நிலையான மூன்று வடிவியல் நான்கு கம்ப அமைப்புகளில் ஏன் அதிக நடுவரைக் காற்று ஏற்படுகிறது?

மூன்று பகுதிகள் நான்கு தடங்கள் உள்ள மின்சார விதியில், மூன்று பகுதிகளின் உப்புரிமைகள் சமமாக இருக்கும்போது நடுவண்டி தடத்தில் உள்ள மின்னோட்டம் மிகச் சிறியதாக இருக்க வேண்டும் என்பது துறையின் உள்ளடக்கு அலுவலக மாந்தர்களிடம் ஒரு ஒருங்கிணைப்பு. ஆனால், இத்தகைய கருத்தை மாற்றும் போதிலும் அதிகமாக புதிய என்னும் செயல்பாடுகள் ஏற்படுகின்றன.

உதாரணமாக, ஒரு கட்டிடத்துக்கு செறிவாக உள்ள விளக்கு பெட்டிகள் மின்சுருக்கி விளக்குகளை மின்சுருக்கி விளக்கு விளம்பிகளை பயன்படுத்துகின்றன. மூன்று பகுதிகளின் தடங்களில் உள்ள உப்புரிமைகள் சமமாக இருக்கின்றன, ஒவ்வொரு பகுதியின் மின்னோட்டமும் தோராயமாக 90A ஆக இருக்கின்றன, ஆனால் நடுவண்டி தடத்தின் மின்னோட்டம் 160A வரை வளர்ந்து போகின்றது.

உண்மையில், நடுவண்டி தடத்தில் அதிகமான மின்னோட்டத்தை காண்பது இன்றைய நாட்களில் மிகவும் பொதுவாக இருக்கின்றது. மூன்று பகுதிகளின் உப்புரிமைகள் சமமாக இருக்கின்ற போது நடுவண்டி தடத்தில் எங்கிருந்து மின்னோட்டம் எப்படி வரும், மேலும் பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தை விட 150% க்கும் மேலாக வரும்? இது மின்சுருக்கி வடிவமைப்பினால் ஏற்படுகின்றது.

பகுதித் தடங்களின் மின்னோட்ட வடிவம் சைன் வெளிப்பாடாக இருக்கும்போது, அவை 120° வேறுபட்ட கால வித்தியாசமும் சமமான அளவும் இருக்கும் என்றால், அவை நடுவண்டி தடத்தில் திசையிலிக் கூட்டல் செய்யப்படும்போது தொடர்புடைய மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். இதுதான் அனைவரும் அறிந்த விஷயம்.

ஆனால், பகுதித் தடங்களின் மின்னோட்டங்கள் பல்வேறு வீதத்திலும் 120° வேறுபட்ட கால வித்தியாசமும் இருக்கும் என்றால், அவை நடுவண்டி தடத்தில் திசையிலிக் கூட்டல் செய்யப்படும்போது தொடர்புடைய மின்னோட்டம் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. படம் 3 இல் காணப்படுமாறு, நடுவண்டி தடத்தில் உள்ள பல்வேறு வீதத்திலான மின்னோட்டங்கள் தவறாக அமைந்துள்ளன மற்றும் அவை ஒன்றுக்கொன்று நீக்கப்பட முடியாது. நடுவண்டி தடத்தில் உள்ள பல்வேறு வீதத்திலான மின்னோட்டங்களின் எண்ணிக்கையை எண்ணினால், ஒரு சுழற்சியில் மூன்று இருக்கும், எனவே நடுவண்டி தடத்தில் உள்ள மின்னோட்டம் ஒவ்வொரு பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தின் கூட்டலாக இருக்கும். செயல்பாட்டு மின்னோட்டத்தின் கணக்கிடுதல் முறையில், நடுவண்டி தடத்தில் உள்ள மின்னோட்டம் பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தில் 1.7 மடங்கு இருக்கும்.

அதிகாரமான மின்சுருக்கி வடிவமைப்பு உப்புரிமைகளைக் கொண்ட பெரும்பாலான காலணிகள், மூன்று பகுதிகளின் உப்புரிமைகள் சமமாக இருக்கும்போது போக்குவரத்து மின்னோட்டம் உருவாக்கப்படும். அதிகமான நடுவண்டி மின்னோட்டம் மிகவும் பொருளாதாரமானது, முதன்மையாக இரு காரணங்களால்: முதலாவதாக, நடுவண்டியின் குறுக்கு பரப்பு பொதுவாக பகுதித் தடத்தின் குறுக்கு பரப்பிலிருந்து பெரிதாக இருக்காது, எனவே அதிக மின்னோட்டம் அதை அதிக வெப்பமாக்கும்; இரண்டாவதாக, நடுவண்டியில் எந்த பாதுகாப்பு சாதனங்களும் இல்லை, எனவே பகுதித் தடங்களைப் போல் அதை துண்டிக்க முடியாது, இது பெரிய தீ விபத்தை உருவாக்கும்.

• மூன்று பகுதிகளின் சைன் வெற்றிலான சமச்சீரான பாரம்பரிய மின்சாரத்தில், உப்புரிமைகள் சமமாக இருக்கும்போது, பகுதித் தடங்களின் மின்னோட்டத் திசையிலிகள் (சமமான அளவு, 120° கால வித்தியாசம்) சூனியத்தை விட சூனியமாக இருக்கும், எனவே சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம் சூனியமாக இருக்கும்.

• உப்புரிமைகள் சமமற்றவையாக இருக்கும்போது, சமமற்ற மின்னோட்டத் திசையிலிகள் (கால வித்தியாசங்கள் அனைத்தும் 120° இல்லை) சூனியமற்ற கூட்டலை வழங்கும்; சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம் (சமமற்ற மின்னோட்டம்) ஏதேனும் ஒரு பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தில் குறைவாக இருக்கும்.

• மூன்று பகுதிகளின் உப்புரிமைகள் சீரற்ற கூறுகளை (எ.கா., டைடியோட்டுகள்) கொண்டிருந்தால், டிசியும் 3rd/6th - வரிசை ஹார்மோனிக்களை ஏற்படுத்தும், சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம் (இவற்றின் கூட்டல்) பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்கலாம். உதாரணமாக, மூன்று பகுதிகளின் அரை வெற்றியில் செயல்படும் போது, எந்த ஒரு பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டமும் உப்புரிமை மின்னோட்டத்தின் 1/3 (சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம்).

• மூன்று பகுதிகளின் பால் மின்சுருக்கியில், மின்சுருக்கி இரு அரை வெற்றிகளிலும் மின்னோட்டம் செல்கின்றது (சமச்சீரான, பகுதிகளுக்கு இடையே சமமாக), எனவே டிசி அல்லது 3rd - வரிசை ஹார்மோனிக்கள் இல்லை; மூன்று பகுதிகளின் மின்னோட்டத்தின் கூட்டல் சூனியம் (சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம் = 0).

• ஒரு பகுதியின் பால் மின்சுருக்கியில், மின்சுருக்கி இரு அரை வெற்றிகளிலும் மின்னோட்டம் செல்கின்றது (சமச்சீரான), எனவே ஒரு பகுதியின் மின்னோட்டத்தில் டிசி அல்லது 3rd - வரிசை ஹார்மோனிக்கள் இல்லை.

• மூன்று பகுதிகளின் உப்புரிமைகள் அனைத்தும் ஒரு பகுதியின் பால் மின்சுருக்கிகளாக இருந்தால், சமமற்ற நிலையிலும், மூன்று பகுதிகளின் மின்னோட்டத்தின் கூட்டல் சூனியமற்றது (சூனிய தொடர்புடைய மின்னோட்டம் உள்ளது), ஆனால் நடுவண்டி மின்னோட்டம் பகுதித் தடத்தின் மின்னோட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்காது.