Three-phase power is a widely used method for generating and transmitting electricity, but the calculations you’ll need to perform are a little more complicated than for single-phase systems. That said, there isn’t much extra you have to do when working with three-phase power equations, so you’ll be able to solve whatever three-phase power problem you’ve been assigned easily. The main things you’ll need to do are find the current given the power in a circuit or vice-versa.
TL;DR (Too Long; Didn't Read)
Perform a three-phase power calculation using the formula:
P = √3 × pf × I × V
Where pf is the power factor, I is the current, V is the voltage and P is the power.
Single-Phase vs. Three-Phase Power
Single- and three-phase power are both terms describing alternating current (AC) electricity. The current in AC systems continually varies in amplitude (i.e., size) and direction, and this variation generally takes the shape of a sine wave. This means it smoothly varies with a series of peaks and valleys, described by the sine function. In single-phase systems, there is only one such wave.
Two-phase systems split this into two. Each section of current is out of phase with the other by half a cycle. So when one of the waves describing the first part of the alternating current is at its peak, the other is at its minimum value.
Two-phase power isn’t common, though. Three-phase systems use the same principle of splitting the current into out-of-phase components, but with three instead of two. The three parts of the current are out of phase by a third of a cycle each. This creates a more complicated pattern than two-phase power, but they cancel each other out in the same way. Each part of the current is equal in size but opposite in direction to the other two parts combined.
Three-Phase Power Formula
The most important three-phase power equations relate power (P, in watts) to current (I, in amps), and depend on the voltage (V). There is also a “power factor” (pf) in the equation that takes account for the difference between the real power (which performs useful work) and the apparent power (which is supplied to the circuit). Most types of three-phase power calculations are performed using this equation:
P = √3 × pf × I × V
This simply states that the power is the square root of three (around 1.732) multiplied by the power factor (generally between 0.85 and 1, see Resources), the current and the voltage. Don’t let all the symbols scare you off using this equation; once you put all the relevant pieces into the equation, it’s easy to use.
Converting kW to Amps
Let’s say you have a voltage, a total power in kilowatts (kW) and a power factor, and you want to know the current (in amps, A) in the circuit. Re-arranging the power calculation formula above gives:
I = P / (√3 × pf × V)
If your power is in kilowatts (i.e., thousands of watts) it’s best to either convert it to watts (by multiplying by 1,000) or keep it in kilowatts make sure your voltage is in kilovolts (kV = volts ÷ 1,000). For example, if you have a 0.85 power factor, 1.5 kW of power and a voltage of 230 V, simply quote your power as 1,500 W and calculate:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1,500 W / √3 × 0.85 × 230 V
= 4.43 A
Equivalently, we could have worked with kV (noting that 230 V = 0.23 kV), and found the same:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1.5 kW / √3 × 0.85 × 0.23 kV
= 4.43 A
Converting Amps to kW
For the reverse process, use the form of the equation given above:
P = √3 × pf × I × V
Simply multiply your known values together to find the answer. For example, with I = 50 A, V = 250 V and pf = 0.9, this gives:
P = √3 × pf × I × V
= √3 × 0.9 × 50 A × 250 V
= 19,486 W
Since this is a big number, convert to kW using (value in watts) / 1000 = (value in kilowatts).
19,486 W / 1000 = 19.486 kW
تھری فیز پاور بجلی پیدا کرنے اور منتقل کرنے کے لیے ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ طریقہ ہے، لیکن آپ کو جن حسابات کو انجام دینے کی ضرورت ہوگی وہ سنگل فیز سسٹم کے مقابلے میں قدرے پیچیدہ ہیں۔ اس نے کہا، تھری فیز پاور مساوات کے ساتھ کام کرتے وقت آپ کو زیادہ کچھ نہیں کرنا پڑتا ہے، لہذا آپ آسانی سے جو بھی تھری فیز پاور مسئلہ آپ کو تفویض کیا گیا ہے اسے حل کرنے کے قابل ہو جائیں گے۔ آپ کو جو اہم کام کرنے کی ضرورت ہے وہ ہیں کرنٹ کو سرکٹ میں یا اس کے برعکس تلاش کرنا۔
TL؛ DR (بہت لمبا؛ نہیں پڑھا)
فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے تین فیز پاور کیلکولیشن کریں:
P = √3 × pf × I × V
جہاں پی ایف پاور فیکٹر ہے، I کرنٹ ہے، V وولٹیج ہے اور P پاور ہے۔
سنگل فیز بمقابلہ تھری فیز پاور
سنگل اور تھری فیز پاور دونوں اصطلاحات ہیں جو الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) بجلی کو بیان کرتی ہیں۔ AC سسٹمز میں کرنٹ مسلسل طول و عرض (یعنی سائز) اور سمت میں مختلف ہوتا ہے، اور یہ تغیر عام طور پر سائن ویو کی شکل اختیار کرتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ چوٹیوں اور وادیوں کی ایک سیریز کے ساتھ آسانی سے مختلف ہوتی ہے، جسے سائن فنکشن کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے۔ سنگل فیز سسٹم میں، ایسی صرف ایک لہر ہوتی ہے۔
دو فیز سسٹم اسے دو حصوں میں تقسیم کرتے ہیں۔ کرنٹ کا ہر حصہ دوسرے کے ساتھ آدھے چکر سے باہر ہے۔ لہٰذا جب الٹرنیٹنگ کرنٹ کے پہلے حصے کو بیان کرنے والی لہروں میں سے ایک اپنے عروج پر ہوتی ہے، تو دوسری اپنی کم سے کم قیمت پر ہوتی ہے۔
اگرچہ دو فیز پاور عام نہیں ہے۔ تھری فیز سسٹم کرنٹ کو آؤٹ آف فیز اجزاء میں تقسیم کرنے کا ایک ہی اصول استعمال کرتے ہیں، لیکن دو کی بجائے تین کے ساتھ۔ کرنٹ کے تین حصے ہر ایک سائیکل کے ایک تہائی کے حساب سے مرحلے سے باہر ہیں۔ یہ دو فیز پاور سے زیادہ پیچیدہ پیٹرن بناتا ہے، لیکن وہ ایک دوسرے کو اسی طرح منسوخ کر دیتے ہیں۔ کرنٹ کا ہر حصہ سائز میں مساوی ہے لیکن دوسرے دو حصوں کو ملا کر سمت میں مخالف ہے۔
تھری فیز پاور فارمولا
سب سے اہم تھری فیز پاور مساوات پاور (P، واٹ میں) کرنٹ (I، amps میں) سے متعلق ہیں اور وولٹیج (V) پر منحصر ہیں۔ مساوات میں ایک "پاور فیکٹر" (pf) بھی ہے جو حقیقی طاقت (جو مفید کام انجام دیتا ہے) اور ظاہری طاقت (جو سرکٹ کو فراہم کی جاتی ہے) کے درمیان فرق کا حساب لیتا ہے۔ تین فیز پاور کیلکولیشن کی زیادہ تر اقسام اس مساوات کا استعمال کرتے ہوئے انجام دی جاتی ہیں:
P = √3 × pf × I × V
یہ صرف یہ بتاتا ہے کہ پاور تین کا مربع جڑ ہے (تقریباً 1.732) پاور فیکٹر (عام طور پر 0.85 اور 1 کے درمیان، وسائل دیکھیں)، کرنٹ اور وولٹیج سے ضرب۔ اس مساوات کا استعمال کرتے ہوئے تمام علامتیں آپ کو خوفزدہ نہ ہونے دیں۔ ایک بار جب آپ تمام متعلقہ ٹکڑوں کو مساوات میں ڈال دیتے ہیں، تو اسے استعمال کرنا آسان ہے۔
کلو واٹ کو Amps میں تبدیل کرنا
فرض کریں کہ آپ کے پاس ایک وولٹیج ہے، کلو واٹ میں کل پاور (kW) اور پاور فیکٹر ہے، اور آپ سرکٹ میں کرنٹ (amps، A میں) جاننا چاہتے ہیں۔ اوپر دیے گئے پاور کیلکولیشن فارمولے کو دوبارہ ترتیب دینے سے:
I = P / (√3 × pf × V)
اگر آپ کی پاور کلو واٹ (یعنی ہزاروں واٹ) میں ہے تو بہتر ہے کہ اسے یا تو واٹ میں تبدیل کریں (1,000 سے ضرب دے کر) یا اسے کلو واٹ میں رکھیں اس بات کو یقینی بنائیں کہ آپ کا وولٹیج کلووولٹ (kV = وولٹ ÷ 1,000) میں ہے۔ مثال کے طور پر، اگر آپ کے پاس 0.85 پاور فیکٹر، 1.5 کلو واٹ پاور اور 230 V کا وولٹیج ہے، تو بس اپنی پاور کو 1,500 W کے طور پر بتائیں اور حساب لگائیں:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1,500 W / √3 × 0.85 × 230 V
= 4.43 اے
مساوی طور پر، ہم kV کے ساتھ کام کر سکتے تھے (نوٹ کرتے ہوئے کہ 230 V = 0.23 kV)، اور وہی پایا:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1.5 kW / √3 × 0.85 × 0.23 kV
= 4.43 اے
ایمپس کو کلو واٹ میں تبدیل کرنا
معکوس عمل کے لیے، اوپر دی گئی مساوات کی شکل استعمال کریں:
P = √3 × pf × I × V
جواب تلاش کرنے کے لیے بس اپنی معلوم اقدار کو ایک ساتھ ضرب دیں۔ مثال کے طور پر، I = 50 A، V = 250 V اور pf = 0.9 کے ساتھ، یہ دیتا ہے:
P = √3 × pf × I × V
= √3 × 0.9 × 50 A × 250 V
= 19,486 ڈبلیو
چونکہ یہ ایک بڑی تعداد ہے، اس لیے (واٹ میں قدر) / 1000 = (کلو واٹ میں قدر) کا استعمال کرتے ہوئے kW میں تبدیل کریں۔
19,486 W/1000 = 19.486 kW
0 Comments