منو
 صفحه های تصادفی
اسانس رو
آزمایش جوشکاری به روش اشعه
پرورش دهنده کرم ابریشم - نوغاندار
شرکت های تجارتی
سحابی
نقش اروپا در پیشرفت ریاضیات
تقسیمات فلسفه
پدیده وحی
خلافت فرزندان آدم
عاطفه و محبت
 کاربر Online
923 کاربر online
تاریخچه ی: توان الکتریکی سه فاز

توان الکتریکی سه فاز

در کشورهای صنعتی، __سه فاز__ روش عمومی ((انتقال توان الکتریکی)) است. این سیستم در وقع نوعی از ((سیستم چند فاز)) است.

در نیروگاههای برق یک ((ژنراتور الکتریکی)) توان مکانیکی را به یک دسته از ((جریانهای الکتریکی متناوب)) تبدیل می کند که از هر کدام از سیم پیچ های الکترومغناطیسی یا سیم پیچ های ژنراتور تولید می شوند. جریان ها همگی توابعی ((سینوسی)) از زمان هستند و همگی دارای ((فرکانس))ی مشابه اما با ((زاویههای)) متفاوت. در یک سیستم سه فاز، زاویه ها دارای اختلاف 120 درجهای (که حداکثر جداسازی ممکن بین زاویه هاست) هستند. فرکانس معمولاً در ((اروپا)) 50 ((هرتز)) و در ((ایالات متحده)) 60 هرتز است ((«لیست کشورها به همراه پریزهای خطوط برق، ولتاژها و فرکانس ها)) را مشاهده کنید.) سه فاز معمولاً توسط رنگ ها نشانه گذاری شدهاند، که بطور سنتی قرمز، زرد و آبی هستند.

خروجی ولتاژ ژنراتورها از چند صد ولت تا بالای 20000 ولت تغییر می کند. این ولتاژ معمولاً توسط یک ((ترانسفورماتور)) به یک سطح ((ولتاژ)) بالاتری تبدیل می شود. علت این افزایش ولتاژ هم کاهش تلفات است. توان برابر حاصلضرب ولتاژ و ((جریان)) است، بنابر این برای یک توان داده شده اگر شما ولتاژ را افزایش دهید جریان کاهش می یابد. تلفات گرمایی در یک خط انتقال با مجذور جریان متناسب است و در نتیجه اگر شما جریان را نصف کنید، تلفات یک چهارم می شود. به همین علت برخی از خطوط انتقال در سطح ولتاژی بیش از 500000 ولت کار می کنند.

در انتهای خط انتقال، یک پست برق یا یک ترانسفورماتور، برق را از ولتاژ زیاد خطوط انتقال به سه جریان متغیر سینوسی با ولتاژ 120 ((ولت)) (در ایالات متحده) یا 230 ولت (در اروپا) جریان متناوب (Vac) تبدیل می کند. سپس این برق از طریق چهار سیم به مدارات مصرف کننده ها در یک تابلوی فرمان اصلی، ارائه می شود. یکی از سیم ها خنثی است یا در منبع برق زمین شده است، فازها یا سه خط دیگر، برق را به نقطه مقصد یا ترانسفورماتورهای تغذیه میرسانند. با برقراری اتصال بین ((یک فاز)) و سیم خنثی، ولتاژی معادل 120 ولت متناوب (یا 230 ولت متناوب) برای مدار متصل شده فراهم می شود.

شبکه انتقال توان به گونهای طراحی شده است که هر فاز اندازه جریانی برابر را از خود عبور دهد، همه جریان های برگشتی از مناطق مسکونی مصرف کننده ها به نیروگاه، در جریان سیم خنثی سهیم هستند، اما سیستم سه فاز تضمین می کند که جمع جریان های برگشتی تقریباً صفر است.

اتصال بین دو فاز ولتاژی معادل √3 یا 73/1 برابر ولتاژ تک فاز را ایجاد می کند (208 ولت متناوب در ایالات متحده، 400 ولت متناوب در اروپا). شکل موج های دارای اختلاف فاز، با یکدیگر جمع می شوند تا یک پیک ولتاژی بالاتری را در شکل موج نهایی ایجاد کنند. چنین اتصالی را اتصال خط به خط می نامند و معمولاً با یک مدار شکن دو قطب صورت می گیرد. از این نوع اتصال بیشتر برای گرمکن ها مانند یک گرمکن قرنیزی 2 کیلووات و 208 ولت، استفاده می کنند.

ولتاژهای استاندارد دیگر موجود در آمریکای شمالی شامل ولتاژهای 240 ولت فاز به فاز، 277/480 ولت و 347/600 ولت می شود. ولتاژ فاز به زمین (سطح ولتاژ پایین تر) دو مورد آخر عموماً تنها برای روشنایی به کار می رود. ولتاژ 600 ولت در کانادا بسیار بیشتر از آمریکا، معمول است.

در موتورهای سه فاز یا هواسازهای کارا (برای مثال اکثر بخشهای York که بالای 5/2 تن هستند، سه فاز اند) هر سه فاز برق مورد استفاده قرار می گیرد چرا که این بهترین راه انتقال مقادیر بزرگ ((توان الکتریکی)) است. گفتنی است که راهاندازی موتور، توان بیشتری را نیاز دارد.

برخی دستگاه هایی ساخته شده اند که یک سه فاز مصنوعی را از یک ((برق)) تک فاز تپ ـ وسط (240 ولت متناوب در ایلات متحده، با تفکیک زاویه 180 درجه) ایجاد می کنند. این عمل با ایجاد یک "زیر فاز" سوم بین دو قطب انجام می شود که منجر به یک تفکیک فاز 90=90-180 درجه ای می شود. بسیاری از دستگاه های سه فاز بر این اساس کار می کنند، اما با یک فرکانس پایین تر.

برخی اوقات برق تک فاز تپ ـ وسط240 ولت متناوب، به غلط برق "دو فاز" خوانده می شود. باید توجه شود که یک سیستم دو فاز سیستمی است که در آن دو ولتاژ دارای اختلاف 90 درجه ای هستند. برای مثال، اگر یکی از ولتاژها برابر
Cos (2п * 60t)
و دیگری
sin (2п * 60t)
است، آنگاه شما یک سیستم دو فاز دارید که به عنوان سیستم عمود (یکی به عنوان بخش __حقیقی__ و دیگری به عنوان بخش __موهومی__ در نظر گرفته می شود) نیز شناخته می شود. یک سیستم دو فاز به ازای 120 ولت متناوب __خط به خنثی__ تقریباً ولتاژی معادل 7/169 ولت متناوب __خط به خط__ را ایجاد می کند. سیستمهای دو فاز تنها برای توان بالا به کار می روند چرا که آنها نیاز به سیم ها یی به همان تعداد سیم ها ی ارتباطی اتصال مثلث سه فاز دارند (برای مثال یکی برای سینوس، یکی برای کسینوس و یک سیم مشترک) و نیز سیستم دو فاز مقدار انرژی یکسان را در هر یک از سه سیم توزیع نمی کند (اگرچه سینوس و کسینوس متعادل اند، اما سیم خنثی مانند دو تای دیگر نیست). گفته می شود که یک سیستم دو فاز __توان مختلط__ ایجاد می کند و چنین سیستم هایی در ولتاژهای پایین تر به کار می روند (برای مثال برای کاربردهای ارتباطی، یا راه انداختن موتورهای پله ای و مانند این) و عموماً در سطح توان های بالا توزیع نشدهاند.

در عمل، اگر ما ((فازور| فازورهای)) یک سیستم دو فاز یا سه فاز را حول دایره واحد در صفحه مختلط رسم کنیم، دارای یک نوع از توان مختلط خواهیم بود.

یک سیستم فاز شکسته (تپ ـ وسط) 240 ولت متناوب، وقتی که به صورت فازورها روی صفحه مختلط رسم شود، می تواند کاملاً در طول محور حقیقی وجود داشته باشد. در واقع، این کمبود قابلیت توان مختلط است که توانایی یک سیستم تغذیه را برای تولید یک میدان دوار مغناطیسی تضعیف می کند و این میدان دوار مغناطیسی است که موجب گردش موثر موتورها می شود. چنین برقی (فاز شکسته) برای گرمایش خوب است، اما مثلاً برای گرداندن یک ((هوا ساز)) خیلی بهتر است تا از توان مختلط استفاده کنیم.

!چگونه تغذیه سه فاز را امتحان کنیم

یک تغذیه سه فاز الکتریکی شامل سه هادی فعال و یک زمین می شود.
اگر که تغذیه الکتریکی یک ((موتور القایی)) سه فاز بین پارامترهای معینی نباشد، نمی تواند به درستی کار کند. این پارامترهای نوعی مانند مقابل اند: 208 یا 415 ولت بین فازها، 120 یا 240 ولت بین هر فاز و زمین، خطای ولتاژ کمتر از 12 درصد مقادیر ((نامی)) و اختلاف ((ولتاژ)) هر فاز کمتر از 5 درصد فاز دیگر.

در یک مدار موتور القایی سه فاز نوعی، یک مکان مناسب برای آزمایش در طرف خط راه انداز مستقیم موتور است.

!چگونه دستگاه ها ی سه فاز را امتحان کنیم

دستگاه ها ی سه فاز نظیر پمپ ها، کمپرسورها، و ... بایستی فازهایشان به ترتیب درستی وصل شود تا از خرابی آنها جلوگیری شود. این دستگاه ها عموماً هنگامی که به اشتباه وصل شوند جریان کمتری را می کشند و می توانند به آسانی توسط یک آمپروب (گیره روی آمپر متر) برای میزان جریانی که از شبکه می کشند امتحان شوند. برای مثال آزمایش یک هوا ساز که دارای یک کمپرسور است، می توان فهمید که اگر این وسیله به صورت غلطی به برق سه فاز متصل شود، جریان بسیار کمی را خواهد کشید و بنابراین جای هر کدام از دو سیم برق را می توان برای تغییر فازها عوض کرد.

موتورهای جیبی کوچکی وجود دارند که از جهت چرخش آنها می توان برای تشخیص توالی فازها استفاده کرد. این موتورها گران هستند. یک جایگزین ارزا نتر استفاده از سه لامپ نئون و دیدن اینکه توالی فاز یا روشن شدن لامپ ها در چه جهتی می چرخد، است.

موضوعاتی شامل ((آزمایش مقاومت سیم پیچ موتور)) و ((آزمایش مقاومت خطای زمین)) بیان شده اند.
برای اطلاعات بیشتر راجع به مدارات سه فاز کلید واژه زیر را مشاهده کنید:
*((ترانسفورماتورهای ستاره مثلث))

!پریزهای الکتریکی سه فاز!

برق سه فاز را می توان با استفاده از یک پریز سه فاز یا با سه تایی کردن، تغذیه کرد. اغلب پریزها، پریزهای دوتایی اند. حفره های بالایی و پایینی را می توان در صورت تمایل از هم جدا کرد و برای مثال با مدار شکن های مجزایی با یک __نول مشترک__ تغذیه شوند. این کار را معمولاً در آشپزخانه ها انجام می دهند که در آنها احتمالاً یک بار زیاد روی هر دو پریز اعمال می شود. در این صورت یک مدار شکن دو قطب تریپ (قطع کننده) مورد نیاز است.

ایده دو برابر کردن را می توان به __سه برابر کردن__ گسترش داد، تا اینکه سه پریز دوگانه را بتوان با یک نول مشترک از یک منبع سه فاز تغذیه کرد. عموماً یک مدار شکن سه قطب تریپ عمومی 15 میلی آمپر برای تغذیه چنین پریزی به کار می رود. این امر بارهای سه فاز تکی را قادر می سازد تا به صورت یک توالی فازی تغذیه شوند. مثالی از این بار یک لامپ با سه حباب است. برای داشتن عملکردی بدون چشمک زنی، سه حباب هر کدام با یک دوشاخه جدا نصب می شوند و با اختلاف فاز 120 درجهای نسبت به هم از یک پریز سه تایی راه اندازی می شوند. بالای پریزها همان گونه که در شکل نشان داده شده، لامپ های نئون قرار داده شده تا توالی فاز را در بارهای سه تایی که توالی صحیح فازها مورد نیاز است نشان دهد.

!برای اطلاعات بیشتر کلید واژههای زیر را مشاهده کنید

*((توان الکتریکی تک فاز))
*((توان الکتریکی جریان متناوب))
*((سیستمهای چند فاز))


تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 16 اسفند 1385 [10:29 ]   3   مجید آقاپور      جاری 
 پنج شنبه 26 آذر 1383 [16:59 ]   2   حمید حسن نیا      v  c  d  s 
 دوشنبه 02 آذر 1383 [21:11 ]   1   حمید حسن نیا      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..