วงจรสามเฟส

อัปเดต: 23 เมษายน 2021

A สามเฟส วงจรไฟฟ้า คือ วงจรไฟฟ้า ประกอบด้วย สามเฟส แหล่งที่มา โหลดสามเฟส และสายส่งสามเฟส คุณลักษณะโครงสร้างพื้นฐานที่สุดของวงจรนี้คือมีกลุ่มของแหล่งจ่ายไฟอย่างน้อยหนึ่งกลุ่ม แหล่งจ่ายไฟแต่ละกลุ่มประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟแบบไซน์สามตัวที่มีแอมพลิจูดเท่ากัน ความถี่เดียวกัน และเฟสต่างกันระหว่างกัน แหล่งจ่ายไฟและโหลดใช้วิธีการเชื่อมต่อเฉพาะ วงจรสามเฟสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้า เช่น การผลิตไฟฟ้า ระบบส่งกำลัง การจำหน่าย และอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูง

แหล่งจ่ายไฟสามเฟสและโหลดสามเฟสมีโหมดการเชื่อมต่อสองโหมด: สตาร์และเดลต้า เมื่อแหล่งจ่ายไฟสามเฟสและโหลดสามเฟสเชื่อมต่อผ่านสายส่ง (อิมพีแดนซ์คือ ZL) เพื่อสร้างวงจรสามเฟสโหมดการเชื่อมต่อห้าโหมดจะเกิดขึ้นตามลำดับเรียกว่าการเชื่อมต่อ Y0 - Y0 (โดยมี เส้นกึ่งกลาง), การเชื่อมต่อ Y-Y (ไม่มีเส้นกึ่งกลาง), การเชื่อมต่อ Y- △, การเชื่อมต่อ△ -Y และการเชื่อมต่อ△ - △ดังแสดงในรูปที่ 1 ถึง 4 ซึ่งในรูปที่ 1 แสดงให้เห็นว่ามีจุดกึ่งกลางสองจุดและจุดกึ่งกลาง สามารถเชื่อมต่อกับสายส่ง (สายกลางซึ่งมีความต้านทานคือ ZN) ซึ่งเรียกว่าระบบสามเฟสสี่สาย ในรูปที่ 2 ถึง 4 มีเพียงสามสายส่งและไม่มีเส้นกึ่งกลางซึ่งเรียกว่าระบบสามเฟสสามสาย

สามเฟส

แหล่งจ่ายไฟสามเฟสแบบสมมาตร
แหล่งจ่ายไฟสามเฟสแบบสมมาตรคือแหล่งจ่ายไฟที่ประกอบด้วย 3 ไซน์ แรงดันไฟฟ้า แหล่งที่มีแอมพลิจูดเท่ากันความถี่เท่ากันและความแตกต่างเฟสเริ่มต้น 120 °เชื่อมต่อกับรูปดาว (Y) หรือเดลต้า (△) แหล่งพลังงานทั้งสามนี้เรียกว่า A-phase, B-phase และ C-phase ในทางกลับกัน
ลำดับเฟส (ลำดับ) A, B และ C ของสามเฟสดังกล่าวข้างต้น แรงดันไฟฟ้า เรียกว่าลำดับบวกหรือลำดับ ในทางตรงกันข้ามเรียกว่า reverse order หรือ reverse order ระบบไฟฟ้าโดยทั่วไปใช้ลำดับบวก
สามเฟสสมมาตร แรงดันไฟฟ้า เป็นไปตามเงื่อนไข:
ua + ub + uc = 0 หรือ phasor expression
สามเฟสสมมาตร แรงดันไฟฟ้า มีให้โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟส

วงจรไม่สมมาตร
ในวงจรสามเฟสตราบเท่าที่มีส่วนหนึ่งของความไม่สมมาตรเรียกว่าวงจรสามเฟสแบบไม่สมมาตร
ในวงจรสามเฟสกำลังไฟฟ้าเชิงซ้อนที่ดูดซับโดยโหลดสามเฟสจะเท่ากับผลรวมของกำลังไฟฟ้าเชิงซ้อนต่างๆ
กำลังไฟฟ้าทันทีของวงจรสามเฟสคือผลรวมของกำลังไฟฟ้าทันทีของโหลดแต่ละเฟส
ในวงจรสามเฟสสามสายไม่ว่าจะสมมาตรหรือไม่ก็สามารถใช้มิเตอร์ไฟฟ้าสองตัวเพื่อวัดกำลังไฟฟ้าสามเฟสได้ นั่นคือสัญกรณ์สองวัตต์

คุณสมบัติ
แหล่งจ่ายไฟสามเฟสแบบสมมาตรเชื่อมต่อกับโหลดสามเฟสแบบสมมาตรซึ่งเรียกว่าวงจรสามเฟสแบบสมมาตร (โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟจะสมมาตรเสมอ) มีโหมดการเชื่อมต่อ YY, △ -Y, △ - △, Y- △ระหว่างแหล่งจ่ายไฟสามเฟสและโหลด จริงๆแล้ววงจรสามเฟสเป็นวงจรไฟฟ้ากระแสสลับรูปไซน์ชนิดพิเศษ ในวงจรสามเฟสวิธีการเชื่อมต่อของโหลดสามเฟสถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของแต่ละเฟสของโหลดและแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากการตอบสนองของแต่ละกลุ่มในวงจรสามเฟสสมมาตรเป็นปริมาณสมมาตรที่มีลำดับเฟสเดียวกันกับการกระตุ้น ดังนั้นไม่เพียง แต่ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าเฟสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าประสิทธิผลของกระแสเฟสในแต่ละเฟสด้วย ยิ่งไปกว่านั้นความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสของแต่ละเฟสยังเท่ากัน ดังนั้นพลังที่ใช้งานของแต่ละเฟสจึงเท่ากัน