يمكن تقسيم طاقة التيار المتردد إلى مرحلة واحدة (أحادية الطور) وثلاث مراحل (ثلاث مراحل). بشكل عام، يتم استخدام مصادر الطاقة أحادية الطور عندما يكون الطلب على الطاقة منخفضًا. باختصار، يتم استخدامه لتشغيل الأجهزة الصغيرة. إن حمل الطاقة ثلاثي الطور كبير ويمكنه تشغيل الآلات واسعة النطاق في المصنع.
عندما يتعلق الأمر بمرحلة واحدة وثلاث مراحل، فإن الفرق الرئيسي هو أن الأول يستخدم لاحتياجات الكهرباء المنزلية والأخير يستخدم لتشغيل الآلات الثقيلة. تتناول هذه المقالة الاختلافات بينهما حتى تتمكن من معرفة ما هو مصدر الطاقة ثلاثي الطور وفهم كيفية عملها.
1. ما هو مصدر الطاقة أحادي الطور وخصائصه؟
في الكهرباء أحادية الطور، يتغير جهد مصدر الطاقة في نفس الوقت. بشكل عام، يسمى التيار أحادي الطور "الجهد السكني" لأنه يستخدم بشكل رئيسي في المنازل. عندما يتعلق الأمر بتوزيع الطاقة، تستخدم التوصيلات أحادية الطور أسلاكًا محايدة وأسلاكًا طورية. يعمل السلك المحايد كمسار عودة للتيار، بينما يحمل سلك الطور الحمل.
في التوصيل أحادي الطور، يبدأ الجهد عند 230 فولت والتردد حوالي 50 هرتز. نظرًا لأن الجهد في التوصيل أحادي الطور يستمر في الارتفاع والانخفاض، فإنه لا يمكنه توفير طاقة ثابتة للحمل. دعونا نناقش مزايا وعيوب استخدام مصدر طاقة أحادي الطور.
ميزة
- الاتصال أحادي الطور مناسب للسلع المنزلية والمساكن. وذلك لأن معظم الأجهزة الكهربائية تحتاج إلى كمية قليلة من الكهرباء، مثل أجهزة التلفاز والأضواء والمراوح والثلاجات وغيرها.
- وظيفة الاتصال أحادية الطور بسيطة وشائعة. وهو يتكون من وحدة مدمجة وخفيفة الوزن، وعندما يكون الجهد أعلى، فإن التيار عبر السلك سيكون أقل.
- ونظرًا لانخفاض الطاقة، فإنه يضمن تشغيل الطاقة من الاتصال أحادي الطور في حالة مثالية ونقل الطاقة بشكل فعال.
- يعمل الاتصال أحادي الطور بشكل أفضل على المعدات التي تقل قدرتها عن 5 حصان.
عيب
- لا يمكن تشغيل المعدات الثقيلة مثل المحركات الصناعية والآلات الأخرى بالطاقة أحادية الطور.
- لا يمكن للمحركات الصغيرة الأصغر من كيلووات واحد أن تعمل بمصدر طاقة أحادي الطور لأنها تفتقر إلى عزم الدوران الأولي الذي يتطلبه المحرك. لذلك، للتشغيل السلس للمحرك، هناك حاجة إلى معدات إضافية، تسمى بداية المحرك.
2. ما هو مصدر الطاقة ثلاثي الطور وخصائصه؟
من خلال توصيل الطاقة ثلاثي الطور، يمكنك الحصول على ثلاث خدمات طاقة مستقلة. إذًا، كيف تعمل المرحلة الثلاثية؟ يمكن لكل جزء من التيار أن يصل إلى أقصى جهد ويكمل ثلث الوقت في دورة واحدة. باختصار، يبقى جهد توصيل الطاقة ثلاثي الطور دون تغيير.
علاوة على ذلك، فإنها لن تنخفض أبدًا إلى الصفر. إذا كنت تستخدم معدات ثقيلة، فمن المهم أن تفهم مصدر الطاقة ثلاثي الطور وكيفية عمله. يتطلب الأمر وجود ثلاثة أسلاك وسلك محايد جنبًا إلى جنب في اتصال ثلاثي الطور. المسافة بين الأسلاك 120 درجة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك العثور على نوعين مختلفين من التكوينات في مصدر الطاقة المتصل ثلاثي الطور: نوع النجمة ونوع دلتا. يتطلب تكوين الدائرة النجمية أرضية ومحايدة. لا يتطلب تكوين دائرة دلتا سلكًا محايدًا.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمجموعة متنوعة من المعدات ذات الجهد العالي استخدام مصدر الطاقة الخاص بتكوين دائرة دلتا. فيما يلي مزايا وعيوب استخدام الطاقة ثلاثية الطور.
ميزة
- نظرًا لأنه يتمتع بعزم دوران كافٍ، فلا حاجة إلى مشغل إضافي للمحركات الصناعية الثقيلة.
- التشغيل الفعال للآلات الكبيرة. تفضل الأحمال الصناعية والتجارية التوصيلات ثلاثية الطور بسبب الكمية الكبيرة من الطاقة المطلوبة.
- عندما يزيد عدد مراحل نظام إمداد الطاقة، يصبح جهد مصدر الطاقة ثلاثي الطور أكثر سلاسة.
- لا يتطلب الاتصال ثلاثي الطور مواد موصلة مفرطة لنقل الطاقة. ولذلك، عندما يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة، فإن الاتصال ثلاثي المراحل يكون أكثر اقتصاداً.
عيب
- أكبر عيب في الاتصال ثلاثي الطور هو أنه لا يمكنه التعامل مع الأحمال الزائدة. ولذلك، فإنه قد يؤدي إلى تلف المعدات، وإمكانية إجراء إصلاحات باهظة الثمن أعلى. وذلك لأن تكلفة مكون واحد باهظة الثمن.
- نظرًا لجهد الوحدة العالي، فإن توصيل الطاقة ثلاثي الطور يتطلب تكاليف عزل عالية. يختلف العزل باختلاف الجهد، ويعتمد حجم السلك على توزيع الطاقة.
3. ما هو الفرق بين مصدر الطاقة أحادي الطور ومصدر الطاقة ثلاثي الطور؟
هنا فرق مهم بين الاتصالات أحادية الطور وثلاثية الطور.
- في التوصيل أحادي الطور، يمر التيار عبر موصل واحد. من ناحية أخرى، يتكون الاتصال ثلاثي الطور من ثلاثة موصلات منفصلة مطلوبة لنقل الطاقة.
- في نظام إمداد الطاقة أحادي الطور، يمكن أن يصل الجهد إلى 230 فولت. ولكن في اتصال ثلاثي الطور، يمكنه تحمل الفولتية حتى 415 فولت.
- للحصول على تدفق تيار سلس على اتصال أحادي الطور، يتطلب الأمر سلكين منفصلين. يمثل أحدهما الخط المحايد والآخر يمثل مرحلة واحدة. هذه كلها ضرورية لإكمال الدائرة. في التوصيل ثلاثي الطور، يحتاج النظام إلى سلك محايد وسلك ثلاثي الطور لإكمال الدائرة.
- الحد الأقصى للطاقة المنقولة عبر اتصال ثلاثي الطور مقارنة بمصدر طاقة أحادي الطور.
- يتكون الاتصال أحادي الطور من سلكين، مما يشكل شبكة بسيطة. لكن في حالة الاتصال ثلاثي الطور، تكون الشبكة معقدة لوجود أربعة أسلاك مختلفة.
- نظرًا لأن الاتصال أحادي الطور يحتوي على سلك طور واحد فقط، في حالة حدوث أي فشل في الشبكة، سيتم انقطاع مصدر الطاقة بالكامل. ومع ذلك، في مصدر الطاقة ثلاثي الطور، إذا حدث أي تغيير في مرحلة واحدة، فإن المراحل الأخرى لا تزال تعمل. ولذلك، لا يوجد انقطاع التيار الكهربائي.
- من حيث الكفاءة، الاتصال أحادي الطور أقل من الاتصال ثلاثي الطور. وذلك لأنه في نفس الدائرة، يتطلب مصدر الطاقة ثلاثي الطور موصلات أقل من مصدر الطاقة أحادي الطور.
4. الخلاصة
لذلك، عندما يكون مصدر الطاقة أحادي الطور مقابل مصدر طاقة ثلاثي الطور، فإن التوصيل الكهربائي السكني لا يحتاج إلى توصيل ثلاثي الطور، لأن جميع الأجهزة الكهربائية لا تحتاج إلى مثل هذا التوصيل. ومع ذلك، إذا كان لديك العديد من الأجهزة الكهربائية الثقيلة في منزلك، فربما تحتاج إلى توصيل ثلاثي الطور.
