مزایای ترانسفورماتور سه فازی نسبت به ترانسفورماتور یک فازی

عمل مدولاتور فاز الکترو-نوری

در مدولاتور فاز الکترو-نوری، تقسیم‌کننده پرتو و ترکیب‌کننده پرتو نقش‌های مهمی در کنترل امواج نوری دارند. وقتی سیگنال نوری وارد مدولاتور می‌شود، تقسیم‌کننده پرتو پرتو نوری را به دو بخش مساوی تقسیم می‌کند و هر نیمه را در مسیر جداگانه‌ای هدایت می‌کند. سپس سیگنال الکتریکی اعمال شده فاز پرتو نوری که از یکی از این مسیرها عبور می‌کند را تغییر می‌دهد.

پس از طی مسیرهای خود، دو موج نوری به ترکیب‌کننده پرتو می‌رسند که در آنجا با یکدیگر ترکیب می‌شوند. این ترکیب می‌تواند به دو صورت اتفاق بیفتد: سازنده یا نابودکننده. هنگامی که ترکیب سازنده رخ می‌دهد، موج‌های نوری ترکیب شده یکدیگر را تقویت می‌کنند و نتیجه آن یک موج نوری روشن در خروجی مدولاتور است که توسط پالس ۱ نمایش داده می‌شود. برعکس، در حالت ترکیب نابودکننده، دو نیمه پرتو نوری یکدیگر را خنثی می‌کنند و منجر به عدم شناسایی سیگنال نوری در خروجی می‌شود که توسط پالس ۰ نشان داده می‌شود.

مدولاتور جذب الکترونیکی

مدولاتور جذب الکترونیکی عمدتاً از فسفریندیم ساخته شده است. در این نوع مدولاتور، سیگنال الکتریکی حامل اطلاعات ویژگی‌های ماده‌ای که نور از طریق آن عبور می‌کند را تغییر می‌دهد. به این تغییرات ویژگی‌ها بستگی دارد که چه پالس ۱ یا ۰ در خروجی تولید شود.

قابل ذکر است که مدولاتور جذب الکترونیکی می‌تواند با دیود لیزری یکپارچه شده و در یک بسته پروانه‌ای استاندارد قرار گیرد. این طراحی یکپارچه مزایای قابل توجهی ارائه می‌دهد. با ترکیب مدولاتور و دیود لیزری در یک واحد، فضای کلی دستگاه کاهش می‌یابد. علاوه بر این، مصرف انرژی بهینه شده و نیاز به ولتاژ نسبت به استفاده از منبع لیزر جداگانه و مدار مدولاتور کاهش می‌یابد، که آن را به یک راه‌حل فشرده‌تر، کارآمدتر و عملی‌تر برای کاربردهای مختلف ارتباطات نوری تبدیل می‌کند.

نقایص ترانسفورماتورهای ۳-فازی در مقایسه با ترانسفورماتورهای ۱-فازی

ترانسفورماتورهای ۳-فازی، در حالی که به دلیل کارایی و ظرفیتشان در سیستم‌های توان الکتریکی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، چندین معایبی دارند که در مقایسه با ترانسفورماتورهای ۱-فازی مشخص می‌شوند. این معایب در زیر آمده است:

هزینه بالاتر واحدهای پشتیبان

یکی از محدودیت‌های اصلی ترانسفورماتورهای ۳-فازی، هزینه بالای نگهداری واحدهای پشتیبان است. چون ترانسفورماتور ۳-فازی به عنوان یک واحد یکپارچه برای توزیع توان عمل می‌کند، داشتن یک ترانسفورماتور ۳-فازی پشتیبان نیازمند سرمایه‌گذاری مالی قابل توجهی است. در مقابل، ترانسفورماتورهای ۱-فازی به عنوان پشتیبان‌های ارزان‌تر قابل استفاده هستند که این امر یک روش هزینه‌کمتر برای تضمین قابلیت اطمینان سیستم را فراهم می‌کند.

هزینه‌های تعمیر و نگهداری بالاتر و عدم راحتی‌ها

تعمیر ترانسفورماتورهای ۳-فازی معمولاً گران‌تر و پیچیده‌تر از همتایان ۱-فازی آنها است. طراحی پیچیده و کنفیگوراسیون‌های داخلی پیچیده ترانسفورماتورهای ۳-فازی اغلب نیاز به تخصص فنی و ابزارهای تخصصی دارند. این موضوع نه تنها هزینه‌های تعمیر را افزایش می‌دهد بلکه دوره‌های توقف در حین نگهداری را نیز تمدید می‌کند و موجب اختلال در تأمین توان الکتریکی و تأثیر بر عملیات صنعتی و تجاری مختلف می‌شود.

قطع توان سیستم‌گستر در نتیجه خطاهایی

در صورت بروز خطایی یا خرابی در یک ترانسفورماتور ۳-فازی، پیامدهای آن گسترده است. کل بار الکتریکی متصل به ترانسفورماتور تجربه قطع فوری توان می‌کند. در مقایسه با ترانسفورماتورهای ۱-فازی، که خرابی یک واحد را می‌توان به راحتی جداسازی و مدیریت کرد، بازگرداندن توان به مناطق متأثر با یک ترانسفورماتور ۳-فازی نه سریع است و نه ساده. پیچیدگی تشخیص و اصلاح مشکلات در یک سیستم ۳-فازی اغلب فرآیند بازگرداندن تأخیر می‌دهد و منجر به عدم راحتی قابل توجه و احتمالاً زیان‌های اقتصادی برای مصرف‌کنندگان می‌شود.

کمبود انعطاف‌پذیری عملیاتی در مواقع خطا

ترانسفورماتورهای ۳-فازی در مقایسه با ترانسفورماتورهای ۱-فازی در مقابله با خطاها انعطاف‌پذیری عملیاتی کمتری دارند. به طور خاص، یک ترانسفورماتور ۳-فازی نمی‌تواند در موقعیت خطا به صورت موقت در یک اتصال دلتای باز عمل کند. در مقابل، اگر سه ترانسفورماتور ۱-فازی به جای یک واحد ۳-فازی استفاده شود، می‌توان واحدهای باقی‌مانده را در یک کانفیگوراسیون دلتای باز در صورت خرابی یک واحد عمل کرد. این حالت عملیاتی متناوب اجازه می‌دهد تا تأمین توان به بارهای ضروری ادامه یابد، اگرچه با ظرفیت کاهش یافته، و این یک درجه از انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند که ترانسفورماتورهای ۳-فازی ندارند.

هزینه‌های جایگزینی بالاتر و توقف‌های طولانی‌تر

هنگامی که یک ترانسفورماتور ۳-فازی خراب می‌شود، کل واحد باید جایگزین شود. این امر نه تنها هزینه جایگزینی قابل توجهی دارد بلکه منجر به دوره‌های طولانی‌تر توقف می‌شود زیرا ترانسفورماتور جدید نصب و مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقابل، با ترانسفورماتورهای ۱-فازی، فقط واحد خراب باید جایگزین شود که هزینه مالی و اختلال در تأمین توان را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، طبیعت ماژولار ترانسفورماتورهای ۱-فازی فرآیند جایگزینی را سریع‌تر و ساده‌تر می‌کند که به یک سیستم توزیع توان قابل اعتماد‌تر و کم‌هزینه‌تر کمک می‌کند.