यह थ्री-फ़ेज़ पावर कैलकुलेटर कैसे काम करता है
लगभग सारे औद्योगिक लोड, बड़ी इमारतें, EV फ़ास्ट और वॉलबॉक्स चार्जर, कुछ किलोवाट से बड़े हीट पंप और हर पावर प्लांट थ्री-फ़ेज़ बिजली पर चलते हैं। इसका गणित आसान है, बस दो जोड़ी मात्राओं को अलग रखना होता है: लाइन वोल्टेज और करंट (जो आप तारों के बीच और हर तार में नापते हैं) और फ़ेज़ वोल्टेज और करंट (जो लोड की हर वाइंडिंग या एलिमेंट पर पड़ता है)।
चुनें कि आपको करंट से पावर निकालनी है या पावर से करंट, लाइन-से-लाइन वोल्टेज और पावर फ़ैक्टर डालें, और स्टार (वाई) या डेल्टा लोड चुनें। मोटरों के लिए आप शाफ़्ट आउटपुट और दक्षता डाल सकते हैं, और कैलकुलेटर उल्टा हिसाब लगाकर बिजली का इनपुट निकाल देता है। नतीजों में रियल, अपैरेंट और रिएक्टिव पावर, लाइन और फ़ेज़ मान, प्रति फ़ेज़ इम्पीडेंस, सुझाया गया ब्रेकर साइज़, उतनी ही पावर के लिए सिंगल-फ़ेज़ करंट, और 208 V से 33 kV तक सभी मानक वोल्टेज पर करंट की तालिका शामिल है।
फ़ॉर्मूले
उदाहरण: 400 V पर 32 A का सॉकेट
डिफ़ॉल्ट इनपुट एक यूरोपीय 400 V सप्लाई है, जिसमें हर लाइन पर 32 A और 0.9 पावर फ़ैक्टर है, लोड स्टार में जुड़ा है:
- रियल पावर: 1.732 × 400 × 32 × 0.9 = 19.95 kW
- अपैरेंट पावर: 22.17 kVA; रिएक्टिव पावर 9.66 kVAr
- हर वाइंडिंग पर 400 ÷ 1.732 = 231 V आता है और उसमें 32 A बहता है (प्रति फ़ेज़ इम्पीडेंस 7.2 Ω)
- 92% दक्षता वाली मोटर शाफ़्ट पर 18.4 kW (24.6 hp) देगी
- यही 20 kW एक 230 V फ़ेज़ पर चलाने के लिए लगभग 96 A चाहिए, यानी तीन गुना करंट
नतीजों को कैसे पढ़ें
- लाइन करंट से केबल, ब्रेकर और कॉन्टैक्टर का साइज़ तय होता है।
- फ़ेज़ मान खुद लोड के लिए मायने रखते हैं: वाइंडिंग का इंसुलेशन, हीटर एलिमेंट, मोटर की नेमप्लेट (जैसे “230 V Δ / 400 V Y”)।
- वेवफ़ॉर्म चार्ट तीनों फ़ेज़ वोल्टेज को 120° के अंतर पर दिखाता है। हर पल इनका जोड़ शून्य होता है, इसीलिए संतुलित लोड में न्यूट्रल करंट नहीं बहता।
- बार चार्ट आपकी पावर के लिए मानक वोल्टेज पर करंट की तुलना करता है: वोल्टेज ज़्यादा, तो करंट कम और केबल पतली।
मानक थ्री-फ़ेज़ वोल्टेज
| लाइन-से-लाइन | फ़ेज़ (स्टार) | कहां |
|---|---|---|
| 208 V | 120 V | अमेरिका की व्यावसायिक इमारतें |
| 400 V | 230 V | यूरोप और ज़्यादातर IEC देश |
| 415 V | 240 V | UK, ऑस्ट्रेलिया (नॉमिनल 400 V ±) |
| 480 V | 277 V | अमेरिकी उद्योग |
| 600 V | 347 V | कनाडा |
| 690 V | 400 V | बड़ी मोटरें, पवन टरबाइन |
| 11–33 kV | 6.4–19 kV | मीडियम-वोल्टेज वितरण, पवन फार्म और सोलर पार्क |
400 V पर आम लोड का करंट
| लोड | पावर | PF | लाइन करंट |
|---|---|---|---|
| 11 kW EV वॉलबॉक्स | 11 kW | 0.99 | 16 A |
| 22 kW EV वॉलबॉक्स | 22 kW | 0.99 | 32 A |
| 15 kW हीट पंप | 5 kW बिजली | 0.95 | 7.6 A |
| 7.5 kW मोटर (IE3, η 90%) | 8.3 kW इनपुट | 0.82 | 14.7 A |
| 55 kW मोटर (η 94%) | 58.5 kW इनपुट | 0.86 | 98 A |
टिप्स
- फ़ेज़ संतुलित रखें। असमान रूप से बंटे सिंगल-फ़ेज़ लोड से न्यूट्रल करंट और वोल्टेज असंतुलन पैदा होता है; इन्हें L1–L3 पर बांटें।
- मोटर की नेमप्लेट पर कनेक्शन देखें: “230/400 V” वाली मोटर 400 V नेटवर्क पर स्टार में और 230 V पर डेल्टा में जोड़नी होती है।
- स्टार–डेल्टा स्टार्टिंग में मोटर स्टार में शुरू होकर डेल्टा में जाती है, जिससे स्टार्टिंग करंट लगभग एक तिहाई रह जाता है।
- पावर फ़ैक्टर का हिसाब kVA से kW कैलकुलेटर से लगाएं, और अकेले एलिमेंट के लिए ओम का नियम इस्तेमाल करें।
- यहां दिखाया गया ब्रेकर साइज़ सिर्फ़ मोटा अनुमान है; केबल का साइज़, लंबाई, ग्रुपिंग और स्थानीय नियम इससे ऊपर हैं।
सीमाएं
मॉडल संतुलित, साइनसॉइडल थ्री-फ़ेज़ सिस्टम मानता है। असंतुलित लोड, ड्राइव और रेक्टिफ़ायर से पैदा होने वाले हार्मोनिक्स, लंबी केबल में वोल्टेज ड्रॉप और मोटर के स्टार्टिंग करंट के लिए अलग से विश्लेषण चाहिए। मोटरों की दक्षता और पावर फ़ैक्टर लोड के साथ बदलते हैं, इसलिए ज़रूरत से बड़ी मोटरों के लिए आंशिक लोड वाले मान इस्तेमाल करें।
तरीका और मान्यताएँ
संतुलित थ्री-फ़ेज़ पावर: P = √3 · VL · IL · cos φ (यानी 3 · Vph · Iph · cos φ)। एपेरेंट पावर S = √3 · VL · IL; रिएक्टिव Q = √(S² − P²)। मोटर के लिए बिजली इनपुट = शाफ़्ट पावर ÷ दक्षता।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
थ्री-फ़ेज़ पावर का फ़ॉर्मूला क्या है?
32 A थ्री-फ़ेज़ कितने kW होता है?
22 kW थ्री-फ़ेज़ कितने एम्पियर होता है?
स्टार (वाई) और डेल्टा में क्या फ़र्क है?
फ़ेज़ वोल्टेज 230 V होने पर लाइन वोल्टेज 400 V क्यों होता है?
थ्री-फ़ेज़ बिजली इस्तेमाल ही क्यों करें?
स्रोत और संदर्भ
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