ఎందుకు 3-ఫేజీ శక్తి? పవర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం 6, 12 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎందుకు కాదు?

అద్భుతంగా మరియు త్రిపదాన్ని (three-phase) వ్యవస్థలు శక్తి అందుబాటులో, వితరణలో, మరియు అంతమైన ఉపయోగాలలో అత్యధికంగా ఉపయోగించే కన్ఫిగరేషన్లు. రెండు వంటివి మూల శక్తి అందుబాటు వ్యవస్థలుగా పని చేస్తాయి, త్రిపద వ్యవస్థలు వాటి ఏకపద ద్వారా అందుబాటు వ్యవస్థల కంటే విశేష ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి.

విశేషంగా, బహుపద వ్యవస్థలు (ఉదా: 6-పద, 12-పద, మొదలైనవి) శక్తి విద్యుత్తుల్లో ప్రత్యేక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి - విశేషంగా రెక్టిఫైయర్ సర్క్యుట్లు మరియు వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్లు (VFDs) లో - ఇవి పలుప్రవాహ డీసి ప్రదర్శనలలో రిప్ల్ ను కుదించాలనుకుంటాయి. బహుపద కన్ఫిగరేషన్లను (ఉదా: 6, 9, లేదా 12 పదాలు) చేరువుతుంది ఎందుకంటే ఐతే ప్రాథమికంగా సంక్లిష్ట పేజీ షిఫ్టింగ్ టెక్నిక్లు లేదా మోటర్-జెనరేటర్ సెట్లు, కానీ ఈ దశలు పెద్ద ప్రమాణంలో శక్తి అందుబాటు మరియు విస్తరించిన దూరాలలో ఆర్థికంగా అసాధ్యంగా ఉన్నాయి.

ఏం కారణంగా త్రిపద వ్యవస్థ ప్రతి ఏకపద వ్యవస్థ కంటే?

త్రిపద వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏకపద లేదా ద్విపద వ్యవస్థ కంటే మరింత (స్థిరమైన మరియు సమానమైన) శక్తిని అందించడం.

ఏకపద వ్యవస్థలో శక్తి

• P =  V . I  . CosФ

త్రిపద వ్యవస్థలో శక్తి

• P = √3 . V_L . I_L . CosФ … Or

• P = 3 x. V_PH . I_PH . CosФ

ఇక్కడ:

• P = శక్తి వాట్స్లో

• V_L = లైన్ వోల్టేజ్

• I_L = లైన్ కరెంట్

• V_PH = ఫేజ్ వోల్టేజ్

• I_PH = ఫేజ్ కరెంట్

• CosФ = శక్తి కారణం

ఇది స్పష్టంగా తెలియజేస్తుంది కాబట్టి త్రిపద వ్యవస్థ యొక్క శక్తి పరిమాణం 1.732 (√3) రెట్లు ఏకపద వ్యవస్థ కంటే ఎక్కువ. పోల్చడం గా, ద్విపద అందుబాటు ఏకపద కన్ఫిగరేషన్ కంటే 1.141 రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తుంది.

త్రిపద వ్యవస్థలో ఒక ముఖ్య ప్రయోజనం రోటేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ (RMF), ఇది త్రిపద మోటర్లో స్వయంగా ప్రారంభం చేయడం మరియు స్థిరమైన తాత్కాలిక శక్తి మరియు టార్క్ ని ఉంటుంది. వ్యతిరేకంగా, ఏకపద వ్యవస్థలు RMF లేకుండా ఉంటాయి మరియు పలుప్రవాహ శక్తిని ప్రదర్శిస్తాయి, మోటర్ అనువర్తనాలలో వాటి ప్రదర్శనను పరిమితం చేస్తాయి.

త్రిపద వ్యవస్థలు ముఖ్యంగా శక్తి అందుబాటు కష్టంతో కూడిన శక్తి నష్టం మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ తగ్గించడం లో ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఒక సాధారణ రెసిస్టివ్ సర్క్యుట్లో:

ఏకపద వ్యవస్థ

• ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లో శక్తి నష్టం = 18I²r … (P = I²R)

• ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లో వోల్టేజ్ డ్రాప్ = I.6r … (V = IR)

త్రిపద వ్యవస్థ

• ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లో శక్తి నష్టం = 9I²r … (P = I²R)

• ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లో వోల్టేజ్ డ్రాప్ = I.3r … (V = IR)

ఇది తెలియజేస్తుంది కాబట్టి త్రిపద వ్యవస్థలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు శక్తి నష్టం ఏకపద వ్యవస్థ కంటే 50% తక్కువ.

ద్విపద అందుబాటులు, త్రిపద వ్యవస్థల వంటివి, స్థిరమైన శక్తిని అందించవచ్చు, రోటేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ (RMF) ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, మరియు స్థిరమైన టార్క్ ను అందించవచ్చు. కానీ, త్రిపద వ్యవస్థలు మూడవ పదం వల్ల ద్విపద వ్యవస్థల కంటే ఎక్కువ శక్తిని అందిస్తాయి. ఇది కొన్ని ప్రశ్నలను తోస్తుంది: 6, 9, 12, 24, 48, మొదలైన పదాలను ఎందుకు ఉపయోగించకుండా? మేము ఈ విషయాన్ని విస్తరించి చర్చ చేస్తాము మరియు త్రిపద వ్యవస్థ ఎందుకు ద్విపద వ్యవస్థ కంటే ఎక్కువ శక్తిని అందించడం గురించి వివరిస్తాము అదే త్రిపద వ్యవస్థలో కూడా ఉంటుంది.

ఎందుకు ద్విపద కాదు?

ద్విపద మరియు త్రిపద వ్యవస్థలు రోటేటింగ్ మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ (RMF) ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, స్థిరమైన శక్తి మరియు టార్క్ ను అందించవచ్చు, కానీ త్రిపద వ్యవస్థలు ఒక ముఖ్య ప్రయోజనం ఉంటుంది: ఎక్కువ శక్తి పరిమాణం. త్రిపద సెటాప్ల్లో మూడవ పదం ద్విపద వ్యవస్థల కంటే 1.732 రెట్లు ఎక్కువ శక్తి అందించడం సాధ్యం, అదే కాండక్టర్ పరిమాణం ఉంటుంది.

ద్విపద వ్యవస్థలు సాధారణంగా నాలుగు వైర్లు (రెండు ఫేజ్ కండక్టర్లు మరియు రెండు న్యూట్రల్లు) పూర్తి చేయడానికి అవసరం ఉంటుంది. ఒక యాజమాన్య న్యూట్రల్‌ని ఉపయోగించడం మూడు-వైర్ వ్యవస్థను రూపొందించడం వ్యవస్థలను తగ్గించే వ్యవస్థలు, కానీ న్యూట్రల్‌లో రెండు ఫేజ్‌ల నుండి ప్రతిదాన కరెంట్‌లను కొనసాగాలంటే వెన్నపటి కండక్టర్లు (ఉదా: కాప్పర్) అవసరం ఉంటాయి. వ్యతిరేకంగా, త్రిపద వ్యవస్థలు మూడు వైర్లను (డెల్టా కన్ఫిగరేషన్) సమానమైన లోడ్లకు లేదా నాలుగు వైర్లను (స్టార్ కన్ఫిగరేషన్) సమానంకాని లోడ్లకు ఉపయోగిస్తాయి, శక్తి అందుబాటును మరియు కండక్టర్ దక్షతను ముఖ్యంగా చేరువుతాయి.、

ఎందుకు 6-పద, 9-పద, లేదా 12-పద కాదు?

ఎక్కువ-పద వ్యవస్థలు ట్రాన్స్మిషన్ నష్టాలను తగ్గించవచ్చు, కానీ వాటిని ప్రాథమికంగా ఉపయోగించకుండా ఉంటాయి ఎందుకంటే ప్రాథమిక పరిమితులు:

• కండక్టర్ దక్షత: త్రిపద వ్యవస్థలు కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో సమానమైన శక్తిని అందించడానికి కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన్ఫిగరేషన్లో కన......

• హార్మోనిక్ దండపుదల: త్రిపద వ్యవస్థల్లో 120° ఫేజ్ కోణం నాటికి మూడవ హార్మోనిక్ కరెంట్లను స్వయంగా రద్దు చేస్తుంది, ఎక్కువ-పద సెటాప్ల కోసం అవసరమైన సంక్లిష్ట ఫిల్టర్ల అవసరం లేదు.

• వ్యవస్థ సంక్లిష్టత: ఎక్కువ-పద వ్యవస్థలు మళ్ళీ రచించబడిన కాంపొనెంట్లు (ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, సర్క్యుట్ బ్రేకర్లు, స్విచ్ గీర్) మరియు పెద్ద ఉపస్థానాలను అవసరం చేస్తాయి, డిజైన్ సంక్లిష్టతను మరియు పరిశోధన ప్రయోజనాలను పెంచుతాయి.

• ప్రాథమిక పరిమితులు: మోటర్లు మరియు జెనరేటర్లు మూడు పదాల కంటే ఎక్కువ పదాలను కలిగి ఉంటే వాటి పెద్ద మరియు చల్లని చేయడం కష్టం అవుతుంది, ట్రాన్స్మిషన్ టవర్లు ఎక్కువ కండక్టర్లను అమర్చడానికి ఎక్కువ ఎత్తు అవసరం ఉంటుంది.

త్రిపద ప్రయోజనం

త్రిపద వ్యవస్థలు ఒక ముఖ్య సమాధానం:

• వాటి ఏకపద వ్యవస్థల కంటే 50% ఎక్కువ శక్తిని అందించడం మరియు నష్టాలను తగ్గించడం.

• 120° ఫేజ్ కన్ఫిగరేషన్ లోడ్లను సమానం చేస్తుంది మరియు హార్మోనిక్లను తగ్గించడం లేదా సంక్లిష్టత లేకుండా.

• వాటి డెల్టా (సమానమైన లోడ్లకు) మరియు స్టార్ (సమానంకాని లోడ్లకు) సెటాప్లను సహాయం చేస్తాయి, వివిధ శక్తి అవసరాలను సహాయం చేస్తాయి.

ఎక్కువ-పద వ్యవస్థలు ప్రయోజనాలను తగ్గించడం లేదు - ప్రతి ఎక్కువ పదం కోసం ఖర్చులు ఘాతాంకంగా పెరుగుతాయి, మార్గంలో ఎక్కువ ప్రయోజనాలు. ఈ కారణంగా, త్రిపద టెక్నోలజీ శక్తి అందుబాటు కష్టంలో లోకప్రసిద్ధ ప్రమాణంగా ఉంటుంది, దక్షత, సాధారణత, మరియు ఆర్థిక సామర్థ్యాన్ని సమాధానం చేస్తుంది.