Kaip konvertuoti 3 fazes. Kaip gauti tris fazes iš vienos. Star ir Delta schemos trifaziame tinkle
Sveiki visi! Šiandien aš jums parodysiu, kaip gauti 220 V iš įprasto vienfazio tinklo - trifazio ir be papildomų išlaidų. Bet pirmiausia papasakosiu apie savo problemą prieš ieškant tokio sprendimo.
Turėjau galingą sovietinį stalinį pjūklą (2 kW), kuris buvo prijungtas trifazis tinklas. Mano bandymai maitinti jį iš vienfazio tinklo, kaip paprastai priimta, atrodė neįmanomi: stipriai nutrūko galia, buvo šildomi paleidimo kondensatoriai, šildomas pats variklis.
Laimei, kažkada praleidau pakankamai laiko ieškodamas sprendimo internete. Kur aš aptikau vieną vaizdo įrašą, kuriame vienas vaikinas padarė savotišką skirstytuvą su galingu elektros varikliu. Tada jis paleido šį trifazį tinklą aplink savo garažo perimetrą ir prijungė prie jo visus kitus įrenginius, kuriems reikalinga trifazė įtampa. Prieš pradėdamas darbą atvažiavo į garažą, užvedė skirstomąjį variklį, jis veikė iki pat išėjimo. Iš principo sprendimas man patiko.
Nusprendžiau pakartoti ir padaryti savo skirstytuvą. Kaip variklį paėmiau seną sovietinį, kurio galia 3,5 kW, su apvijomis, įjungtomis žvaigždute.
Schema
Visa grandinė susideda tik iš kelių elementų: bendro tinklo jungiklio, paleidimo mygtuko, 100 mikrofaradų kondensatoriaus ir paties galingo variklio.Kaip viskas veikia? Pirma, mes tiekiame vienfazį maitinimą paskirstymo varikliui, sujungiame kondensatorių su paleidimo mygtuku ir taip jį paleidžiame. Kai tik variklis sukasi iki norimo greičio, kondensatorius gali būti išjungtas. Dabar prie fazių skirstytuvo išvesties galite prijungti apkrovą, mano atveju – darbalaukio apskritą ir dar keletą trifazių apkrovų.
Prietaiso korpusas - rėmas pagamintas iš L formos kampų, visa įranga pritvirtinta ant gabalo OSB lapas. Iš viršaus perdarytos rankenos visai konstrukcijai nešti, prie išvesties prijungtas trijų kontaktų lizdas.
Pajungus pjūklą per tokį įrenginį, pasirodė ženkliai pagerėjęs darbas, niekas nekaista, galios užtenka ir ne tik pjūklui. Niekas neurzgia, nešvimpa, kaip buvo anksčiau.
Tik pageidautina paimti paskirstymo variklį, galingesnį už vartotojus bent 1 kW, tada nebus pastebimo galios sumažėjimo esant stipriai apkrovai.
Kas ką nors pasakys apie ne gryną sinusą arba jis neveiks, patariu jų neklausyti. Įtampos sinusas yra švarus ir sulūžęs tiksliai 120 laipsnių kampu, dėl to prijungta įranga gauna kokybišką įtampą, todėl neįkaista.
Antroji pusė skaitytojų, kurie kalbės apie XXI amžių ir didelį trifazių įtampos dažnio keitiklių prieinamumą, gali pasakyti, kad mano išvestis yra daug kartų pigesnė, nes seną variklį gana lengva rasti. Galite pasiimti net netinkamus apkrovai, su silpnais ir beveik sulūžusiais guoliais.
Mano fazių skirstytuvas tuščiosios eigos režimu nenaudoja tiek daug: kai kur 200 - 400 W, prijungtų įrankių galia išauga daug kartų, palyginti su įprasta prijungimo schema per paleidimo kondensatorius.
Baigdamas noriu pagrįsti šio sprendimo pasirinkimą: patikimumas, neįtikėtinas paprastumas, mažos išlaidos, Aukšta įtampa.
- " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Spausdinti
Trifaziai elektros varikliai kasdieniame gyvenime ir mėgėjų praktikoje įjungia įvairius mechanizmus - Diskinis pjūklas, elektrinis oblius, ventiliatorius, gręžimo mašina, siurblys. Dažniausiai naudojami trifaziai asinchroniniai varikliai su voverės narvelio rotoriumi. Deja, trifazis tinklas kasdieniame gyvenime yra itin retas reiškinys, todėl maitinti juos iš įprasto elektros tinklas mėgėjai naudoja:
♦ fazių poslinkio kondensatorius, kuris neleidžia pilnai suvokti variklio galią ir užvedimo charakteristikas;
♦ trinistoriniai "fazių perjungimo" įrenginiai, kurie dar labiau sumažina variklio veleno galią;
♦ įvairios kitos talpinės arba indukcinės-talpinės fazių keitimo grandinės.
Tačiau geriausia yra gauti trifazę įtampą iš vienfazės naudojant elektros variklį, kuris veikia kaip generatorius. Apsvarstykite grandines, kurios leidžia, turint vienfazę kintamąją įtampą, gauti dvi trūkstamas fazes.
Pastaba.
Bet koks elektrinė mašina reversinis: generatorius gali tarnauti kaip variklis, ir atvirkščiai.
Įprastas rotorius asinchroninis variklis atsitiktinai atjungus vieną iš apvijų, ji toliau sukasi, o tarp atjungtos apvijos gnybtų yra EMF. Šis reiškinys leidžia naudoti trifazį asinchroninį elektros variklį vienfazei įtampai paversti trifaze.
Schema Nr. 1. Pavyzdžiui, įprastą trifazį asinchroninį elektros variklį su voverės narvelio rotoriumi tam panaudojo S. Gurov (Iljinkos kaimas, Rostovo sritis). Šis variklis, kaip ir generatorius, turi: rotorių; trys statoriaus apvijos, pasislinkusios erdvėje 120° kampu.
Vienai iš apvijų taikome vienfazę įtampą. Variklio rotorius negalės pradėti suktis pats. Jam reikia kažkokio būdo suteikti pradinį impulsą. Be to, jis suksis dėl sąveikos su vienos statoriaus apvijos magnetiniu lauku.
Išvada.
Besisukančio rotoriaus magnetinis srautas sukels indukcinį EMF kitose dviejose statoriaus apvijose, ty bus atkurtos trūkstamos fazės.
Rotorius gali būti sukamas, pavyzdžiui, naudojant įrenginį su paleidimo kondensatoriumi. Beje, jo talpa neturi būti didelė, nes asinchroninio keitiklio rotorius paleidžiamas be mechaninės veleno apkrovos.
Vienas iš tokio keitiklio trūkumų yra nevienodos fazių įtampos, dėl kurių sumažėja paties keitiklio efektyvumas ir variklio apkrova.
Jei papildysite įrenginį atitinkamos galios autotransformatoriumi, įjunkite jį, kaip parodyta pav. 1, galima pasiekti apytikslę fazių įtampų lygybę perjungiant čiaupus. Kaip autotransformatoriaus magnetinė grandinė buvo panaudotas 17 kW galios sugedusio elektros variklio statorius. Apvija - 400 apsisukimų emaliuotos vielos, kurios skerspjūvis 4-6 mm 2 su čiaupais kas 40 apsisukimų.
Ryžiai. 1. Keitiklio schema
Kaip konverterinius variklius geriau naudoti „mažo greičio“ variklius (iki 1000 aps./min.).
Juos labai lengva paleisti, paleidimo srovės ir darbinės srovės santykis yra daug mažesnis nei variklių, kurių greitis yra 3000 aps / min, todėl tinklo apkrova yra „minkštesnė“.
Taisyklė.
Variklio, naudojamo kaip keitiklis, galia turi būti didesnė nei prie jo prijungtos elektros pavaros. Visada pirmiausia įjunkite keitiklį, o tada prijunkite prie jo trifazius srovės vartotojus. Išjunkite įrenginį atvirkštine tvarka.
Pavyzdžiui, jei keitiklis yra 4 kW variklis, apkrovos galia neturi viršyti 3 kW. Aukščiau aptartas 4 kW keitiklis, pagamintas S. Gurovas , buvo naudojamas asmeniniame namų ūkyje keletą metų. Iš jos dirba lentpjūvė, grūdų malūnas, malūnėlis.
Schemos Nr.2-4. Esant įtakai magnetinis laukas statorius trumpai sujungtoje rotoriaus apvijoje indukcinis variklis teka srovės, paversdamos rotorių elektromagnetu su ryškiais poliais, sukeldamos sinusinę įtampą statoriaus apvijose, įskaitant ir neprijungtas į tinklą.
Fazių poslinkis tarp sinusoidų skirtingose apvijose priklauso tik nuo pastarųjų vietos ant statoriaus, o trifaziame variklyje yra lygiai 120 °.
Pastaba.
Pagrindinė asinchroninio elektros variklio pavertimo fazinio skaičiaus keitikliu sąlyga yra besisukantis rotorius.
Todėl jį reikia iš anksto atsukti, pavyzdžiui, naudojant įprastą fazės poslinkio kondensatorių.
Kondensatoriaus talpa apskaičiuojama pagal formulę:
C=k*I f /U tinklas
kur k \u003d 2800, jei variklio apvijos sujungtos žvaigždute; k \u003d 4800, jei variklio apvijos sujungtos trikampiu; aš f - vardinė elektros variklio fazinė srovė, A; U ce ti - vienfazio tinklo įtampa, V.
Galite naudoti kondensatorius MBGO, MBGP, MBGT K42-4, kai darbinė įtampa ne mažesnė kaip 600 V, arba MBGCH K42-19, kai įtampa ne mažesnė kaip 250 V.
Pastaba.
Kondensatorius reikalingas tik variklio-generatoriaus paleidimui, tada jo grandinė nutrūksta, o rotorius toliau sukasi, todėl fazių poslinkio kondensatoriaus talpa neturi įtakos generuojamos trifazės įtampos kokybei.
Prie statoriaus apvijų galima prijungti trifazę apkrovą. Jei jo nėra, tiekimo tinklo energija eikvojama tik trinčiai rotoriaus guoliuose įveikti (neskaičiuojant įprastų vario ir geležies nuostolių), todėl keitiklio efektyvumas yra gana didelis.
Kaip fazių skaičiaus keitiklį, schemų autorius V. Kleimenovas išbandė kelis skirtingus elektros variklius. Tie iš jų, kurių apvijos sujungtos žvaigždute, su išvada iš bendras taškas(neutralus) buvo prijungtas pagal schemą, parodytą fig. 2. Apvijų sujungimo su žvaigžde be neutralės arba trikampio atveju grandinės, parodytos atitinkamai fig. 3 ir pav. keturi.
Ryžiai. 2. Keitiklio schema, kurios variklio apvijos yra sujungtos žvaigždute, su išvada iš bendro taško (neutralios)
Ryžiai. 3. Konverterio grandinėvariklio apvijos, kuriose yra sujungtos žvaigždute be neutralės
Ryžiai. 4. Konverterio grandinė; variklio apvijos, kuriose sujungtos trikampiu
Visais atvejais variklis, paleidžiamas paspaudus mygtuką SB 1 ir palaikykite 15 C temperatūroje,kol rotoriaus greitis pasieks vardinį greitį. Tada uždarykite jungiklįSA1, ir mygtukas buvo atleistas.
Schemos Nr.5. Dažniausiai asinchroninio trifazio elektros variklio apvijų galai išvedami į trijų arba šešių gnybtų bloką. Jei blokas yra trijų gnybtų, tada fazinės statoriaus apvijos yra sujungtos žvaigždute arba trikampiu. Jei jis yra šešių gnybtų, fazinės apvijos nėra sujungtos viena su kita (Ya. Shatalov, Irba, Krasnojarsko sritis).
Pastaruoju atveju svarbu juos teisingai sujungti. Kai įjungiama žvaigždute, to paties pavadinimo apvijų gnybtai (pradžia arba pabaiga) turi būti sujungti į nulinį tašką. Norėdami sujungti apvijas su trikampiu, turite:
♦ sujunkite pirmosios apvijos galą su antrosios apvijos pradžia;
♦ antrojo pabaiga – su trečiojo pradžia;
♦ trečiojo pabaiga – su pirmosios pradžia.
Bet ką daryti, jei variklio apvijų gnybtai nėra pažymėti?
Tada elkitės taip. Omometru nustatomos trys apvijos, sutartinai pažymint jas I, II ir III. Norint rasti kiekvieno iš jų pradžią ir pabaigą, bet kurios dvi sujungiamos nuosekliai ir joms taikoma kintamoji 6-36 V įtampa. Prie trečios apvijos prijungiamas voltmetras. kintamoji srovė(5 pav.).
Ryžiai. 5. Voltmetro sujungimo schema apvijų nustatymui
Prieinamumas kintamoji įtampa rodo, kad I ir II apvijos yra prijungtos pagal tai, o įtampos nebuvimas yra priešingas. Pastaruoju atveju vienos iš apvijų išvados turėtų būti pakeistos. Po to pažymima I ir II apvijų pradžia ir pabaiga (taškeliais pažymėti to paties pavadinimo I ir II apvijų išėjimai 5 pav.). Norint nustatyti III apvijos pradžią ir pabaigą, apvijos sukeičiamos, pavyzdžiui, II ir III, o matavimai kartojami aukščiau aprašytu būdu.
Privačiame name, bute, kaimo name, tai yra, in gyvenimo sąlygos, dažniausiai yra standartinė vienfazė 220 voltų įtampa, kuri gaunama prijungus vartotoją prie vienos fazės ir nulinio laidininko. Ši įtampa vadinama fazine įtampa, jos generatorius daugiausia yra 6 kV / 380 V galios transformatorius, sumontuotas ant paskirstymo pastotę aprūpindamas šį vartotoją. Kartais, ypač privačiame name, reikia paleisti ir eksploatuoti asinchroninį trifazis variklis vardinė 380 voltų įtampa. Yra schemų, kurios leidžia šį variklį prijungti prie vienfazio 220 V tinklo, tačiau elektros asinchroninės mašinos galia labai prarandama. Atitinkamai kyla klausimas, kaip namuose gauti 380 voltų iš 220, efektyvus darbas elektrinis variklis.
Ką svarbu žinoti
Trifaziame tinkle visos trys fazės turi 120 laipsnių poslinkį. Jei reikėjo trifazę 220 voltų įtampą konvertuoti į 380 V arba vienfazę 220 į tokią pat, bet su 380 V įtampa, tai daroma labai paprastai naudojant įprastą pakopinį transformatorių. Esant šiai problemai, būtina ne tik padidinti įtampos vertę, bet ir gauti visavertį trifazį tinklą iš vienfazio.
Yra trys pagrindiniai būdai, kuriais galite atlikti šią manipuliaciją:
- naudojant elektroninį keitiklį (keitiklį);
- sujungiant dvi papildomas fazes;
- dėl trifazio transformatoriaus naudojimo, tačiau galia vis tiek sumažėja.
Prieš konvertuodami tinklo įtampą, turite apsvarstyti, ar galima prijungti variklį prie standartinio vienfazio tinklo neprarandant galios. Pirmiausia reikia pažvelgti į plokštelę ant paties variklio, kai kurios jų skirtos abiem šioms įtampoms, kaip parodyta pirmoje nuotraukoje. Norėdami pradėti, jums reikia tik kondensatoriaus.
Antroji plokštelė rodo, kad mašina skirta išskirtinai sujungti apvijas su žvaigždute ir atitinkamai 380 voltų įtampa:
Žinoma, jūs galite išardyti variklį ir rasti apvijų galus, tačiau tai jau yra problematiška. Pakalbėkime išsamiau apie aukštos kokybės trifazio tinklo 380 V iš 220 sukūrimą.
Būdai, kaip gauti 380 V iš 220
Įtampos transformatorius
Šis įrenginys labiau žinomas kaip inverteris ir susideda iš kelių blokų. Pirmiausia prietaisas ištaiso šią vienfazę įtampą, o tada apverčia ją į tam tikro dažnio kintamąjį. Tuo pačiu metu fazių, kurių poslinkis tam tikru laipsniu, gali būti tiek daug, tačiau optimalu, kad visuotinai priimtos standartinės elektros įrangos veikimas būtų trys ir atitinkamai jų poslinkis yra 120 laipsnių. Pagaminti tokį sudėtingą įrenginį namuose yra labai problematiška, todėl rekomenduojama jį tiesiog nusipirkti, be to, šių gaminių rinka yra labai išvystyta.
Čia yra keitiklio grandinės schema:
Ir štai kaip tai atrodo gamykliniame korpuse:
Dažnai šie įrenginiai turi ne tik vienfazės įtampos keitimą į trifazę, bet ir apsaugo elektros variklius nuo perkrovų, trumpųjų jungimų ir perkaitimo.
Trifazis metodas
Šis metodas turi būti suderintas su Energonadzor arba elektros energiją tiekiančia įmone, nes tam reikia prijungti dvi papildomas fazes nuo skydo, kurios yra kiekviename daugiabučių namų aukšte.
Čia labiau klausimas ne kaip perdaryti vienfazę įtampą, o kaip ją prijungti, o tam užtenka tik trifazio ilgintuvo, o jei viskas legalu, tai skaitiklio.
Trifazis transformatorius
Norint pagaminti 380 voltų iš 220 voltų, reikia reikiamos galios trifazio transformatoriaus vienos iš apvijų įtampai 220, o kitos 380 V. Dažniausiai jie jau turi apvijas, sujungtas žvaigždute ar trikampiu. Po to tinklo įtampa iš apatinės pusės tiesiogiai prijungiama prie dviejų apvijos fazių, o per kondensatorių - į trečiąjį išėjimą. Kondensatoriaus talpa apskaičiuojama pagal 7 mikrofaradų santykį kiekvienam 100 vatų galios. Vardinė kondensatoriaus įtampa turi būti ne mažesnė kaip 400 voltų. Be apkrovos toks įrenginys negali būti prijungtas. Tokiu atveju vis tiek sumažės ir variklio galia, ir jo efektyvumas. Jei keitiklis atliekamas naudojant elektros variklį, o ne transformatorių, tada išvestis bus trifazė įtampa, tačiau jos vertė bus tokia pati kaip tinkle, būtent 220 V.
Šioje schemoje, kaip ir bet kurioje kitoje, gali būti klaidų. Jei juos rasite, parašykite mums. Prenumeruokite naujienas, kad sužinotumėte apie pataisymus ir medžiagos atnaujinimus.
Dėmesio! Prietaiso surinkimas reikalauja galios elektronikos srities įgūdžių, susijusių su kontaktu su aukšta įtampa, kuri gali būti pavojinga tiek paties inžinieriaus, tiek įrenginio naudotojų gyvybei. Įsitikinkite, kad turite reikiamą kvalifikaciją.
D5- Operacinis stiprintuvas, skirtas veikti su vienu 12 V maitinimo šaltiniu, turintis didelę įėjimo varžą ir galintis jungtis prie 2 kΩ ar mažesnės apkrovos išėjimo. Puikiai tinka K544UD1, KR544UD1.
D6- Integruotas įtampos stabilizatorius (KREN) 12V.
VT5- Mažos galios aukštos įtampos tranzistorius 600 voltų. Jis veikia tik įjungus grandinę. Taigi veikimo metu jokia energija neišsisklaido.
VD9- Zener diodas 15V.
C11- 1000uF 25V.
R25- 300 kOhm 0,5W
D1- Integruoti impulsų pločio moduliavimo (PWM) valdikliai. Tai yra 1156EU3 arba jo importuotas analogas UC3823.
Papildymas nuo 2013-02-27 Užsienio valdiklių gamintojas Texas Instruments mums padovanojo nuostabų maloni staigmena. Atsirado UC3823A ir UC3823B lustai. Šie valdikliai turi šiek tiek kitokias kontaktų funkcijas nei UC3823. Jie neveiks UC3823 grandinėse. Pin 11 dabar įgijo visiškai kitas funkcijas. Norint aprašytoje grandinėje naudoti valdiklius su raidžių indeksais A ir B, reikia padvigubinti rezistorius R22, neįtraukti rezistorių R17 ir R18, pakabinti (niekur nejungti) visų trijų mikroschemų 16 ir 11 kojeles. Kalbant apie rusiškus analogus, skaitytojai mums rašo, kad skirtingose mikroschemų partijose laidai skiriasi (tai ypač malonu), nors naujos laidos dar nematėme.
D3- Pustilto vairuotojai. IR2184
R7, R6- 10 kOhm rezistoriai. C3, C4- 100nF kondensatoriai.
R10, R11- 20 kOhm rezistoriai. C5, C6 - Elektrolitiniai kondensatoriai 30 mikrofaradų, 25 voltai.
R8- 20 kOhm, R9- trimerio rezistorius 15 kOhm
R1, R2- 10 kOhm žoliapjovės
R3- 10 kOhm
C2, R5- rezistorius ir kondensatorius, kurie nustato PWM valdiklių dažnį. Jas pasirenkame taip, kad dažnis būtų apie 50 kHz. Pasirinkimas turėtų prasidėti nuo 1 nF kondensatoriaus ir 100 kΩ rezistoriaus.
R4- Šie rezistoriai skirtingose rankose yra skirtingi. Faktas yra tas, kad norint gauti sinusoidinę įtampą, kurios fazės poslinkis yra 120 gr. naudojamas fazės keitiklis. Be pavarų perjungimo, jis taip pat susilpnina signalą. Kiekviena nuoroda susilpnina signalą 2,7 karto. Taigi mes pasirenkame rezistorių apatinėje svirties diapazone nuo 10 kOhm iki 100 kOhm, kad PWM valdiklis minimali vertė sinusinė įtampa (iš operacinio stiprintuvo išvesties) buvo uždaryta, šiek tiek padidėjus pradėjo gaminti trumpus impulsus, pasiekus maksimumą praktiškai atsidarė. Vidurinės svirties rezistorius bus 9 kartus didesnis, viršutinės peties rezistorius – 81 kartą.
Tiksliau parinkus šiuos rezistorius, stiprinimą galima reguliuoti derinant rezistorius R1.
R17- 300 kOhm, R18- 30 kOhm
C8- 100nF. Tai gali būti žemos įtampos kondensatoriai. Ant jų aukštos įtampos nevyksta, nors jie yra aukštos įtampos dalyje.
R22- 0,23 omo. 5W.
VD11- Šotkio diodai. Schottky diodai parenkami taip, kad būtų užtikrintas minimalus įtampos kritimas diodo įjungimo būsenoje.
R23, R24- 20 omų. 1W.
L1- droselis 10mH (1E-02H), srovei 5A, C12- 1uF, 400 V.
L2 - keli plonos vielos apsisukimai per L1 induktorių. Jei induktoriuje L1 - X sukasi, tada ritėje L2 turėtų būti [ X] / [60 ]
Deja, straipsniuose klaidų pasitaiko periodiškai, jos taisomos, straipsniai papildomi, tobulinami, ruošiami nauji. Prenumeruokite naujienas, kad būtumėte informuoti.
Jei kas neaišku, būtinai klauskite!