اتصال منبع تغذیه تکفاز به برق سه فاز

چگونه منبع تغذیه تکفاز را به سیستم سه فاز متصل کنیم؟

شبکه برق AC را میتوان به حالت های تک فاز، دو فاز و سه فاز تقسیم بندی نمود. سیستم سه فاز نسبت به تکفاز برای عموم مردم ناشناخته است؛ زیرا به صورت کلی سیستم های سه فاز AC کاربردهای صنعتی دارند؛ در حالی که سیستم های تکفاز در زندگی روزمره ما کاربردهای شایع تری دارند.

در شکل زیر، نمایشی از موجی سینوسی نشان داده ایم. فرکانس این سیستم ها معمولا 50 یا 60 هرتز است. در سیستم های قدرتی ولتاژ پایین (زیر 600 ولت)، سیستم های تکفاز  کاربرد دارند.

موج سینوسی برق تکفاز همراه با محاسبات ولتاژ و فرکانس

انواع اتصال بار

انواع اتصال بار در سیستم تکفاز را میتوان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:

• تکفاز دو سیمه
• تک فاز سه سیمه

سیستم های سه فاز شامل سه سیم حامل جریان جریان سینوسی متناوب هم فرکانس و هم دامنه است. تنها تفاوت آن ها، اختلاف فاز 120 درجه بین هر یک است. در شکل زیر نمایشی از آن آورده شده است:

موج برق سه فاز, نمایش برداری هر فاز , محاسبات ولتاژ و فرکانس

برق سه فازی که توسط سه سیم پیچ ژنراتور تولید میشود، به طور معمول در کارخانه ها مورد استفاده قرار میگیرد. برای اطمینان از پایداری سیستم ژنراتور، حداقل نیازمند سه سیم پیچ هستیم. از نگاه نظری، تعداد فاز ها میتواند بیشتر هم باشند؛ اما سیستم های سه فاز  از نظر اقتصادی به صرفه تر هستند زیرا سیستم های سه فاز به طور معمول در بیشتر کشورها یافت میشود.

انواع اتصال برق سه فاز

در حالت کلی دو نوع اتصال سیم پیچ سیستم سه فاز داریم:

• اتصال ستاره
• اتصال مثلث

پیکر بندی ستاره

در این روش اتصال انتهای هر سه سیم پیچ در یک نقطه مشترک N به یکدیگر و سر های دیگر به بار متصل میشوند. به نقطه مشترک، نول گفته می شود. سیم نول همراه سه سیم فاز دیگر به بار متصل میشود. پس در مجموع 4 سیم نیاز داریم. به این حالت سه فاز چهار سیمه گفته می شود. اگر سیم نول به بار متصل نشود به این حالت سه فاز سه سیمه میگویند. به طور معمول سیم نول به زمین متصل میشود تا با آن هم پتانسیل شود. بنابراین زمین جایگزین سیم نول شده است.

تفاوت سه فاز چهار سیمه با نوع سه سیمه در این است که میتوان تجهزات حفاظتی برای افزایش ایمنی سیستم اضافه نمود. ولتاژ و جریان بین فاز و خط از فرمول زیر پیروی میکند:

• جریان خط I_L = جریان فاز I_P
• ولتاژ خط V_L = رادیکال سه برابر ولتاژ فاز V_P

پیکربندی مثلث

در این نوع اتصال دو سر سیم پیچی که ولتاژ مخالف دارند به هر سر بار متصل میشوند. در شکل زیر پیکربندی آن را نشان داده ایم. سیم نول دیگر در سیستم های سه فاز وجود ندارد. بنابراین تنها روش سیم کشی در پیکربندی مثلث، سه فاز سه سیمه است. رابطه بین ولتاژ و جریان خط و فاز از رابطه زیر پیروی میکند:

• ولتاژ خط V_L = ولتاژ فاز V_P
• جریان خط I_L = رادیکال سه برابر جریان فاز I_P

مین ول MEAN WELL همیشه در پی آن بوده تا رنج وسیعی از مخاطبین و کاربرد ها را پوشش دهد. بنابراین در کنار منابع تغذیه تک فاز، منابع تغذیه سه فاز را تولید میکند. با توجه به نیازمندی میتوان نوع تکفاز یا سه فاز را انتخاب نمود. منبع تغذیه های سه فاز نسبت به نوع تکفاز تعداد کمتری دارند.

با توجه به ویزگی های منبع تغذیه تکفاز، قادر به رفع بخش زیادی از نیاز های مشتریان هست. اما میتوان با روش های متفاوتی در سیستم های سه فاز که در شکل های زیر به نمایش گذاشته شده برای اتصال منبع تغذیه تکفاز به سیستم سه فاز استفاده نمود. برای اینکه سیستم سه فاز متعادل باشد پیشنهاد میشود تعداد منبع تغذیه ها مضربی از سه باشد و توان مصرفی به صورت یکسان بین هر فاز سیستم سه فاز پخش شود.

نقشه های پیکربندی اتصال منبع تغذیه تکفاز به سیستم سه فاز

در صورتی که نامتعادل بودن سیستم سه فاز برای مشتری مهم نباشد یا مصرف کننده قادر به کنترل کردن تعادل سیستم سه فاز باشد، این مطالب را میتوان نادیده گرفت. همانطور که در شکل های زیر نشان داده ایم، مشتریان میتوانند ورودی همه منبع تغذیه ها تکفاز را، تنها به دو فاز از سه فاز وصل کنند. اما نکته قابل توجه اینجاست که رنج ولتاژ ورودی متناوب منبع تغذیه به بالا تر از حد مجاز تجاوز نکند. در واقعیت ممکن است که مشتری از نوع سیستم توان اطلاعی نداشته باشد؛ با یک اندازه گیری مستقیم ساده با مولتی متر، می‌تواند ولتاژ خطوط را پیدا کند. تا زمانی که ولتاژ ورودی منبع تغذیه در رنج تعریف شده در دیتاشیت باشد منبع تغذیه به خوبی کار میکند.

پیکربندی مثلث :  220VA

سیم بندی ستاره سه فاز چهار سیمه : 220/380VAC

سیم بندی ستاره سه فاز چهار سیمه 110/190VAC

مرجع : MEANWELL.COM

منبع :

1. https://kknews.cc/zh-tw/news/l2qnq3b.html
2. http://ocw.nthu.edu.tw/ocw/upload/124/news/[%E9%9B%BB%E5%8B%95%E6%A9%9F%E6%A2%B0L16%E8%A3%9C%E5%85%85%E6%95%99%E6%9D%90]PHMHS_%E9%BB%83%E7%BE%A9%E6%9D%B0_%E4%BA%A4%E6%B5%81%E9%9B%BB%E6%BA%90.pdf
3. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E9%9B%BB