सिंगल फेज को 3 फेज पावर में कैसे बदलें

संयुक्त राज्य अमेरिका में, लोगों के घरों में प्रवेश करने वाली अधिकांश शक्ति एक चरण की शक्ति है। बिजली बिजली संयंत्र में उत्पन्न बिजली, हालांकि, तीन चरण की बिजली है। उन बड़ी पारेषण लाइनों के पीछे यह विचार है जो आप ऊंचे टावरों से जुड़ी हुई देखते हैं - इन लाइनों को इस प्रकार संचारित करना चाहिए इस शक्ति को "टैप" करने से पहले लंबी दूरी पर जितना संभव हो उतना वोल्टेज और बहुत कम पर पड़ोस में वितरित किया जाता है वोल्टेज।

लगभग सभी घरेलू उपकरणों के लिए सिंगल-फेज पावर पर्याप्त है, जबकि भारी उपकरणों वाली औद्योगिक सेटिंग्स के लिए थ्री-फेज पावर की आवश्यकता होती है। लेकिन क्या होगा अगर आपको तीन-चरण की शक्ति की आवश्यकता है और आपके पास केवल एक चरण की शक्ति है जो आपके घर में प्रवेश कर रही है?

• यहां दी गई जानकारी केवल शैक्षणिक उद्देश्यों के लिए है - निर्देशात्मक नहीं। अपने घर या कहीं और बिजली के तारों के साथ प्रयोग या परिवर्तन न करें जब तक कि आपको नौकरी के लिए विशेष रूप से प्रशिक्षित नहीं किया गया हो।

कल्पना कीजिए कि आप और आपके दो (जाहिर तौर पर ऊब गए) दोस्त 2 मीटर b की तेज गति से आगे-पीछे चल रहे हैं प्रति सेकंड (लगभग ४.५ मील प्रति घंटा) एक पथ के साथ जो उत्तर-दक्षिण की ओर चलता है और अंत से तक 60 मीटर की दूरी तय करता है समाप्त। आप में से प्रत्येक इस पथ के मध्य बिंदु से शुरू होता है, उत्तरी छोर तक चलता है, प्रारंभ में लौटता है, जारी रहता है विपरीत छोर पर चलते हुए, और फिर से बीच में लौटते हैं, जिससे एक 120-मीटर "गोद," या. को पूरा किया जाता है चक्र। क्योंकि आप में से प्रत्येक 2 मीटर प्रति सेकंड की गति से चल रहा है, एक चक्कर लगाने में प्रत्येक व्यक्ति को ठीक 60 सेकंड लगते हैं।

आगे मान लें कि शुरुआती बिंदु पर, आप में से प्रत्येक की "स्थिति" शून्य है। आप उत्तर की ओर चलने वाले प्रत्येक मीटर के लिए स्थिति की एक इकाई प्राप्त करते हैं और दक्षिण में चलने वाले प्रत्येक मीटर के लिए स्थिति की एक इकाई खो देते हैं। इस प्रकार जब भी आप में से कोई पथ के उत्तरी छोर पर पहुँचता है, तो उस व्यक्ति की स्थिति 30 होती है, जबकि दक्षिणी छोर पर मुड़ने वाले व्यक्ति की स्थिति -30 होती है। आप जानते हैं कि आप तीनों 20. से शुरू करके अपने आप को एक दूसरे से अधिकतम रूप से अलग कर सकते हैं सेकंड के अलावा, क्योंकि प्रत्येक सर्किट में 60 सेकंड लगते हैं और आप में से तीन हैं, और 60 को 3 से विभाजित किया जाता है 20. यदि आप बीजगणित करते हैं, तो आप पाते हैं कि जब आप में से एक ने उत्तरी छोर पर पहुंचकर अपनी "स्थिति" को 30 के मान पर अधिकतम कर दिया है, तो अन्य दो दक्षिणी खंड के साथ एक दूसरे को आधा रास्ते से गुजर रहे हैं, एक उत्तर की ओर और दूसरा दक्षिण की ओर, जहां प्रत्येक वॉकर की स्थिति -15 है। अगर आप ऐसे समय में अपने स्टेटस वैल्यू को एक साथ जोड़ते हैं, तो उनका योग 30 + (-15) + (-15) = 0 होता है। यह दिखाना संभव है कि, वास्तव में, किसी भी समय आपके सभी स्थिति मानों का योग 0 है, जब तक कि आप तीनों पूरी तरह से वर्णित के रूप में कंपित हैं।

यह एक मॉडल प्रस्तुत करता है कि "वोल्टेज" को छोड़कर, तीन-चरण विद्युत शक्ति कैसी दिखती है "स्थिति" के लिए प्रतिस्थापित और प्रत्येक 60 सेकंड में होने वाले एक चक्र के बजाय, 60 वोल्टेज चक्र होते हैं प्रत्येक सेकंड। साथ ही, प्रत्येक व्यक्ति प्रति मिनट दो बार शुरुआती बिंदु से गुजरने के बजाय, वोल्टेज शून्य बिंदु से प्रति सेकंड 120 बार गुजरता है।

जिस तरह से बिजली, करंट और वोल्टेज गणितीय रूप से संबंधित हैं, तीन-चरण की शक्ति एक स्थिर, गैर-स्तर पर बनी रहती है, भले ही तीन अलग-अलग वोल्टेज किसी भी समय शून्य हो जाते हैं। यह संबंध है:

पी = वी²/आर

यहाँ P वाट में शक्ति है, V वोल्ट में वोल्टेज है और R ओम नामक इकाइयों में विद्युत प्रतिरोध है। आप देख सकते हैं कि ऋणात्मक वोल्टेज शक्ति में योगदान करते हैं क्योंकि ऋणात्मक संख्या को चुकता करने से सकारात्मक मान प्राप्त होता है। तीन-चरण प्रणाली में कुल शक्ति प्रत्येक चरण के तीन अलग-अलग शक्ति मूल्यों की शक्ति का योग है।

इसके अलावा, अगर आपने कभी खुद को यह सोचते हुए पाया कि प्रत्यावर्ती धारा (AC) का नाम कैसे पड़ा, तो अब आपके पास अपना उत्तर है। एकल-चरण या तीन-चरण प्रणालियों में वोल्टेज कभी भी स्थिर नहीं होता है, और परिणामस्वरूप, न तो वर्तमान होता है; ये ओम के नियम से संबंधित हैं, जो V = IR है, जहां मैं एम्पीयर ("एम्प्स") में करंट के लिए खड़ा हूं।

पल्स-वॉकिंग-पीछे-पीछे सादृश्य को एक-चरण की शक्ति तक विस्तारित करने के लिए, बस कल्पना करें कि आपके दो दोस्तों को रात के खाने के लिए घर बुलाया जाता है, जबकि आप चलते रहते हैं, और वहां आपके पास है। अर्थात्, तीन-चरण शक्ति का शाब्दिक अर्थ केवल तीन एक-चरण शक्ति स्रोत हैं जो एक चक्र के एक तिहाई (या त्रिकोणमितीय शब्दों में, 120 डिग्री) द्वारा परस्पर ऑफसेट होते हैं। एकल-चरण बिजली आपूर्ति में, हर बार एकल वोल्टेज संक्षेप में शून्य हो जाता है, इसलिए बिजली उत्पादन भी होता है। आप शायद अब समझ सकते हैं कि छोटे उपकरण, जो बहुत कम समय में बहुत अधिक प्रभावित नहीं होते हैं? शक्ति, एकल-चरण शक्ति पर चल सकती है, जबकि बड़ी मशीनें जो उच्च वाट क्षमता (शक्ति) स्तरों पर संचालित होती हैं नही सकता; उन्हें एक बड़ी और स्थिर बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

पूर्वगामी सभी को वोल्टेज बनाम वोल्टेज के ग्राफ से परामर्श करके अधिक आसानी से समझा जा सकता है। तीन-चरण बिजली आपूर्ति के लिए समय (संसाधन देखें)। इस ग्राफ में, अलग-अलग चरणों को लाल, बैंगनी और नीली रेखाओं में रेखांकन किया गया है। इनका योग हमेशा शून्य होता है, लेकिन इनके वर्गों का योग धनात्मक और स्थिर होता है। इस प्रकार R का एक अपरिवर्तनीय मान दिया गया है, इन सेट-अप में शक्ति P भी संबंध P = V relationship के कारण स्थिर है²/R.

एक-चरण आपूर्ति के लिए, योग करने के लिए कोई वोल्टेज नहीं है, और एकल चरण का वोल्टेज शून्य बिंदु से 120 बार प्रति सेकंड गुजरता है। इन क्षणों में, बिजली शून्य हो जाती है, लेकिन इतनी जल्दी ठीक हो जाती है कि छोटी रोशनी, उपकरण आदि को ध्यान देने योग्य रुकावटों का अनुभव नहीं होता है।

यदि आपके पास औद्योगिक आकार के एयर कंप्रेसर जैसे बड़े उपकरण में तीन-चरण मोटर है और आपके पास तैयार पहुंच नहीं है आपके स्थानीय ग्रिड की स्थापना के तरीके के कारण तीन-चरण की शक्ति, ऐसे वर्कअराउंड हैं जिनका उपयोग आप अपने उपकरण को ठीक से प्राप्त करने के लिए कर सकते हैं संचालित। (इनमें से एक केवल तीन-चरण मोटर को एक-चरण मोटर से बदलना है, लेकिन यह अन्य समाधानों की तरह लगभग चतुर नहीं है।)

कई प्रकार के तीन-चरण कन्वर्टर्स उपलब्ध हैं। इनमें से एक, ए स्थिर कनवर्टर, इस तथ्य का लाभ उठाता है कि जबकि तीन-चरण मोटर एकल-चरण शक्ति पर शुरू नहीं हो सकती है, यह शुरू होने के बाद एकल-चरण शक्ति पर चलती रह सकती है। एक स्थिर कनवर्टर कैपेसिटर (डिवाइस जो चार्ज स्टोर कर सकता है) की सहायता से करता है, जो स्थिर कनवर्टर को देता है चरणों में से एक के लिए खड़े हो जाओ, यद्यपि एक अक्षम तरीके से जो मोटर के प्रभावी जीवन को कम करने का आश्वासन देता है अवधि। ए रोटरी चरण कनवर्टरदूसरी ओर, एक विकल्प तीन-चरण मोटर और एक स्वतंत्र जनरेटर के संयोजन के रूप में कार्य करता है। इस उपकरण में एक आइडलर मोटर शामिल है, जो एक बार गति में सेट हो जाने पर, पैरेंट में किसी भी गतिमान हिस्से को नहीं घुमाती है मशीनें लेकिन इसके बजाय बिजली उत्पन्न करती हैं ताकि पूरा सेट-अप तीन-चरण बिजली प्रणाली की यथोचित नकल कर सके कुंआ। अंत में, ए चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) इनवर्टर नामक घटकों का उपयोग करता है, जिसका उपयोग लगभग किसी भी वांछित आवृत्ति पर प्रत्यावर्ती धारा बनाने के लिए किया जा सकता है और मानक तीन-चरण मोटर के अंदर अधिकांश स्थितियों को दोहराने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

इनमें से कोई भी कन्वर्टर सही नहीं है, मांस को आसानी से काटने के लिए ब्रेड नाइफ से ज्यादा किसी का भी इस्तेमाल किया जा सकता है। लेकिन एक ब्रेड नाइफ आपके नंगे हाथों से बेहतर है, और इसलिए यदि आप अक्सर बिजली की भूख वाली मशीनरी और उपकरणों के साथ काम करते हैं तो ये कन्वर्टर्स हाथ में रखना अच्छा होता है।