Преобразователь трехфазного напряжения в однофазовое

В собственном доме, гараже, на даче. в разных устройствах очень нередко приходится использовать сравнимо дорогой электродвигатель. Но так как в сети фаза и ноль, то и элект­родвигатель должен быть однофазовым. С другой стороны, у людей осталось большое количество трехфазных электродви­гателей со старенькых времен.

Радиолюбители, электрики дав­но научились включать трехфаз­ные электродвигатели в однофаз­ную сеть, но вот неудача — при всем этом электродвигатель теряет 50% но­минальной мощности на валу, ну и такое включение трехфазных электродвигателей большой мощ­ности и оборотистых иног­да проблематично. А что, если трехфазный электродвигатель рас­считан на частоту питающей сети 400 Гц?

Выход один — конструирование преобразователей однофазового на­пряжения в трехфазное. Этому воп­росу я предназначил много времени. Поначалу в [1] я спроектировал трех­фазный инвертор тока, в системе управления силовой частью которо­го применил кольцевой счетчик с коэффициентом деления частоты 6. Но вся неудача в том, что в обыкновенном кольцевом счетчике сбои, вызван­ные излишними либо недостающими кодовыми единицами в кольце вследствие воздействия импульса помехи не самоустранимы.

В [2] я решил эту делему, раз­работав кольцевой счетчик с авто­матической корректировкой начального состояния, при всем этом, естественно, усложнив и так не очень ординарную систему управления силовой час­тью трехфазного инвертора тока.

Потом в [3] я спроектировал обыч­ные цифровые счетчики с произволь­ным коэффициентом пересчета и на базе этих счетчиков разработал очень ординарную систему управления силовой частью трехфазного преобразовате­ля напряжения. Принципная схема этой системы управления изображена на рис. 1, а временные диаграммы напряжений в ее харак­терных точках показаны на рис. 2.

Генератор прямоугольных им­пульсов с частотой следования им­пульсов 300 Гц, которая подстраи­вается подбором сопротивления резистора R 1 , построен на логичес­ких элементах DD 1 .1 и DD 1 .2.

На микросхемах DD 2 и DD 3 со­бран цифровой счетчик с коэффи­циентом деления частоты 6. Прин­цип работы счетчика с коэффици­ентом пересчета 6 объясняют вре­менные диаграммы напряжений в соответствующих точках, показанные на рис. 2. Представим, счетчик DD 3 находится в нулевом состоя­нии. В данном случае на выходе Q 1 счетчика находится уровень лог.1, на всех других выходах — уровень лог.0. На логических эле­ментах ИЛИ-НЕ DD 2.3, DD 2.4 пост­роен RS -триггер.

Итак, в начальном состоянии на выводе 1 DD 2.3 уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 — уровень лог.1, на выходе RS -триггера (вывод 11 DD 2.4) и, соответственно, на вхо­де R счетчика DD 3 — уровень лог.0, разрешающий работу данного счетчика.

Положительным фронтом перво­го тактового импульса уровень лог.1 исчезает с выхода счетчика Q 0 и по­является на выходе Q 1 . На выводе 1 DD 2.3 как и раньше уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 — также уро­вень лог.О, поэтому, на вы­воде 11 DD 2.4 и, соответственно, на входе R счетчика DD 3 как и раньше остается уровень лог.О.

По истечении деяния первого тактового импульса состояние RS — триггера не изменяется (на выходе Q 0 как и раньше уровень лог.О и, соответственно, уровень лог.О ос­тается и на выводе 1 DD 2.3, и на выводе 13 DD 2.4 данного тригге­ра). Такое правильное "безобра­зие" будет длиться до прихо­да положительного фронта седьмо­го тактового импульса. Приход дан­ного импульса обеспечит появле­ние уровня лог.1 на выходе Q 6 счетчика DD 1 и, соответственно,на выводе 1 DD 2.3. Это приведет к тому, что на входе R счетчика DD 3 появится уровень лог.1, счетчик обнулится, на выходе Q 0 появится уровень лог.1, что фактически одномоментно обеспечит снятие уров­ня лог.1 со входа R счетчика DD 3, счетчик начнет считать тактовые импульсы по вышеперечисленному ал­горитму.

Таким макаром, на микросхемах DD 2, DD 3 организован счетчик им­пульсов с коэффициентом пере­счета 6.

На диодиках VD 6, VD 7 и резисто­ре R 3 реализована логическая схе­ма "Либо". Счетчик DD 3 устанавли­вается в начальное ("нулевое") со­стояние по приходу каждого шес­того положительного импульса мультивибратора,построенного на логических элементах DD 1.1, DD 1 .2 (с выхода Q 6 счетчика DD 3) либо при включении в сеть источни­ка питания системы управления за счет возникновения на минусовой об­кладке конденсатора С5 уровня лог.1 при его зарядке через резис­тор R 3.

Формирование нужных им­пульсов Uy 1. Uy 6 для управления тринисторами силовой части трех­фазного инвертора тока делается логическими элементами DD 1.3, DD 1 .4, DD 4.1 .. . DD4.4 и транзисторны­ми каскадами на VT2. . .VT7.

Схема стабилизированного ис­точника питания +12 В в коммен­тариях не нуждается.

Интегральная схема системы управ­ления тринисторами силовой час­ти трехфазного инвертора тока вы­полнена из обоестороннего фольгированного стеклотекстолита и изображена на рис. 3.

Ну а сейчас о самом сложном — силовой части трех­фазного инвертора тока.

Схема силовой части преобразователя показана на рис. 4 (трехфазный инвертор тока).

Из-за большой индуктивности сглаживающего дросселя Ld ток инвертора Id можно считать идеаль­но сглаженным. Положительным импульсом Uy 1 . Uy 6 открываются тиристоры VS 1 . VS 6. Конденсаторы Ск- коммутирующие. Они служат для сотворения запираю­щего напряжения на тиристорах.

Формулы для расчета трехфазного мостового ин­вертора тока:

Выходное фазное напряжение: иф = Е nTp /2,34 cos (3, где: (3 = (1 ,4. 2) dKp ; бкр = 360°Квыкл; бкр — угол вос­становления запирающих параметров тиристора; f — вы­ходная частота инвертора; 1выкл — паспортное время выключения тиристоров; птр — коэффициент транс­формации трансформатора.

Наибольшее напряжение на конденсаторе Ск: Uc макс. = 1,4Е.

Емкость фазового конденсатора: Ск = 1н п 2 тр ( tgd coscpH + sin ( pH )/ uh 27 tf . Значение угла (3 выбирается из условия получения нужного выходного напряжения Uh , где фн -угол сдвига фаз между Uh и Ih : срн = arctg (2 jd Lh / Rh ). Индуктивность на входе Ld : Ld > E [1- cos (|3+7 i /6)] coscp /72 fPH cos (3, если [ктг/б; Ld > Е 2 sin 2(3/144 f Рн cos 2 (3, если (3>я/6. Среднее значение тока, потребляемого от источ­ника питания: ld = ph / Ud .

Наибольшее прямое и оборотное напряжения на тиристоре: ипр.макс = 1,41ил;

иобр.макс. = 1,41 ил sin (3.

Среднее, наибольшее и действу­ющее значения токов, проходящих че­рез тиристоры: Ivcp = Id /3 = Рн/ЗЕ; |умакс = Id ; lv = Id /1 ,41.

Активные Рн и реактивные Qh мощности, потребляемые инвертором (суммарные и фазные):

Ри = Рн = ЗРи.ф = ЗРн.ф = Pd = Е Ld ;

(Эй = ЗОи.ф = ЗРи.ф tg (3;

Qh = ЗОн.ф = ЗРн.ф tgcpH ;

Qc = Qh + Qh = ЗОс.ф, где Рн, Ри.ф, (Эй, Ои.ф — сум­марные и фазные активные и реактивные мощности нагруз­ки; Qc и Ос.ф — суммарная и фазная реактивная мощность конденсаторов Ск.

Дабы получить положительную полуволну линей­ного напряжения Ua 6, нужно, дабы были откры­ты тиристоры VS 1 и VS 4 (рис. 4), дабы получить от­рицательную полуволну — VS 2 и VS 3.

Дабы получить положительную полуволну линей­ного напряжения U 6 c , нужно, дабы были откры­ты тиристоры VS 3 и VS 6, дабы получить отрицатель­ную полуволну — VS 4 и VS 5.

Дабы получить полуволну линейного напряжения Uac , нужно, дабы были открыты тиристоры VS 2 и VS 5, дабы получить отрицательную полуволну — VS 1 и VS 6.

Получение нужных импульсов управления ти­ристорами обеспечивается системой управления, схе­ма которой показана на рис. 1.

Силовая часть преобразователя неизменного на­пряжения в трехфазное переменное, изображенная на рис. 5а, прибыльно отличается от силовой части, изоб­раженной на рис. 4, отсутствием трехфазного транс­форматора. Данная силовая часть представляет со­бой трехфазный мостовой параллельный инвертор тока. Во входной цепи инвертора включен дроссель Ld , индуктивность которого велика (в пределе Ld = по этому входной ток id совершенно сглажен, а ток через тиристоры имеет прямоугольную форму (рис. 56). Порядок работы тиристоров в схеме: VS 1, VS 4; VS 1, VS 6; VS 3, VS 6; VS 3. VS 2; VS 5, VS 2; VS 5, VS 4; VS 1, VS 4. Каждый тиристор (к примеру, VS 1) рабо­тает 60° в паре с одним ( VS 4), а 60° — в паре с другим ( VS 6), другими словами сразу работают два тиристора: один в анодной и один в катодной группах. Коммута­ция в схеме осуществляется при помощи коммутирую­щих конденсаторов С1 . СЗ, соединенных в треуголь­ник (как показано на рис. 5а) либо в звезду.

На рис. 6 показана схема автотрансформатора для сило­вой части трехфазного преоб­разователя напряжения, со­бранного из 3-х силовых трансформаторов ТС-270 (те­левизоров УЛПЦТ).

Для изго­товления автотрансформатора Т1 из 3-х трансформаторов ТС-270 нужно удалить все вторичные обмотки и экранирующую фольгу этих трансформаторов, оста­вив первичную обмотку. Первичная обмотка трансфор­матора ТС-270 содержит 318 витков (2×270) эмалиро­ванного провода поперечником 0,91 мм. Нужно на­мотать на любой из 3-х трансформаторов 2 обмот­ки по 82 витка проводом ПЭЛ либо ПЭВ поперечником 1,5 мм. После производства трансформаторов необходи­мо подключить параллельно их первичные обмотки и подать на них напряжение сети. Если фазировка об­моток (начало — конец) не совпадает, нужно по­менять местами концы первичной обмотки 1-го из трансформаторов.

Вторичные обмотки сделанных трансформато­ров нужно соединить последовательно, также со­блюдая фазировку обмоток.

Нужное напряжение Uвых автотрансформато­ра выбирается переключателем SA 1 . В качестве пере­ключателя SA 1 можно применять обыденный четырех- секционный галетныи переключатель, все соответству­ющие контакты секций которого запараллелены.

1. Маньковский А.Н. Преобразо­ватель напряжения аккума в трехфазное напряжение 380 В. — Электрик, №7, 2001 г.

2. Маньковский А.Н. О включе­нии электродвигателей в однофаз­ную сеть. — Электрик, №1, 2004 г.

3. Маньковский А.Н. Счетчики с произвольным коэффициентом де­ления. — Радиосхема, №2, 2007 г.

Преобразователь однофазового в трехфазное. Конвертер одной фазы в три. Инвертор. Схема. Конструкция. Своими руками. Собрать самому.

В этой схеме, как и в хоть какой другой, могут быть ошибки. Если Вы их обнаружите, пожалуйста, напишите нам. Подпишитесь на анонсы, дабы быть в курсе исправлений и обновлений материала.

Внимание! Сборка устройства просит способностей в области силовой электроники, связана с контактом с высочайшим напряжением, которое может быть небезопасным для жизни как самого инженера, так и юзеров устройства. Удостоверьтесь, что Вы обладаете подходящей квалификацией.

Схема выполнена на базе импульсного силового источника синусоидального напряжения. Советую ознакомиться с его схемой.

Вашему вниманию выборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос создателям

Эта схема не является трехфазным инвертором, но может быть применена для его разработки. Если заместо корректора коэффициента мощности на вход устройства установить преобразователь 12 либо 24 вольта в 600 вольт, который можно получить на базе резонансного инвертора, перестроив его выходное напряжение с 310 на 600 вольт, то будет хороший трехфазный инвертор.

Принципная схема преобразователя однофазового напряжения в трехфазное.

Преобразователь выдает трехфазное напряжение неплохой синусоидальной формы 370 В, 1.5 кВт (в сумме на все три фазы). Напряжение 370 В, а не 380, выбрано, исходя из того, что для получения 380 В необходимо питать схему неизменным напряжением 620 В. Но силовые ключи и драйверы полумоста на 600 В еще более распространены. А понижение питающего напряжения на 3% для большинства устройств значения не имеет.

Схема употребляет три схожих блока. Элементы на этих блоках имеют на схеме однообразные обозначения. Схема рисовалась методом переделки схемы источника синусоидального напряжения. Перенумеровывать элементы у меня не хватило духу. Так что некоторые номера пропущены. Простите меня за это.

C13 — 1 мкФ, R25 — 5.5 кОм, C14 — 0.5 мкФ, R26 — 11 кОм, C15 — 0.25 мкФ, R27 — 22 кОм, C16 — 0.1 мкФ, R25 — 55 кОм.

ККМ — корректор коэффициента мощности. Его схема тут не приводится. Об этом будет отдельная статья. Корректор коэффициента мощности обычно осуществляется по схеме повышающего преобразователя. Так что его не составит труда выполнить на выходное неизменное напряжение 600 В. Оно-то нам и необходимо для питания схемы.

М1 — маломощный мост для получения низковольтного напряжения для питания низковольтной схемы преобразователя.

Диоды VD4, VD5, VD6 — выпрямительные диоды на 600В, лучше быстродействующие, но подходят и 100 нс. Мы используем 1N5406.

Диоды VD1, VD2 — импульсные низковольтные кремниевые диоды, к примеру, детекторные.

Полевые транзисторы VT1, VT2 — полевые транзисторы от 600В, 3А. Подходят, к примеру, IRFBG 30, либо другие.

D5 — операционный усилитель, рассчитанный на работу при однополярном питании 12В, с высочайшим входным сопротивлением и с возможностью подключения к выходу нагрузки 2 кОм либо наименее. Отлично подходит К544УД1, КР544УД1.

D6 — интегральный стабилизатор напряжения (Наклон) на 12В.

VT5 — Маломощный высоковольтный транзистор на 600 вольт. Он работает исключительно в момент включения схемы. Так что в процессе работы мощность не рассеивает.

VD9 — Стабилитрон 15В.

C11 — 1000мкФ 25В.

R25 — 300кОм 0.5Вт

D1 — Интегральные широтно-импульсно модулирующие (ШИМ) контроллеры. Это 1156ЕУ3 либо его ввезенный аналог UC3823.

Добавление от 27.02.2013 Зарубежный производитель контроллеров Texas Instruments преподнес нам умопомрачительно приятный сюрприз. Появились микросхемы UC3823A и UC3823B. У этих контроллеров функции выводов малость не такие, как у UC3823. В схемах для UC3823 они работать не будут. Вывод 11 сейчас заполучил совершенно другие функции. Дабы в описанной схеме применить контроллеры с буквенными индексами A и B, необходимо в два раза прирастить резисторы R22, исключить резисторы R17 и R18, подвесить (никуда не подключать) ножки 16 и 11 всех 3-х микросхем. Что касается русских аналогов, то нам читатели пишут, что в различных партиях микросхем разводка различная (что в особенности приятно), хотя мы пока новейшей разводки не встречали.

D3 — Драйверы полумоста. IR2184

R7, R6 — Резисторы по 10кОм. C3, C4 — Конденсаторы по 100нФ.

R10, R11 — Резисторы по 20кОм. C5, C6 — Электролитические конденсаторы по 30 мкФ, 25 вольт.

Читайте по теме:  Своими руками самоделки для дома

R8 — 20кОм, R9 — подстроечный резистор 15кОм

R1, R2 — подстроечники по 10кОм

R3 — 10 кОм

C2, R5 — резистор и конденсатор, задающие частоту работы ШИМ — контроллеров. Их избираем таким макаром, дабы частота была около 50 кГц. Подбор стоит начать с конденсатора 1 нФ и резистора 100 кОм.

R4 — Эти резисторы в различных плечах — различные. Дело в том, что для получения синусоидального напряжения со сдвигом фаз на 120 гр. применяется фазосдвигающая цепь. Не считая сдвигания она к тому же ослабляет сигнал. Каждое звено ослабляет сигнал в 2.7 раза. Так что подбираем резистор в нижнем плече в спектре от 10 кОм до 100 кОм так, дабы ШИМ контролер при наименьшем значении синусоидального напряжения (с выхода операционного усилителя) был закрыт, при маленьком его увеличении начинал выдавать короткие импульсы, при достижении максимума был фактически открыт. Резистор среднего плеча будет в 9 раза больше, резистор верхнего — в 81 раз.

После подбора этих резисторов более точно коэффициент усиления можно регулировать подстроечными резисторами R1.

R17 — 300 кОм, R18 — 30 кОм

C8 — 100нФ. Это могут быть низковольтные конденсаторы. На них высокого напряжения не бывает, хотя они стоят в высоковольтной части.

R22 — 0.23 Ом. 5Вт.

VD11 — Диоды Шоттки. Выбраны диоды Шоттки, дабы обеспечить малое падение напряжения на диодике в открытом состоянии.

R23, R24 — 20 Ом. 1Вт.

L1 — дроссель 10мГн (1E-02 Гн), на ток 5А, C12 — 1мкФ, 400 В.

L2 — несколько витков узкого провода поверх дросселя L1. Если в дросселе L1 — X витков, то в катушке L2 должно быть [X] / [60]

К огорчению в статьях временами встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на анонсы, дабы быть в курсе.

Данная схема полностью может быть переделана на другую выходную частоту? на 400Гц к примеру? И если да, то нужно настроить задающий генератор и всё? И подскажите как рассчитывались номиналы L1, C12 Читать ответ.

Инвертор, преобразователь, незапятнанная синусоида, синус.
Как получить чистую синусоиду 220 вольт от авто аккума, дабы за.

Зарядное устройство. Импульсный авто зарядник. Зарядка аккумулятору.
Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на различные напряжения и токи.

Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк.
Как самому собрать свето-музыку. Уникальная конструкция свето-музыкальной сист.

Резонансный стабилизатор переменного напряжения, токовые клещи постоян.
Два примера использования магнитного усилителя — токовые клещи и стабилизатор напря.

Формирование случайного / регулируемого выходного напряжения с помо.
Регулировка, установка выходного напряжения спец микросхемы интегр.

Преобразователи однофазового напряжения в 3-х фазное

Практически все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но время от времени нужна подключить асинхронный мотор, рассчитанный на 380 В. Для его пуска можно применять специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазовой сети, но при всем этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазовую сеть перевоплотить в трехфазную и как из 220 Вольт выполнить 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько методов получить 380 В из однофазовой сети. Ниже мы покажем, как это выполнить, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазовая сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электрических станциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и увеличивают его напряжение до 10-ов и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким макаром, что все три смещены относительно друг дружку на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Конкретно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Читайте также: Как верно подключить переднюю панель usb к материнской плате

Так как нашей целью является получение 380 В конкретно из однофазовой сети, то перейдём к методам преобразования 220 В на 380.

Меры безопасности

Главные правила безопасности при преобразовании энергии:

  • Нужно работать только с испытанными и на техническом уровне исправными устройствами во избежание недлинного замыкания либо пожара;
  • Малая мощность в устройствах должна быть больше 400 Вт для корректного преобразования напряжения;
  • В процессе преобразования нужно воспользоваться мультиметром, для того дабы выслеживать итог;
  • В щитке нужно установить устройство защитного отключения, дабы при скачках напряжения бытовые приборы не вышли из строя;
  • При работе по подключению все помещения должны быть обесточены, а щиток отключен;
  • Если на проводах есть скрутки, то их нужно поменять, дабы они не закоротили в процессе работы;
  • Не должно быть обнаженной изоляции в проводах, так как при соприкосновении может случиться куцее замыкание либо электротравмы.

Преобразователь 220 в 380 своими руками с конденсатором
Внимание! Нельзя третировать правилами безопасности, по другому это может привести не только лишь к выходу из строя бытовых устройств, но и к возгоранию, порче проводки и щитка оборудования.

Для вас это будет любопытно Как рассчитывается резонансная частота колебательного контура

Схожей работой должен заниматься только опытнейший электромонтер, или человек, владеющий достаточными заниями в электрике. Дабы осознать, как с 380 взять 220, нужно изучить принцип деяния всех устройств для преобразования энергии. Бывалые мастера советуют использовать только трансформаторы либо движки с конденсаторами. С данными устройствами сумеет совладать даже новичок, при соблюдении всех правил безопасности.

Устройство защитного отключения

Итак, было расмотрено несколько методик преобразования тока. В заключении стоит отметить, что процесс это довольно непростой. В некоторых случаях нужно особое разрешение и допуск для работы. Некачественно выполненная работа может привести к КЗ и пожарам, нарушению целостности изоляции. Считается, что для подключения стандартных электроприборов в квартирах довольно 220 В.

Методы получения 380 Вольт из 220

Разглядим главные методы преобразования 220 вольт в настоящий трёхфазный ток, напряжением 380 В:

  • при помощи электронного преобразователя напряжения;
  • путём использования трансформатора;
  • внедрением трёх фаз;
  • используя трёхфазный мотор в качестве генератора;
  • пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый обычный и надёжный метод конвертировать 220 В в 380 – приобрести электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот устройство нередко именуют инвертором. Девайс прост в управлении и генерирует высококачественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не очень большая, но её, обычно, хватает для большинства трёхфазных бытовых устройств.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь неплох ещё и тем, что у него есть интегрированная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это означает, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в итоге КЗ.

Высочайшее качество тока достигается благодаря механизму работы устройства. Инвертор поначалу выпрямляет переменный однофазовый ток, а потом генерирует трёхфазное напряжение с данной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При всем этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с подходящим углом сдвига).

Используя трансформатор

При помощи повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Но, если вас интересует трёхфазное напряжение, то нужен особый трёхфазный трансформатор. модифицирующий однофазовый ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой либо треугольником. Напряжение однофазовой сети подаётся на две первичные обмотки впрямую, а на третью – через конденсатор. При всем этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Направьте внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Читайте также: Как избрать электрика для замены проводки и не быть обманутым?

Хоть мы и получим таким методом нужные 380 В, всё равно будет наблюдаться понижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД мотора тоже упадёт.

Внедрение 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью рационального рассредотачивания нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого будет нужно разрешение.

При желании вы сможете получить разрешение у энергоснабжающей компании либо согласовать с Энергонадзором облагораживание трёхфазного питания в вашей квартире. При всем этом будет нужно установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Внедрение электродвигателя

Вы наверное понимаете, что ротор обыденного трёхфазного мотора после пуска продолжает крутиться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном движке эти катушки размещены под углом 120º, а означает они обеспечивают таковой же угол сдвига фаз. Это событие наталкивает на идея, что асинхронный трёхфазный мотор можно применять для получения 380 вольт от обыкновенной однофазовой сети. Обычная схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для пуска мотора. После пуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ либо К42-4, рабочее напряжение которого должно быть более 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Характеристики конденсатора подбираем зависимо от мощности мотора. Заметим, что характеристики фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не оказывают влияние. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора практически не находится в зависимости от напряжения однофазовой сети, так что её можно считать неизменной. Это означает, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует подразумевать то, что мощность трёхфазного мотора, работающего от однофазовой сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, приблизительно, на третья часть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один метод, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве мотора можно взять хоть какой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный мотор (схему установки смотрите на рис. 5).

Сходу заметим, что эффективность таковой установки под вопросом, но получить таким методом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме нужна обеспечить такую частоту вращения ротора, дабы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого нужно крутить вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный мотор в качестве генератора

В домашних критериях в качестве привода можно применять однофазовый мотор от стиральной машины либо другой домашней техники. Принципиально только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Читайте также: Где поглядеть номер счетчика электроэнергии мосэнергосбыт

Так как вращение вала электродвигателей работающих, к примеру, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то нужно применять шкивы, поперечникы которых соотносятся как 1 к 10. Другими словами, дабы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного мотора надеть шкив, поперечником в 10 раз больше.

Как делается преобразователь из 220в в 380 без помощи других при помощи трансформатора

Преобразователь энергии – одно из часто встречающихся устройств, которое может применяться как новенькими, так и опытнейшеми мастерами. С помощью трансформаторов можно достигнуть любого напряжения в границах допустимого ресурса устройства, в том числе и 380 Вольт. Что касается применения конденсатора для скопления энергии, то его необходимость всегда остаётся на усмотрение самого потребителя.

Для вас это будет любопытно Все о токе и его частоте

Для того, дабы обеспечить размеренное электропитание на трёх фазах, следует применять особый трёхфазный трансформатор. Основная функция агрегата, кроме конфигурации напряжения, – это преобразование однофазового тока в трехфазный. Подобные приборы в ассортименте представлены в большинстве магазинах электротехники.

Катушки преобразователя напряжения скреплены треугольным зажимом. Напряжение будет подаваться на обе первичные катушки впрямую, а на последнюю при помощи накопительного устройства. Конденсатор должен выбираться исходя из 7 мкФ, которые приходятся на каждые 100 Ватт мощности.

Процесс работы без конденсатора

Внимание! Принципиально, дабы малая заводская мощность устройства была более 400 Ватт. Не считая того, следует учитывать, что подобные устройства запрещено переводить в рабочий режим без нагрузки.

Если схожее случается, то требуемое напряжение будет достигнуто, но мощность электромотора при всем этом будет понижена, а коэффициент полезного деяния, в свою очередь, начнёт резко стремиться к нулю.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В может быть несколькими методами. Самым действенным является метод использования электронного инвертора:

  • постоянные характеристики тока;
  • неопасная эксплуатация;
  • обеспечение заявленной выходной мощности;
  • компактность установки.

Все выше перечисленные методы преобразования 220 Вольт в 380 работают, потому имеют право на существование. Но нужно быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других характеристик тока, включая его частотные свойства.

Видео: Трёхфазный частотник в однофазной сети .

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Преобразователь трехфазного напряжения в однофазовое

В собственном доме, гараже, на даче. в разных устройствах очень нередко приходится использовать сравнимо дорогой электродвигатель. Но так как в сети фаза и ноль, то и элект­родвигатель должен быть однофазовым. С другой стороны, у людей осталось большое количество трехфазных электродви­гателей со старенькых времен.

Радиолюбители, электрики дав­но научились включать трехфаз­ные электродвигатели в однофаз­ную сеть, но вот неудача — при всем этом электродвигатель теряет 50% но­минальной мощности на валу, ну и такое включение трехфазных электродвигателей большой мощ­ности и оборотистых иног­да проблематично. А что, если трехфазный электродвигатель рас­считан на частоту питающей сети 400 Гц?

Выход один — конструирование преобразователей однофазового на­пряжения в трехфазное. Этому воп­росу я предназначил много времени. Поначалу в [1] я спроектировал трех­фазный инвертор тока, в системе управления силовой частью которо­го применил кольцевой счетчик с коэффициентом деления частоты 6. Но вся неудача в том, что в обыкновенном кольцевом счетчике сбои, вызван­ные излишними либо недостающими кодовыми единицами в кольце вследствие воздействия импульса помехи не самоустранимы.

В [2] я решил эту делему, раз­работав кольцевой счетчик с авто­матической корректировкой начального состояния, при всем этом, естественно, усложнив и так не очень ординарную систему управления силовой час­тью трехфазного инвертора тока.

Потом в [3] я спроектировал обыч­ные цифровые счетчики с произволь­ным коэффициентом пересчета и на базе этих счетчиков разработал очень ординарную систему управления силовой частью трехфазного преобразовате­ля напряжения. Принципная схема этой системы управления изображена на рис. 1, а временные диаграммы напряжений в ее харак­терных точках показаны на рис. 2.

Генератор прямоугольных им­пульсов с частотой следования им­пульсов 300 Гц, которая подстраи­вается подбором сопротивления резистора R 1 , построен на логичес­ких элементах DD 1 .1 и DD 1 .2.

На микросхемах DD 2 и DD 3 со­бран цифровой счетчик с коэффи­циентом деления частоты 6. Прин­цип работы счетчика с коэффици­ентом пересчета 6 объясняют вре­менные диаграммы напряжений в соответствующих точках, показанные на рис. 2. Представим, счетчик DD 3 находится в нулевом состоя­нии. В данном случае на выходе Q 1 счетчика находится уровень лог.1, на всех других выходах — уровень лог.0. На логических эле­ментах ИЛИ-НЕ DD 2.3, DD 2.4 пост­роен RS -триггер.

Итак, в начальном состоянии на выводе 1 DD 2.3 уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 — уровень лог.1, на выходе RS -триггера (вывод 11 DD 2.4) и, соответственно, на вхо­де R счетчика DD 3 — уровень лог.0, разрешающий работу данного счетчика.

Положительным фронтом перво­го тактового импульса уровень лог.1 исчезает с выхода счетчика Q 0 и по­является на выходе Q 1 . На выводе 1 DD 2.3 как и раньше уровень лог.0, на выводе 13 DD 2.4 — также уро­вень лог.О, поэтому, на вы­воде 11 DD 2.4 и, соответственно, на входе R счетчика DD 3 как и раньше остается уровень лог.О.

По истечении деяния первого тактового импульса состояние RS — триггера не изменяется (на выходе Q 0 как и раньше уровень лог.О и, соответственно, уровень лог.О ос­тается и на выводе 1 DD 2.3, и на выводе 13 DD 2.4 данного тригге­ра). Такое правильное "безобра­зие" будет длиться до прихо­да положительного фронта седьмо­го тактового импульса. Приход дан­ного импульса обеспечит появле­ние уровня лог.1 на выходе Q 6 счетчика DD 1 и, соответственно,на выводе 1 DD 2.3. Это приведет к тому, что на входе R счетчика DD 3 появится уровень лог.1, счетчик обнулится, на выходе Q 0 появится уровень лог.1, что фактически одномоментно обеспечит снятие уров­ня лог.1 со входа R счетчика DD 3, счетчик начнет считать тактовые импульсы по вышеперечисленному ал­горитму.

Таким макаром, на микросхемах DD 2, DD 3 организован счетчик им­пульсов с коэффициентом пере­счета 6.

На диодиках VD 6, VD 7 и резисто­ре R 3 реализована логическая схе­ма "Либо". Счетчик DD 3 устанавли­вается в начальное ("нулевое") со­стояние по приходу каждого шес­того положительного импульса мультивибратора,построенного на логических элементах DD 1.1, DD 1 .2 (с выхода Q 6 счетчика DD 3) либо при включении в сеть источни­ка питания системы управления за счет возникновения на минусовой об­кладке конденсатора С5 уровня лог.1 при его зарядке через резис­тор R 3.

Формирование нужных им­пульсов Uy 1. Uy 6 для управления тринисторами силовой части трех­фазного инвертора тока делается логическими элементами DD 1.3, DD 1 .4, DD 4.1 .. . DD4.4 и транзисторны­ми каскадами на VT2. . .VT7.

Схема стабилизированного ис­точника питания +12 В в коммен­тариях не нуждается.

Интегральная схема системы управ­ления тринисторами силовой час­ти трехфазного инвертора тока вы­полнена из обоестороннего фольгированного стеклотекстолита и изображена на рис. 3.

Ну а сейчас о самом сложном — силовой части трех­фазного инвертора тока.

Схема силовой части преобразователя показана на рис. 4 (трехфазный инвертор тока).

Из-за большой индуктивности сглаживающего дросселя Ld ток инвертора Id можно считать идеаль­но сглаженным. Положительным импульсом Uy 1 . Uy 6 открываются тиристоры VS 1 . VS 6. Конденсаторы Ск- коммутирующие. Они служат для сотворения запираю­щего напряжения на тиристорах.

Формулы для расчета трехфазного мостового ин­вертора тока:

Выходное фазное напряжение: иф = Е nTp /2,34 cos (3, где: (3 = (1 ,4. 2) dKp ; бкр = 360°Квыкл; бкр — угол вос­становления запирающих параметров тиристора; f — вы­ходная частота инвертора; 1выкл — паспортное время выключения тиристоров; птр — коэффициент транс­формации трансформатора.

Наибольшее напряжение на конденсаторе Ск: Uc макс. = 1,4Е.

Емкость фазового конденсатора: Ск = 1н п 2 тр ( tgd coscpH + sin ( pH )/ uh 27 tf . Значение угла (3 выбирается из условия получения нужного выходного напряжения Uh , где фн -угол сдвига фаз между Uh и Ih : срн = arctg (2 jd Lh / Rh ). Индуктивность на входе Ld : Ld > E [1- cos (|3+7 i /6)] coscp /72 fPH cos (3, если [ктг/б; Ld > Е 2 sin 2(3/144 f Рн cos 2 (3, если (3>я/6. Среднее значение тока, потребляемого от источ­ника питания: ld = ph / Ud .

Наибольшее прямое и оборотное напряжения на тиристоре: ипр.макс = 1,41ил;

иобр.макс. = 1,41 ил sin (3.

Среднее, наибольшее и действу­ющее значения токов, проходящих че­рез тиристоры: Ivcp = Id /3 = Рн/ЗЕ; |умакс = Id ; lv = Id /1 ,41.

Активные Рн и реактивные Qh мощности, потребляемые инвертором (суммарные и фазные):

Ри = Рн = ЗРи.ф = ЗРн.ф = Pd = Е Ld ;

(Эй = ЗОи.ф = ЗРи.ф tg (3;

Qh = ЗОн.ф = ЗРн.ф tgcpH ;

Qc = Qh + Qh = ЗОс.ф, где Рн, Ри.ф, (Эй, Ои.ф — сум­марные и фазные активные и реактивные мощности нагруз­ки; Qc и Ос.ф — суммарная и фазная реактивная мощность конденсаторов Ск.

Дабы получить положительную полуволну линей­ного напряжения Ua 6, нужно, дабы были откры­ты тиристоры VS 1 и VS 4 (рис. 4), дабы получить от­рицательную полуволну — VS 2 и VS 3.

Дабы получить положительную полуволну линей­ного напряжения U 6 c , нужно, дабы были откры­ты тиристоры VS 3 и VS 6, дабы получить отрицатель­ную полуволну — VS 4 и VS 5.

Дабы получить полуволну линейного напряжения Uac , нужно, дабы были открыты тиристоры VS 2 и VS 5, дабы получить отрицательную полуволну — VS 1 и VS 6.

Получение нужных импульсов управления ти­ристорами обеспечивается системой управления, схе­ма которой показана на рис. 1.

Силовая часть преобразователя неизменного на­пряжения в трехфазное переменное, изображенная на рис. 5а, прибыльно отличается от силовой части, изоб­раженной на рис. 4, отсутствием трехфазного транс­форматора. Данная силовая часть представляет со­бой трехфазный мостовой параллельный инвертор тока. Во входной цепи инвертора включен дроссель Ld , индуктивность которого велика (в пределе Ld = по этому входной ток id совершенно сглажен, а ток через тиристоры имеет прямоугольную форму (рис. 56). Порядок работы тиристоров в схеме: VS 1, VS 4; VS 1, VS 6; VS 3, VS 6; VS 3. VS 2; VS 5, VS 2; VS 5, VS 4; VS 1, VS 4. Каждый тиристор (к примеру, VS 1) рабо­тает 60° в паре с одним ( VS 4), а 60° — в паре с другим ( VS 6), другими словами сразу работают два тиристора: один в анодной и один в катодной группах. Коммута­ция в схеме осуществляется при помощи коммутирую­щих конденсаторов С1 . СЗ, соединенных в треуголь­ник (как показано на рис. 5а) либо в звезду.

На рис. 6 показана схема автотрансформатора для сило­вой части трехфазного преоб­разователя напряжения, со­бранного из 3-х силовых трансформаторов ТС-270 (те­левизоров УЛПЦТ).

Для изго­товления автотрансформатора Т1 из 3-х трансформаторов ТС-270 нужно удалить все вторичные обмотки и экранирующую фольгу этих трансформаторов, оста­вив первичную обмотку. Первичная обмотка трансфор­матора ТС-270 содержит 318 витков (2×270) эмалиро­ванного провода поперечником 0,91 мм. Нужно на­мотать на любой из 3-х трансформаторов 2 обмот­ки по 82 витка проводом ПЭЛ либо ПЭВ поперечником 1,5 мм. После производства трансформаторов необходи­мо подключить параллельно их первичные обмотки и подать на них напряжение сети. Если фазировка об­моток (начало — конец) не совпадает, нужно по­менять местами концы первичной обмотки 1-го из трансформаторов.

Вторичные обмотки сделанных трансформато­ров нужно соединить последовательно, также со­блюдая фазировку обмоток.

Нужное напряжение Uвых автотрансформато­ра выбирается переключателем SA 1 . В качестве пере­ключателя SA 1 можно применять обыденный четырех- секционный галетныи переключатель, все соответству­ющие контакты секций которого запараллелены.

1. Маньковский А.Н. Преобразо­ватель напряжения аккума в трехфазное напряжение 380 В. — Электрик, №7, 2001 г.

2. Маньковский А.Н. О включе­нии электродвигателей в однофаз­ную сеть. — Электрик, №1, 2004 г.

3. Маньковский А.Н. Счетчики с произвольным коэффициентом де­ления. — Радиосхема, №2, 2007 г.

Преобразователь однофазового в трехфазное. Конвертер одной фазы в три. Инвертор. Схема. Конструкция. Своими руками. Собрать самому.

В этой схеме, как и в хоть какой другой, могут быть ошибки. Если Вы их обнаружите, пожалуйста, напишите нам. Подпишитесь на анонсы, дабы быть в курсе исправлений и обновлений материала.

Внимание! Сборка устройства просит способностей в области силовой электроники, связана с контактом с высочайшим напряжением, которое может быть небезопасным для жизни как самого инженера, так и юзеров устройства. Удостоверьтесь, что Вы обладаете подходящей квалификацией.

Схема выполнена на базе импульсного силового источника синусоидального напряжения. Советую ознакомиться с его схемой.

Вашему вниманию выборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос создателям

Эта схема не является трехфазным инвертором, но может быть применена для его разработки. Если заместо корректора коэффициента мощности на вход устройства установить преобразователь 12 либо 24 вольта в 600 вольт, который можно получить на базе резонансного инвертора, перестроив его выходное напряжение с 310 на 600 вольт, то будет хороший трехфазный инвертор.

Принципная схема преобразователя однофазового напряжения в трехфазное.

Преобразователь выдает трехфазное напряжение неплохой синусоидальной формы 370 В, 1.5 кВт (в сумме на все три фазы). Напряжение 370 В, а не 380, выбрано, исходя из того, что для получения 380 В необходимо питать схему неизменным напряжением 620 В. Но силовые ключи и драйверы полумоста на 600 В еще более распространены. А понижение питающего напряжения на 3% для большинства устройств значения не имеет.

Схема употребляет три схожих блока. Элементы на этих блоках имеют на схеме однообразные обозначения. Схема рисовалась методом переделки схемы источника синусоидального напряжения. Перенумеровывать элементы у меня не хватило духу. Так что некоторые номера пропущены. Простите меня за это.

C13 — 1 мкФ, R25 — 5.5 кОм, C14 — 0.5 мкФ, R26 — 11 кОм, C15 — 0.25 мкФ, R27 — 22 кОм, C16 — 0.1 мкФ, R25 — 55 кОм.

ККМ — корректор коэффициента мощности. Его схема тут не приводится. Об этом будет отдельная статья. Корректор коэффициента мощности обычно осуществляется по схеме повышающего преобразователя. Так что его не составит труда выполнить на выходное неизменное напряжение 600 В. Оно-то нам и необходимо для питания схемы.

М1 — маломощный мост для получения низковольтного напряжения для питания низковольтной схемы преобразователя.

Диоды VD4, VD5, VD6 — выпрямительные диоды на 600В, лучше быстродействующие, но подходят и 100 нс. Мы используем 1N5406.

Диоды VD1, VD2 — импульсные низковольтные кремниевые диоды, к примеру, детекторные.

Полевые транзисторы VT1, VT2 — полевые транзисторы от 600В, 3А. Подходят, к примеру, IRFBG 30, либо другие.

D5 — операционный усилитель, рассчитанный на работу при однополярном питании 12В, с высочайшим входным сопротивлением и с возможностью подключения к выходу нагрузки 2 кОм либо наименее. Отлично подходит К544УД1, КР544УД1.

D6 — интегральный стабилизатор напряжения (Наклон) на 12В.

VT5 — Маломощный высоковольтный транзистор на 600 вольт. Он работает исключительно в момент включения схемы. Так что в процессе работы мощность не рассеивает.

VD9 — Стабилитрон 15В.

C11 — 1000мкФ 25В.

R25 — 300кОм 0.5Вт

D1 — Интегральные широтно-импульсно модулирующие (ШИМ) контроллеры. Это 1156ЕУ3 либо его ввезенный аналог UC3823.

Добавление от 27.02.2013 Зарубежный производитель контроллеров Texas Instruments преподнес нам умопомрачительно приятный сюрприз. Появились микросхемы UC3823A и UC3823B. У этих контроллеров функции выводов малость не такие, как у UC3823. В схемах для UC3823 они работать не будут. Вывод 11 сейчас заполучил совершенно другие функции. Дабы в описанной схеме применить контроллеры с буквенными индексами A и B, необходимо в два раза прирастить резисторы R22, исключить резисторы R17 и R18, подвесить (никуда не подключать) ножки 16 и 11 всех 3-х микросхем. Что касается русских аналогов, то нам читатели пишут, что в различных партиях микросхем разводка различная (что в особенности приятно), хотя мы пока новейшей разводки не встречали.

D3 — Драйверы полумоста. IR2184

R7, R6 — Резисторы по 10кОм. C3, C4 — Конденсаторы по 100нФ.

R10, R11 — Резисторы по 20кОм. C5, C6 — Электролитические конденсаторы по 30 мкФ, 25 вольт.

Читайте по теме:  Типы вилок в различных странах

R8 — 20кОм, R9 — подстроечный резистор 15кОм

R1, R2 — подстроечники по 10кОм

R3 — 10 кОм

C2, R5 — резистор и конденсатор, задающие частоту работы ШИМ — контроллеров. Их избираем таким макаром, дабы частота была около 50 кГц. Подбор стоит начать с конденсатора 1 нФ и резистора 100 кОм.

R4 — Эти резисторы в различных плечах — различные. Дело в том, что для получения синусоидального напряжения со сдвигом фаз на 120 гр. применяется фазосдвигающая цепь. Не считая сдвигания она к тому же ослабляет сигнал. Каждое звено ослабляет сигнал в 2.7 раза. Так что подбираем резистор в нижнем плече в спектре от 10 кОм до 100 кОм так, дабы ШИМ контролер при наименьшем значении синусоидального напряжения (с выхода операционного усилителя) был закрыт, при маленьком его увеличении начинал выдавать короткие импульсы, при достижении максимума был фактически открыт. Резистор среднего плеча будет в 9 раза больше, резистор верхнего — в 81 раз.

После подбора этих резисторов более точно коэффициент усиления можно регулировать подстроечными резисторами R1.

R17 — 300 кОм, R18 — 30 кОм

C8 — 100нФ. Это могут быть низковольтные конденсаторы. На них высокого напряжения не бывает, хотя они стоят в высоковольтной части.

R22 — 0.23 Ом. 5Вт.

VD11 — Диоды Шоттки. Выбраны диоды Шоттки, дабы обеспечить малое падение напряжения на диодике в открытом состоянии.

R23, R24 — 20 Ом. 1Вт.

L1 — дроссель 10мГн (1E-02 Гн), на ток 5А, C12 — 1мкФ, 400 В.

L2 — несколько витков узкого провода поверх дросселя L1. Если в дросселе L1 — X витков, то в катушке L2 должно быть [X] / [60]

К огорчению в статьях временами встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на анонсы, дабы быть в курсе.

Данная схема полностью может быть переделана на другую выходную частоту? на 400Гц к примеру? И если да, то нужно настроить задающий генератор и всё? И подскажите как рассчитывались номиналы L1, C12 Читать ответ.

Инвертор, преобразователь, незапятнанная синусоида, синус.
Как получить чистую синусоиду 220 вольт от авто аккума, дабы за.

Зарядное устройство. Импульсный авто зарядник. Зарядка аккумулятору.
Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на различные напряжения и токи.

Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк.
Как самому собрать свето-музыку. Уникальная конструкция свето-музыкальной сист.

Резонансный стабилизатор переменного напряжения, токовые клещи постоян.
Два примера использования магнитного усилителя — токовые клещи и стабилизатор напря.

Формирование случайного / регулируемого выходного напряжения с помо.
Регулировка, установка выходного напряжения спец микросхемы интегр.

Преобразователи однофазового напряжения в 3-х фазное

Практически все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но время от времени нужна подключить асинхронный мотор, рассчитанный на 380 В. Для его пуска можно применять специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазовой сети, но при всем этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазовую сеть перевоплотить в трехфазную и как из 220 Вольт выполнить 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько методов получить 380 В из однофазовой сети. Ниже мы покажем, как это выполнить, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазовая сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электрических станциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и увеличивают его напряжение до 10-ов и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким макаром, что все три смещены относительно друг дружку на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Конкретно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Читайте также: Как верно подключить переднюю панель usb к материнской плате

Так как нашей целью является получение 380 В конкретно из однофазовой сети, то перейдём к методам преобразования 220 В на 380.

Меры безопасности

Главные правила безопасности при преобразовании энергии:

  • Нужно работать только с испытанными и на техническом уровне исправными устройствами во избежание недлинного замыкания либо пожара;
  • Малая мощность в устройствах должна быть больше 400 Вт для корректного преобразования напряжения;
  • В процессе преобразования нужно воспользоваться мультиметром, для того дабы выслеживать итог;
  • В щитке нужно установить устройство защитного отключения, дабы при скачках напряжения бытовые приборы не вышли из строя;
  • При работе по подключению все помещения должны быть обесточены, а щиток отключен;
  • Если на проводах есть скрутки, то их нужно поменять, дабы они не закоротили в процессе работы;
  • Не должно быть обнаженной изоляции в проводах, так как при соприкосновении может случиться куцее замыкание либо электротравмы.

Преобразователь 220 в 380 своими руками с конденсатором
Внимание! Нельзя третировать правилами безопасности, по другому это может привести не только лишь к выходу из строя бытовых устройств, но и к возгоранию, порче проводки и щитка оборудования.

Для вас это будет любопытно Как рассчитывается резонансная частота колебательного контура

Схожей работой должен заниматься только опытнейший электромонтер, или человек, владеющий достаточными заниями в электрике. Дабы осознать, как с 380 взять 220, нужно изучить принцип деяния всех устройств для преобразования энергии. Бывалые мастера советуют использовать только трансформаторы либо движки с конденсаторами. С данными устройствами сумеет совладать даже новичок, при соблюдении всех правил безопасности.

Устройство защитного отключения

Итак, было расмотрено несколько методик преобразования тока. В заключении стоит отметить, что процесс это довольно непростой. В некоторых случаях нужно особое разрешение и допуск для работы. Некачественно выполненная работа может привести к КЗ и пожарам, нарушению целостности изоляции. Считается, что для подключения стандартных электроприборов в квартирах довольно 220 В.

Методы получения 380 Вольт из 220

Разглядим главные методы преобразования 220 вольт в настоящий трёхфазный ток, напряжением 380 В:

  • при помощи электронного преобразователя напряжения;
  • путём использования трансформатора;
  • внедрением трёх фаз;
  • используя трёхфазный мотор в качестве генератора;
  • пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый обычный и надёжный метод конвертировать 220 В в 380 – приобрести электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот устройство нередко именуют инвертором. Девайс прост в управлении и генерирует высококачественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не очень большая, но её, обычно, хватает для большинства трёхфазных бытовых устройств.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь неплох ещё и тем, что у него есть интегрированная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это означает, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в итоге КЗ.

Высочайшее качество тока достигается благодаря механизму работы устройства. Инвертор поначалу выпрямляет переменный однофазовый ток, а потом генерирует трёхфазное напряжение с данной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При всем этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с подходящим углом сдвига).

Используя трансформатор

При помощи повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Но, если вас интересует трёхфазное напряжение, то нужен особый трёхфазный трансформатор. модифицирующий однофазовый ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой либо треугольником. Напряжение однофазовой сети подаётся на две первичные обмотки впрямую, а на третью – через конденсатор. При всем этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Направьте внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Читайте также: Как избрать электрика для замены проводки и не быть обманутым?

Хоть мы и получим таким методом нужные 380 В, всё равно будет наблюдаться понижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД мотора тоже упадёт.

Внедрение 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью рационального рассредотачивания нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого будет нужно разрешение.

При желании вы сможете получить разрешение у энергоснабжающей компании либо согласовать с Энергонадзором облагораживание трёхфазного питания в вашей квартире. При всем этом будет нужно установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Внедрение электродвигателя

Вы наверное понимаете, что ротор обыденного трёхфазного мотора после пуска продолжает крутиться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном движке эти катушки размещены под углом 120º, а означает они обеспечивают таковой же угол сдвига фаз. Это событие наталкивает на идея, что асинхронный трёхфазный мотор можно применять для получения 380 вольт от обыкновенной однофазовой сети. Обычная схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для пуска мотора. После пуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ либо К42-4, рабочее напряжение которого должно быть более 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Характеристики конденсатора подбираем зависимо от мощности мотора. Заметим, что характеристики фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не оказывают влияние. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора практически не находится в зависимости от напряжения однофазовой сети, так что её можно считать неизменной. Это означает, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует подразумевать то, что мощность трёхфазного мотора, работающего от однофазовой сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, приблизительно, на третья часть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один метод, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве мотора можно взять хоть какой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный мотор (схему установки смотрите на рис. 5).

Сходу заметим, что эффективность таковой установки под вопросом, но получить таким методом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме нужна обеспечить такую частоту вращения ротора, дабы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого нужно крутить вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный мотор в качестве генератора

В домашних критериях в качестве привода можно применять однофазовый мотор от стиральной машины либо другой домашней техники. Принципиально только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Читайте также: Где поглядеть номер счетчика электроэнергии мосэнергосбыт

Так как вращение вала электродвигателей работающих, к примеру, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то нужно применять шкивы, поперечникы которых соотносятся как 1 к 10. Другими словами, дабы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного мотора надеть шкив, поперечником в 10 раз больше.

Как делается преобразователь из 220в в 380 без помощи других при помощи трансформатора

Преобразователь энергии – одно из часто встречающихся устройств, которое может применяться как новенькими, так и опытнейшеми мастерами. С помощью трансформаторов можно достигнуть любого напряжения в границах допустимого ресурса устройства, в том числе и 380 Вольт. Что касается применения конденсатора для скопления энергии, то его необходимость всегда остаётся на усмотрение самого потребителя.

Для вас это будет любопытно Все о токе и его частоте

Для того, дабы обеспечить размеренное электропитание на трёх фазах, следует применять особый трёхфазный трансформатор. Основная функция агрегата, кроме конфигурации напряжения, – это преобразование однофазового тока в трехфазный. Подобные приборы в ассортименте представлены в большинстве магазинах электротехники.

Катушки преобразователя напряжения скреплены треугольным зажимом. Напряжение будет подаваться на обе первичные катушки впрямую, а на последнюю при помощи накопительного устройства. Конденсатор должен выбираться исходя из 7 мкФ, которые приходятся на каждые 100 Ватт мощности.

Процесс работы без конденсатора

Внимание! Принципиально, дабы малая заводская мощность устройства была более 400 Ватт. Не считая того, следует учитывать, что подобные устройства запрещено переводить в рабочий режим без нагрузки.

Если схожее случается, то требуемое напряжение будет достигнуто, но мощность электромотора при всем этом будет понижена, а коэффициент полезного деяния, в свою очередь, начнёт резко стремиться к нулю.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В может быть несколькими методами. Самым действенным является метод использования электронного инвертора:

  • постоянные характеристики тока;
  • неопасная эксплуатация;
  • обеспечение заявленной выходной мощности;
  • компактность установки.

Все выше перечисленные методы преобразования 220 Вольт в 380 работают, потому имеют право на существование. Но нужно быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других характеристик тока, включая его частотные свойства.

Видео: Трёхфазный частотник в однофазной сети .

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: