ત્રણ તબક્કાના વિદ્યુત પ્રવાહની સિસ્ટમ XIX સદીના અંતમાં રશિયન વૈજ્ઞાનિક M.O.Dolivo-Dobrovolsky દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. વોલ્ટેજ સાથેના ત્રણ તબક્કાઓ એકબીજાના સંબંધમાં 120 ડિગ્રી દ્વારા શિફ્ટ થાય છે, અન્ય ફાયદાઓ વચ્ચે, સરળતાથી ફરતી ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. આ ક્ષેત્ર સૌથી સામાન્ય અને સરળ ત્રણ-તબક્કાના અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના રોટરને પ્રવેશ કરે છે.
આવા ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના ત્રણ સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સ્ટાર અથવા ડેલ્ટા સર્કિટ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. શબ્દો "સ્ટાર" અને "ડેલ્ટા", સંક્ષિપ્ત S અને D, વિદેશી સાહિત્યમાં વપરાય છે. વધુ સામાન્ય નેમોનિક હોદ્દો ડી અને વાય છે, જે ક્યારેક મૂંઝવણમાં પરિણમી શકે છે - અક્ષર ડીને "તારો" અને "ત્રિકોણ" એમ બંને લેબલ કરી શકાય છે.
સામગ્રી
તબક્કો અને રેખા વોલ્ટેજ
વિન્ડિંગ કનેક્શન્સ વચ્ચેના તફાવતોને સમજવા માટે, આપણે સૌ પ્રથમ સમજવાની જરૂર છે તબક્કાના વોલ્ટેજ અને લાઇન વોલ્ટેજની વિભાવનાઓ. તબક્કો વોલ્ટેજ એ એક તબક્કાની શરૂઆત અને અંત વચ્ચેનો વોલ્ટેજ છે. રેખીય - વિવિધ તબક્કાઓના સમાન ટર્મિનલ્સ વચ્ચે.
ત્રણ-તબક્કાના નેટવર્ક માટે, રેખા વોલ્ટેજ એ તબક્કાઓ વચ્ચેના વોલ્ટેજ છે, ઉદાહરણ તરીકે A અને B, અને તબક્કાના વોલ્ટેજ એ દરેક તબક્કા અને તટસ્થ વાહક વચ્ચેના વોલ્ટેજ છે.
તેથી વોલ્ટેજ Ua, Ub, Uc એ ફેઝ વોલ્ટેજ હશે અને Uab, Ubc, Uca એ લાઇન વોલ્ટેજ હશે. આ વોલ્ટેજ બેના પરિબળથી અલગ પડે છે. આમ, 0.4 kV ઘરગથ્થુ અને ઔદ્યોગિક નેટવર્ક માટે, લાઇન વોલ્ટેજ 380 વોલ્ટ છે, અને ફેઝ વોલ્ટ વોલ્ટેજ 220 વોલ્ટ છે.
સ્ટાર કનેક્શનમાં મોટર વિન્ડિંગ્સનું જોડાણ
તારા જોડાણમાં, ત્રણ વિન્ડિંગ્સ તેમના તારા બિંદુઓ સાથે એક સામાન્ય બિંદુ પર જોડાયેલા હોય છે. મુક્ત છેડા દરેક તેમના પોતાના તબક્કા સાથે જોડાયેલા છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં સામાન્ય બિંદુ પાવર સિસ્ટમના તટસ્થ બસબાર સાથે જોડાયેલ છે.
આકૃતિ પરથી તમે જોઈ શકો છો કે આ કનેક્શન માટે, દરેક વિન્ડિંગ પર નેટવર્ક ફેઝ વોલ્ટેજ લાગુ પડે છે (0.4 kV નેટવર્ક માટે - 220 વોલ્ટ).
ડેલ્ટા સર્કિટ અનુસાર ઇલેક્ટ્રિક મોટર વિન્ડિંગ્સનું જોડાણ
ડેલ્ટા સર્કિટમાં, વિન્ડિંગ્સના છેડા શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે. એક વિશિષ્ટ વર્તુળ પ્રાપ્ત થાય છે, પરંતુ વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાતા લેઆઉટને કારણે સાહિત્યમાં "ડેલ્ટા" નામ સ્વીકારવામાં આવે છે. આ વેરિઅન્ટમાં ન્યુટ્રલ વાયરને કનેક્ટ કરવા માટે ક્યાંય નથી.
દેખીતી રીતે, દરેક વિન્ડિંગ પર લાગુ થતા વોલ્ટેજ રેખીય હશે (380 વોલ્ટ પ્રતિ વિન્ડિંગ).
એકબીજા સાથે વાયરિંગ ડાયાગ્રામની સરખામણી
બે સર્કિટની એકબીજા સામે સરખામણી કરવા માટે, આપણે એક અથવા બીજા જોડાણ સાથે ઇલેક્ટ્રિક મોટર દ્વારા વિકસિત વિદ્યુત શક્તિની ગણતરી કરવી પડશે. આ કરવા માટે, લાઇન કરંટ (Ilin) અને તબક્કા વર્તમાન (Iphase) ની વિભાવનાઓને ધ્યાનમાં લો. તબક્કો પ્રવાહ એ તબક્કા વિન્ડિંગ દ્વારા વહેતો પ્રવાહ છે. વિન્ડિંગના આઉટપુટ સાથે જોડાયેલા વાહક દ્વારા રેખીય પ્રવાહ વહે છે.
1000 વોલ્ટ સુધીના નેટવર્ક્સમાં, વીજળીનો સ્ત્રોત એ છે ટ્રાન્સફોર્મરસ્ટાર કનેક્શન સાથે ટ્રાન્સફોર્મરનું ગૌણ વિન્ડિંગ (અન્યથા તટસ્થ વાહક ગોઠવી શકાતું નથી) અથવા જનરેટર કે જેના વિન્ડિંગ્સ સમાન રીતે જોડાયેલા હોય.
તે આકૃતિ પરથી જોઈ શકાય છે કે તારા જોડાણ સાથે કંડક્ટરમાં પ્રવાહો અને મોટર વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહો સમાન છે. તબક્કામાં વર્તમાન તબક્કાના વોલ્ટેજ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
![\[I_faz=\frac{U_faz}{Z}\]](https://electros.tomathouse.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f4518d61a0fe68758ecd5221efdc8d3a_l3.png "QuickLaTeX.com દ્વારા પ્રસ્તુત")
જ્યાં Z એ એક તબક્કાનો વિન્ડિંગ પ્રતિકાર છે, તે સમાન લઈ શકાય છે. એવું લખી શકાય
![\I_faz=I_lin\]](https://electros.tomathouse.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-be70a1b78bb7c7fd8a17275f34f188ee_l3.png "QuickLaTeX.com દ્વારા પ્રસ્તુત")
ડેલ્ટા કનેક્શન માટે પ્રવાહો અલગ છે - તે પ્રતિકાર Z પર લાગુ લાઇન વોલ્ટેજ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
![\[I_faz=\frac{U_lin}{Z}\]](https://electros.tomathouse.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-04741f4af117efbb0661c26c4ee10334_l3.png "QuickLaTeX.com દ્વારા પ્રસ્તુત")
તેથી, આ કેસ માટે 
.
હવે આપણે કુલ શક્તિની તુલના કરી શકીએ છીએ (
) વિવિધ સર્કિટ સાથે મોટર્સ દ્વારા વપરાશ.
- સ્ટાર કનેક્શન માટે કુલ પાવર છે
; - ડેલ્ટા કનેક્શન માટે કુલ પાવર છે
.
આમ, જ્યારે સ્ટાર કનેક્શન કરવામાં આવે છે, ત્યારે મોટર ડેલ્ટા કનેક્શન કરતાં ત્રણ ગણી ઓછી શક્તિનો વિકાસ કરે છે. આની અન્ય સકારાત્મક અસરો પણ છે:
- ઇનરશ પ્રવાહો ઓછા થાય છે;
- મોટર ચાલે છે અને વધુ સરળતાથી શરૂ થાય છે;
- ઇલેક્ટ્રિક મોટર ટૂંકા સમયના ઓવરલોડને સારી રીતે હેન્ડલ કરી શકે છે;
- અસિંક્રોનસ મોટરનો થર્મલ મોડ વધુ ફાજલ બને છે.
સિક્કાની બીજી બાજુ - "સ્ટાર" વિન્ડિંગવાળી મોટર મહત્તમ શક્તિનો વિકાસ કરી શકતી નથી. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ટોર્ક રોટરને સ્પિન કરવા માટે પૂરતો પણ ન હોઈ શકે.
સ્ટાર-ડેલ્ટા સર્કિટને સ્વિચ કરવાની રીતો
મોટાભાગની મોટરો એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે કે તેઓને એક કનેક્શન ડાયાગ્રામથી બીજા પર સ્વિચ કરી શકાય. આ કરવા માટે, ટર્મિનલ પર વિન્ડિંગ્સની શરૂઆત અને છેડા બહાર લાવવામાં આવે છે જેથી ફક્ત પેડ્સની સ્થિતિ બદલીને સ્ટારથી ડેલ્ટા અને તેનાથી વિપરીત બદલવું શક્ય બને.
ઇલેક્ટ્રિક મોટરનો માલિક તેને જે જોઈએ છે તે પસંદ કરી શકે છે - નીચા પ્રારંભિક પ્રવાહો અને સરળ કામગીરી સાથે નરમ શરૂઆત અથવા મોટર દ્વારા વિકસિત ઉચ્ચતમ શક્તિ. જો બંને જરૂરી હોય, તો શક્તિશાળી સંપર્કકર્તાઓ સાથે આપમેળે સ્વિચ કરવું શક્ય છે.
જ્યારે SB2 સ્ટાર્ટિંગ બટન દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે મોટર સ્ટાર કન્ફિગરેશનમાં ચાલુ થાય છે. કોન્ટેક્ટર KM3 એનર્જાઈઝ્ડ છે, તેના કોન્ટેક્ટ્સ શોર્ટ-સર્કિટથી મોટર વિન્ડિંગને એક બાજુએ લઈ જાય છે. વિરોધી લીડ્સ મુખ્ય સાથે જોડાયેલા છે, દરેક KM1 ના સંપર્કો દ્વારા તેના પોતાના તબક્કા સાથે. જ્યારે આ કોન્ટેક્ટરને શક્તિ આપવામાં આવે છે, ત્યારે વિન્ડિંગ્સ પર ત્રણ-તબક્કાનો વોલ્ટેજ લાગુ થાય છે અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર રોટર ચલાવવામાં આવે છે. રિલે KT1 પર ચોક્કસ સમય સેટ કર્યા પછી, કોઇલ KM3 સ્વિચ કરવામાં આવે છે, તે ડી-એનર્જાઇઝ્ડ થાય છે, સંપર્કકર્તા KM2 ચાલુ થાય છે, વિન્ડિંગ્સને ડેલ્ટામાં સ્વિચ કરે છે.
એન્જિન ક્રાંતિ મેળવ્યા પછી ફેરફાર થાય છે. આ ક્ષણને સ્પીડ સેન્સર દ્વારા મોનિટર કરી શકાય છે, પરંતુ વ્યવહારમાં તે સરળ છે. ફેરફાર-ઓવર નિયંત્રિત છે સમય રિલે - 5-7 સેકન્ડ પછી એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રારંભિક પ્રક્રિયા પૂર્ણ થઈ ગઈ છે અને એન્જિનને મહત્તમ પાવર પર સ્વિચ કરી શકાય છે. આ ક્ષણમાં વિલંબ કરવો જરૂરી નથી, કારણ કે "સ્ટાર" માટે અનુમતિપાત્ર લોડને ઓળંગીને લાંબા સમય સુધી કામ કરવાથી ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવની નિષ્ફળતા થઈ શકે છે.
આ મોડને અમલમાં મૂકતી વખતે નીચેનાને ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે:
- "સ્ટાર" સાથે જોડાયેલ વિન્ડિંગ્સ સાથે મોટરનો પ્રારંભ ટોર્ક કનેક્શન "ડેલ્ટા" સાથેની ઇલેક્ટ્રિક મોટરની આ લાક્ષણિકતાના મૂલ્ય કરતાં ઘણો ઓછો છે, તેથી, આ રીતે ભારે પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ સાથે ઇલેક્ટ્રિક મોટર શરૂ કરવી હંમેશા શક્ય નથી. તે ફક્ત પરિભ્રમણમાં આવશે નહીં. આવા કેસોમાં બેક-પ્રેશર સાથે કામ કરતા ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ પંપ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. આવી સમસ્યાઓ ફેઝ-રોટર મોટર્સ દ્વારા સ્ટાર્ટ-અપ સમયે ઉત્તેજના પ્રવાહને સરળતાથી વધારીને ઉકેલવામાં આવે છે. મોટર શાફ્ટ પર પંખાના લોડના કિસ્સામાં, બંધ ગેટ પર કાર્યરત સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપ સાથે સફળ સ્ટાર-સ્ટાર્ટિંગનો ઉપયોગ થાય છે.
- ઇલેક્ટ્રીક મોટર વિન્ડિંગ્સ મેઇન્સના લાઇન વોલ્ટેજનો સામનો કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ. D/Y 220/380 વોલ્ટ મોટર્સ (સામાન્ય રીતે 4 kW સુધીની ઓછી-પાવર ઇન્ડક્શન મોટર્સ) અને D/Y 380/660 વોલ્ટ મોટર્સ (સામાન્ય રીતે 4 kW અને તેથી વધુ) ને ગૂંચવવું નહીં તે મહત્વનું છે.660 વોલ્ટની ગ્રીડ લગભગ ક્યારેય ઉપયોગમાં લેવાતી નથી, પરંતુ આ વોલ્ટેજ રેટિંગવાળી ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનો જ સ્ટાર-ડેલ્ટા સ્વિચિંગ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે. 220/380 ડ્રાઇવનો ઉપયોગ માત્ર સ્ટાર કનેક્શન સાથે ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમમાં જ થઈ શકે છે. તેઓનો ઉપયોગ સ્વિચિંગ સર્કિટમાં થવો જોઈએ નહીં.
- ઓવરલેપિંગ ટાળવા માટે સ્ટાર કોન્ટેક્ટરને બંધ કરવા અને ડેલ્ટા કોન્ટેક્ટરને સ્વિચ કરવા વચ્ચે વિરામ હોવો જોઈએ. પરંતુ મોટરને બંધ થતી અટકાવવા માટે તેને તેની મર્યાદાથી વધારવી જોઈએ નહીં. જો તમે સર્કિટ જાતે બનાવો છો, તો તેને પ્રાયોગિક રીતે પસંદ કરવાની જરૂર પડી શકે છે.
રિવર્સ સ્વિચિંગનો પણ ઉપયોગ થાય છે. જો શક્તિશાળી મોટર અસ્થાયી રૂપે નાના ભાર સાથે કામ કરે તો તે અર્થપૂર્ણ બને છે. આ કિસ્સામાં, તેનું પાવર પરિબળ ઓછું છે, કારણ કે સક્રિય પાવર વપરાશ ઇલેક્ટ્રિક મોટરના લોડ સ્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ મુખ્યત્વે વિન્ડિંગ્સના ઇન્ડક્ટન્સ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, જે શાફ્ટ પરના ભારથી સ્વતંત્ર છે. સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ વીજ વપરાશના ગુણોત્તરને સુધારવા માટે, વિન્ડિંગ્સને સ્ટાર સર્કિટ પર સ્વિચ કરી શકાય છે. આ જાતે અથવા આપમેળે પણ કરી શકાય છે.
સ્વિચિંગ સ્કીમને અલગ તત્વો પર એસેમ્બલ કરી શકાય છે - ટાઇમ રિલે, કોન્ટેક્ટર્સ (સ્ટાર્ટર્સ), વગેરે. તૈયાર સોલ્યુશન્સ પણ ઉપલબ્ધ છે જે એક હાઉસિંગમાં સ્વચાલિત સ્વિચિંગ સર્કિટને જોડે છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટરને આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ અને ત્રણ-તબક્કાના નેટવર્કમાંથી પાવર સપ્લાય સાથે કનેક્ટ કરવું જ જરૂરી છે. આવા ઉપકરણોના વિવિધ નામો હોઈ શકે છે, જેમ કે "પ્રારંભિક સમય રિલે", વગેરે.
વિવિધ યોજનાઓ અનુસાર મોટર વિન્ડિંગ્સના જોડાણના તેના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. સક્ષમ કામગીરીનો આધાર તમામ ગુણદોષ જાણવાનો છે. પછી મોટર લાંબા સમય સુધી ચાલશે, મહત્તમ અસર લાવશે.
સંબંધિત લેખો:
