K Factor

لكي يتم إمداد حمل بواحد أو أكثر من الاستخدامات غير الخطية بالطاقة بأمان، يجب أن تكون المحولات ذات أبعاد مناسبة لتحمل الخسائر الإضافية الناتجة عن عدم خطية تيار الحمل والتوليد اللاحق للتوافقيات. عامل K هو مؤشر يستخدم لتحديد القدرة على إمداد مجموعة واسعة من الأحمال غير الخطية بالطاقة، مع منع ارتفاع درجة الحرارة وانقطاع الخدمة. يتوافق كل مؤشر مع محتوى توافقي تيار معين. قيم عامل K الأكثر استخدامًا هي: 4، 9، 13، و 20. تقدم الأدبيات الفنية أيضًا بعض المؤشرات على أفضل عامل K وفقًا للتطبيق المحدد، إذا لم يكن هناك قياس أو رقم متاح:

• K = 1 للأفران المقاومة، المحركات، التطبيقات الخطية.
• K = 4 لآلات اللحام، أفران الحث، وحدات UPS مع ترشيح الإدخال، PLC والضوابط الثابتة (تُستثنى محركات السرعة المتغيرة).
• K = 13 لتطبيقات الاتصالات، وحدات UPS بدون ترشيح الإدخال.
• K = 20 لمراكز البيانات، محركات السرعة المتغيرة.
• K > 20 للتطبيقات الخاصة، ذات الحمل التوافقي الثقيل جدًا والتوافقيات عالية المدى.

في هذه الحالة، يُنصح بإجراء حملات قياس باستخدام أدوات حساسة ودقيقة للغاية ومناقشة الأمر مع الشركة المصنعة للمحول. المصدر: مختبرات أندررايترز (UL). يرجى ملاحظة أن المحول المصنف K لا يمكنه إلغاء توافقيات الأنظمة باستثناء التوافقيات الثالثة ومضاعفاتها في حالة عدم التجانس.

مستوى الضوضاء (Noise level)

تصدر جميع المحولات ضوضاء بسبب التدفق المتناوب داخل القلب المغناطيسي. إذا تم تركيب المحول بالقرب من المناطق المأهولة بالسكان، فقد يصبح مستوى الضوضاء عاملاً يجب تقييمه ومراعاته. بالنسبة لجميع المحولات التي تزيد قدرتها عن 50 كيلو فولت أمبير، يتم فحص مستوى الضوضاء بعد 12 ساعة من التوصيل بدون حمل بالشبكة.

الفئة الحرارية (Thermal class)

تشير الفئة الحرارية إلى أقصى درجة حرارة مسموح بها (النقطة الساخنة) لملف المحول الذي يعمل عند درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية ويتم تصنيفها إلى مستويات مختلفة من خلال تحديد درجات الحرارة. يلخص الجدول التالي الفئات الحرارية المختلفة المتاحة.

تم تصميم المحولات وفقًا للفئة الحرارية المطلوبة. لنفس القدرة، يجب أن يضمن المحول ذو مستوى الفئة الحرارية المنخفض درجات حرارة أقل. وينتج عن ذلك استخدام محدود لخصائص المواد ويؤدي إلى أبعاد ووزن إجمالي أكبر. تختلف مواد العزل المستخدمة وفقًا للفئة الحرارية والعزل المطلوبة. عادةً ما تكون المحولات المصنعة بواسطة STAR TRANS من الفئة H.

من الناحية النظرية، يعمل المحول ثلاثي الطور مثل ثلاثة محولات أحادية الطور منفصلة ذات أطراف مشتركة يكون فيها الدائرة المغناطيسية للأطراف الخارجية أطول من الطرف المركزي. يتم تحديد تحويل الجهد من خلال النسبة بين عدد اللفات على الجانبين الأساسي والثانوي بافتراض ما يعرف بالوصلات الزوجية، Yy، Dd، و Zz.

في المحول ثلاثي الطور، يمكننا تغيير التحويل بالانتقال من توصيل النجمة إلى توصيل الدلتا. وهذا يعطينا وصلات مختلطة. في حالة الوصلات المختلطة، لا تكون النسبة بين الفولتية الرئيسية على الجانبين الأساسي والثانوي مساوية للنسبة بين عدد اللفات. يتم حساب نسبة التحويل على أنها مساوية للنسبة بين الفولتية الرئيسية الأولية والثانوية بدون حمل بغض النظر عن النسبة بين أعداد اللفات.

التوصيلات ثلاثية الطور (Three-phase Connections)

يمكن توصيل ملفات المحولات ثلاثية الطور بطرق مختلفة: توصيل النجمة أو الدلتا أو الزجزاج. يجب تحديد نوع التوصيل على لوحة بيانات المحول. يُشار إلى توصيل النجمة أو الدلتا أو الزجزاج بالحروف Y، D، و Z للجانب ذي الجهد الأعلى و y، d، و z للجانب ذي الجهد الأدنى. إذا كانت النقطة المحايدة متصلة بأطراف منفصلة، فيجب أن يكون الرمز YN أو ZN للجانب عالي الجهد و yn أو zn للجانب منخفض الجهد. المشترك في جميع أنواع التوصيل هو أن أطراف طور المحول تحمل علامات 1U، 1V، 1W على الجانب عالي الجهد و 2U، 2V، 2W على الجانب منخفض الجهد. أي نقطة توصيل تمثل النقطة المحايدة للملفات تحمل علامة 1N أو 2N.

توصيل النجمة (Star connection)

في حالة توصيل النجمة، يتم توصيل الملفات الثلاثة معًا عند نقاط نهايتها. تمثل نقطة التوصيل النقطة المحايدة للملفات. يُشار إلى توصيل النجمة بـ Y على الجانب عالي الجهد و y على الجانب منخفض الجهد. يستخدم هذا النوع من التوصيل لكل من الفولتية المنخفضة والعالية وللتيارات المنخفضة.

توصيل الدلتا (Delta connection)

في حالة توصيل الدلتا، يتم توصيل نهايات الملفات معًا كما هو موضح في الرسم التخطيطي. يمكننا أن نرى أن كلا الطرفين متصلان معًا. يُشار إلى توصيل الدلتا بـ D أو d. يستخدم هذا النوع من التوصيل بشكل أساسي للتيارات المقدرة العالية والفولتية المنخفضة.

توصيل الزجزاج (Zigzag connection)

يتكون كل طور من ملفين متساويين على أطراف غير متساوية. لذلك سيكون هناك أجزاء من طورين على كل طرف، مع توصيل ملف واحد على كل طرف معًا عند نقاط النهاية. يُشار إلى توصيل الزجزاج بـ Z أو z. يتطلب هذا النوع من التوصيل لفات أكثر بنسبة 15.5٪ من توصيل النجمة أو الدلتا، مما يؤدي إلى محول أكبر وأكثر تكلفة. يستخدم بشكل أساسي حيث يمكن أن يحدث عدم توازن في الحمل بين الأطوار والمحايد.

مجموعات المتجهات (Vector groups)

يُشار إلى توصيل جميع الملفات في محول ثلاثي الطور برمز مجموعة متجه. يشير هذا الرمز إلى توصيلات الملفات وإزاحتها الطورية النسبية عن طريق مؤشر رقمي (على سبيل المثال Dny11). تُستخدم "طريقة الساعة" لإنتاج المؤشر الرقمي لمجموعة المتجهات، حيث تمثل كل ساعة 30 درجة كهربائية. يأتي المؤشر الرقمي لمجموعة المتجهات من رقم ساعة الساعة الذي يكون فيه عقرب جهد الطور (2U) عندما يكون عقرب جهد الطور للملف عالي الجهد (1U) عند الساعة 12. يجب أن يكون تسلسل طور النظام 1U، IV، 1W، أو R، S، و T. فيما يلي توصيلات ثلاثية الطور شائعة: