يستخدم النظام ثلاثي المراحل لتوليد ونقل وتوزيع الطاقة الكهربائية. يولد الطاقة على نطاق واسع لتلبية احتياجات الصناعات والمؤسسات التجارية. يتم توصيل ثلاثة محولات متطابقة أحادية الطور بشكل مناسب أو مدمجة في قلب واحد لتشكيل نظام ثلاثي الطور.استنادًا إلى أنواع مختلفة من الاحتياجات الصناعية ، يتم استخدام محولات الصعود والتنقل لتوليد الطاقة الكهربائية ونقلها وتوزيعها.بناء ثلاث مراحل محول الوحدة اقتصادية لأنها تستهلك مواد أقل مقارنة بتوصيل ثلاثة محولات فردية أحادية الطور. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم النظام ثلاثي المراحل بنقل طاقة التيار المتردد بدلاً من التيار المستمر وهو سهل البناء.
ما هو محول ثلاثي الأطوار؟
كما هو معروف ، فإن المحول أحادي الطور هو جهاز قادر على نقل الطاقة الكهربائية من دائرة واحدة إلى دائرة واحدة أو أكثر بناءً على مفهوم الحث المتبادل. وهو يتألف من ملفين - ملف أساسي وملف ثانوي ، مما يساعد على تحويل الطاقة. يتم توصيل الملف الأساسي بمصدر أحادي الطور ، بينما يتم توصيل الملف الثانوي بالحمل.
وبالمثل ، يتكون المحول ثلاثي الطور من ثلاثة ملفات أولية وثلاثة ملفات ثانوية ويتم تمثيله على شكل 3 أطوار أو 3 درجات. يمكن بناء نظام ثلاثي الطور باستخدام ثلاثة محولات فردية متطابقة أحادية الطور ، ويعرف هذا المحول ثلاثي الطور باسم بنك ثلاثة محولات. من ناحية أخرى ، يمكن بناء المحولات ثلاثية الطور على قلب واحد. يمكن توصيل لفات المحولات إما بتكوينات دلتا أو واي. إن عمل النظام ثلاثي الطور مشابه لمحول أحادي الطور ، وعادة ما يتم استخدامه في محطات توليد الطاقة.
ثلاث مراحل بناء المحولات
يظهر الرسم التخطيطي لمحول ثلاثي الطور في الشكل أدناه.
ثلاث مراحل مخطط المحولات
يتم استخدام المحول ثلاثي الطور لوحدة واحدة على نطاق واسع لأنه أخف وزنا وأرخص ويحتل مساحة أقل من بنك ثلاثة محولات أحادية الطور. يتكون بناء المحولات ثلاثية الطور من نوعين: النوع الأساسي ونوع شل.
النوع الأساسي البناء
في هذا النوع من البناء ، هناك ثلاثة نوى ونيران. يحتوي كل قلب على كل من اللفات الأولية والثانوية المصابة حلزونيًا كما هو موضح في الشكل. كل ساق من القلب تحمل جهدًا عاليًا وكذلك لفات ذات جهد منخفض. يتم تصفيح اللب لتقليل خسائر التيار الدوامة على اللب والنير. حيث أنه من الأسهل تصفيح ملف الجهد المنخفض (LV) من لف الجهد العالي (HV). يتم وضع لفات الجهد المنخفض بالقرب من القلب مع عزل مناسب ومجاري زيت بينهما بينما يتم وضع لفات الجهد العالي فوق ملفات الجهد المنخفض مع عزل مناسب وقنوات زيت فيما بينها.
محولات النوع الأساسية
شل نوع محول
يتم إنشاء محول نوع الغلاف ثلاثي الطور بشكل عام عن طريق تكديس ثلاثة محولات فردية أحادية الطور. ثلاث مراحل من المحولات من النوع الصدفي مستقلة عن المحولات من النوع الأساسي ، بينما تحتوي كل مرحلة على دائرة مغناطيسية فردية. هذه الدوائر المغناطيسية موازية لبعضها البعض ويكون التدفق الناجم عن كل لف في الطور. يُفضل المحول من نوع Shell لأن أشكال موجة الجهد أقل تشوهًا.
شل نوع محول
عمل محولات ثلاثية الطور
يوضح الشكل أدناه المحولات ثلاثية الطور ، حيث يتم وضع ثلاثة نوى عند 120 درجة من بعضها البعض. تم تبسيط هذا الرقم لإظهار اللفات الأولية فقط واتصالها بمصدر الطاقة ثلاثي الطور. بمجرد تحفيز العرض ثلاثي المراحل ، يتم نقل التيارات IR و IY و IB بواسطة اللفات الأولية وبالتالي تحفيز التدفقات ɸR و ɸY و B بشكل فردي في كل قلب. ستحمل الساق المركزية مجموع جميع التدفقات ، وستجمع الساق المركزية جميع أرجل القلب.
على سبيل المثال ، إذا كان مجموع التيارات IR + IY + IB يساوي صفرًا في نظام ثلاثي الطور ، فإن مجموع التدفقات الثلاثة أيضًا يصبح صفراً ، مما يؤدي إلى عدم تحمل الساق المركزية لأي تدفق. لذلك ، فإن إزالة الساق المركزية لا تحدث فرقًا في ظروف المحولات الأخرى.
عمل محول ثلاثي الطور
اتصالات المحولات ثلاثية الطور
تم وصف اتصال محول ثلاثي الطور مختلف أدناه.
التكوين الأساسي | التكوين الثانوي |
واي | واي |
واي | دلتا |
دلتا | واي |
دلتا | دلتا |
يتم تطبيق تكوينات Wye و Delta على المحولات ثلاثية الطور لأن اتصالات Wye توفر الخيارات للحصول على جهد كهربائي متعدد ، بينما توفر تكوينات دلتا موثوقية عالية. مخطط المرحلة واي ودلتا يرد أدناه. بالنسبة لاتصال Wye ، يجب ربط كل النقاط السالبة أو كل النقاط الإضافية للملفات معًا. ومع ذلك ، في اتصال دلتا ، ترتبط أقطاب اللف بطريقة عكسية. فرق الطور بين أي مرحلتين هو 120 درجة.
لفات المرحلة
اتصال واي واي
يظهر الرسم التخطيطي للمحولات المتصلة YY أدناه. يمكن أن تخدم أحمال أحادية الطور وثلاث مراحل. في هذا الصدد ، ترتبط جميع الملفات التي تنتهي بنقاط بالمراحل A و B و C ، بينما يتم توصيل النهايات غير النقطية لتصبح مراكز التكوين 'Y'.
اتصال واي واي
اتصال واي دلتا
يوضح اتصال Y-Delta الموضح في الشكل أدناه أن اللفات الثانوية (الموجودة في الجزء السفلي في الشكل) متصلة لتشكيل سلسلة. ترتبط اللفات ذات الوصلة النقطية على جانب واحد بالاتصال غير النقطي بالجانب الآخر لتشكيل حلقة 'دلتا'.
اتصال واي دلتا
اتصال دلتا واي
يظهر اتصال Delta-Y في الشكل أدناه. يسمح هذا النوع من التكوين بالثانوي المتصل wye لربط الفولتية المتعددة مثل خط إلى خط أو محايد. نظرًا لأن تكوين دلتا واي يقدم تحولًا بمقدار 30 درجة بين الابتدائية والثانوية ، فلا يمكن استخدامه للاتصال بالتوازي مع تكوينات دلتا دلتا و YY.
اتصال دلتا واي
اتصال دلتا دلتا
يظهر الرسم التخطيطي لاتصال دلتا دلتا أدناه. يمكن إجراء هذه التوصيلات إما باستخدام ثلاثة محولات أحادية الطور متطابقة أو محولات ثلاثية الطور. يُفضل تكوين دلتا دلتا نظرًا لموثوقيتها الكامنة.
اتصال دلتا دلتا
مزايا / عيوب محول ثلاثي الطور
تتم مناقشة مزايا وعيوب المحولات ثلاثية الطور أدناه.
مزايا المحولات ثلاثية الطور
- يحتاج إلى مساحة أقل للتثبيت وهو أسهل في التثبيت
- وزن أقل وحجم أصغر
- كفاءة أعلى
- تكلفة منخفضة
- تكلفة النقل منخفضة
عيوب المحولات ثلاثية الطور
- يتم إيقاف تشغيل الوحدة بأكملها في حالة حدوث خطأ أو خسارة في أي وحدة واحدة من المحولات حيث يتم مشاركة جوهر مشترك من قبل جميع الوحدات الثلاث.
- تكاليف الإصلاح أعلى
- تكلفة الوحدات الاحتياطية مرتفعة
أسئلة وأجوبة
1). أذكر تطبيقات المحولات ثلاثية الطور
تستخدم المحولات ثلاثية الطور في الشبكات الكهربائية ومحولات الطاقة وكمحولات التوزيع
2). ما هي أنواع المحولات ثلاثية الطور؟
تشمل الأنواع الأربعة للمحولات ثلاثية الطور: Delta-Delta (Dd) و Star-Star (Yy) و Star-Delta (Yd) و Delta-Star (Dy)
3). ماذا يحدث إذا فقد محرك ثلاثي الأطوار طورًا؟
إذا فقد محرك ثلاثي الأطوار طورًا أثناء التشغيل ، يستمر المحرك في العمل بسرعة أقل ويواجه اهتزازات. يزداد التيار أيضًا بشكل مفاجئ في مراحل أخرى مما يؤدي إلى التسخين الداخلي لمكونات المحرك.
4). تحت أي شرط تعمل دلتا / واي بشكل مرض؟
يعمل اتصال wye-delta بشكل مرضٍ مع الأحمال الكبيرة غير المتوازنة والمتوازنة. يمكنه التعامل مع المكونات التوافقية الثالثة بسبب التيارات المتداولة في دلتا.
5). بالنسبة لاتصال Wye-Wye ، ما هو تغيير الطور؟
مرحلة التحول هي 0 درجة.
على الرغم من أن المحولات أحادية الطور مفضلة من قبل معظم الصناعات ، إلا أنها غير مناسبة لتوزيع الطاقة الكبيرة. لذلك ، تستخدم الصناعات الكبيرة أنظمة ثلاثية الطور لتوليد الطاقة على نطاق واسع.
في هذه المقالة ، ناقشنا الفوائد المختلفة وبعض العيوب التي يقدمها a 3 مراحل المحولات . ركزنا أيضًا على المحولات ثلاثية الطور وبنائها والتكوينات المختلفة. إليك سؤال لك ، ما هي وظيفة المحول ثلاثي الأطوار؟
