तीन-चरण मोटरों को आमतौर पर किसी तटस्थ बिंदु की आवश्यकता नहीं होती है। इसका मुख्य कारण यह है कि वाइंडिंग कनेक्शन विधि और तीन-चरण एसी पावर की सममित विशेषताएँ एक साथ काम करती हैं, जिससे सामान्य संचालन के दौरान तटस्थ बिंदु से वास्तविक धारा प्रवाहित नहीं होती है, और इसलिए उसे बाहर निकालने की आवश्यकता नहीं होती है।
इसे समझने के लिए, इसे तीन पहलुओं से विश्लेषण करना आवश्यक है: तीन-चरण बिजली के मूल सिद्धांत, मोटर वाइंडिंग की कनेक्शन विधि और तटस्थ बिंदु की भूमिका।
1、 पूर्वापेक्षा: तीन चरण एसी पावर की सममित विशेषताएं
औद्योगिक तीन-चरण एसी बिजली एक सममित तीन-चरण बिजली है जो तीन प्रमुख शर्तों को पूरा करती है:
तीन चरणों की वोल्टेज (या वर्तमान) आवृत्तियाँ समान हैं;
समान आयाम (वोल्टेज/वर्तमान परिमाण);
चरण अंतर 120 ° है (अर्थात चरण A, चरण B से 120 ° आगे है, चरण B, चरण C से 120 ° आगे है, तथा चरण C, चरण A से 120 ° आगे है)।
यह समरूपता एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष लाती है: सममित भार के अंतर्गत, तीन-चरण धाराओं का सदिश योग शून्य होता है।
इसे गणितीय रूप से व्यक्त किया जा सकता है (वर्तमान को उदाहरण के रूप में लेते हुए): i_A+i_B+i_C=0 (जब सदिशों को जोड़ा जाता है, तो 120 ° के अंतर वाले तीन समान आयाम वाले सदिश एक दूसरे को पूरी तरह से रद्द कर देंगे)
2、 कोर: तीन-चरण मोटर्स के लिए दो वाइंडिंग कनेक्शन विधियाँ
तीन-चरण मोटरों के स्टेटर वाइंडिंग के लिए दो मानक कनेक्शन विधियां हैं: स्टार कनेक्शन (Y-आकार) और डेल्टा कनेक्शन (△-आकार)।
दोनों ही तरीकों में, या तो तटस्थ बिंदु मौजूद नहीं होता या कोई धारा नहीं होती, इसलिए उसे बाहर ले जाने की कोई आवश्यकता नहीं होती।
1. त्रिकोणीय कनेक्शन (△ प्रकार): कोई भी तटस्थ बिंदु नहीं है
त्रिभुजाकार संयोजन तीन वाइंडिंग के सिरों को क्रमिक रूप से जोड़कर एक बंद "त्रिकोणाकार" सर्किट बनाने की प्रक्रिया है, जिसमें विद्युत स्रोत तीन संयोजन बिंदुओं (ए, बी, सी) से जुड़े होते हैं।
संरचनात्मक रूप से, तीनों वाइंडिंग एक सामान्य कनेक्शन बिंदु के बिना अंत-से-अंत तक जुड़े हुए हैं, और कोई "तटस्थ बिंदु" नहीं है, इसलिए उन्हें बाहर ले जाने की कोई आवश्यकता नहीं है।
धारा पथ: तीन चरण धाराएं बंद त्रिकोणीय घुमावों के माध्यम से प्रवाहित होती हैं, प्रत्येक घुमाव “लाइन धारा के √ एक तिहाई” से होकर गुजरता है, जो तटस्थ बिंदु की भागीदारी के बिना एक सर्किट बनाने के लिए पूरी तरह से तीन चरणों की सममित विशेषताओं पर निर्भर करता है।
2. स्टार कनेक्शन (Y-आकार): तटस्थ बिंदु पर कोई धारा नहीं होती है, इसलिए इसे बाहर ले जाने की कोई आवश्यकता नहीं होती है
स्टार कनेक्शन तीन वाइंडिंग्स (आमतौर पर एक्स, वाई, जेड लेबल) के सिरों को एक साथ जोड़ने की प्रक्रिया है ताकि एक सामान्य कनेक्शन बिंदु बनाया जा सके - "तटस्थ बिंदु (एन)";
तीन टर्मिनलों (A, B, C) को तीन-चरण विद्युत आपूर्ति से कनेक्ट करें।
यद्यपि Y-आकार के कनेक्शन में एक तटस्थ बिंदु होता है, सममित भार (सामान्य रूप से संचालित मोटर) के अंतर्गत, तीन-चरण धारा सदिशों (i_A+i_B+i_C=0) के शून्य योग के कारण तटस्थ बिंदु से कोई धारा प्रवाहित नहीं होती है।
इस बिंदु पर, तटस्थ बिंदु एक "निष्क्रिय" स्थिति के बराबर होता है और इसे लागू करने के बाद इसका कोई व्यावहारिक प्रभाव नहीं होता है (जैसे कि एकल-चरण वोल्टेज या प्रवाहित धारा प्रदान नहीं करना)।
इसलिए, तीन-चरण मोटर की Y-आकार की वाइंडिंग आमतौर पर तटस्थ बिंदु से बाहर नहीं निकलती है, केवल तीन चरण तार टर्मिनलों (ए, बी, सी) को बनाए रखती है।
3、 तुलना: तीन-चरण वितरण प्रणाली को तटस्थ बिंदु की आवश्यकता क्यों होती है?
कई लोगों को आश्चर्य हो सकता है: "मोटर को द्वितीयक पक्ष पर वाई-आकार के कनेक्शन और एक तटस्थ बिंदु (तीन-चरण चार तार प्रणाली बनाने) के साथ वितरण ट्रांसफार्मर की आवश्यकता क्यों नहीं होती है?"
मुख्य अंतर भार की “एकरूपता” और “विविधता” में निहित है:
एक तीन-चरण मोटर एक एकल सममित तीन-चरण लोड है: सामान्य संचालन के दौरान, तीन-चरण धाराएं हमेशा सममित होती हैं, और तटस्थ बिंदु पर कोई धारा नहीं होती है, इसलिए इसे बाहर निकालने की कोई आवश्यकता नहीं होती है;
निम्न वोल्टेज वितरण प्रणालियां (जैसे आवासीय/वाणिज्यिक बिजली) कई मिश्रित भार वाली होती हैं: तीन-चरण मोटरों के अतिरिक्त, बड़ी संख्या में एकल-चरण भार भी होते हैं (जैसे लैंप, सॉकेट, केवल एक चरण और तटस्थ तार का उपयोग करके)।
इन एकल-चरण भारों की बिजली खपत किसी भी समय बदल जाती है, जिससे तीन-चरण धारा विषमता (i_A+i_B+i_C ≠ 0) हो सकती है, और इस समय, तटस्थ बिंदु धारा (i_N ≠ 0) उत्पन्न करेगा।
तटस्थ बिंदु (तटस्थ रेखा) को शामिल करने का मुख्य कार्य असममित भार को संतुलित करना, प्रत्येक चरण के स्थिर वोल्टेज को सुनिश्चित करना और एकल-चरण भार के लिए एक सर्किट प्रदान करना है।




