برق سه فاز چیست ؟
برق سه فاز
در این بخش قصد داریم تا به این سوال یک پاسخ ساده دهیم که اصولا برق سه فاز چیست و چه تفاوتی با برق تک فاز دارد و از هرکدام در چه شرایط و کاربری هایی استفاده میشود.
برق سه فاز رایج ترین روشی است که توسط شبکه های الکتریکی در سراسر جهان برای انتقال نیرو استفاده میشود.
اول باید این نکته را بگوییم که برق تولید شده در نیروگاه ها به شکل سه فاز است و به صورت کلی منبع تغذیه سه فاز برای دستگاه هایی استفاده میشوند که نیاز به این نوع برق دارند.
دستگاه های صنعتی و ساختمان های بزرگ برای تامین برق خود از طریق تغذیه سه فاز استفاده میکنند.
سه فاز مقرون به صرفه تر بوده و برای انتقال مقدار مشخصی از بار الکتریکی میزان کمتری سیم و تجهیزات نیاز دارد. تولید نویز و لرزش کمتر نیز از دیگر مزایای آن است.
برق سه فاز چگونه کار می کند ؟
ویدیوی زیر به همراه زیرنویس توضیح دقیق و نزدیکی همراه با نمودار و تصاویر آموزشی در مورد تولید و موارد مصرف برق 3 فاز و تفاوت آن با برق تکفاز و به طور کلی پاسخ این سوال که برق سه فاز چیست را در اختیارتان قرار خواهد داد.
رابطه برق سه فاز با الکتروموتور سه فاز
الکتروموتورهای سه فاز یکی از مهمترین مصرف کننده های برق سه فاز در صنایع هستند. این موتور ها برای دریافت انرژی الکتریکی از یک شبکه سه فاز طراحی شده اند و بخش قابل توجهی از موتورهای مورد استفاده در پمپ ها، کمپرسورها، فن ها، ماشین الات صنعتی و تجهیزات تولیدی از نوع سه فاز هستند. در شبکه برق سه فاز، سه ولتاژ متناوب با اختلاف فاز 120 درجه نسبت به یکدیگر وجود دارد. زمانی که این ولتاژها به سیم پیچ موتورها اعمال می شوند، درون استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی باعث به حرکت در آمدن روتور و در نهایت چرخش محور الکتروموتور می شود. به همین دلیل ، برق سه فاز و الکتروموتور سه فاز ارتباط مستفیمی با یکدیگر دارند؛ برق سه فاز انرژی مورد نیاز موتور را تامین میکند و موتور این انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی و حرکت دورانی تبدیل میکند. حرکت دورانی خروجی از الکتروموتور میتواند با استفاده از انواع گیربکس های صنعتی کاهش یابد و به سایر تجهیزات انتقال پیدا کند.چرا الکتروموتور های صنعتی ترجیحا از برق سه فاز استفاده میکنند؟
استفاده از برق سه فاز برای موتورهای صنعتی مزایای بیشتری دارد. مهم ترین مزیت این است که موتور سه فاز میتواند میدان مغناطیسی دوار یکنواختی ایجاد کند و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده، گشتاور مناسبی برای راه اندازی و ادامه کار داشته باشد. از مهم ترین مزایای الکتروموتورهای سه فاز میتوان به موارد زیر اشاره کرد :- ✓ راندمان مناسب در توان های مختلف
- ✓ قابلیت کارکرد مداوم در کاربرد های صنعتی
- ✓ ایجاد گشتاور مناسب برای راه اندازی بار
- ✓ ساختار نسبتا ساده و قابل اعتماد
- ✓ مناسب بودن برای توان های متوسط و بالا
- ✓ امکان کنترل سرعت با استفاده از اینورتر
اتصال الکتروموتور سه فاز به برق شبکه
سیم پیچ های یک الکتروموتور سه فاز معمولا به صورت ستاره یا مثلث به شبکه متصل می شوند. نوع اتصال به ولتاژ شبکه و اطلاعات درج شده روی پلاک الکتروموتور بستگی دارد. برای مثال؛ اگر روی پلاک یک موتور مقدار 220/380 ولت درج شده باشد، سیم پیچ های موتور معمولا برای 220 ولت طراحی شده اند. بنابراین در شبکه 400 ولت اتصال مناسب موتور به صورت ستاره خواهد بود. اگر روی پلاک یک موتور 380/660 ولت ( دوضرب ) درج شده باشد، در شبکه 400 ولت اتصال معمول موتور مثلث است. بنابر این نمی توان اتصال ستاره یا مثلث را صرفا بر اساس توان موتور تعیین کرد و باید همیشه پلاک الکتروموتور و ولتاژ شبکه بررسی شود. بیشتر بخوانید : نحوه راه اندازی الکتروموتورهابرق سه فاز چگونه باعث چرخش الکتروموتور می شود ؟
سه جریان متناوب با اختلاف فاز 120 درجه در سیم پیچ های استاتور جریان پیدا میکنند، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کنند. این میدان در روتور جریان های القایی ایجاد کرده و نیروی الکترومغناطیسی لازم برای چرخش موتور را به وجود می آورد. در موتورهای القایی سه فاز، سرعت چرخش میدان مغناطیسی به فرکانس برق و تعداد قطب های موتور بستگی دارد و از رابطه زیر به دست می آید :سرعت سنکرون = (۱۲۰ × فرکانس) ÷ تعداد قطبها
برای مثال، در شبکه 50 هرتز، سرعت میدان مغناطیسی یک موتور دو پل برابر با 3000 دور در دقیقه است. سرعت واقعی محور موتور کمی کمتر از سرعت میدان مغناطیسی خواهد بود که این اختلاف به دلیل وجود لغزش Slip در موتور القایی است.آیا همه الکتروموتور ها به برق سه فاز نیاز دارند؟
خیر. الکتروموتور ها می توانند تک فاز یا سه فاز باشند. موتورهای تک فاز برای شبکه های تک فاز طراحی شده اند و بیشتر در کاربردهای سبک و تجهیزات کوچک استفاده می شوند، در حالی که موتورهای سه فاز بیشتر در کاربرد های صنعتی و توان های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند .به همین دلیلد هنگام انتخاب الکتروموتور، علاوه بر توان و سرعت ، باید نوع برق موجود ، ولتاژ شبکه، فرکانس و اطلاعات پلاک موتور نیز بررسی شود.