तीन चरण वाले प्रणाली के एकल चरण वाली प्रणाली से लाभ
वर्तमान में 3-फेज एसी प्रणाली बहुत लोकप्रिय है और विश्वव्यापी रूप से विद्युत उत्पादन, विद्युत प्रसारण, वितरण और विद्युत मोटर के लिए इस्तेमाल की जा रही है।
तीन फेज प्रणाली एकल फेज प्रणाली की तुलना में निम्नलिखित फायदे हैं:
3-फेज एल्टरनेटर का वजन-शक्ति अनुपात 1-फेज एल्टरनेटर की तुलना में ऊँचा होता है। इसका मतलब है कि समान मात्रा की विद्युत शक्ति के उत्पादन के लिए, 3-फेज एल्टरनेटर का आकार 1-फेज एल्टरनेटर की तुलना में छोटा होता है। इसलिए, एक ही मात्रा की शक्ति के उत्पादन के लिए एल्टरनेटर की कुल लागत कम हो जाती है। इसके अलावा, वजन कम होने से एल्टरनेटर का परिवहन और स्थापना सुगम हो जाता है और विद्युत स्टेशनों में एल्टरनेटर को रखने के लिए कम जगह की आवश्यकता होती है।
समान मात्रा की विद्युत शक्ति के प्रसारण और वितरण के लिए, 3-फेज प्रणाली में 1-फेज प्रणाली की तुलना में चालक सामग्री की आवश्यकता कम होती है। इसलिए, 3-फेज प्रसारण और वितरण प्रणाली 1-फेज प्रणाली की तुलना में आर्थिक रूप से लाभदायक होती है।
आइए हम एकल फेज आपूर्ति और 3-फेज आपूर्ति द्वारा एकीकृत शक्ति गुणांक पर उत्पादित शक्ति को ध्यान में रखें। एकीकृत शक्ति गुणांक पर 1-फेज आपूर्ति द्वारा उत्पादित शक्ति की तरंग आकृति (C) में दिखाई गई है, और आकृति (D) 3-फेज आपूर्ति द्वारा उत्पादित शक्ति की तरंग आकृति दिखाती है।
ऊपर दिखाई गई शक्ति तरंग आकृतियों (C) और (D) से स्पष्ट है कि 3-फेज प्रणाली में, चक्र के दौरान तात्कालिक शक्ति लगभग स्थिर रहती है, जिससे मशीन का चालन चिकना और झटके-मुक्त होता है। जबकि 1-फेज प्रणाली में तात्कालिक शक्ति झटके-युक्त होती है, जो चक्र के दौरान बदलती रहती है, जिससे मशीनों में झटके होते हैं।
तीन फेज इंडक्शन मोटर का वजन-शक्ति अनुपात एकल फेज इंडक्शन मोटर की तुलना में ऊँचा होता है। इसका मतलब है कि समान मात्रा की यांत्रिक शक्ति के लिए, तीन फेज इंडक्शन मोटर का आकार एकल फेज इंडक्शन मोटर की तुलना में छोटा होता है। इसलिए, इंडक्शन मोटर की कुल लागत कम हो जाती है। इसके अलावा, वजन कम होने से इंडक्शन मोटर का परिवहन और स्थापना सुगम हो जाता है और इंडक्शन मोटर को रखने के लिए कम जगह की आवश्यकता होती है।
3-फेज इंडक्शन मोटर स्व-चालित होता है क्योंकि 3-फेच आपूर्ति द्वारा उत्पन्न चुंबकीय फ्लक्स नियत तीव्रता के साथ घूर्णन रूप में होता है। जबकि 1-फेज इंडक्शन मोटर स्व-चालित नहीं होता क्योंकि 1-फेज आपूर्ति द्वारा उत्पन्न चुंबकीय फ्लक्स झटके-युक्त होता है। इसलिए, 1-फेज इंडक्शन मोटर को स्व-चालित बनाने के लिए कुछ व्यवस्था करनी पड़ती है, जो 1-फेज इंडक्शन मोटर की लागत में वृद्धि करती है।
3-फेज मोटर में बेहतर शक्ति गुणांक होता है
3-फेज ट्रांसफार्मर का वजन-शक्ति अनुपात 1-फेज ट्रांसफार्मर की तुलना में ऊँचा होता है। इसका मतलब है कि समान मात्रा की विद्युत शक्ति के लिए, 3-फेज ट्रांसफार्मर का आकार 1-फेज ट्रांसफार्मर की तुलना में छोटा होता है। इसलिए, ट्रांसफार्मर की कुल लागत कम हो जाती है। इसके अलावा, वजन कम होने से ट्रांसफार्मर का परिवहन और स्थापना सुगम हो जाता है और ट्रांसफार्मर को रखने के लिए कम जगह की आवश्यकता होती है।
यदि 3-फेज ट्रांसफार्मर के किसी वाइंडिंग में दोष होता है, तो शेष दो वाइंडिंग ओपन डेल्टा में 3-फेज लोड को सेवा देने के लिए उपयोग की जा सकती हैं। यह 1-फेज ट्रांसफार्मर में संभव नहीं है। 3-फेज ट्रांसफार्मर की यह क्षमता 3-फेज ट्रांसफार्मर की विश्वसनीयता को बढ़ाती है।
3-फेज प्रणाली 1-फेज लोड को फीड करने के लिए उपयोग की जा सकती है, जबकि इसका विपरीत संभव नहीं है।
3-फेज आपूर्ति से डीसी रेक्टिफाइड की झंकार गुणांक 4% होता है और 1-फेज आपूर्ति से डीसी रेक्टिफाइड की झंकार गुणांक 48.2% होता है। इसका मतलब है कि 3-फेज आपूर्ति से डीसी रेक्टिफाइड 1-फेज आपूर्ति से डीसी रेक्टिफाइड की तुलना में कम झंकार रखता है। इसलिए, 3-फेज आपूर्ति से डीसी रेक्टिफाइड के लिए फिल्टर की आवश्यकता कम होती है, जो कन्वर्टर की कुल लागत को कम करता है।
उपरोक्त से स्पष्ट है कि 3-फेज प्रणाली 1-फेज प्रणाली की तुलना में अधिक आर्थिक, कुशल, विश्वसनीय और सुविधाजनक है।
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