8.5 : Yıldız-Üçgen (Y-Δ) Devresi

Dengeli bir yıldız-üçgen devresi, dengeli Y bağlantılı voltaj kaynakları ve nötr hat bağlantısı olmayan üçgen bağlantılı yüklerden oluşur.

Yıldız-üçgen devresini analiz etmenin ilk adımı, pozitif bir faz sırası varsaymaktır. Bu faz gerilimleri daha sonra doğrudan üçgen bağlantılı yük empedansları boyunca meydana gelen hat gerilimlerini hesaplamak için kullanılır. V_an, V_bn ve V_cn yıldızdaki faz gerilimleridir ve V_ab, V_bc ve V_ca bir delta devresi için hat gerilimleridir. Bir yıldız-üçgen devresi için hat gerilimleri arasındaki ilişki şu şekilde hesaplanabilir:

Yük empedansları boyunca bu gerilimler daha sonra Ohm yasasını kullanarak faz akımlarını hesaplamak için kullanılır. Devrenin dengeli doğasından dolayı, bu faz akımları aynı büyüklüktedir ancak faz olarak 120 derece ayrılmıştır.

Hat ve faz akımları arasındaki ilişkiyi elde etmek için delta bağlantılı yüklerin düğümlerine Kirchhoff Akım Yasası (KCL) uygulanır.

Dengeli bir yıldız-üçgen sisteminde, hat akımlarının büyüklüğü, faz akımlarının büyüklüğü ile 3'ün karekökü faktörüyle ilişkilidir. Hat akımları, üçgen konfigürasyonunda karşılık gelen faz akımlarından 30 derece geride kalır.

Yıldız-üçgen devresini analiz etmenin alternatif bir yöntemi, üçgen bağlı yükleri eşdeğer bir yıldız-üçgen konfigürasyonuna dönüştürmektir. Bu, devreyi analiz için tek fazlı eşdeğer devrelere basitleştirilebilecek dengeli bir yıldız-yıldız sistemine dönüştürecektir. Bu şekilde faz akımları, dönüşümün getirdiği faz kayması dikkate alınarak karşılık gelen hat akımlarından tahmin edilebilir.

Faz ve hat akımlarının ve yıldız bağlantılı kaynaklar ile üçgen bağlantılı yükler arasındaki ilişkinin bu ayrıntılı şekilde anlaşılması, verimli bir elektrik sisteminin tasarlanması ve çalıştırılması için gereklidir.