مرحلة واحدة مقابل ثلاث مراحل: الفرق والمقارنة

تُستخدم الأنظمة أحادية الطور بشكل أساسي للتطبيقات الصغيرة ، مثل المباني السكنية والتجارية. تتكون من سلكين - سلك حي وسلك محايد. تُستخدم الأنظمة ثلاثية الطور للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق ونقل الطاقة لمسافات طويلة.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تحتوي أنظمة الطاقة أحادية الطور على شكل موجة تيار متناوب واحد ، بينما تحتوي الأنظمة ثلاثية الطور على ثلاثة أشكال موجية تقابل 120 درجة عن بعضها البعض.
2. يمكن للأنظمة ثلاثية الطور أن توفر مزيدًا من الطاقة باستخدام مواد أقل موصلة وتكون أكثر كفاءة من الأنظمة أحادية الطور.
3. تعد الأنظمة أحادية الطور أبسط وأكثر شيوعًا في التطبيقات السكنية ، بينما تُستخدم الأنظمة ثلاثية الطور في مختلف البيئات التجارية والصناعية لمتطلبات الطاقة العالية.

ما هي المرحلة الواحدة؟

تحدث تقلبات الجهد في العرض أحادي الطور في كل مكان دفعة واحدة. نظرًا لانتشاره في البيئات المنزلية ، يُشار أحيانًا إلى التيار أحادي الطور باسم "الجهد السكني". في الإعداد أحادي الطور ، تنتقل الطاقة على طول كل من الطور والأسلاك المحايدة.

يعتبر تشغيل الاتصال أحادي الطور تقليديًا وسهل الفهم. بسبب هذا الانخفاض في الاستخدام ، يكون نقل الطاقة عبر رابط أحادي الطور أكثر كفاءة ويستخدم طاقة أقل. يمكن تشغيل المحركات التي تتطلب ما يصل إلى 5 حصان بأمان من مصدر طاقة أحادي الطور.

في نظام الطاقة أحادي الطور ، يتم نقل الكهرباء عبر سلكين فقط ، "الطور" و "المحايد". سلك الطور مسؤول عن توصيل الطاقة للحمل ، بينما يعيد السلك المحايد الطاقة مرة أخرى. الجهد أحادي الطور الشائع هو 230 فولت ، والتردد 50 هرتز (لكن هذا يختلف حسب الموقع) (هذا يعتمد على المكان الذي تعيش فيه). في اتصال أحادي الطور ، تعمل تقلبات الجهد على تعطيل التدفق الثابت للطاقة إلى الحمل.

تهدف التوصيلات أحادية الطور إلى إمداد المنازل والمرافق المحلية الأخرى. ويرجع ذلك إلى انخفاض كمية الطاقة التي تتطلبها الأجهزة المنزلية النموذجية (التلفزيون ، والإضاءة ، والمروحة ، والثلاجة ، وما إلى ذلك). لا يمكنك تشغيل محرك صناعي أو آلة ثقيلة أخرى بإمداد أحادي الطور.

نظرًا لعزم الدوران المنخفض المطلوب ، لا يمكن تشغيل المحركات الصغيرة التي تقل قدرتها عن كيلووات واحد من مصدر طاقة أحادي الطور. لذلك ، يعد بادئ المحرك مكونًا أساسيًا.

ما هي المرحلة الثلاثية؟

تستخدم الطاقة ثلاثية الطور ثلاث خدمات كهربائية مستقلة من خلال 3 تيارات متناوبة. إنه نوع من توزيع الطاقة الكهربائية. في التيار المتردد ، يبلغ الجهد عند كل موصل ذروته عند نفس النقطة في الدورة كل ثلث ثانية. 

في إعداد ثلاثي المراحل ، يلزم وجود ثلاثة أسلاك حية وسلك محايد. الزوايا التي تبلغ 120 درجة بين الأسلاك الموصلة دقيقة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لمزود توصيل ثلاثي الطور أن يأخذ تصميم Star أو Delta. كل من الأسلاك الأرضية والمحايدة مطلوبة لترتيب الدائرة النجمية. لا توجد حاجة لسلك محايد في دائرة دلتا.

تولد الكهرباء ثلاثية الطور ثلاثة تيارات متناوبة وثلاث خدمات كهربائية متميزة. تحقق كل ساق من التيار المتردد أقصى جهد بعد ثلث الدورة فقط. بمعنى آخر ، خرج الطاقة لمصدر طاقة ثلاثي الطور ثابت ولا ينخفض ​​أبدًا عن الصفر.

يبلغ الجهد بين أي مرحلتين حوالي 415 فولت في نظام طاقة ثلاثي الطور. الجهد بين أي مرحلة والمحايدة هو 240V. يمكن أن يعمل التوريد ثلاثي الطور بسهولة كثلاثة إمدادات منفصلة أحادية الطور.

هناك العديد من العيوب للإمدادات ثلاثية الطور. على سبيل المثال ، لا يمكن تحميل الأسلاك بشكل زائد على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون إصلاح أي معدات تالفة مكلفًا. بسبب الجهد العالي للوحدة ، يمكن أن يكون عزل وصلة طاقة ثلاثية الطور مكلفًا.

الفرق بين مرحلة واحدة وثلاث مراحل

1. الطاقة أحادية الطور لها دورة موجة كاملة ، بينما الطاقة ثلاثية الطور لها 1.
2. مستوى الجهد الناتج للطاقة أحادية الطور هو 230 فولت ، والطاقة ثلاثية الطور هي 415 فولت.
3. الطاقة أحادية الطور أقل كفاءة من ثلاث مراحل.
4. يكون فقد الطاقة أعلى في القدرة أحادية الطور منه في القدرة ثلاثية الطور.
5. تُستخدم الطاقة أحادية الطور في الأجهزة المنزلية والشركات غير الصناعية. من ناحية أخرى ، يتم استخدام الطاقة ثلاثية الطور في الأعمال الصناعية.

مقارنة بين مرحلة واحدة وثلاث مراحل

معلمات المقارنة	مرحلة واحدة	ثلاث مراحل
دورة الموجة	1	3
مستويات الجهد الناتج	230V	415V
الكفاءة	أقل كفاءة	أكثر فعالية
فقدان الطاقة	أكثر	أقل
التطبيقات	الأجهزة المنزلية	الأعمال الصناعية

مراجع حسابات

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6908042/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4126819/