Если питание должно поступать и к однофазовым, и к трехфазным устройствам (инструментам, станкам), то нужен генератор трехфазный. Он способен запитать разную по фазности технику, как на 220 Вольт, так и на 380 Вольт — вот, что означает трехфазный генератор. Таким макаром, при отсутствии тока в стационарной сети, вы можете включать и перфоратор либо дрель на 220В и бетономешалку на 380В, но только не сразу, а попеременно. Трехфазный генератор – нужное приобретение как для домашнего использования, так и для производственных площадок.
Самодельный генератор, может быть ли это
Хоть электрическая станция трехфазная — агрегат очень непростой, его можно собрать без помощи других, исследовав механизм работы генератора и имея доступные элементы и детали. Для этого применяется асинхронный электрический мотор.
Механизм работы основан на всем знакомой динамо-машине — вынудить ротор крутиться принудительно. Как работает трехфазный генератор? На базе асинхронного мотора. Для того, дабы этот мотор, не включенный в сеть, заработал в роли источника электричества, необходимо передать на его якорь вращательный момент. Вращающий момент появляется от хоть какой механической энергии.
Наилучший метод, как выполнить трехфазный генератор — использовать бензиновый двигатель. При этом, вы сможете сделать не только лишь бензиновый генератор, а экономичный газовый либо мощнейший дизельный. Для подключения к движку применяют амортизирующую муфту, дабы ротор крутился не рывками, а плавненько.
Даже больше — детально разобравшись, что такое трехфазный генератор, вы поймете, что механическую энергию можно получить не только лишь от ДВС, а от совсем бесплатных носителей. Это означает, что можно применять энергию речки либо ветра (если природные условия способствуют). В данном случае необходимо собрать и установить турбину, ветряную либо водяную. Выходит хорошая возможность сберечь на оплате электроэнергии, получаемой от стационарной сети.
В некоторых населенных пт Украины для вращения ротора применяют даже лошадок. Этот метод сконструировать электрогенератор своими руками популярен посреди определенных религиозных общин, которые принципно не пользуются стационарным электричеством. Несколько запряженных жеребцов крутят якорь, создавая подходящую механическую энергию. Выходит доступная электроэнергия от живой конской силы.
Как работает генератор 380 Вольт собственного производства
При вращении ротора, в статоре появляется магнитное поле, формирующее ЭДС. Привод устроен так, что, если подсоединить к концам обмоток конденсатор, то по виткам начинает идти ток. Емкость конденсаторной батареи должна быть выше критичного номинала, дабы генератор был подходящ для активной нагрузки и выдавал симметричные трехфазные вольтажи.
Не считая этого показателя, на мощность электрогенератора оказывает влияние и мотор, создающий вращающий момент, его конструкция и мощность.
Для продуцирования электричества 380 Вольт со стандартной частотой 50 Гц, скорость вращения якоря привода должна поддерживаться на определенном уровне. Магнитные силовые полосы возникнут только при условии, что скорость выше асинхронной составляющей на коэффициент скольжения S (равен 2÷10 процентов) и соответствовать уровню синхронной частоты. В неприятном случае правильной синусоиды тока достигнуть нереально, а ее искривление (скачки частоты) недопустимы, если подключаем к электростанции 380 Вольт приборы, снаряженные электрическими движками (дрели, перфораторы, болгарки, пилы). Если мотора нет, а только нагревательный ТЭН либо лампа накаливания, то значение частоты и синусоида тока не так имеют значение.
Существует также вариант применения генераторов на 220 Вольт для оборотов электродвигателя. В данном случае, мы получаем самодельный трехфазный генератор из однофазового. Передача вращательного момента идет на якорь асинхронного трехфазного привода, в итоге чего выходит трехфазная сеть.
Какой асинхронный мотор нужен: свойства ротора и статора
Асинхронный трехфазный привод — основная база для генератора переменного тока. Очень нередко такие моторы списываются на предприятиях, потому отыскать его можно за малую стоимость либо безвозмездно. Неотклонимые условия выбора, какой у него ротор и статор:
- Ротор у такового движка может быть фазный либо короткозамкнутый;
- Статор — с 3-мя отдельными медными обмотками. Соединение витков между собой допускается по типу «треугольник» либо «звезда».
Устройство и механизм работы такового привода заключается в том, что ротор (якорь) — крутящийся элемент, статор — недвижный. У них обоих базу составляют изолированные железные пластинки. На этих пластинках размещены пазы, в каких идут витки обмотки.
В статоре выходы витков необходимо подсоединить в клеммную коробку и установить перемычки для соединения. Кабель для питания также устанавливают тут.
К каждой фазе статора подсоединяются схожие напряжения, смещенные на угол, который составляет приблизительно третья часть круга. Эти синхронные подводки отвечают за формирование тока в витках статора.
В роторе подключение находится в зависимости от особенностей его строения: фазный либо короткозамкнутый.
- Фазный ротор. У такового ротора витки обмотки подобны, как у статора. Их выходы необходимо смонтировать на кольца, которые проводят контакт и соприкасаются со схемой пуска и прижимающими щетками. Конструкция выходит сложная, с ней необходимо повозиться. К тому же необходимо повсевременно следить за частотой вращения и глядеть, не разомкнулись ли контактные кольца, не отошли ли прижимающие щетки. Потому лучше избрать ротор короткозамкнутого типа. Либо же выполнить короткозамкнутый якорь из фазного ротора. Для этого концы обмотки не подключают к кольцам, а соединяют между собой — коротят.
- Короткозамкнутый ротор. Как мы уже произнесли, он более удачный для самостоятельного сотворения генератора, так как, в отличие от синхронного генератора, схема у него обычная. Кольца-перемычки своими концами соединены и закорочены, подвижных прижимающих щеток-контактов нет. Выходит все просто и накрепко, потому конкретно таковой якорь и рекомендуем выбирать для собственной самоделки.
На что оказывают влияние схемы подключения
Схема трехфазного генератора в плане размещения обмоток на статоре мотора оказывает влияние на последующую работу устройства, определяет его технические свойства.
- Электросхема соединения «звезда». Это стандартный тип соединения витков и очень пользующийся популярностью. Он самый удобный при подключении конденсаторной батареи. Ее присоединение можно выполнить:
- К двум обмоткам. В итоге таковой схемы асинхронные генераторы обеспечивают питание однофазовым устройствам (при этом, двум группам) и трехфазным (одна линия). Кнопки выключателей для рабочего и пускового конденсатора — отдельные.
- К одной обмотке (по таковой же схеме). Получим одну однофазовую линию. И одну трехфазную.
На какие свойства мотора еще необходимо направить внимание
Для надежной и размеренной работы генератора, изготовленного своими руками, важны определенные технические свойства мотора. Они указаны на наклейке либо же в паспорте (если он есть). Принципиальные моменты, это:
- Класс защиты (обозначение IP). Чем меньше цифра — тем лучше корпус привода защищен о проникания пыли и воды.
- Мощность.
- Количество оборотов.
- Схема сочетания витков обмотки статора.
- Наибольшие нагрузочные токи.
- Коэффициент полезного деяния.
- Пусковой ток (коэффициент фи).
Все это следует узнать, а если мотор старенькый и много лет использованный, то его необходимо протестировать вольтметром, амперметром и «прозвонить» на предмет рабочего состояния.
Как просчитать мощность генератора
Дабы работа самодельной электростанции была размеренной, необходимо, дабы ее номинальный вольтаж и мощность были одинаковыми в режимах генератора и электрического мотора. Перед тем, как избрать конденсаторную батарею, необходимо учитывать:
- Реактивную мощность Q. Она приравнивается 2n*f*C*U2, где С — емкость конденсатора. Отсюда, подходящая нам емкость С будет равна Q/2n*f *U2.
- Режим работы. Для того, дабы в режиме холостого хода не появлялась перегрузка обмоток и их перегрев, конденсаторные элементы подключают ступенчатым методом, в согласовании с нагрузкой.
Рекомендуемая нами марка пусковых конденсаторов — К78-17, с вольтажом 400 Вольт и выше. Допускаются и подобные по чертам металлобумажные элементы. Подключение их параллельное.
Батареи на электролите для переменного тока применять не рекомендуем. На них может работать генератор неизменного тока, а при переменном элементы электролитного конденсатора будут стремительно выходить из строя.
Советы и советы по соблюдению безопасности
Трехфазный вольтаж 380 Вольт — это большая опасность поражения человека и его погибели. Потому, неопасная эксплуатация самоделки — самое принципиальное требование. Для ее гарантии нужно выполнить такие условия:
- Управление единым электрощитом, в состав которого входят:
- Измерительные приборы: вольтметр (с максимумом не ниже 500 Вольт), амперметр и частотомер.
- Выключатели для взаимодействия нагрузок (три кнопки). Одна из них включает питание конкретно к потребителю, а две других отвечают за подключение конденсаторных частей.
- Систему защиты — автовыключатель, который срабатывает при маленьком замыкании либо перегрузке по мощности. Сюда также заходит и устройство защитного отключения, которое должно сработать, если фаза пробьет на корпус.
- Надежное заземление к контуру земли.
- Система АВР. Для удобства работы и увеличения безопасности, также рекомендуем применять автоматический ввод резерва. Он животрепещущ, если для вас необходимо запасное питание в качестве генератора. Тогда он сумеет без помощи других врубаться при исчезновении тока в стационарной сети, и так же автоматом отключаться при его возникновении. АВР делают методом установки перекидного рубильника, который использует все три фазы.
Советы по эксплуатации: какие трудности могут появиться
Частым проблемным явлением работы генератора является перегрузка по мощности. При ней идет насыщенный нагрев обмотки, пробой изоляции. Как следствие — поломка генератора. Появляется из-за:
- Неправильного подбора емкости конденсаторной батареи;
- Подсоединения огромного количества электротехники, суммарная мощность которой превосходит номинальную мощность.
О правилах подбора емкости и расчетах мы уже гласили выше. А по дилемме перегруза по мощности в генераторе на три фазы, необходимо отметить еще некоторые аспекты при подключении однофазовых потребителей:
- Потребителей с вольтажом 220 Вольт можно подключать лишь на одну третья часть общей мощности (например, если ген выдает 6 кВт, то это только для устройств на 380 Вольт, а для однофазовых будет только 2 кВт, не больше). По другому, возникнет перегрузка.
- Если у вашего генератора две однофазовых полосы, то вкупе мощность по ним будет составлять 2/3 от общего показателя мощности. Другими словами, 6 кВт — это 4 кВт для однофазовых, по 2 кВт на каждую фазу. При этом, при одновременном задействовании фаз, смотрите, чтобы нагрузка не отличалась от мощности до 10%, по другому возникнет явление «перекос фаз», и ток поступать не будет.
При работе принципиально смотреть за показателем частоты переменного тока. Если вы не встроили частотомер на общий электрощит, то на холостом ходу выходной вольтаж выше значения 380 Вольт (либо 220 при подключении однофазовых) на 4÷6 процентов.
Асинхронный электродвигатель: как подключить к преобразователю частоты?
Основная страничка » Асинхронный электродвигатель: как подключить к преобразователю частоты?
Времена эксплуатации асинхронных электродвигателей по схеме включения через обычный магнитный пускатель, похоже, уходят в прошедшее. Возникновение устройств – частотных преобразователей, несколько изменило стандартную схему включения на асинхронный электродвигатель. Сейчас нет надобности: временами поменять катушку индуктивности магнитного пускателя, но есть надобность опции частотного преобразователя под характеристики электромотора.
Режимное подключение асинхронных электродвигателей
Разглядим, как подключить асинхронный электродвигатель к преобразователю частоты заместо магнитного пускателя. Какие необходимы манипуляции для таковой «инновационной» работы электрика?
Определяясь относительно выполнения схемы питания, электрик, обычно, выбирает из 2-ух вариантов:
- Подключение по питанию 220 вольт.
- Подключение по питанию 380 вольт.
Не считая отмеченных вариантов есть, естественно, схемы питания асинхронных электродвигателей другими параметрами питающих напряжений, но в базисной (хозяйственно-бытовой) стратегии обычно параметр выше 380 вольт не применяется.
Отмеченная стратегия выбора по напряжению естественным образом сопровождается некоторой особенностью подключения асинхронных электродвигателей к частотному преобразователю, зависимо от организации питания: в режиме 220 вольт (однофазовое) либо 380 вольт (трёхфазное).
Устройства, сочетающие в схеме электрику и электронику, позволяют питать асинхронные электродвигатели различным напряжением. Комфортная техника для подключения моторов
На примере обширно распространённого устройства VLT 51 серии «Micro Drive» — продукта производства компании «Danfoss», особенность соединения асинхронного электродвигателя и частотного преобразователя ординарна.
Если выбирается напряжение 220 вольт, применяются две клеммы трёхфазного сетевого терминала, отмеченные знаками «L1L» и «L3N», соответственно. В другом случае (схема 380 вольт) применяются все три клеммы такого же терминала.
Соединение с клеммами терминалов ПЧ
Необходимо подчеркнуть принципиальный момент: делая упор на значение мощности подключаемого к частотному преобразователю асинхронного электродвигателя, на БРНО мотора применяется схема «звезда» или «треугольник». Конечно, модель частотного преобразователя нужно подбирать как подобающую мощности мотора.
Обычно электродвигатели относительно маленьких мощностей включают «звездой», тогда как под массивные асинхронные электродвигатели осуществляется конфигурация «треугольником». Асинхронный электродвигатель соединяется с терминалом частотного преобразователя через клеммы, обозначенные знаками: «U», «V», «W».
Терминалы частотного преобразователя для подключения асинхронного электродвигателя: 1 – однофазовая сеть 220В (L1L / L3N); 2 – проводники от БРНО мотора на клеммах «U», «V», «W», соответственно; 3 – линия дистанционного управления в режиме «Авто»; 4 – заземляющие проводники на клемму «Земля» устройства
Головки затяжных винтов терминалов, обычно, имеют пазы под плоское лезвие отвёртки. Зависимо от предназначения терминала могут потребоваться отвёртки различного размера лезвия. На контакты (3) устанавливается обычная кнопка с фиксацией в качестве пульта дистанционного включения/отключения.
Как настроить устройство на характеристики асинхронного электродвигателя?
Итак, после выполнения и проверки правильности всех соединений, частотный преобразователь VLT будет нужно настроить, исходя из характеристик присоединенного мотора. За ранее следует снять эксплуатационные данные с технической таблички на корпусе асинхронного электродвигателя. А именно, нужны характеристики:
- мощности,
- рабочего напряжения,
- частоты,
- силы тока,
- числа оборотов.
Этих характеристик полностью довольно, дабы запустить асинхронный электродвигатель в работу через ПЧ.
Ввод рабочих значений в память ПЧ
Снятые характеристики заводятся в память устройства средством некоторых манипуляций на клавиатуре панели управления. Для большинства случаев подключения довольно функции резвого меню «Quick Menu». Эта функция активизируется однократным нажатием кнопки «Меню» панели управления, с последующим доказательством путём нажима кнопки «ОК».
Большая часть асинхронных традиционных электродвигателей настраиваются на работу с ПЧ через функцию резвого меню. Операции: один нажим «Меню», потом «ОК», после этого система открывает список опций
Открытый режим «Быстрого меню» стартует параметром « 1-20 », где изменяется уровень мощности мотора. Для справки: ПЧ серии «VLT» поддерживают спектр мощностей 0,09 – 11 кВт. Но, исходя из мощности ПЧ, доступна только определённая часть спектра мощностей в меню подборки значений.
Подходящий параметр мощности (взятый с таблички мотора) юзер может набрать с помощью кнопок панели управления («стрелки ввысь / вниз»). Но за ранее ввод требуемого параметра необходимо активировать кнопкой «ОК» (строчка на экране начинает пульсировать). Подходящая мощность выбирается из перечня доступных значений. Выбранное значение снова же фиксируется кнопкой «ОК».
Таким же методом настраиваются другие пункты резвого меню: 1-22 (напряжение), 1-23 (частота), 1-24 (ток), 1-25 (число оборотов). Для перехода по пт меню применяется кнопка «стрелка вверх» (либо «стрелка вниз», если нужна оборотное движение).
Адаптация (проверка) корректности ввода значений
Как выполнен ввод 5 главных рабочих характеристик асинхронного электродвигателя, на следующем шаге следует провести адаптацию мотора. Для проведения адаптации применяется очередной пункт резвого меню 1-29 (ADD). Функция адаптации активизируется установкой значения «2».
После доказательства кнопкой «ОК», ПЧ перебегает в режим автоматического тестирования. На экран выводится сообщение о необходимости активации кнопки ручного запуска.
Кнопки на панели управления (в нижней части) включения / отключения / сброса ПЧ, поддерживающие ручной (Хэнд On) и автоматический (Auto On) режим запуска, также отключение / сброс (Off Reset). Слева (вверху) – шкала контроля работы. Справа (вверху) – потенциометр опции частоты
Активация кнопки ручного запуска приводит к запуску функции ADD (адаптация асинхронного электродвигателя), что зрительно отображается на экране в виде знака «рисуемого» системой прямоугольника в левом нижнем углу экрана.
Спустя приблизительно полминуты, тест заканчивается и если всё в норме, на дисплее возникает требование активировать кнопку «ОК». Активацией этой кнопки процедура опции адаптации заканчивается.
Другие нередко нужные опции
Кроме главных опций, рассмотренных выше, часто становятся животрепещущими ещё несколько функций. А именно, например, нужна перевести на ПЧ управление асинхронным электродвигателем из ручного режима запуска в автоматический режим запуска либо назад. Делается это применительно к модели «VLT» уже средством обыденного меню через секции 0-40, 0-41, 0-42.
Видеоклип опции алгоритмов включения/отключения
Видеоклип ниже показывает, как секция меню из трёх (0-40, 0-41, 0-42) установочных характеристик может употребляться для опции метода пуска асинхронного электродвигателя с поддержкой нескольких (различных) режимов управления запуском и остановкой мотора:
Необходимо подчеркнуть, что установкой определённого параметра в секциях допустимо заблокировать функцию кнопки отключения/сброса (Off Reset) на устройстве.
Другими словами отключить асинхронный электродвигатель, питаемый напряжением через ПЧ, можно только сигналом наружного управления. Аналогично можно настроить пусковой режим.
Видеоклип опции ПЧ VLT резвым меню
Видео указывает последовательность манипуляций юзера клавишами панели управления в момент опции хорошей связи электромотора с преобразователем частоты. Рассматривается работа юзера в режиме резвого меню (Quick Menu):
Заключительный штришок на асинхронный электродвигатель
Возникновение описываемых электрических (электронных) устройств под управление асинхронных электродвигателей значительно упростило эксплуатацию обширно распространённого электрического оборудования.
Правда, частотные преобразователи пока остаются довольно дорогостоящими устройствами, тем паче модели, поддерживающие высочайшие уровни мощности. Но время указывает резвое развитие технологий, а поэтому понижение цен в дальнейшем видится неминуемым явлением.
Лаконичный БРИФИНГ
Z-Сила — публикации материалов увлекательных нужных для социума. Анонсы технологий, исследовательских работ, тестов мирового масштаба. Соц мульти-тематическая информация — СМИ .
