जिसमें

ऊर्जा का स्रोत।

तीन-चरण सर्किट में शामिल प्रत्येक व्यक्तिगत सर्किट को एक चरण कहा जाता है।

इस प्रकार, शब्द "चरण" के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में दो अर्थ हैं: पहला एक sinusoidally अलग मूल्य का तर्क है, दूसरा इलेक्ट्रिकल सर्किट के मल्टीफ़ेज़ सिस्टम का हिस्सा है।

तीन-चरण सर्किट बहु-चरण एसी सिस्टम का एक विशेष मामला है।

तीन-चरण सर्किट का व्यापक वितरण एकल-चरण और अन्य बहु-चरण सर्किट दोनों की तुलना में उनके लाभों की संख्या के कारण है:

एकल-चरण सर्किट की तुलना में ऊर्जा के उत्पादन और संचरण की दक्षता;

तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के लिए आवश्यक एक परिपत्र घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की अपेक्षाकृत सरल प्राप्ति की संभावना;

दो परिचालन वोल्टेज की एक स्थापना में प्राप्त करने की संभावना - चरण और रैखिक।

तीन-चरण सर्किट के प्रत्येक चरण में एक मानक नाम होता है:

पहला चरण - चरण "ए"; दूसरा चरण - चरण "बी"; तीसरा चरण - चरण "C"।

प्रत्येक चरण की शुरुआत और अंत में मानक अंकन भी होता है। पहले, दूसरे और तीसरे चरण की शुरुआत क्रमशः ए, बी, सी और चरणों के अंत में निर्दिष्ट की जाती है - एक्स, वाई, जेड।

तीन-चरण सर्किट के मुख्य तत्व हैं: एक तीन-चरण जनरेटर जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है; बिजली लाइनों; रिसीवर (उपभोक्ता), जो तीन-चरण (उदाहरण के लिए, तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स) और एकल-चरण (उदाहरण के लिए, गरमागरम लैंप) दोनों हो सकते हैं।

2. तीन चरण की EMF प्रणाली प्राप्त करना।

एक तीन-चरण जनरेटर एक ही समय में तीन ईएमएफ बनाता है जो आकार में समान होते हैं और चरण में 1200 से भिन्न होते हैं।

तीन-चरण ईएमएफ प्रणाली का उत्पादन तीन-चरण जनरेटर में उपयोग किए जाने वाले विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर आधारित है। तीन-चरण जनरेटर एक सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीन है। इस तरह के जनरेटर का सबसे सरल डिजाइन अंजीर में दिखाया गया है। 3.1।

अंजीर। 3.1। तीन चरण जनरेटर डिवाइस आरेख

जनरेटर के स्टेटर 1 पर तीन-चरण घुमावदार 2 रखा गया है। तीन-चरण स्टेटर वाइंडिंग के प्रत्येक चरण स्टेटर स्लॉट में स्थित कुछ निश्चित मोड़ के साथ कई कॉइल का संयोजन है। अंजीर में। 3.1 प्रत्येक चरण पारंपरिक रूप से एक बारी द्वारा दर्शाया गया है। जनरेटर के स्टेटर घुमावदार के तीन चरणों को सर्कल के 1/3 द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष अंतरिक्ष में घुमाया जाता है, अर्थात। चरणों की चुंबकीय कुल्हाड़ियों को एक कोण से अंतरिक्ष में घुमाया जाता है

2 3 π = 120 °। चरणों की शुरुआत ए, बी और सी अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट की जाती है, और छोर एक्स, वाई, जेड हैं।

जनरेटर का रोटर 3 एक स्थायी इलेक्ट्रोमैग्नेट है, जो उत्तेजना के प्रत्यक्ष प्रवाह से उत्साहित है। 4. रोटर एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जिसके बल की रेखाएँ चित्र 3.1 में एक बिंदीदार रेखा के साथ दिखाई देती हैं। जब जनरेटर काम कर रहा है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र रोटर के साथ घूमता है।

जब रोटर एक स्थिर गति से टरबाइन के साथ घूमता है, तो स्टेटर के कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के साथ प्रतिच्छेद करते हैं। इस मामले में, प्रत्येक चरण में एक साइनसोइडल ईएमएफ प्रेरित होता है।

इस ईएमएफ का मूल्य रोटर के चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता और घुमावदार में घुमावों की संख्या से निर्धारित होता है।

इस ईएमएफ की आवृत्ति रोटर के रोटेशन की आवृत्ति से निर्धारित होती है।

चूंकि स्टेटर वाइंडिंग के सभी चरण समान होते हैं (घुमावों की समान संख्या होती है) और घूर्णन रोटर के समान चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं, सभी चरणों की ईएमएफ में समान आयाम ई मीटर और आवृत्ति of होती है।

सभी चरणों के EMF का प्रभावी मूल्य समान है:

EMF के तीन-चरण सममित प्रणाली को त्रिकोणमितीय कार्यों, एक जटिल चर के कार्यों, समय आरेखों पर रेखांकन, वेक्टर आरेखों पर वैक्टर द्वारा दर्शाया जा सकता है।

त्रिकोणमितीय कार्यों द्वारा विश्लेषणात्मक छवि (3.1) - (3.3) में दी गई है।

एक जटिल रूप में, चरणों के ईएमएफ को उनके जटिल प्रभावी मूल्यों द्वारा दर्शाया गया है:

ईएमएफ के तीन-चरण सममित प्रणाली के तात्कालिक मूल्यों के ग्राफ़ को अंजीर में दिखाया गया है। 3.2। वे तीन साइनसोइड हैं, जो अवधि के 1/3 द्वारा एक-दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाते हैं।

अंजीर। 3.2। ईएमएफ के तीन-चरण सममित प्रणाली के तात्कालिक मूल्यों के ग्राफ।

वेक्टर आरेख पर, चरणों की ईएमएफ को एक ही लंबाई के वैक्टर द्वारा दर्शाया जाता है, 120 ° (Fig.3.3a) के कोण पर एक दूसरे के सापेक्ष घुमाया जाता है।

अंजीर। 3.3। वेक्टर आरेख EMF तीन चरण सममित प्रणाली। (ए - चरणों का प्रत्यक्ष अनुक्रम; बी - चरणों का रिवर्स अनुक्रम)।

चूंकि स्टेटर वाइंडिंग में प्रेरित EMF में एक ही आयाम होता है और 120 ° के समान कोण द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष चरण-स्थानांतरित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तीन-चरण EMF सिस्टम सममित होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चरण ईएमएफ की समय भिन्नता तीन चरण स्टेटर वाइंडिंग के सापेक्ष जनरेटर रोटर के रोटेशन की दिशा पर निर्भर करती है। जब रोटर दक्षिणावर्त घूमता है, जैसा कि Fig.3.1 में दिखाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप सममित तीन-चरण EMF प्रणाली का एक सीधा विकल्प है (A - B - C) (Fig.3.3a)। जब रोटर वामावर्त घुमाता है, तो एक सममित तीन चरण ईएमएफ प्रणाली भी बनाई जाती है। हालांकि, समय में चरण ईएमएफ का विकल्प बदल जाएगा। इस प्रत्यावर्तन को प्रत्यावर्तित (A - C - B) (Fig.3.3b) कहा जाता है।

तीन चरण सर्किट और उपकरणों का विश्लेषण करते समय चरण ईएमएफ के विकल्प पर विचार करना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, चरण अनुक्रम तीन-चरण मोटर्स, आदि के रोटेशन की दिशा निर्धारित करता है। चरण अनुक्रम के व्यावहारिक निर्धारण के लिए, विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है - चरण संकेतक।

डिफ़ॉल्ट रूप से, तीन-चरण सर्किट का निर्माण और उनका विश्लेषण करते समय, तीन-चरण स्रोत के चरण ईएमएफ का एक सीधा विकल्प लिया जाता है।

चित्र में, जनरेटर के स्टेटर घुमावदार को चित्र में दिखाया गया है। 3.4a चरणों के आरंभ और अंत के स्वीकृत पदनामों का उपयोग करते हुए।

समतुल्य सर्किट में, तीन चरण के स्रोत को EMF के तीन आदर्श स्रोतों (Fig.3.4b) द्वारा दर्शाया गया है

अंजीर। 3.4। जनरेटर की स्टेटर वाइंडिंग की पारंपरिक छवि।

प्रत्येक चरण में EMF की सशर्त सकारात्मक दिशा को चरण के अंत से शुरुआत तक लिया जाता है।

3. तीन-चरण सर्किट में चरणों को जोड़ने के तरीके।

तीन-चरण सर्किट बनाने के लिए, एक अलग विद्युत शक्ति रिसीवर, या तीन-चरण रिसीवर के एक चरण में, तीन-चरण स्रोत के प्रत्येक चरण से जुड़ा हुआ है।

अंजीर। तीन चरण के अनबाउंड सर्किट की योजना।

यहां तीन चरण के स्रोत को EMF E & A, E & B, E & C के तीन आदर्श स्रोतों द्वारा दर्शाया गया है। रिसीवर के तीन चरण सशर्त आदर्श हैं।

संपूर्ण जटिल प्रतिरोध वाले तत्व Z a, Z b, Z c। रिसीवर का प्रत्येक चरण स्रोत के संबंधित चरण से जुड़ा होता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3.5। इस मामले में, तीन विद्युत सर्किट बनते हैं जो संरचनात्मक रूप से एक तीन-चरण स्रोत से एकजुट होते हैं, अर्थात। तीन चरण सर्किट। इस सर्किट में, तीन चरणों को केवल रचनात्मक रूप से संयोजित किया जाता है और उनके बीच विद्युत संबंध नहीं होते हैं (विद्युत रूप से परस्पर जुड़े हुए नहीं)। इस तरह के सर्किट को अनलिंकड थ्री-चरण सर्किट कहा जाता है और व्यावहारिक रूप से इसका उपयोग नहीं किया जाता है।

व्यवहार में, तीन-चरण सर्किट के तीन चरण परस्पर जुड़े हुए हैं (विद्युत रूप से जुड़े हुए)।

तीन-चरण स्रोतों और तीन-चरण बिजली उपभोक्ताओं के चरणों को जोड़ने के लिए विभिन्न तरीके हैं। सबसे आम स्टार और त्रिकोण कनेक्शन हैं। इस मामले में, तीन-चरण प्रणालियों में स्रोतों और चरणों के चरणों को जोड़ने की विधि भिन्न हो सकती है। स्रोत के चरण आमतौर पर एक "स्टार" से जुड़े होते हैं, उपभोक्ताओं के चरण या तो एक "स्टार" या "त्रिकोण" से जुड़े होते हैं।

जब जनरेटर (या ट्रांसफार्मर) विंडिंग के चरणों को एक "स्टार" के साथ जोड़ा जाता है, तो उनके छोर एक्स, वाई और जेड को एक सामान्य बिंदु एन में जोड़ा जाता है, जिसे तटस्थ बिंदु (या तटस्थ) (छवि। 3.6) कहा जाता है। X, y, z रिसीवर के चरणों के सिरे भी एक बिंदु n (रिसीवर न्यूट्रल पॉइंट) से जुड़े होते हैं। इस कनेक्शन को स्टार कनेक्शन कहा जाता है।

अंजीर। 3.6। एक स्टार में स्रोत और रिसीवर के वायरिंग आरेख।

जनरेटर और रिसीवर के चरणों की शुरुआत को जोड़ने वाले तारों ए-ए, बी-बी और सी-सी को लाइन वायर (लाइन वायर ए, लाइन वायर बी, लाइन वायर सी) कहा जाता है। रिसीवर के बिंदु n के साथ जनरेटर के बिंदु एन को जोड़ने वाले तार एन-एन को तटस्थ तार कहा जाता है।

यहां, पहले की तरह, प्रत्येक चरण एक विद्युत सर्किट है जिसमें रिसीवर तटस्थ तार के माध्यम से स्रोत के संबंधित चरण से जुड़ा होता है और रैखिक तारों में से एक (चित्र 3.6 में धराशायी लाइन)। हालांकि, एक अनकैप्ड तीन-चरण सर्किट के विपरीत, ट्रांसमिशन लाइन में कम तारों का उपयोग किया जाता है। यह तीन-चरण सर्किट के एक फायदे को निर्धारित करता है - ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता।

जब तीन-चरण बिजली आपूर्ति के चरण एक त्रिकोण (छवि 3.12) से जुड़े होते हैं, तो एक चरण का अंत X दूसरे चरण की शुरुआत के साथ जुड़ा होता है, दूसरे चरण के अंत में - तीसरे चरण की शुरुआत के साथ, तीसरे चरण का अंत Z - पहले चरण A की शुरुआत के साथ होता है। प्रारंभ ए, बी आईसी चरण रिसीवर के तीन चरणों के लिए तीन तारों का उपयोग करके जुड़े हुए हैं, एक "त्रिकोण" में भी जुड़ा हुआ है।

अंजीर। 3.7। एक त्रिकोण में स्रोत और रिसीवर की कनेक्शन योजना

यहां, प्रत्येक चरण एक विद्युत परिपथ है, जिसमें रिसीवर दो रैखिक तारों के माध्यम से स्रोत के संबंधित चरण से जुड़ा होता है (चित्र 3.7 में धराशायी)। हालांकि, ट्रांसमिशन लाइन में कम संख्या में तारों का उपयोग किया जाता है। यह पावर ट्रांसमिशन को और अधिक किफायती बनाता है।

"डेल्टा" कनेक्शन विधि में, रिसीवर के चरणों को रेखीय तारों के अनुसार दो प्रतीकों के रूप में संदर्भित किया जाता है जिसमें चरण जुड़ा हुआ है: चरण "अब", चरण "बीसी", चरण "सीए"। चरण मापदंडों से संकेत मिलता है

संबंधित सूचकांक: Z ab, Z bc, Z ca

4. वोल्टेज तीन-चरण स्रोत।

एक स्टार विधि द्वारा जुड़ा एक तीन-चरण स्रोत विभिन्न परिमाण के दो तीन-चरण वोल्टेज सिस्टम बनाता है। इस मामले में, चरण वोल्टेज और लाइन वोल्टेज प्रतिष्ठित हैं।

अंजीर। 3.8 एक "स्टार" से जुड़े और बिजली लाइन से जुड़े तीन-चरण के स्रोत के बराबर सर्किट को दर्शाता है।

3.8 आंकड़ा। तीन-चरण स्रोत प्रतिस्थापन सर्किट

चरण वोल्टेज यू एफ - चरण की शुरुआत और अंत के बीच या लाइन तार और तटस्थ (यू एंड ए, यू एंड बी, यू एंड सी) के बीच वोल्टेज। परंपरागत रूप से

चरण वोल्टेज की सकारात्मक दिशाएं चरणों के अंत से शुरू होने तक दिशा निर्देश लेती हैं।

लाइन वोल्टेज (U L) लाइन के तारों के बीच या चरणों की शुरुआत (U & AB, U & BC, U & CA) के बीच का वोल्टेज है। सशर्त रूप से सकारात्मक

रेखीय तनावों की दिशाओं को पहले सूचकांक के अनुरूप बिंदुओं से लिया जाता है, दूसरे सूचकांक के अंकों के बराबर (यानी, कम क्षमता वाले बिंदुओं से अधिक अंक के साथ) (चित्र। 3.8)।

सभी को शुभ दिन। पिछले लेख में मैंने ऊर्जा के स्रोतों वाले विद्युत सर्किटों के संबंध में समीक्षा की। लेकिन इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का विश्लेषण और डिज़ाइन, ओम के नियम के साथ, संतुलन के नियमों पर भी आधारित है, जिसे पहला किरचॉफ कानून कहा जाता है, और एक सर्किट के अनुभागों पर वोल्टेज संतुलन दूसरा किर्चॉफ कानून कहा जाता है, जिसे हम इस लेख में मानते हैं। लेकिन सबसे पहले, आइए जानें कि ऊर्जा रिसीवर किस प्रकार आपस में जुड़ते हैं और धाराएं, वोल्टेज और के बीच क्या संबंध हैं।

विद्युत ऊर्जा के रिसीवर तीन अलग-अलग तरीकों से परस्पर जुड़े हो सकते हैं: श्रृंखला में, समानांतर या मिश्रित (श्रृंखला में - समानांतर में)। सबसे पहले, हम एक सीरियल कनेक्शन विधि पर विचार करते हैं जिसमें एक रिसीवर का अंत दूसरे रिसीवर की शुरुआत से जुड़ा होता है, और दूसरे रिसीवर का अंत तीसरे की शुरुआत में होता है, और इसी तरह। नीचे दिया गया आंकड़ा ऊर्जा रिसीवर के श्रृंखला कनेक्शन को एक बिजली स्रोत से उनके कनेक्शन के साथ दिखाता है।

ऊर्जा रिसीवर्स के सीरियल कनेक्शन का एक उदाहरण।

इस स्थिति में, सर्किट में प्रतिरोध R1, R2, R3 के साथ तीन क्रमिक ऊर्जा रिसीवर होते हैं, जो यू के साथ ऊर्जा स्रोत से जुड़े होते हैं। I का एक विद्युत प्रवाह सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होता है, अर्थात, प्रत्येक प्रतिरोध पर वोल्टेज वर्तमान और प्रतिरोध के उत्पाद के बराबर होगा।

इस प्रकार, श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोधों में वोल्टेज ड्रॉप इन प्रतिरोधों के मूल्यों के लिए आनुपातिक है।

ऊपर से समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध के नियम का अनुसरण करता है, जिसमें कहा गया है कि श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोधों को बराबर श्रृंखला प्रतिरोध मूल्य द्वारा दर्शाया जा सकता है, जो श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोधों के योग के बराबर है। यह निर्भरता निम्नलिखित संबंधों द्वारा दर्शायी जाती है

जहां R बराबर श्रृंखला प्रतिरोध है।

सीरियल एप्लीकेशन

ऊर्जा रिसीवरों की श्रृंखला कनेक्शन का मुख्य उद्देश्य ऊर्जा स्रोत के वोल्टेज से कम आवश्यक वोल्टेज प्रदान करना है। ऐसा ही एक अनुप्रयोग एक वोल्टेज विभक्त और पोटेंशियोमीटर है।

  वोल्टेज विभक्त (बाएं) और पोटेंशियोमीटर (दाएं)।

चूंकि वोल्टेज डिवाइडर श्रृंखला-जुड़े प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं, इस मामले में आर 1 और आर 2, जो ऊर्जा स्रोत के वोल्टेज को दो भागों में विभाजित करते हैं यू 1 और यू 2। वोल्ट्स U1 और U2 का उपयोग विभिन्न ऊर्जा रिसीवरों को संचालित करने के लिए किया जा सकता है।

काफी बार, एक समायोज्य वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग किया जाता है, जिसके लिए एक चर रोकनेवाला आर का उपयोग किया जाता है। कुल प्रतिरोध, जो एक चलती संपर्क के माध्यम से दो भागों में विभाजित होता है, और इस प्रकार ऊर्जा रिसीवर पर वोल्टेज यू 2 को सुचारू रूप से बदलना संभव है।

विद्युत ऊर्जा के रिसीवर को जोड़ने का एक और तरीका एक समानांतर कनेक्शन है, जो इस तथ्य की विशेषता है कि कई ऊर्जा उत्तराधिकारी एक ही विद्युत नोड से जुड़े हैं। इस तरह के कनेक्शन का एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है।

  ऊर्जा रिसीवर के समानांतर कनेक्शन का एक उदाहरण।

चित्रा में विद्युत सर्किट में लोड प्रतिरोध आर 1, आर 2 और आर 3 के साथ तीन समानांतर शाखाएं होती हैं। सर्किट एक वोल्टेज यू के साथ एक ऊर्जा स्रोत से जुड़ा हुआ है, एक विद्युत धारा एक बल के साथ सर्किट के माध्यम से बहती है। इस प्रकार, प्रत्येक शाखा के अनुपात में वोल्टेज के अनुपात के बराबर प्रत्येक शाखा के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह होता है।

चूंकि सर्किट की सभी शाखाएं एक ही वोल्टेज U के अंतर्गत होती हैं, इसलिए ऊर्जा रिसीवर की धाराएं इन रिसीवरों के प्रतिरोधों के व्युत्क्रमानुपाती होती हैं, और इसलिए समानांतर-कनेक्टेड ऊर्जा रिसीवरों को निम्नलिखित अभिव्यक्तियों के अनुसार, समान ऊर्जा प्रतिरोध के साथ एक ऊर्जा रिसीवर द्वारा देखा जा सकता है।

इस प्रकार, जब समानांतर में जुड़ा होता है, तो समानांतर प्रतिरोध हमेशा समानांतर-जुड़े प्रतिरोधों के सबसे छोटे से कम होता है।

मिश्रित ऊर्जा रिसीवर

सबसे आम विद्युत ऊर्जा रिसीवर का मिश्रित मिश्रण है। यह कनेक्शन श्रृंखला और समानांतर जुड़े तत्वों का संयोजन है। इस प्रकार के कनेक्शन की गणना करने के लिए कोई सामान्य सूत्र नहीं है; इसलिए, प्रत्येक व्यक्तिगत मामले में, सर्किट के उन एकल खंडों के लिए आवश्यक है जहां केवल रिसीवर के कनेक्शन का एक प्रकार मौजूद है - धारावाहिक या समानांतर। फिर, समतुल्य प्रतिरोध के सूत्र के अनुसार, धीरे-धीरे भाग्य के आंकड़ों को सरल बनाएं और अंततः ओम के नियम के अनुसार धाराओं और वोल्टेज की गणना करते हुए, उन्हें एक प्रतिरोध के साथ सबसे सरल रूप में कम करें। नीचे दिया गया आंकड़ा ऊर्जा प्राप्तियों के मिश्रित मिश्रण का एक उदाहरण दिखाता है।

  ऊर्जा प्राप्तियों के मिश्रित मिश्रण का एक उदाहरण।

एक उदाहरण के रूप में, हम सर्किट के सभी वर्गों में धाराओं और वोल्टेज की गणना करते हैं। सबसे पहले, हम सर्किट के बराबर प्रतिरोध को परिभाषित करते हैं। हम ऊर्जा रिसीवर्स के समानांतर कनेक्शन के साथ दो वर्गों को अलग करते हैं। ये हैं R1 || R2 और R3 || R4 || R5 || तब उनका समकक्ष प्रतिरोध होगा

परिणामस्वरूप, दो क्रमिक ऊर्जा प्राप्तियों की श्रृंखला R 12 R 345 समतुल्य प्रतिरोध और उनके माध्यम से बहने वाली धारा होगी

फिर भूखंडों पर वोल्टेज ड्रॉप होगा

फिर प्रत्येक ऊर्जा रिसीवर के माध्यम से बहने वाली धाराएं होंगी

जैसा कि मैंने पहले ही उल्लेख किया है, किर्चॉफ के नियम, ओम के कानून के साथ, विद्युत सर्किट के विश्लेषण और गणना में मौलिक हैं। ओम के कानून पर पिछले दो लेखों में विस्तार से चर्चा की गई थी, अब किरचॉफ के कानूनों की बारी थी। उनमें से केवल दो हैं, पहला विद्युत सर्किट में धाराओं के अनुपात का वर्णन करता है, और दूसरा - सर्किट में ईएमएफ और वोल्टेज का अनुपात। पहले से शुरू करते हैं।

किरचॉफ का पहला कानून बताता है कि एक नोड में धाराओं का बीजगणितीय योग शून्य है। यह निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित है

जहाँ। - बीजीय योग को दर्शाता है।

शब्द "बीजगणितीय" का अर्थ है कि धाराओं को संकेत को ध्यान में रखना चाहिए, अर्थात, अंतर्वाह की दिशा। इस प्रकार, नोड में बहने वाली सभी धाराओं को एक सकारात्मक संकेत दिया जाता है, और नोड से प्रवाह करने वाले क्रमशः नकारात्मक होते हैं। नीचे दिया गया चित्र पहले किर्चॉफ कानून को दर्शाता है।

  किरचॉफ के पहले कानून की छवि।

आकृति एक नोड दिखाती है जिसमें R1 के प्रतिरोध पक्ष से एक वर्तमान प्रवाह होता है, और क्रमशः R2, R3, R4 के प्रतिरोध पक्ष से एक वर्तमान प्रवाह होता है, फिर सर्किट के इस खंड के लिए वर्तमान समीकरण इस तरह दिखेगा

किरचॉफ का पहला कानून न केवल नोड्स पर लागू होता है, बल्कि किसी भी सर्किट या इलेक्ट्रिकल सर्किट के हिस्से पर भी लागू होता है। उदाहरण के लिए, जब मैंने ऊर्जा रिसीवर्स के समानांतर कनेक्शन के बारे में बात की, जहां आर 1, आर 2 और आर 3 के माध्यम से धाराओं का योग मौजूदा आई के बराबर है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, दूसरा किरचॉफ कानून ईएमएफ और वोल्टेज के बीच संबंध को एक बंद लूप में निर्धारित करता है और निम्नानुसार लगता है: किसी भी सर्किट सर्किट में ईएमएफ का बीजगणितीय योग इस सर्किट के तत्वों पर वोल्टेज बूंदों के बीजीय योग के बराबर है। किरचॉफ का दूसरा नियम निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा परिभाषित किया गया है

एक उदाहरण के रूप में, नीचे दिए गए आरेख पर विचार करें, जिसमें कुछ समोच्च शामिल हैं

  किर्चॉफ के दूसरे कानून को दर्शाने वाली योजना।

सबसे पहले आपको समोच्च बाईपास की दिशा निर्धारित करने की आवश्यकता है। सिद्धांत रूप में, आप या तो दक्षिणावर्त या वामावर्त चुन सकते हैं। मैं पहला विकल्प चुनूंगा, अर्थात्, तत्वों को निम्नलिखित क्रम E1R1R2R3E2 में माना जाएगा, इसलिए दूसरे किर्चोफ के नियम के अनुसार समीकरण इस प्रकार होगा

किरचॉफ का दूसरा नियम न केवल डीसी सर्किट पर लागू होता है, बल्कि एसी सर्किट और गैर-रैखिक सर्किट पर भी लागू होता है।
  अगले लेख में मैं ओम के नियम और किरचॉफ के नियमों का उपयोग करते हुए जटिल सर्किटों की गणना के बुनियादी तरीकों पर चर्चा करूंगा।

सिद्धांत अच्छा है, लेकिन अभ्यास के बिना सिद्धांत सिर्फ हवा का एक झटकों है।

तीन-चरण सर्किट कनेक्शन आरेख

  तीन-चरण सममित प्रणाली के तहत, EMF को एक ही आवृत्ति और आयाम के तीन sinusoidal emfs के संयोजन के रूप में समझा जाता है, 1200 से चरण के बाहर।

   उनके तात्कालिक मूल्यों का ग्राफ अंजीर में प्रस्तुत किया गया है। 7.1।, वेक्टर आरेख - अंजीर में। 7.2।

   तीन चरण ईएमएफ प्रणाली स्टेटर के स्लॉट्स में तीन-चरण जनरेटर का उपयोग करना, जो तीन विद्युतीय रूप से एक-दूसरे वाइंडिंग्स से अलग-थलग रखे जाते हैं - अवस्था घुमावदार जनरेटर। वाइंडिंग्स के विमानों को अंतरिक्ष में 1200 से विस्थापित किया जाता है। जैसे ही जनरेटर का रोटर घूमता है, साइनसुइडल ईएमएफ वाइंडिंग्स में प्रेरित होता है। आयाम में समान है लेकिन 1200 से चरण में स्थानांतरित कर दिया गया।
   तीन ईएमएफ भेद करने के लिए। एक दूसरे से तीन-चरण जनरेटर, वे तदनुसार नामित हैं। अगर एक ई.एम.एफ. चिह्न, और 1200 से आगे -
   वायरिंग आरेख पर, तीन-चरण जनरेटर को तीन विंडिंग्स के रूप में दर्शाया गया है जो 1200 से एक दूसरे के कोण पर स्थित हैं।

   जब तारा जुड़ा होता है, तो तीन वाइंडिंग के क्लिप (उदाहरण के लिए, छोर) को एक नोड में जोड़ दिया जाता है, जिसे जनरेटर का शून्य बिंदु कहा जाता है और अक्षर 0 (छवि 7.3) द्वारा दर्शाया जाता है। जनरेटर वाइंडिंग की शुरुआत ए, बी, सी अक्षरों द्वारा निर्दिष्ट की जाती है।
   जब जनरेटर वाइंडिंग को "त्रिकोण" के साथ जोड़ा जाता है, तो पहले जनरेटर विंडिंग का अंत दूसरे की शुरुआत के साथ जुड़ा होता है, दूसरे का अंत - तीसरे की शुरुआत के साथ, तीसरे का अंत - पहले (Fig.7.4) की शुरुआत के साथ।


   ईएमएफ का ज्यामितीय योग त्रिकोण में शून्य है। इसलिए, यदि कोई भार टर्मिनलों ए, बी, सी से जुड़ा नहीं है, तो कोई भी जनरेटर जनरेटर विंडिंग के माध्यम से प्रवाह नहीं करेगा।
  तीन-चरण ईएमएफ प्रणाली और तीन-चरण लोड (या लोड और कनेक्टिंग तारों) के संयोजन को कहा जाता है तीन चरण सर्किट.
   तीन-चरण सर्किट के व्यक्तिगत वर्गों के माध्यम से बहने वाली धाराओं को चरण में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित किया जाता है। नीचे अवस्था   तीन-चरण सर्किट सर्किट के अनुभाग को समझते हैं जिसके माध्यम से एक ही वर्तमान प्रवाह होता है। इस प्रकार, विचाराधीन मुद्दे के आधार पर, एक चरण या तो तीन-चरण सर्किट का एक खंड है या एक sinusoidally भिन्न मूल्य का तर्क है। जनरेटर के तीन विंडिंग को लोड से जोड़ा जाना चाहिए। वाइंडिंग को जोड़ने के विभिन्न तरीके हैं। सबसे अधिक असुरक्षित तरीका दो तारों के भार के साथ जनरेटर की प्रत्येक वाइंडिंग को जोड़ना होगा, जिसमें छह कनेक्टिंग तारों की आवश्यकता होगी। तीन-चरण जनरेटर की विंडिंग को बचाने के लिए एक "स्टार" या "त्रिकोण" से जुड़ा हुआ है, जिसके परिणामस्वरूप जनरेटर से लोड को जोड़ने वाले तारों की संख्या छह से तीन या चार से घट जाती है।
   तीन-चरण जनरेटर को तीन-चरण लोड के साथ कनेक्ट करने के तरीकों पर विचार करें।
   तटस्थ तार के साथ स्टार-टू-स्टार कनेक्शन को अंजीर में दिखाया गया है। 7.5।
   एक नोड जो "स्टार" से जुड़ा होने पर तीन-चरण लोड के तीन छोर बनाता है, उसे लोड का शून्य बिंदु कहा जाता है और इसे 0 से चिह्नित किया जाता है।



जनरेटर और लोड के शून्य बिंदुओं को जोड़ने वाला तार, जिसे शून्य (तटस्थ) कहा जाता है। न्यूट्रल वायर का करंट I0 को दर्शाता है, करंट की पॉजिटिव दिशा नोड 0 से "नोड" है। लोड के साथ जनरेटर के टर्मिनलों A, B, C को जोड़ने वाले तारों को रैखिक तार कहा जाता है। रैखिक तारों से बहने वाली धाराओं को रैखिक कहा जाता है, उन्हें IA, IC कहा जाता है। हमें जनरेटर से लोड तक दिशा लेने के लिए उनके लिए एक सकारात्मक दिशा की व्यवस्था करें। रैखिक वर्तमान मॉड्यूल अक्सर किसी भी अतिरिक्त सूचकांक को इंगित किए बिना, आईएल को निरूपित करते हैं। इस पदनाम का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब मॉड्यूल की रैखिक धाराएं समान होती हैं। रैखिक के बीच वोल्टेज। इन तारों को लाइन वोल्टेज कहा जाता है और यूएबी जैसे दो सूचकांकों द्वारा निरूपित किया जाता है। लाइन वोल्टेज मॉड्यूल यूएल है।
   तीन जनरेटर वाइंडिंग्स में से प्रत्येक को जनरेटर चरण कहा जाता है। तीन भारों में से प्रत्येक को भार चरण कहा जाता है। उनके माध्यम से बहने वाली धाराओं को चरण धाराओं IF कहा जाता है, और उन पर वोल्टेज चरण या चरण वोल्टेज UF हैं।
   चित्र 7.6 में योजना को तटस्थ तार के बिना "स्टार-स्टार" कहा जाता है; अंजीर में ।7। - "स्टार - त्रिकोण"; अंजीर में। 7.8। - "त्रिकोण - त्रिकोण", अंजीर में। 7.9। - "त्रिकोण - तारा"।

मल्टीफ़ेज़ सिस्टम का विकास ऐतिहासिक रूप से संचालित किया गया है। इस क्षेत्र में अनुसंधान उत्पादन के विकास की आवश्यकताओं के कारण हुआ था, और बिजली और चुंबकीय घटना के भौतिकी में खोजों द्वारा मल्टीफ़ेज़ सिस्टम के विकास में प्रगति हुई थी।

मल्टीफ़ेज़ विद्युत प्रणालियों के विकास के लिए सबसे महत्वपूर्ण शर्त एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (जी। फेरारीस और एन। टेस्ला, 1888) की घटना की खोज थी। पहले इलेक्ट्रिक मोटर्स दो-चरण थे, लेकिन उनका प्रदर्शन कम था। सबसे तर्कसंगत और आशाजनक एक तीन-चरण प्रणाली थी, जिसके मुख्य लाभों पर आगे चर्चा की जाएगी। तीन-चरण प्रणालियों के विकास में एक महान योगदान बकाया रूसी विद्युत इंजीनियर एमओओ डोलिवो-डोबरोवल्स्की द्वारा किया गया था, जिन्होंने तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स, ट्रांसफार्मर बनाए, जिन्होंने तीन- और चार-तार सर्किट का प्रस्ताव किया था, और इसलिए उन्हें तीन-चरण प्रणालियों के संस्थापक माना जाता है।

तीन-चरण वोल्टेज का स्रोत एक तीन-चरण जनरेटर है, जिसके स्टेटर पर (चित्र 1 देखें) तीन-चरण घुमावदार रखा गया है। इस घुमावदार के चरणों को व्यवस्थित किया जाता है ताकि उनके चुंबकीय अक्षों को एक दूसरे के साथ अंतरिक्ष में विस्थापित किया जा सके। रेड। अंजीर में। स्टेटर के प्रत्येक चरण को पारंपरिक रूप से एक कॉइल के रूप में दिखाया गया है। वाइंडिंग्स की शुरुआत को आमतौर पर ए, बी, सी और कैपिटल अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है, और क्रमशः कैपिटल एक्स, वाई, जेड होते हैं। स्थिर स्टेटर वाइंडिंग में ईएमएफ को घूर्णन रोटर के उत्तेजना घुमावदार वर्तमान (छवि 1 में, रोटर को पारंपरिक रूप से एक स्थायी चुंबक के रूप में दर्शाया गया है, जो अपेक्षाकृत कम शक्तियों पर अभ्यास में उपयोग किया जाता है) द्वारा बनाए गए उनके घुमाव के प्रतिच्छेदन के परिणामस्वरूप प्रेरित होता है। जब रोटर एक समान गति से घूमता है, तो समय-समय पर समान आवृत्ति और आयाम के साइनसॉइडल ईएमएफ अलग-अलग होते हैं, लेकिन रेड द्वारा चरण में एक-दूसरे से स्थानिक बदलाव के कारण अलग-अलग होते हैं, स्टेटर के चरणों की घुमाव में प्रेरित होते हैं। (अंजीर देखें। 2)।

तीन-चरण प्रणाली वर्तमान में सबसे आम हैं। सभी बड़े बिजली संयंत्र और उपभोक्ता तीन-चरण के चालू पर काम करते हैं, जो एकल-चरण वाले तीन-चरण सर्किट के कई लाभों से जुड़ा है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं:

लंबी दूरी पर बिजली का लागत प्रभावी प्रसारण;

औद्योगिक इलेक्ट्रिक ड्राइव की आवश्यकताओं को पूरा करने वाला सबसे विश्वसनीय और किफायती, एक गिलहरी पिंजरे रोटर अतुल्यकालिक मोटर है;

एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के स्थिर घुमाव की मदद से प्राप्त करने की संभावना, जिस पर सिंक्रोनस और अतुल्यकालिक मोटर्स का काम, साथ ही साथ कई अन्य विद्युत उपकरण;

संतुलित सममितीय तीन चरण प्रणाली।

सबसे महत्वपूर्ण विचार करने के लिए संतुलन गुणतीन-चरण प्रणाली, जिसे आगे साबित किया जाएगा, हम एक बहु-चरण प्रणाली की समरूपता की अवधारणा को पेश करते हैं।

सिस्टम EMF (वोल्टेज, धाराएं, आदि) कहलाता है सममित,यदि इसमें समान मापांक (वोल्ट, करंट, आदि) के एम EMF वैक्टर होते हैं जो एक ही कोण से एक दूसरे के सापेक्ष चरण से बाहर होते हैं। विशेष रूप से, अंजीर में साइनसोइड्स के तीन चरण प्रणाली के अनुरूप सममित ईएमएफ प्रणाली के लिए वेक्टर आरेख। 2, अंजीर पर प्रस्तुत किया गया है। 3।

3 चित्र	चित्रा 4

असममित प्रणालियों में से, 90-डिग्री चरण पारी के साथ दो-चरण प्रणाली सबसे बड़ी व्यावहारिक रुचि है (चित्र 4 देखें)।

सभी सममित तीन- और एम-चरण (एम\u003e 3) सिस्टम, साथ ही साथ दो-चरण प्रणाली, हैं संतुलित।इसका मतलब यह है कि हालांकि व्यक्तिगत चरणों में तात्कालिक शक्ति स्पंदित होती है (चित्र 5 देखें), न केवल मूल्य बदल रहा है, बल्कि सामान्य तौर पर, एक अवधि के दौरान साइन, सभी चरणों की कुल तात्कालिक शक्ति पूरे अवधि साइनसोइडल में स्थिर रहती है। EMF (चित्र 5 देखें, बी)।

संतुलन अत्यंत व्यावहारिक महत्व का है। यदि कुल तात्कालिक शक्ति स्पंदित होती है, तो एक स्पंदित पल टरबाइन और जनरेटर के बीच शाफ्ट पर कार्य करेगा। ऐसा वैरिएबल मैकेनिकल लोड पावर जनरेटिंग इंस्टॉलेशन पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है, जिससे इसकी सेवा जीवन कम हो जाता है। बहु-चरण इलेक्ट्रिक मोटर्स पर समान विचार लागू होते हैं।

यदि समरूपता टूट गई है (टेस्ला की दो-चरण प्रणाली, इसकी विशिष्टता के कारण, इसे ध्यान में नहीं रखा गया है), तो संतुलन का भी उल्लंघन किया जाता है। इसलिए, ऊर्जा क्षेत्र में यह कड़ाई से सुनिश्चित किया जाता है कि जनरेटर का भार सममित रहता है।

तीन चरण प्रणाली के कनेक्शन आरेख

तीन-चरण जनरेटर (ट्रांसफार्मर) में तीन आउटपुट वाइंडिंग होते हैं, जो घुमावों की संख्या में समान होते हैं, लेकिन 1200 से चरण से बाहर होने वाले EMF को विकसित करना। एक ऐसी प्रणाली का उपयोग कर सकता है जिसमें जनरेटर विंडिंग के चरण एक-दूसरे से गैलन से जुड़े नहीं होंगे। यह तथाकथित है असंगत प्रणाली।इस मामले में, जनरेटर के प्रत्येक चरण को दो तारों के साथ रिसीवर से जोड़ा जाना चाहिए, अर्थात। एक छह-तार लाइन होगी, जो कि गैर-आर्थिक है। इस संबंध में, ऐसी प्रणालियों का व्यापक रूप से व्यवहार में उपयोग नहीं किया जाता है।

जनरेटर की चरण रेखा में तारों की संख्या को कम करने के लिए गैल्वेनिक रूप से एक दूसरे से जुड़ा हुआ है। यौगिक दो प्रकार के होते हैं: एक स्टार मेंऔर एक त्रिकोण में।   बदले में, जब एक स्टार से जुड़ा होता है, तो सिस्टम हो सकता है तीन   और चार तार।

स्टार कनेक्शन

अंजीर में। 6 जनरेटर में चरण और स्टार में लोड को जोड़ने पर एक तीन-चरण प्रणाली दिखाता है। यहाँ AA ', BB' और SS 'तार लाइन तार हैं।

रैखिकजनरेटर और रिसीवर के चरण घुमावदार की शुरुआत को जोड़ने वाले तार को कहा जाता है। वह बिंदु जिस पर चरणों के सिरे एक सामान्य नोड से जुड़े होते हैं, कहा जाता है तटस्थ(चित्र 6, एन और एन में क्रमशः जनरेटर और लोड के तटस्थ बिंदु हैं)।

जनरेटर और रिसीवर के तटस्थ बिंदुओं को जोड़ने वाले तार को कहा जाता है तटस्थ(चित्र 6 में बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है)। एक तटस्थ तार के बिना एक स्टार से जुड़ा होने पर तीन-चरण प्रणाली कहा जाता है तीन तार,तटस्थ तार के साथ - चार तार।

सभी चरण मान कहलाते हैं चरण चरलाइन के लिए - रैखिक।जैसा कि चित्र में अंजीर से देखा जा सकता है। 6, जब एक स्टार से जुड़ा होता है, तो रैखिक धाराएं संबंधित चरण धाराओं के बराबर होती हैं। यदि एक तटस्थ तार है, तो तटस्थ तार में वर्तमान   । यदि चरण वर्तमान प्रणाली सममित है, तो। इसलिए, यदि धाराओं की समरूपता की गारंटी दी गई थी, तो तटस्थ तार की आवश्यकता नहीं होगी। जैसा कि बाद में दिखाया जाएगा, तटस्थ तार लोड पर वोल्टेज की समरूपता बनाए रखता है जबकि लोड असंतुलित होता है।

   (इसका प्रारंभिक चरण शून्य है), हम इस अक्ष के सापेक्ष रैखिक वोल्टेज के चरण बदलावों की गणना करते हैं, और उनके मॉड्यूल (4) के अनुसार निर्धारित किए जाते हैं। तो लाइन वोल्टेज के लिए और त्रिकोण में शॉर्ट सर्किट करंट प्रवाहित होगा। नतीजतन, एक त्रिकोण के लिए चरणों के कनेक्शन के क्रम का कड़ाई से निरीक्षण करना आवश्यक है: एक चरण की शुरुआत दूसरे के अंत के साथ जुड़ी हुई है।

एक त्रिकोण में जनरेटर और रिसीवर के चरणों का वायरिंग आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 9।

जाहिर है, जब एक त्रिकोण से जुड़ा होता है, तो रैखिक वोल्टेज संबंधित चरण के बराबर होते हैं। पहले किरचॉफ कानून के अनुसार, रिसीवर के रैखिक और चरण धाराओं के बीच संबंध अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है

इसी तरह, जनरेटर के चरण धाराओं के माध्यम से रैखिक धाराओं को व्यक्त करना संभव है।

अंजीर में। 10 रैखिक और चरण धाराओं के एक सममित प्रणाली के एक वेक्टर आरेख को दर्शाता है। उसके विश्लेषण से पता चलता है कि वर्तमान समरूपता के साथ

.

(5)

निष्कर्ष में, हम ध्यान दें कि "स्टार-स्टार" और "त्रिकोण-त्रिकोण" यौगिकों के अलावा, स्टार-डेल्टा और त्रिकोण-स्टार योजनाओं का भी उपयोग किया जाता है।

साहित्य

1. मूल बातें   श्रृंखला का सिद्धांत: पाठ्यपुस्तक। विश्वविद्यालयों / G.V.Zeveke, P.Aonkin, A.V. Netushil, S.V. Strakhov के लिए। -5 वां संस्करण।, संशोधित -एम।: एनरोगेटोमिज़्डैट, 1989. -528с।
2. बेसोनोव एल.ए.   इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की सैद्धांतिक नींव: इलेक्ट्रिकल सर्किट। प्रोक। विश्वविद्यालयों के विद्युत, ऊर्जा और साधन-निर्माण विशेष के छात्रों के लिए। -7 वां संस्करण।, संशोधित और जोड़ें। -एम ।: उच्चतर। Sc।, 1978.-528с

विषय संख्या ४। तीन चरण सर्किट

4.1। बहु-चरण विद्युत सर्किट के गठन के सिद्धांत

तीन-चरण सर्किट तीन-चरण ईएमएफ प्रणाली, तीन-चरण लोड और कनेक्टिंग तारों का एक संयोजन है।

तीन-चरण सममित प्रणाली के तहत, ईएमएफ को एक ही आवृत्ति और आयाम के तीन साइनसोइडल इमैफ़ का संयोजन माना जाता है, जिसे 120 ° से चरण में स्थानांतरित किया जाता है। सममित भार के लिए तात्कालिक मानों का ग्राफ और वेक्टर EMF आरेख चित्र में दिखाए गए हैं। 4.1.a), बी)।

तीन-चरण प्रणाली को निम्नलिखित लाभों के कारण सबसे बड़ा व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ है:

3-चरण वर्तमान तक लंबी दूरी पर ऊर्जा का संचरण सबसे किफायती है;

· प्रणाली के तत्व निर्माण में सबसे आसान, लागत प्रभावी और संचालन में विश्वसनीय हैं;

जनरेटर चरणों में एक ही लोड पर तात्कालिक शक्ति अपरिवर्तित है।

स्टेटर वाइंडिंग में लोड को कनेक्ट करते समय, जनरेटर लोड विद्युत ऊर्जा देता है।

4.2। तीन-चरण सर्किट को जोड़ने के तरीके

जनरेटर वाइंडिंग को एक लोड के साथ जोड़ने के लिए विभिन्न योजनाएं हैं। प्रत्येक जनरेटर को दो तारों के भार से कनेक्ट करना संभव है, जिसमें छह तारों की आवश्यकता होगी। तीन-चरण जनरेटर की लोडिंग को बचाने के लिए और लोड "स्टार-स्टार" ("त्रिकोण") योजना के अनुसार जुड़ा हुआ है। जनरेटर से लोड तक तारों को जोड़ने की संख्या छह से तीन या चार से कम हो जाती है।

"स्टार" को जोड़ने पर, तीन वाइंडिंग के सिरों को एक बिंदु (छवि 4.3) में संयोजित किया जाता है, जिसे शून्य (0) कहा जाता है। जनरेटर वाइन्डिंग की शुरुआत, ए, बी, सी द्वारा दर्शाए गए, लोड से जुड़े हैं।

जब जनरेटर वाइंडिंग्स को एक त्रिकोण (छवि। 4.4.b) के साथ जोड़ा जाता है, तो पहली विंडिंग का अंत दूसरे की शुरुआत से जुड़ा होता है, दूसरे का अंत - तीसरे की शुरुआत में, तीसरे का अंत - पहली की शुरुआत तक। एक बंद त्रिकोण में ईएमएफ का ज्यामितीय योग शून्य है। इसलिए, यदि कोई भार एबीसी के टर्मिनलों से जुड़ा नहीं है, तो जनरेटर घुमाव के माध्यम से कोई भी प्रवाह नहीं होता है।

EMF के एक सममित तीन-चरण प्रणाली को चित्रित किया जा सकता है: 1) रेखांकन (चित्र। 4.1।); 2) वेक्टर आरेख (चित्र। 4.2।); 3) त्रिकोणमितीय कार्य

जटिल संख्या

तीन-चरण सममित प्रणाली (चित्र। 4.1, 4.2।) के लिए निम्नलिखित समीकरण मान्य हैं

मुख्य कनेक्शन विधियाँ एक शून्य तार (अंजीर। 4.5) के साथ "स्टार-स्टार" हैं, या एक तटस्थ (तटस्थ) तार एन के बिना, और "एक त्रिकोण - एक त्रिकोण" (अंजीर। 4.6।)। कनेक्शन भी संभव हैं: "त्रिकोण - तारा" और "तारा - त्रिकोण"।

शून्य बिंदुओं को जोड़ने वाला तार ओह   जनरेटर और ओह   / जब किसी तारे से जुड़ा होता है तो उसे न्यूट्रल या न्यूट्रल वायर कहा जाता है, और न्यूट्रल वायर में करंट को शून्य करंट कहा जाता है। शून्य वर्तमान की सकारात्मक दिशा से लिया गया है के बारे में / को ओह.

जनरेटर और लोड के बिंदु ए, बी, सी को जोड़ने वाले तारों को रैखिक तार कहा जाता है, और उनके माध्यम से बहने वाली धाराओं को रैखिक कहा जाता है। आई ए, आई बी, आई सी। उनके लिए एक सकारात्मक दिशा के लिए जनरेटर से लोड पर ले जाया गया। लाइन वर्तमान मॉड्यूल नामित मैं एल।

रैखिक तारों के बीच वोल्टेज को रैखिक कहा जाता है और इसे दो सूचकांकों द्वारा निरूपित किया जाता है, उदाहरण के लिए, यू एबी(बिंदु A और B के बीच)। लाइन वोल्टेज मॉड्यूल यू एल।

तीन जनरेटर वाइंडिंग्स में से प्रत्येक को जनरेटर चरण कहा जाता है, प्रत्येक तीन भार - लोड चरण, और उनके माध्यम से बहने वाली धाराएं - जनरेटर और लोड चरण धाराएं।   मैं एफ   ; और वोल्टेज उ चउन्हें चरण कहा जाता है।

रैखिक और चरण वोल्टेज के बीच अनुपात निम्नानुसार हैं। "स्टार" लाइन वोल्टेज में जनरेटर को कनेक्ट करते समय यू एल = यू एबीmodulo अधिक चरण वोल्टेज जनरेटर   उ च .

.

रैखिक वर्तमान मैं एलजब स्टार जनरेटर से जुड़ा होता है, तो यह जनरेटर चरण के बराबर होता है .

जब जनरेटर "त्रिकोण" में जुड़ा हुआ है, जैसा कि अंजीर से देखा जा सकता है। 4.6। लाइन वोल्टेज जनरेटर चरण वोल्टेज के बराबर होती है ,

एक रैखिक धारा मैं एल   चरण वर्तमान .

भार त्रिकोण को जोड़ने पर धाराओं के लिए सकारात्मक दिशाएं दक्षिणावर्त चुनती हैं। पहला सूचकांक उस बिंदु से मेल खाता है जहां से धारा बहती है, दूसरे से उस बिंदु तक जहां यह बहती है। लाइन धाराएं चरण लोड धाराओं के बराबर नहीं हैं और पहले किर्चॉफ कानून के अनुसार उनके माध्यम से निर्धारित की जाती हैं , , .

वेक्टर आरेख से (अंजीर। 4.7।) कोसाइन प्रमेय द्वारा ,

उसी प्रकार

3.3। किसी तारे से जुड़े होने पर तीन-चरण सर्किटों की गणना

धाराओं की गणना करने के लिए, सर्किट आरेख, मूल्य और प्रतिरोध के प्रकार, ऊर्जा स्रोत के वोल्टेज को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। गणना आमतौर पर जटिल मूल्यों के लिए की जाती है।

शून्य तार के साथ "स्टार-स्टार" कनेक्शन में सममित लोड को अंजीर में दिखाया गया है। 4.8।

यदि सममित रिसीवर सर्किट में तटस्थ तार ( ) में एक बहुत छोटा प्रतिरोध है (Z 0 = 0), फिर बिंदु O / की क्षमता लगभग बिंदु O की क्षमता के बराबर है, और अंक एक में विलय हो जाते हैं। योजना में, तीन अलग-अलग सर्किट बनाए जाते हैं, जिनमें से प्रत्येक में धाराओं के जटिल मूल्यों को एकल-चरण सर्किट के रूप में परिभाषित किया गया है। ; ;

जहाँ Ė ए, Ė बी, Ė सी- जनरेटर के टर्मिनलों पर चरण वोल्टेज।

पहले किरचॉफ कानून के अनुसार, 4-तार प्रणाली के शून्य तार में धारा चरण धाराओं के ज्यामितीय योग के बराबर होती है। .

सामान्य तौर पर, शून्य बिंदुओं के बीच जटिल वोल्टेज 0 – 0` तटस्थ तार के साथ

.

समरूप सममित लोड वर्तमान के साथ मैं 0 = 0,और शून्य तार को ऑपरेशन के अपने मोड को बदले बिना सर्किट से हटाया जा सकता है। 3-तार प्रणाली के लिए, अर्थात्। एक तटस्थ तार (Z N = ∞) नहीं होने से हर में 1 / Z N शब्द अनुपस्थित रहेगा।

रिसीवर के चरणों के वोल्टेज का निर्धारण करते समय, यदि आप स्रोत प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो आप प्रतिस्थापित कर सकते हैं

मामले में मूल्यों के प्रभावी मूल्यों की ओर मुड़ते समय जब सभी चरणों में भार समान होते हैं और एक सक्रिय चरित्र होता है ,

लाइन वोल्टेज का मान कहाँ है, क्रमशः धाराएँ मान लेती हैं,।

सक्रिय लोड के साथ तीन-चरण सर्किट की कुल शक्ति के बराबर है

.

असंतुलित भार और जनरेटर ओ और रिसीवर ओ / के शून्य बिंदुओं के बीच एक तटस्थ तार की अनुपस्थिति के साथ, वोल्टेज दिखाई देता है, जिसके परिणामस्वरूप रिसीवर के चरण वोल्टेज अलग-अलग हो जाते हैं। चरण और लाइन वोल्टेज के बीच की गणना अनुपात का उल्लंघन है। शून्य बिंदुओं के साथ-साथ रिसीवर के चरण वोल्टेज के बीच वोल्टेज का निर्धारण करने के लिए, हम मानते हैं कि विद्युत सर्किट में एक तटस्थ (शून्य) तार है जिसका प्रतिरोध है। फिर स्रोत और रिसीवर के शून्य बिंदुओं के बीच वोल्टेज

जहाँ जी ए, जी बी, जी सी, जी एन   - चरण और तटस्थ तारों का संचालन,

अंजीर में। 4.9। एक तटस्थ तार के बिना एक वेक्टर आरेख दिखाता है, जिस पर ,, - स्रोत के चरण वोल्टेज के वैक्टर, और ,, - स्रोत के रैखिक वोल्टेज के वैक्टर, और रिसीवर के रैखिक वोल्टेज भी। एक तनाव वेक्टर का निर्माण करने के लिए और रिसीवर के चरण वोल्टेज के वैक्टर ,, ऊपर प्राप्त उनके मूल्यों का उपयोग करें।

चरण और रैखिक वैक्टर के बीच संबंध ,, और ,,, भाव से निर्धारित होता है , , .

वेक्टर आरेख सक्रिय असंतुलित चरण भार के लिए बनाया गया है ( ).

जब चरण सक्रिय प्रतिरोध का परिमाण बदलता है, तो वोल्टेज एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकता है। इस बिंदु के अनुसार आरेख में एन विभिन्न पदों पर कब्जा कर सकता है, और रिसीवर के चरण वोल्टेज एक दूसरे से काफी भिन्न हो सकते हैं।