في التنشئة المتقدمة والتكنولوجية اليوم، أصبحت قوة التيار الكهربي أكثر من مجرد ضرورة بشرية، يستخدم الناس التيار الكهربي للتدفئة والتبريد واستخدام الكمبيوتر وغير ذلك الكثير.

على غرار الأجهزة المحمولة والمنزلية، لا يمكنك العمل وتكون منتجًا دون توصيل أجهزتك أو شحن هواتفك المحمولة في يوم واحد، ومن ثم، فقد أعادت الكهرباء ضبط حياتنا منذ يوم اكتشافها.

اليوم تمثل الولايات المتحدة أحد القادة الاقتصاديين في سوق الطاقة العالمي البالغ قيمته 6 تريليون دولار.

في عام 2018، كان الاستخدام التيار الكهربي للمراوح ومعدات تكييف الهواء لتبريد المساحات الداخلية للمنازل هو أكبر استخدام منفرد للكهرباء من قبل القطاع السكني في الولايات المتحدة، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، ومن هنا ظهر مصطلح جديد وهو التيار الكهربي أحادي الطور والتيار ثلاثي الطور.

وفي هذه المقالة، سنتناول الفرق بين الطاقة ثلاثية الطور والطاقة أحادية الطور، ولماذا معظم الناس يفضّلون الطاقة ثلاثية الطور على الطاقة أحادية الطور؟

ما هو الطور في الكهرباء؟

الطور هي التيار، أو الجهد بين السلك الموجود وكذلك الكبل المحايد، سيتم تحليل شكل الموجة للإشارات الإلكترونية بواسطة مرسمة الذبذبات، وهو جهاز رقمي يرسم رسمًا بيانيًّا يوضّح جهد الإشارة اللحظي كدالة للوقت.

علاوة على ذلك، تعتمد المرحلة على توزيع الحمل الكهربائي المقابل لنوع الوحدة، سواء كانت طاقة أحادية الطور أو ثلاثية الطور.

التيار الكهربي أحادي الطور له طاقة أقل، وتتطلب سلكين؛ بينما يتطلب التيار الكهربي ثلاثي الطور ثلاثة أو أربعة أسلاك.

ما هي قوة طاقة التيار الكهربي أحادية الطور؟

تعمل طاقة التيار الكهربي  أحادية الطور على تغيير جهد إمداد طاقة التيار المتردد بواسطة نظام ما، وفي كثير من الأحيان، تُعرف الطاقة أحادية الطور باسم “الجهد السكني”، نظرًا لأنها تستخدم في معظم المنازل.

في توزيع الطاقة، تستخدم أحادي الطور والأسلاك المحايدة، حيث يحمل سلك الطور الحمل الحالي، بينما يوفر السلك المحايد مسارًا يعود فيه التيار.

يخلق موجة جيبية واحدة (جهد منخفض)، يبدأ الجهد المشترك للطاقة أحادية الطور عند 230 فولت، كما أن تردده يقترب من 50 هرتز.

تتطلب المحركات أحادية الطور دوائر إضافية للعمل نظرًا لأن الإمداد أحادي الطور المتصل بمحرك التيار المتردد لا يولد مجالًا مغناطيسيًّا دوارًا، إن خرج الطاقة لمصدر أحادي الطور ليس ثابتًا، مما يعني أن إمداد الجهد به يرتفع وينخفض.

ما هي مزايا استخدام طاقة التيار الكهربي أحادية الطور؟

تقوم طاقة التيار الكهربي أحادية الطور بتوليد الكهرباء للمنازل السكنية والإمدادات المنزلية، نظرًا لأن معظم الأجهزة لا تتطلب سوى قدرًا صغيرًا من الطاقة لتعمل، بما في ذلك المراوح والسخانات والتلفزيون والثلاجة والأضواء.

التصميم والتشغيل عادي، ويحتوي على وحدة خفيفة الوزن ومضغوطة، والتي سيكون التيار عبرها أقل عندما يكون انتقال الجهد عاليًا.

بسبب انخفاض I2R، فإن التيار منخفض، بمعنى، تضمن الطاقة أحادية الطور أن تعمل الوحدة على النحو الأمثل مع زيادة كفاءة ناقل الحركة.

من الأفضل استخدام الطاقة أحادية الطور مع وحدات حصانية جزئية أو منخفضة تصل إلى 5 حصان.

ما هي عيوب استخدام طاقة التيار الكهربي أحادية الطور؟

تحتاج المحركات الصغيرة أحادية الطور إلى دوائر إضافية مثل مشغلات المحرك (على غرار المكثفات البادئة في المراوح والمضخات)، نظرًا لأن إمدادها أحادي الطور غير كافٍ لبدء التشغيل الأولي.

تتطلب المحركات الصناعية أحمالًا إلكترونية ثقيلة، لا يمكن تشغيله على توريد أحادي الطور.

ما هي قوة التيار الكهربي ثلاثية الطور؟

توفر طاقة التيار الكهربي ثلاثية الطور ثلاث تيارات متناوبة، مع ثلاث خدمات كهربائية منفصلة، تصل كل ساق من التيار المتردد إلى أقصى جهد، مفصولة بثلث الوقت فقط في دورة كاملة.

بعبارة أخرى، يظل خرج طاقة التيار الكهربي لقوة ثلاثية الطور ثابتًا، ولا ينخفض ​​أبدًا إلى الصفر.

في مزود الطاقة ثلاثي الطور، يتطلب أربعة أسلاك، أي سلك محايد واحد وأسلاك بثلاثة موصلات، هذه الأسلاك الموصلة الثلاثة تبعد 120 درجة عن بعضها البعض، وكل إشارة طاقة تيار متردد هي 1200 خارج الطور مع بعضها البعض.

ما هي مزايا طاقة التيار الكهربي ثلاثية الطور؟

قم بتشغيل الأحمال الكبيرة بسهولة، تفضل الأحمال التجارية والصناعية مصدر طاقة ثلاثي الطور لأنه يتطلب المزيد من الأحمال الإلكترونية الثقيلة.

لا تتطلب أي مبتدئين للمحركات ثلاثية الطور المستخدمة في الصناعات الكبيرة، حيث إنها تمتلك فرق طور كافٍ لتوفير عزم دوران أوّلي لبدء تشغيل المحرك.

يتطلب مصدر الطاقة ثلاثي الطور مواد موصلة أقل لنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية، ومن ثم فإنه يصبح أكثر اقتصادًا عندما يتحدث عن التكاليف.

مع زيادة عدد المراحل في النظام يصبح جهد التيار المستمر للقدرة ثلاثية الأطوار أكثر سلاسة وأكثر فائدة.

ما هي عيوب طاقة التيار الكهربي ثلاثية الطور؟

نظرًا لأن جهد النظام مرتفع جدًّا، فإن مصادر الطاقة والمحركات ثلاثية الطور تحافظ على تكلفة عزل عالية، يعتمد العزل على جهد الوحدة، بينما يعتمد حجم السلك على التيار.

لا تستطيع وحدات الطاقة ثلاثية الطور التعامل مع الحمل الزائد، بمعنى عندما ينتج عن ذلك ضرر، تكون تكلفة الإصلاح أعلى لأن تغيير المكونات الفردية يعد مكلفًا.

ما هي الاختلافات بين طاقة التيار الكهربي أحادية الطور وطاقة التيار الكهربي ثلاثية الطور؟

في مصدر طاقة التيار الكهربي أحادي الطور، لا يتطلب سوى سلكين، وهما الطور والمحايد، من ناحية أخرى، يعمل مصدر الطاقة ثلاثي الطور فقط من خلال ثلاثة أسلاك، بما في ذلك الأسلاك ثلاثية الموصلات والسلك المحايد.

وبالتالي يتم تقليل تكاليف الكابلات والتركيب الكلي عندما تقوم بتوصيل طاقة ثلاثية الطور مباشرة إلى خزانات الخادم الخاص بك.

وفيما يلي بعض الاختلافات بين التيار أحادي الطور وثلاثي الطور

• عدد الفولتات

في مصدر طاقة أحادي الطور، يكفي فقط 230 فولت، في حين أن مصدر الطاقة ثلاثي الطور يصل إلى 415 فولت.

• أماكن استخدامها

عادة ما تستخدم المنازل السكنية مصدر طاقة أقل، مما يتطلب كمية أقل من الطاقة لتشغيل أجهزتك المحمولة والأجهزة المنزلية، وبالتالي فهي تستخدم طاقة أحادية الطور، في المقابل تتطلب الشركات التجارية والصناعية حمولة إلكترونية أثقل، وبالتالي فهي تستخدم مصدر طاقة ثلاثي الطور لتعمل.

• الكفاءة

لا يمكن أن تبدأ الطاقة أحادية الطور من تلقاء نفسها، مما يتطلب أجهزة خارجية مثل Motor Startups، على عكس ذلك يمكن أن تبدأ الطاقة ثلاثية الطور من تلقاء نفسها دون الحاجة إلى أي أجهزة خارجية، أيضًا يمكنها عكس اتجاهين موصلين.

• القدرة على توفير الاحتياجات من الطاقة

يولد مصدر الطاقة أحادي الطور كمية أقل من الكهرباء لدعم المنازل والشركات غير الصناعية، في حين أن الطاقة ثلاثية الطور تزود شبكات الطاقة ومراكز البيانات والطائرات والسفن وأحمال إلكترونية أخرى أكبر من 1000 واط.

الخلاصة :-

لقد قمنا  بشرح التيار الكهربى الذي يمكن أن يتم انتاجة عن طريق الطاقة الشمسية وهو توليد الكهرباء من أشعة الشمس. وقد يكون ذلك مباشرة باستخدام الألواح الضوئية الجهدية أو غير مباشرا عن طريق تركيز أشعة الشمس حيث تقوم أشعة الشمس بتسخين مائع مثل الزيت أو الماء أو مصهور الملح، واستخدامه لإنتاج الطاقة.