Tres Fases 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 mayroon ding isang return path na tinatawag na neutral line upang matapos ang circuit. Kaya sa single phase, ang minimum na halaga ng power ang maaaring mailipat. Dito, ang generating station at load station ay magiging single phase din. Ito ay isang lumang sistema na ginagamit pa rin hanggang ngayon.
Noong 1882, nagkaroon ng bagong imbento sa polyphase system, na higit sa isang phase ang maaaring gamitin para sa pag-generate, pagpapadala, at para sa load system. Ang Three phase circuit ay ang polyphase system kung saan tatlong phases ang ipinapadala kasama mula sa generator patungo sa load.

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

Bakit Mas Pinili ang Three Phase Kaysa sa Single Phase?

Mayroong iba't ibang dahilan para sa tanong na ito dahil mayroong maraming mga abilidad ang three phase circuit kumpara 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 three phase generation 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 gayunpaman sa single phase makikita natin mula sa sinusoidal curve ngunit sa three phase system, ang net power mula sa lahat ng phases ay nagbibigay ng continuous power sa load.

Hanggang ngayon maaari nating sabihin na mayroong tatlo voltage source na konektado sa isat isa upang bumuo ng three phase circuit at talagang nasa loob ng generator. Ang generator ay may tatlong voltage sources na gumagana kasabay sa 120o phase difference. Kung mapag-aaral natin ang tatlong single phase circuit na may 120o phase difference, ito ay magiging three phase circuit. Kaya ang 120o phase difference ay mahalaga, kung hindi, ang circuit ay hindi magiging epektibo, ang three phase load ay hindi makukuha ang aktibong power, at maaari itong magdulot ng pinsala sa sistema.

Ang laki o dami ng metal ng three phase devices ay hindi masyadong nagbago. Ngayon, kung isasalamin natin ang transformer, ito ay halos parehong 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 mas epektibo kumpara sa single phase dahil para sa parehong o kaunti lang na pagkakaiba sa mass ng transformer, ang three phase line ay lalabas samantalang sa single phase ito ay tanging isang line. At ang losses ay minimun sa three phase circuit. Kaya sa kabuuan, ang three phase system ay mas epektibo kumpara sa single phase system.
Sa three phase circuit, ang connections ay maaaring ibigay sa dalawang uri:

1. Star connection

2. Delta connection

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

Star Connection

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

Kapag equal 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 balanced condition, walang current ang lalakad sa neutral line at wala ring gamit ang neutral terminal. Ngunit kapag may unbalanced current ang lalakad sa three phase circuit, ang neutral ay may vital role. Ito ay kukunin ang unbalanced current patungo sa ground at protektahan ang transformer. Ang unbalanced current ay nakakaapekto sa transformer at maaari itong magdulot ng pinsala sa transformer, at dahil dito, ang star connection ay pinili para sa long distance transmission.
Ipinalalatag ang star connection sa ibaba-

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

Delta Connection

Sa delta connection, mayroong tatlong wires lang at walang neutral terminal na kinukuha. Normal na ang delta connection ang pinili para sa short distance dahil sa problema ng unbalanced current sa circuit. Ipinalalatag ang figure sa ibaba para sa delta connection. Sa load station, maaaring gamitin ang ground bilang neutral path kung kailangan.

Sa delta connection, ang line voltage ay parehas ng 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 ma-arrange 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 parehas sa parehong star at delta connection. Ang power sa three phase circuit ay maaaring makalkula mula sa equation sa ibaba,