டைன்11 மற்றும் யைன்0 மின்மாற்றி இணைப்புகள்: ஒலிக்குறிப்பு குறைப்பிற்கு எது சிறந்தது?

அதிர்ஷ்டமாக தேர்வு செய்தால் பரவல் மாற்றுமான் நவீன வணிக மற்றும் தொழில் வசதிகளுக்கான இணைப்பு; டைன்11 மற்றும் யையன்0 மாறுதல் மின்னழுத்த இணைப்புகளுக்கு இடையே தேர்வு செய்வது மிகவும் முக்கியமானது, ஆனால் பெரும்பாலும் புறக்கணிக்கப்படும் முடிவுகளில் ஒன்றாகும். இந்தத் தேர்வு மாறுதல் மின்னழுத்தத்தின் ஹார்மோனிக் குறைப்பு, அமைப்பின் திறன் மற்றும் நீண்டகால நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. மாறுபட்ட அதிர்வெண் இயக்கிகள், தடையில்லா மின்சார வழங்கல் அமைப்புகள், LED விளக்கு அமைப்புகள் மற்றும் மின்சார வாகன மின்னூட்டும் சாதனங்கள் போன்ற நேரியலற்ற சுமைகள் அதிகரித்து வருவதால், மின்சார அமைப்புகளில் ஹார்மோனிக் திரிபு மின்பொறியாளர்கள் மற்றும் வசதி மேலாளர்களுக்கு முதன்மையான கவலையாக உயர்ந்துள்ளது. இணைப்புக் குழு—டைன்11 மாறுதல் மின்னழுத்தம் (அதன் டெல்டா-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை) அல்லது யையன்0 மாறுதல் மின்னழுத்தம் (அதன் வை-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை)—எவ்வாறு ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்களை, குறிப்பாக மூன்றாம் ஹார்மோனிக் கூறுகளை, திறம்பட அடக்கும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது. இந்தக் கட்டுரை குறைந்த மின்னழுத்த விநியோக வலையமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு பொதுவான வெக்டர் குழுக்களை ஒப்பிடும் விரிவான பரவல் மாறுதல் மின்னழுத்த ஹார்மோனிக் பகுப்பாய்வை வழங்குகிறது, மேலும் சீன மற்றும் சர்வதேசத் தரநிலைகளின் சமீபத்திய பதிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு தெளிவான தேர்வு வழிகாட்டுதலை வழங்குகிறது.

ஹார்மோனிக் செயல்திறனைப் பற்றி ஆழமாக ஆராயும் முன், இந்தக் குறியீடுகள் என்ன பொருளைக் குறிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

வெக்டர் குழு குறியீடு முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை வரிசை மின்னழுத்தங்களுக்கு இடையேயான கட்ட இடையூற்றை விளக்குவதற்கு கடிகார முறையைப் பயன்படுத்துகிறது. எழுத்து சுற்று அமைப்பைக் குறிக்கிறது:

• ஒய் (அல்லது ஒய்) – ஸ்டார் (வை) இணைப்பு

• டி (அல்லது டி) – டெல்டா (முக்கோண) இணைப்பு

• என் (அல்லது என்) – நியூட்ரல் புள்ளி வெளியே கொண்டுவரப்பட்டுள்ளது

ஒய்யின்0 கட்டமைப்பு:

• முதன்மை சுற்று: நட்சத்திர இணைப்பு, நடுநிலை வெளியே கொண்டு வரப்படவில்லை (Y)

• இரண்டாம் நிலை சுற்று: நட்சத்திர இணைப்பு, நடுநிலை வெளியே கொண்டு வரப்பட்டுள்ளது (y)

• கட்ட நகர்வு: 0 மணி (0°), அதாவது முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தங்கள் ஒரே கட்டத்தில் உள்ளன

Dyn11 அமைப்பு:

• முதன்மை சுற்று: டெல்டா இணைப்பு (D)

• இரண்டாம் நிலை சுற்று: நட்சத்திர இணைப்பு, நடுநிலை வெளியே கொண்டு வரப்பட்டுள்ளது (y)

• கட்ட நகர்வு: 11 மணி (330°), அதாவது இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தம் முதன்மையை விட 30° பின்தங்குகிறது

இந்த இரு அமைப்புகளும் சீனாவின் பரவல் மாறுதல் மின்மாற்றி சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன; அவற்றின் ஒத்த அலை நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வது ஏற்ற மின்மாற்றியைத் தேர்வு செய்வதற்கான முக்கிய தரிசனங்களுக்கு மிகவும் அவசியம்.

2.1 Yyn0 இன் அடிப்படைக் குறைபாடு: மூன்றாம் ஒத்த அலைகளுக்கு எங்கும் செல்ல இடமில்லை

Yyn0 மின்மாற்றியில், முதன்மை சுற்று நட்சத்திர இணைப்பில் உள்ளது, ஆனால் நடுநிலைப் புள்ளி இல்லை. இது மூன்றாம் ஒத்த அலை மின்னோட்ட அடக்கத்திற்கு ஒரு முக்கிய பிரச்சினையை உருவாக்குகிறது:

• மூன்றாம் ஒத்ததிர்வு மின்னோட்டங்கள் (50 ஹெர்ட்ஸ் அமைப்புகளில் 150 ஹெர்ட்ஸ்) பூஜ்ஜிய-தரவரிசை கூறுகள்—அவை மூன்று கட்டங்களிலும் ஒரே திசையில் பாயும்

• பூஜ்ஜிய-தரவரிசை மின்னோட்டங்கள் பாய நடுத்தர திரும்பு பாதை தேவைப்படும்

• முதன்மை நட்சத்திர இணைப்பிற்கு நடுத்தர புள்ளி இல்லாததால், மூன்றாம் ஒத்ததிர்வு மின்னோட்டங்கள் சுற்றிப் பாய முடியாது

• எனவே, காந்தத்திருத்தும் மின்னோட்டம் சீரான அலைவு வடிவத்தில் இருந்தாலும், உள்ளே உள்ள காந்தப் பாய்வு சப்பற்றதாக மாறும்; இது மூன்றாம் ஒத்ததிர்வு கூறுகளில் செறிவான, துல்லியமற்ற இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தத்தைத் தூண்டும்

• அதேபோல, கீழ்த்தரப் பகுதியில் உள்ள சீரற்ற சுமைகளால் உருவாக்கப்படும் ஒத்ததிர்வு மின்னோட்டங்கள், முதன்மை மின்சக்தி ஆதாரத்திற்குள் திரும்பிப் பாய்வதை திறம்படத் தடுக்க முடியாது

தொழில்நுட்ப விளைவு: Yyn0 மின்மாற்றி, மூன்றாம் வரிசை ஒத்ததிர்வுகளுக்கு ஏதும் இயல்பான ஒத்ததிர்வு மாசு குறைப்பு வசதியை வழங்காது; எனவே, குறிப்பிடத்தக்க சீரற்ற சுமைகளைக் கொண்ட அமைப்புகளுக்கு இது தகுந்த தேர்வு அல்ல.

2.2 Dyn11 சிறப்பு: மூன்றாம் ஒத்ததிர்வுகளைப் பிடிக்கும் டெல்டா வளையம்

டைன்11 மாறுமின்னாக்கியின் டெல்டா-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை சுருள், மூன்றாம் ஒழுங்கு இசையலைகளுக்கு ஒரு மூடிய வளைய பாதையை வழங்குகிறது—இதுவே அதன் இசையலை அடக்குதல் மாறுமின்னாக்கி திறனின் முக்கிய அம்சமாகும்.

இரட்டை அடக்குதல் இயந்திரம்:

1. காந்தப் பாய்வு ரத்து செய்தல்: டெல்டா சுருளில் தூண்டப்படும் மூன்றாம் ஒழுங்கு மின்னோட்டங்கள், இரண்டாம் நிலைப் பக்கத்திலிருந்து வரும் மூன்றாம் ஒழுங்கு காந்த இயக்க விசைக்கு நேரடியாக எதிரான ஆம்பியர்-திருப்பங்களை உருவாக்குகின்றன. இது உள்ளே உள்ள காந்த இசையலை பாய்வை ரத்து செய்கிறது.

2. சுழலும் மின்னோட்ட கூண்டு: டெல்டா சுருளின் ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் தூண்டப்படும் மூன்றாம் ஒழுங்கு மின்னழுத்தங்கள் ஒன்றுக்கொன்று கட்டத்தில் ஒத்திருக்கின்றன. டெல்டா இணைப்பு ஒரு மூடிய வளையத்தை உருவாக்குவதால், இந்த மின்னழுத்தங்கள் டெல்டா சுருள்களுக்குள் ஒரு சுழலும் மூன்றாம் ஒழுங்கு மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த மின்னோட்டம் இசையலை ஆற்றலை உள்ளூரில் சிதறடிக்கிறது மற்றும் அது வெளிப்புற மின்சார வலையிற்குள் நுழைவதைத் தடுக்கிறது.

விளைவு: முக்கிய பாய்வு திட்டமிடப்பட்ட சைனாய்டல் வடிவத்தில் தான் இருக்கிறது, மேலும் இரண்டாம் நிலை கட்ட மின்னழுத்த அலைவுருவம் தரம் Yyn0 மின்மாற்றியை விட மிகவும் சிறப்பாக உள்ளது. இது Dyn11 ஐ சீரற்ற சுமைகளுக்கான மின்மாற்றி தேர்விற்கு முன்னுரிமை தேர்வாக ஆக்குகிறது.

2.3 உயர் வரிசை ஒத்ததன்மை செயல்திறன்

இரு இணைப்பு வகைகளும் உயர் வரிசை ஒத்ததன்மைகளை (எ.கா., 5-வது, 7-வது, 11-வது) சில அளவுக்கு அடக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவற்றின் இயங்கும் முறைகள் வேறுபட்டவை:

செயல்பாட்டு நோக்கங்களுக்காக, பெரும்பாலான பரவல் அமைப்புகளில் 3-வது ஹார்மோனிக் ஆகும் முக்கிய கவலை, மற்றும் இது தான் Dyn11 சிறப்பாக செயல்படும் இடம்.

Dyn11 இணைப்பின் மேம்பாடு மின்னியல் ஹார்மோனிக்ஸ் குறைப்பை மட்டும் மீறிச் செல்கிறது. இங்கே Dyn11, Yyn0-ஐ விட மேம்பட்டுள்ள ஐந்து கூடுதல் அம்சங்கள் உள்ளன:

இந்தக் காரணிகள் டைன்11-ஐ, ஹார்மோனிக் ஃபில்டரிங் டிரான்ஸ்ஃபார்மர் செயல்திறன் மற்றும் இயக்க நெகிழ்வு ஆகிய இரண்டும் முக்கியமாக உள்ள வணிகக் கட்டிடங்கள், தரவு மையங்கள் மற்றும் தொழில்துறை வசதிகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க ஆக்கர்ஷணத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

டைன்11-ன் மிகுந்த நன்மைகளைக் கருதும்போது, வையின்0 என்பது ஏதேனும் நடைமுறைப் பயன்பாட்டை இன்னும் பெற்றுள்ளதா என்று கேட்கலாம்.

வரலாற்று சூழல்: வையின்0 என்பது, குறைந்த நான்லீனியர் சுமைகள் மற்றும் இரண்டாம் நிலையில் ஹார்மோனிக் கவலைகள் கொண்ட பழைய பரப்பு அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. அத்தகைய சூழல்களில், அதன் எளிய கட்டுமானம் மற்றும் பழகிய பாதுகாப்பு ஒருங்கிணைப்பு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கதாகக் கருதப்பட்டன.

தற்போதைய நிலை: சீனாவின் சமீபத்திய தரநிலையான ஜிபி 51348-2019, குடிமக்கள் கட்டிடங்களுக்கான மின்சார வடிவமைப்பு குறித்த குறிப்பிட்ட விதிமுறை, குறிப்பிடத்தக்க ஹார்மோனிக் மூலங்களைக் கொண்ட அமைப்புகளுக்கு டைன்11-ஐ வெளிப்படையாகப் பரிந்துரைக்கிறது. சர்வதேச பரப்புத் துறையில், புதிய நிறுவல்களுக்கான இயல்புநிலைத் தேர்வாக டைன்11-ஐ நோக்கிப் பெரும்பாலான மாற்றம் நிகழ்ந்துள்ளது.

மீதமுள்ள பயன்பாட்டு வழக்குகள்: வையின்0 பின்வருவனவற்றில் இன்னும் காணப்படலாம்:

• மாற்றுவது பொருளாதார ரீதியாக நியாயப்படுத்தப்படாத பழைய அமைப்புகள்

• மிகச் சிறிய திறன் தேவைகள் (100 kVA-க்கு கீழ்) மற்றும் முழுமையாக நேரியல் சுமைகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகள்

• அமைப்பு ஒத்துழைப்பு கட்டுப்பாடுகள் உள்ள குறிப்பிட்ட மறுசீரமைப்பு சூழ்நிலைகள்

இருப்பினும், ஏதேனும் புதிய பரிசோதனை மின்மாற்றி நிறுவலுக்கு, குறிப்பாக நவீன வணிக அல்லது தொழில்துறை வசதிகளுக்கு சேவை செய்யும் நிறுவல்களுக்கு, தொழில்நுட்ப ஒப்புதல் Dyn11-ஐ வலியுறுத்துகிறது.

கே1: Dyn11 மின்மாற்றி, Yyn0 மின்மாற்றியை விட ஒத்த அலை குறைப்பில் ஏன் சிறந்தது?

Dyn11 மின்மாற்றியின் டெல்டா-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை சுற்று, மூன்றாம் ஒத்த அலை மின்னோட்டங்களுக்கு ஒரு மூடிய சுற்று ஓட்ட பாதையை வழங்குகிறது. இந்த மின்னோட்டங்கள் டெல்டா சுற்றுகளுக்குள் ஓடி, காந்த ரீதியாக ரத்து செய்யப்படுகின்றன, இதனால் ஒத்த அலை திரிபு இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்த அலைவரிசையில் அல்லது முதன்மை மின்சார வலையில் பரவுவது தடுக்கப்படுகிறது. Yyn0 மின்மாற்றியின் ஸ்டார்-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை மற்றும் நியூட்ரல் புள்ளி இல்லாத அமைப்பு இந்த சுற்று ஓட்ட பாதையை வழங்க முடியாது, எனவே மூன்றாம் ஒத்த அலை அடக்கத்தில் அது இயல்பாகவே குறைவானது.

கேள்வி 2: சுழிய-தொடர் தடையின் அடிப்படையில் Dyn11 மற்றும் Yyn0 மின்மாற்றி இணைப்புகளுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு என்ன?

Yyn0 மின்மாற்றியின் சுழிய-தொடர் தடை மிகவும் அதிகமாக இருக்கிறது, ஏனெனில் முதன்மைப் பக்கத்தில் சுழிய-தொடர் மின்னோட்டங்களுக்கு நடுநிலை திரும்பு பாதை இல்லை. இந்த அதிக தடை ஒற்றை-கடத்தி குறுக்கீட்டு மின்னோட்டங்களைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் பாதுகாப்பு உணர்வைக் குறைக்கிறது. மாறாக, Dyn11 மின்மாற்றியின் டெல்டா இணைப்பு சுழிய-தொடர் ஒழுங்குமுறை மற்றும் குறுக்கீட்டு மின்னோட்டங்களுக்கு மிகக் குறைந்த சுழிய-தொடர் தடை பாதையை வழங்குகிறது, இது ஒழுங்குமுறை அடக்கத்தையும் குறுக்கீடு கண்டறிதலையும் மேம்படுத்துகிறது.

கேள்வி 3: Yyn0 மின்மாற்றியை UPS மற்றும் LED விளக்குச் சுமைகளுடன் கொண்ட வணிகக் கட்டிடங்களில் பயன்படுத்தலாமா?

தொழில்நுட்ப ரீதியாக சாத்தியமானாலும், இது கண்டிப்பாக விரும்பத்தகாதது. யுபிஎஸ் (UPS) அமைப்புகள், LED இயக்கிகள் மற்றும் பிற ஸ்விட்ச்-மோட் மின்சார வழங்கல் அமைப்புகள் மூன்றாம் ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்களை மிகுதியாக உருவாக்குகின்றன. Yyn0 மின்மாற்றி இந்த மின்னோட்டங்களை திறம்பட தடுக்க முடியாது; இதனால் மின்னழுத்த அலைவடிவங்கள் மாறுபடுகின்றன, நியூட்ரல் கடத்திகள் அதிக வெப்பத்திற்கு உள்ளாகின்றன, மேலும் மின்மாற்றியின் ஆயுள் குறைகிறது. GB 51348-2019 இந்த வகை பயன்பாடுகளுக்கு Yyn0 ஐ பயன்படுத்தக் கூடாது என வெளிப்படையாக பரிந்துரைக்கிறது; தொழில் தரத்தின் சிறந்த நடைமுறையானது Dyn11 மின்மாற்றியை தேர்வு செய்வதை வலியுறுத்துகிறது.

கேள்வி 4: Dyn11 மின்மாற்றியின் ஆரம்ப விலை, Yyn0 மின்மாற்றியை விட அதிகமாகுமா?

Dyn11 மின்மாற்றியின் ஆரம்ப வாங்கு விலை, அதன் சமமான Yyn0 மின்மாற்றியை விட சிறிது அதிகமாக இருக்கும்; இதற்கு காரணம் கூடுதல் சுற்று மின்காப்பு மற்றும் இணைப்பு சிக்கலான அமைப்பு. ஆனால், இந்தச் சிறிய விலை உயர்வு, சிறந்த ஹார்மோனிக் அடக்கம், குறைந்த இழப்புகள் (இல்லாத சுமை மற்றும் சுமை இழப்புகளில் ஏறத்தாழ 10–20% சேமிப்பு), மேம்பட்ட மிகைச்சுமை தாங்குதிறன் மற்றும் 20–30 ஆண்டுகள் சேவை ஆயுளில் மொத்த உரிமை செலவில் குறைப்பு ஆகியவற்றால் எளிதில் நியாயப்படுத்தப்படுகிறது.

கே5: எனது தொழில்துறை வசதிக்கு சரியான மின்மாற்றி வெக்டர் குழுவை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது?

ஹார்மோனிக் குறைப்புக்காக சரியான மின்மாற்றி இணைப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, பின்வரும் முடிவெடுப்புக் காரணிகளைக் கவனியுங்கள்:

• அனைத்து நேரியலற்ற சுமைகளையும் (VFDகள், ரெக்டிஃபையர்கள், UPSகள், சார்ஜர்கள்) அடையாளம் காணவும், மொத்த ஹார்மோனிக் திரிபு அளவுகளை மதிப்பிடவும்

• மூன்றாம் ஹார்மோனிக் திரிபு மொத்த சுமை மின்னோட்டத்தின் 5%ஐ மிகைப்படுத்தினால், Dyn11 கட்டாயமாகும்

• நியூட்ரல் சுமையை மதிப்பீடு செய்யவும்—Yyn0 ஆனது கட்டமைப்பு மின்னோட்டத்தின் 25%ஐ மிகைப்படுத்தும் நியூட்ரல் மின்னோட்டங்களை ஆதரிக்க முடியாது

• உள்ளூர் விதிமுறை தேவைகளைச் சரிபார்க்கவும் (GB 51348-2019 வணிகக் கட்டிடங்களுக்கு Dyn11ஐ பரிந்துரைக்கிறது)

• உணர்திறன் மிகுந்த சாதனங்களுக்கு (மருத்துவ படம் உருவாக்கம், தரவு மையங்கள்), Dyn11 சிறந்த மின்னழுத்த அலை வடிவத் தரத்தை வழங்குகிறது

• முற்றிலும் நேரியல் சுமைகளுக்கு (எதிர்த்தடை வெப்பப்படுத்தல், பாரம்பரிய மோட்டார்கள்) 100 kVAக்கு கீழ் இருந்தால், Yyn0ஐ பழைய சூழல்களில் மட்டுமே கருதலாம்

முக்கிய முடிவு

தரமான ஒழுங்குமுறை சீர்படுத்தலுக்கு தேவையான நவீன பயன்பாடுகளுக்கு Dyn11 மற்றும் Yyn0 மின்மாற்றி இணைப்புகளுக்கு இடையேயான தேர்வு தெளிவாக உள்ளது. Dyn11 மின்மாற்றியின் டெல்டா-இணைக்கப்பட்ட முதன்மை சுற்று, மூன்றாம் ஒழுங்கு சுழற்சி மின்னோட்ட வளையத்தை உள்ளடக்கிய இயற்பியல் வழிமுறையை தன்னிலேயே கொண்டுள்ளது — இதை Yyn0 மின்மாற்றி எவ்வாறும் நகலெடுக்க முடியாது. இன்றைய காலத்தில் பெரும்பாலான வணிகக் கட்டிடங்கள், தரவு மையங்கள், சுகாதார வசதிகள் மற்றும் தொழில்துறைத் தாவளங்கள் ஆகியவை அனைத்தும் கட்டுப்படுத்தப்படாத சுற்றுகளை (nonlinear loads) சேவை செய்வதால், Dyn11 மின்மாற்றியின் ஒழுங்குமுறை சீர்படுத்தல் செயல்திறன் தெளிவாக மேம்பட்டதாகும்.

செயல்பாட்டு தேர்வு வழிகாட்டுதல்கள்

இறுதி பரிந்துரை

அனைத்து புதிய பரிமாற்றி தேர்வுகளுக்கும், Dyn11 ஐ இயல்புநிலை வெக்டர் குழுவாக குறிப்பிடவும். இதன் சிறிய கூடுதல் செலவு, சிறப்பான ஹார்மோனிக் அடக்கம், குறைந்த ஆயுள் இழப்புகள், மேம்பட்ட பாதுகாப்பு உணர்திறன் மற்றும் நவீன தரநிலைகளுக்கான ஒத்துழைப்பு ஆகியவற்றால் மிகவும் மிகைப்படுத்தப்படுகிறது. Yyn0 இணைப்பு என்பது பழைய அமைப்புகளை பராமரிப்பதற்காகவோ அல்லது அனைத்து தொழில்நுட்ப மற்றும் வணிக காரணிகளும் முழுமையாக மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட மிகவும் சிறப்பு பயன்பாடுகளுக்காகவோ மட்டுமே ஒதுக்கப்பட வேண்டும்.