انواع الاحمال الكهربية

انواع الاحمال الكهربية

بصورة عامة يمكن تقسيم حالات عدم التماثل للأحمال الكهربية وطريقة معالجاتها إلى التالي :

1- أحمال كهربية غير متماثلة في كل وجه ومتصلة دلتا :

يوضح الشكل هذه الحالة حيث أن :

Zab ¹ Zbc ¹ Zca

ولحل هذه الدوائر تحسب قيمة التيار في كل وجه على أساس التغذية بجهود ثلاثية الأوجه متماثلة V_a , V_b, V_c كالآتي:

I_ab = V_ab/Z_ab

I_bc = V_bc/Z_bc

I_ca = V_ca/Z_ca

وبتطبيق قانون كيرشوف يحدد التيار المار في كل وجه :

I_A = I_ab - I_ca

I_B = I_bc - I_ab

I_C = I_ca - I_bc

المعادلات السابقة هي معادلات اتجاهية.

2-أحمال كهربية غير متماثلة في كل وجه ومتصلة نجمة وتوجد حالتان :

أ- نظام ثلاثي الأوجه ذو أربعة أسلاك ويوضح شكل رقم (4) هذه الحالة .

وتكون التيارات I_C , I_B , I_A تيارات غير متماثلة و علي ذلك فمحصلتها لا تساوي صفر أي أن :

I_N = I_A + I_B + I_C  ¹ 0

وتبقي الجهود على الأوجه الثلاثة متماثلة وتحسب تيارات الأوجه كالتالي :

I_A = V_A/Z_a

I_B = V_B/Z_b

I_C = V_C/Z_c

 ب- نظام ثلاثي الوجه ذو جهود غير متماثلة

Unbalanced star load supplied from unbalanced voltages

ويوضح شكل رقم (5) هذه الحالة .

وتحسب التيارات كما يلي :

I_A = ( V_A - V_N )/ Z_a

I_B = ( V_B - V_N )/ Zb_a

I_C = ( V_C - V_N )/ Z_c

أي أن الجهد على كل حمل وجه غير متماثل ويكون مجموع التيارات يساوي الصفر:

I_N = I_A + I_B + I_C  = 0

 وبحل هذه المعادلات الاتجاهية يمكن الحصول على قيمة متجهات التيار الثلاث.

3-مبين التتابع Phase sequence indicator

عند دوران المولد الكهربي تنتج جهود ثلاثية الأوجه ذات تتابع A-B-C . وعند عكس اتجاه دوران المولد الكهربي تكون الجهود ذات تتابع A-C-B، كما هو موضح بالشكل (6) .

و عند عكس طرفين للتغذية للمحرك الحثي Induction motor ينعكس اتجاه الدوران وذلك لأن المحرك أصبح يغذي الآن بطاقة كهربية ذات تتابع معكوس. كذلك الدائرة في الشكل (7) توضح أن الأحمال الإستاتيكية يمكن أيضًا أن تتأثر بتتابع الأوجه وتسمي هذه الدائرة بمبين التتابع وتتكون من مقاومتين ومكثف متصله على شكل نجمة غير مؤرضة والمقاومتان عبارة عن لمبتان ذات قدرة 15 وات أحدهما تتصل بالوجه b والأخرى بالوجه c أما المكثف وقيمته 2 ميكرو فاراد فيتصل بالوجه a وتتغذى الأحمال من جهد ثلاثي الأوجه ذي 120 فولت واللمبة التي تضئ تكون هي المتصلة بالوجه b. وفيما يلي حل الدائرة :

يفترض تيار I يمر من النقطة a إلى b وحيث أن هذه الدائرة تغذي من جهد ثلاثي الأوجه فيمكن كتابة العلاقات التالية :

V_ab = 120 Ð0^o

V_bc = 120 Ð-120 ^o

V_ca = 120 Ð 120 ^o

وبفرض أن مقاومة اللمبة R وممانعة المكثف X وبتطبيق قوانين كيرشوف :

V_ab = (R + j X ) I₁ – j X I₂

V_ca = ( R + jX ) I₂ – j X I₁

R = (120)² / 15 = 960 ohm

X = -1 / 2 p f C = -1592 ohm

و قيمة التيار المقنن للمبة :

I = 15 / 120 = 0.125 A

و بالتعويض عن قيم V_ca , V_ab , X , R نجد أن نسبة التيار I₂ , I₁ للتيار المقنن للمبة حوالي 80 % و 25% علي التوالي و لذلك تضئ اللمبة المتصلة بالوجه b أما المتصلة بالوجه c فتكون الإضاءة خافتة جدًا .