محول سكوت-تي

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

محول سكوت -تي أو وصلة سكوت هو نوع من الدوائر الكهربائية يُستخدم لإنتاج طاقة كهربائية ثنائية الطور (2  φ،  دوران الطور 90 درجة) [ 1 ] من مصدر ثلاثي الطور (3  φ،  دوران الطور 120 درجة)، أو العكس. توزع وصلة سكوت الحمل المتوازن بالتساوي بين أطوار المصدر. اخترع المهندس تشارلز ف. سكوت من شركة وستنجهاوس محول سكوت ثلاثي الطور في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر لتجاوز محول توماس إديسون الدوار الأكثر تكلفة ، وبالتالي السماح لمحطات توليد الطاقة ثنائية الطور بتشغيل محركات ثلاثية الطور. [ 2 ]

الترابط البيني

في وقت الاختراع، كانت أحمال المحركات ثنائية الطور موجودة أيضًا، وقد سمحت وصلة سكوت بتوصيلها بمصادر الطاقة ثلاثية الطور الأحدث بتيارات متساوية على الأطوار الثلاثة. [ 3 ] كان هذا مفيدًا للحصول على انخفاض متساوٍ في الجهد، وبالتالي تنظيم جهد المولد الكهربائي بشكل عملي ، حيث لا يمكن تغيير الأطوار بشكل منفصل في آلة ثلاثية الطور. اعتمد نظام الطاقة متعدد الأطوار الأصلي لنيكولا تيسلا على مكونات ثنائية الطور بسيطة البناء بأربعة أسلاك. مع ازدياد مسافات النقل، أصبح نظام الطاقة ثلاثي الطور الأكثر كفاءة في خطوط النقل أكثر شيوعًا. يمكن نقل الطاقة ثلاثية الطور بثلاثة أسلاك فقط، بينما تتطلب أنظمة الطاقة ثنائية الطور أربعة أسلاك، سلكان لكل طور. تعايشت مكونات 2φ و3 φ لسنوات عديدة، وسمحت وصلة محول سكوت-تي بربطها ببعضها.  

التفاصيل الفنية

وصلة سكوت القياسية من 3  φ إلى 2  φ

بافتراض أن الجهد المطلوب متساوٍ على جانبي التيار ثنائي وثلاثي الأطوار، يتكون توصيل محول سكوت-تي (الموضح على اليمين) من محول رئيسي بنسبة 1:1 ذي نقطة مركزية، T1، ومحول مساعد بنسبة √3 / 2 (≈86.6%)، T2. يتم توصيل الجانب ذي النقطة المركزية من T1 بين طورين من أطوار التيار ثلاثي الأطوار. ثم يتم توصيل نقطة مركزه بأحد طرفي الجانب ذي عدد اللفات الأقل من T2، بينما يتم توصيل الطرف الآخر بالطور المتبقي. بعد ذلك، يتم توصيل الجانب الآخر من المحولين مباشرةً بزوجي أسلاك نظام ثنائي الأطوار رباعي الأسلاك.

الأحمال غير المتوازنة

تستهلك المحركات ثنائية الطور طاقة ثابتة، تمامًا كما تفعل المحركات ثلاثية الطور، لذا يتم تحويل الحمل ثنائي الطور المتوازن إلى حمل ثلاثي الطور متوازن. مع ذلك، إذا لم يكن الحمل ثنائي الطور متوازنًا (أي أن الطاقة المسحوبة من أحد الطورين أكبر من الأخرى)، فلن تتمكن أي مجموعة من المحولات (بما في ذلك محولات سكوت-تي) من استعادة التوازن: إذ يؤدي عدم توازن التيار في جانب الطورين إلى عدم توازنه في جانب الطورين. ولأن الحمل ثنائي الطور النموذجي كان محركًا، فقد افترض أن التيار في الطورين متساوٍ بطبيعته أثناء تطوير محولات سكوت-تي.

في خمسينيات القرن الماضي، حاول البعض إحياء وصلة سكوت كوسيلة لتشغيل خطوط السكك الحديدية الكهربائية أحادية الطور من مصادر الطاقة ثلاثية الطور. لن تُحقق المخططات البسيطة (مثل توصيل كل مخرج من مخرجي الطورين بوحدة مختلفة ) توازنًا في التيار على الشبكة ثلاثية الطور إلا إذا كان كل طور من أطوار المخرج يُغذي محركًا بنفس الحمل. سيُلاحظ الفرق اللحظي في الحمل على القسمين كاختلال في إمداد الطاقة ثلاثي الطور؛ ولا يُمكن تنعيمه باستخدام المحولات وحدها. [ 4 ]

ترتيب متتالي

وصلة سكوت 3φ  إلى  3φ

يمكن أيضًا استخدام وصلة محول سكوت-تي في ترتيب T-to-T متقابل لتوصيل ثلاثي الأطوار. يوفر هذا الترتيب تكلفةً في المحولات منخفضة القدرة نظرًا لتوصيل ملفين T بمحول ثانوي ثنائي الملفات T بدلاً من المحول التقليدي ثلاثي الملفات الابتدائي إلى ثلاثي الملفات الثانوي. في هذا الترتيب، يكون مأخذ التعادل X0 في منتصف محول الإثارة الثانوي (انظر إلى اليمين). يُثار التساؤل حول استقرار الجهد في هذا الترتيب T-to-T مقارنةً بالمحول التقليدي ثلاثي الملفات الابتدائي إلى ثلاثي الملفات الثانوي، حيث أن معاوقة "الوحدة" للملفين (الابتدائي والثانوي، على التوالي) لا تكون متطابقة في تكوين T-to-T، بينما تكون معاوقة الملفات الثلاثة (الابتدائي والثانوي، على التوالي) متطابقة في تكوين ثلاثي المحولات، إذا كانت المحولات الثلاثة متطابقة.

تشهد محولات التوزيع ثلاثية الطور (المعروفة أيضًا باسم "محولات التوزيع على شكل حرف T") استخدامات متزايدة. يجب أن يكون الملف الابتدائي موصولًا على شكل دلتا (Δ)، بينما يمكن أن يكون الملف الثانوي موصولًا على شكل دلتا أو على شكل نجمة ( Y )، حسب اختيار العميل، مع استخدام X0 كموصل محايد في حالة توصيل النجمة. عادةً ما يتم توفير نقاط توصيل لكلا الحالتين. تبلغ السعة القصوى المعتادة لمثل هذه المحولات 333  كيلو فولت أمبير (ثلث ميغاواط عند معامل قدرة يساوي واحدًا ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دليل محول التوزيع، GET-2485T . هيكوري، كارولاينا الشمالية: شركة جنرال إلكتريك. 1996. ص  64.
  2. ↑ باسير، هارولد سي. (1953). مصنّعو الأجهزة الكهربائية، 1875-1900 . هارفارد. ص 315. 
  3. ↑ "كل شيء عن الدوائر" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-08-04 .
  4. ↑ برايس، ج. س. (يناير 1957). "إمداد الطاقة لتزويد السكك الحديدية بالكهرباء ذات التردد التجاري". معاملات AIEE، الجزء الثاني: التطبيقات والصناعة . 75 (6): 432-445 .  مع ذلك، تجدر الإشارة إلى المناقشة المستفيضة التي تلي المقال. يوضح هـ.  ف. براون أن العائق الرئيسي أمام كهربة السكك الحديدية في البلدان ذات الشبكات الكهربائية المتطورة ليس عدم التوازن المرتبط بأحمال السكك الحديدية أحادية الطور، بل تداخل الاتصالات الناتج عن التيارات الشاردة.