Tres Fase Circuit | Star at Delta System

Mayroong dalawang uri ng sistema na magagamit sa electric circuit, ang single phase at three phase system. Sa single phase circuit, mayroon lamang isang phase, i.e. ang current ay lalakad sa pamamagitan ng isang wire at mayroong isang return path na tinatawag na neutral line upang matapos ang circuit. Kaya sa single phase, ang minimum na halaga ng power lang ang maipapadala. Dito, ang generating station at load station ay magiging single phase din. Ito ay isang lumang sistema na ginagamit pa rin mula noong nakaraan.
Noong 1882, nagkaroon ng bagong imbento sa polyphase system, na higit sa isang phase ang maaaring gamitin para sa paggawa, pagpapadala, at para sa load system. Ang Three phase circuit ay ang polyphase system kung saan tatlong phases ang ipinapadala nang sabay-sabay mula sa generator patungo sa load.

Ang bawat phase ay mayroong phase difference na 120o, i.e. 120o electrical angle. Kaya mula sa kabuuang 360o, ang tatlong phases ay pantay-pantay na nahahati sa 120o bawat isa. Ang power sa three phase system ay walang tigil dahil ang lahat ng tatlong phases ay kasama sa paggawa ng kabuuang power. Ang sinusoidal waves para sa 3 phase system ay ipinapakita sa ibaba-
Ang tatlong phases ay maaaring gamitin bilang single phase bawat isa. Kaya kung ang load ay single phase, ang isang phase ay maaaring kunin mula sa three phase circuit at ang neutral ay maaaring gamitin bilang ground upang matapos ang circuit.

Bakit Inuuna ang Three Phase sa Single Phase?

May iba't ibang rason para sa tanong na ito dahil maraming mga abante ang three phase system sa single phase circuit. Ang three phase system ay maaaring gamitin bilang tatlong single phase line kaya ito ay maaaring gumana bilang tatlong single phase system. Ang paggawa ng three phase at single phase generation ay pareho sa generator maliban sa arrangement ng coil sa generator upang makakuha ng 120o phase difference. Ang conductor na kailangan sa three phase circuit ay 75% ng conductor na kailangan sa single phase circuit. At ang instantaneous power sa single phase system ay bumababa hanggang zero kaya sa single phase makikita natin sa sinusoidal curve ngunit sa three phase system, ang net power mula sa lahat ng phases ay nagbibigay ng walang tigil na power sa load.

Hanggang ngayon, maaari nating sabihin na may tatlong voltage source na konektado nang sabay-sabay upang bumuo ng three phase circuit at talaga ito ay nasa loob ng generator. Ang generator ay may tatlong voltage sources na gumagana nang sabay-sabay sa 120o phase difference. Kung maaari nating ayusin ang tatlong single phase circuit na may 120o phase difference, ito ay maging three phase circuit. Kaya ang 120o phase difference ay kinakailangan, kung hindi, ang circuit ay hindi magiging epektibo, ang three phase load ay hindi makakapagtrabaho, at maaari itong magdulot ng pinsala sa sistema.

Ang laki o dami ng metal ng three phase devices ay hindi masyadong nagkakaiba. Ngayon kung isasama natin ang transformer, ito ay halos magkaparehas na laki para sa parehong single phase at three phase dahil ang transformer ay gagawa lamang ng linkage ng flux. Kaya ang three phase system ay magkakaroon ng mas mataas na epektividad kumpara sa single phase dahil para sa parehong o kaunti lamang na pagkakaiba sa masa ng transformer, ang three phase line ay lalabas samantalang sa single phase ito ay isang line lang. At ang mga pagkawala ay minimismo sa three phase circuit. Kaya sa kabuuan, ang three phase system ay magkakaroon ng mas mahusay at mas mataas na epektividad kumpara sa single phase system.
Sa three phase circuit, ang mga koneksyon ay maaaring ibigay sa dalawang uri:

1. Star connection

2. Delta connection

Mas bihira, mayroon ding isang open delta connection kung saan ginagamit ang dalawang single-phase transformers upang magbigay ng three-phase supply. Ginagamit ang mga ito pangunahin sa emergency conditions, dahil ang kanilang epektividad ay mababa kumpara sa delta-delta (closed delta) systems (na ginagamit sa standard operations).

Star Connection

Sa star connection, may apat na wire, tatlo ang phase wire at ang ika-apat ay neutral na kinukuha mula sa star point. Ang star connection ay inuuna para sa mahabang layunin ng power transmission dahil ito ay may neutral point. Dito, kailangan nating pumunta sa konsepto ng balanced at unbalanced current sa power system.

Kapag equal na current ang lalakad sa lahat ng tatlong phases, ito ay tinatawag na balanced current. At kapag hindi equal ang current sa anumang phase, ito ay unbalanced current. Sa kasong ito, sa panahon ng balanced condition, walang current ang lalakad sa neutral line at kaya walang gamit ang neutral terminal. Ngunit kapag may unbalanced current ang lalakad sa three phase circuit, ang neutral ay may vital na papel. It will take the unbalanced current through to the ground and protect the transformer. Unbalanced current affects transformer and it may also cause damage to the transformer and for this star connection is preferred for long distance transmission.
The star connection is shown below-

Sa star connection, ang line voltage ay √3 beses ng phase voltage. Line voltage ay ang voltage sa pagitan ng dalawang phases sa three phase circuit at phase voltage ay ang voltage sa pagitan ng isang phase patungo sa neutral line. At ang current ay pareho para sa parehong line at phase. Ipinapakita ito sa expression sa ibaba

Delta Connection

Sa delta connection, may tatlong wires lamang at walang neutral terminal na kinukuha. Normal na inuuna ang delta connection para sa maikling layunin dahil sa problema ng unbalanced current sa circuit. Ipinalalabas ang figure sa ibaba para sa delta connection. Sa load station, ang ground ay maaaring gamitin bilang neutral path kung kinakailangan.

Sa delta connection, ang line voltage ay pareho sa phase voltage. At ang line current ay √3 beses ng phase current. Ipinapakita ito sa expression sa ibaba,

Sa isang three-phase circuit, ang star at delta connection ay maaaring ayusin sa apat na iba't ibang paraan:

1. Star-Star connection

2. Star-Delta connection

3. Delta-Star connection

4. Delta-Delta connection

Ngunit ang power ay independiyente sa circuit arrangement ng three phase system. Ang net power sa circuit ay pareho sa parehong star at delta connection. Ang power sa three phase circuit ay maaaring makalkula mula sa equation sa ibaba,