पॉलीपेज़ सिस्टम

This article is about electrical power distribution. For the signal processing concept with the same name, see Polyphase matrix.

तीन चरण प्रणाली का एक वोल्टेज चक्र

तीन चरण प्रणाली विद्युत शक्ति वितरण का एक साधन है प्रत्यावर्ती धारा एसीदो चरण की विद्युत शक्ति को वितरण करने का साधन है जहाँ प्रत्येक विद्युत चक्र के दौरान विद्युत हस्तांतरण स्थिर होता है एसी चरण कई संचालन तारों में एसी के बीच चरण प्रतिसंतुलन के मान को डिग्री में को संदर्भित करता है चरण संबंधित अंतिम सीमा और संचालक को भी संदर्भित कर सकता है जैसा कि विद्युतीय वायरिंग का रंग सांकेतिक चिन्ह में होता है बहुचरण प्रणाली में तीन या अधिक सक्रिय विद्युत संचालक होते हैं जो प्रत्येक संचालक में विद्युत संचालन शक्ति रंगों के बीच एक परिभाषित चरण के साथ वैकल्पिक धाराएँ ले जाते हैंतीन चरण विद्युत शक्ति के लिए चरण कोण 120 डिग्री या 2π/3 रेडियंस है जबकि शुरुआती प्रणाली 4 तार दो चरण विद्युत शक्ति का उपयोग करते थे दो चरण हस्तांतरण प्रणाली विशेष रूप से विद्युत मोटरों को शक्ति संचारित करने के लिए उपयोगी होते हैं जो घुमाने के लिए प्रत्यावर्ती धारा पर निर्भर होते हैं सबसे आम उदाहरण तीन-चरण विद्युत शक्ति है जो औद्योगिक अनुप्रयोगों और बिजली संचरण के लिए उपयोग की जाने वाली तीन-चरण बिजली प्रणाली, एकल-चरण दो-तार प्रणाली की तुलना में तीन-चरण तीन-तार प्रणाली समान संचालन आकार और विद्युत शक्ति के लिए तीन गुना अधिक शक्ति संचारित करती है।

तीन से अधिक चरणों वाली प्रणालियाँ अधिकतर सही करने और शक्ति रूपांतरण प्रणालियों के लिए उपयोग की जाती हैं जो बिजली संचरण के लिए अध्ययन की जाती हैं।

चरणों की संख्या

वाणिज्यिक विद्युत शक्ति के शुरुआती दिनों में, कुछ प्रतिष्ठानों ने मोटरों के लिए दो-चरण विद्युत शक्ति | दो-चरण चार-तार प्रणालियों का उपयोग किया। इनमें से मुख्य लाभ यह था कि वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन एकल-चरण कैपेसिटर-स्टार्ट मोटर के समान था और चार-तार प्रणाली का उपयोग करके, वैचारिक रूप से चरण स्वतंत्र थे और उस समय उपलब्ध गणितीय उपकरणों के साथ विश्लेषण करना आसान था। तीन तारों (दो गर्म प्लस एक सामान्य तटस्थ) का उपयोग करके दो-चरण प्रणाली भी लागू की जा सकती है। हालाँकि यह विषमता का परिचय देता है; न्यूट्रल में वोल्टेज ड्रॉप चरणों को बिल्कुल 90 डिग्री अलग नहीं बनाता है।

दो-चरण प्रणालियों को तीन-चरण प्रणालियों से बदल दिया गया है। चरणों के बीच 90 डिग्री के साथ एक दो चरण की आपूर्ति स्कॉट-टी ट्रांसफार्मर | स्कॉट-कनेक्टेड ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके तीन चरण प्रणाली से प्राप्त की जा सकती है।

एक पॉलीपेज़ सिस्टम को फेज़ रोटेशन की एक परिभाषित दिशा प्रदान करनी चाहिए, ताकि मिरर इमेज वोल्टेज फेज़ ऑर्डर की ओर न गिने। 180 डिग्री के दो फेज कंडक्टर के साथ एक 3-वायर सिस्टम अभी भी केवल सिंगल फेज है। ऐसी प्रणालियों को कभी-कभी स्प्लिट-फेज इलेक्ट्रिक पावर | स्प्लिट-फेज के रूप में वर्णित किया जाता है।

मोटर्स

घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ तीन-चरण विद्युत मशीन

पॉलीपेज़ शक्ति विशेष रूप से चालू मोटरों को बदलने में उपयोगी होती है, जैसे कि प्रेरण मोटर, जहाँ यह एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। जब तीन या अधिक चरण की आपूर्ति एक पूर्ण चक्र पूरा करती है, तो दो ध्रुव प्रति चरण मोटर का चुंबकीय क्षेत्र भौतिक स्थान में 360 डिग्री घूमता है; प्रति चरण दो से अधिक ध्रुवों वाली मोटरों को चुंबकीय क्षेत्र की एक भौतिक क्रांति को पूरा करने के लिए अधिक बिजली आपूर्ति चक्र की आवश्यकता होती है और इसलिए ये मोटर धीमी गति से चलती हैं। एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करने वाली इंडक्शन मोटर ्स का स्वतंत्र रूप से गैलीलियो फेरारिस और निकोला टेस्ला द्वारा आविष्कार किया गया था और 1889 में मिखाइल डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा तीन चरण के रूप में विकसित किया गया था। पहले सभी वाणिज्यिक मोटर डीसी थे, महंगे कम्यूटेटर (बिजली) , उच्च-रखरखाव ब्रश और वैकल्पिक वर्तमान नेटवर्क पर संचालन के लिए अनुपयुक्त विशेषताओं के साथ। पॉलीपेज़ मोटर्स निर्माण के लिए सरल हैं, स्व-शुरुआत हैं और सिंगल-फेज मोटर्स की तुलना में थोड़ा कंपन है।

उच्च चरण क्रम

एक बार पॉलीफ़ेज़ बिजली उपलब्ध होने के बाद, इसे ट्रांसफार्मर की उपयुक्त व्यवस्था के साथ वांछित चरणों में परिवर्तित किया जा सकता है। इस प्रकार, तीन से अधिक चरणों की आवश्यकता असामान्य है, लेकिन तीन से अधिक चरण संख्या का उपयोग किया गया है।

1992 और 1995 के बीच, न्यूयॉर्क स्टेट इलेक्ट्रिक एंड गैस ने डबल-सर्किट 3-चरण 115KV ट्रांसमिशन लाइन से 93KV 6-चरण ट्रांसमिशन लाइन में परिवर्तित 1.5 मील का संचालन किया। प्राथमिक परिणाम यह था कि मौजूदा डबल-सर्किट 115KV 3-चरण लाइन को 23-28 मील से अधिक दूरी के लिए 6-चरण लाइन के रूप में संचालित करना आर्थिक रूप से अनुकूल है। 5, 7, 9, 12, और 15 चरणों के साथ पवन टर्बाइनों द्वारा संचालित बहु-चरण प्रेरण जनरेटर (एमपीआईजी) के संयोजन के साथ बहु-चरण बिजली उत्पादन डिजाइन प्रस्तावित किए गए हैं। एक प्रेरण जनरेटर विद्युत शक्ति का उत्पादन करता है जब उसका रोटर सिंक्रोनस गति से तेज हो जाता है। एक बहु-चरण प्रेरण जनरेटर में अधिक ध्रुव होते हैं, और इसलिए कम तुल्यकालिक गति होती है। चूंकि एक पवन टरबाइन की घूर्णन गति उसके संचालन के एक बड़े हिस्से के लिए एकल-चरण या यहां तक ​​कि तीन-चरण एसी शक्ति उत्पन्न करने के लिए बहुत धीमी हो सकती है, उच्च चरण के आदेश प्रणाली को विद्युत शक्ति के रूप में घूर्णी ऊर्जा के एक बड़े हिस्से को पकड़ने की अनुमति देते हैं। . हाई-फेज-ऑर्डर (HPO) पावर ट्रांसमिशन को अक्सर सीमित-चौड़ाई के रास्ते में ट्रांसमिशन क्षमता बढ़ाने के तरीके के रूप में प्रस्तावित किया गया है। आवश्यक कंडक्टर रिक्ति चरण-से-चरण वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है, और छह चरण की शक्ति में चरण और तटस्थ के बीच आसन्न चरणों के बीच समान वोल्टेज होता है। हालाँकि, गैर-आसन्न चरण कंडक्टरों के बीच वोल्टेज बढ़ जाता है क्योंकि कंडक्टरों के चरण कोणों के बीच अंतर बढ़ जाता है। कंडक्टरों को व्यवस्थित किया जा सकता है ताकि आसन्न चरणों की तुलना में गैर-आसन्न चरण अलग-अलग हों।

यह एक मौजूदा डबल-सर्किट ट्रांसमिशन लाइन को मौजूदा केबल प्लांट में न्यूनतम परिवर्तन के साथ अधिक शक्ति प्रदान करता है। यह विशेष रूप से किफायती है जब विकल्प मौजूदा अतिरिक्त उच्च वोल्टेज (EHV, 345 kV से अधिक चरण-दर-चरण) ट्रांसमिशन लाइन को अल्ट्रा-हाई वोल्टेज (UHV, 800 kV से अधिक) मानकों में अपग्रेड कर रहा है। इसके विपरीत, तीन-चरण शक्ति में चरण-दर-चरण वोल्टेज बराबर होता है √3 = 1.732 बार चरण-से-तटस्थ वोल्टेज।

यह भी देखें

• एकल-चरण विद्युत शक्ति।
• तीन चरण विद्युत शक्ति।
• डेल्टा-वाई ट्रांससफार्मर।
• चरण बदलना ।
• बहुचरण कुंडल ।
• वाई डेल्टा रूपांतरण।
• सममित घटक की विधि।

आगे की पढाई

• Thompson, S. P. (1900). Polyphase electric currents and alternate-current motors. New York: Spon & Chamberlain.