3 faser med egne hender. Enfase til trefase omformer

Dette diagrammet, som alle andre, kan inneholde feil. Hvis du finner dem, vennligst skriv til oss. Abonner på nyhetene for å holde deg oppdatert om rettelser og oppdateringer av materialet.

Merk følgende! Montering av enheten krever ferdigheter innen kraftelektronikk og innebærer kontakt med høyspenning, noe som kan være livsfarlig for både ingeniøren og brukerne av enheten. Sørg for at du har de nødvendige kvalifikasjonene.

D5- en operasjonsforsterker konstruert for å operere med en 12V-forsyning med enkelt forsyning, med høy inngangsimpedans og mulighet til å koble en belastning på 2 kOhm eller mindre til utgangen. K544UD1, KR544UD1 er godt egnet.

D6- integrert spenningsstabilisator (KREN) for 12V.

VT5- Laveffekt høyspenningstransistor på 600 volt. Det fungerer bare når kretsen er slått på. Så det er ingen effekttap under drift.

VD9- Zenerdiode 15V.

C11- 1000uF 25V.

R25- 300kOhm 0,5W

D1- Integrerte pulsbreddemodulerende (PWM) kontrollere. Dette er 1156EU3 eller dens importerte analoge UC3823.

Tillegg fra 27.02.2013 Den utenlandske kontrollerprodusenten Texas Instruments ga oss en overraskende hyggelig overraskelse. UC3823A og UC3823B mikrokretser dukket opp. Disse kontrollerene har litt andre pin-funksjoner enn UC3823. De vil ikke fungere i kretser for UC3823. Pin 11 har nå fått helt andre funksjoner. For å bruke kontrollere med bokstavindeksene A og B i den beskrevne kretsen, må du doble motstandene R22, ekskludere motstandene R17 og R18, henge (ikke koble til noe sted) ben 16 og 11 av alle tre mikrokretsene. Angående Russiske analoger, så skriver lesere til oss at forskjellige partier av mikrokretser har forskjellige ledninger (noe som er spesielt hyggelig), selv om vi ennå ikke har sett en ny ledning.

D3- Halvbrosjåfører. IR2184

R7, R6- 10 kOhm motstander. C3, C4- 100nF kondensatorer.

R10, R11- Motstander på 20 kOhm. C5, C6- Elektrolytiske kondensatorer 30 µF, 25 volt.

R8- 20kOhm, R9- innstillingsmotstand 15 kOhm

R1, R2- 10 kOhm trimmere

R3- 10 kOhm

C2, R5- en motstand og en kondensator som setter driftsfrekvensen til PWM-kontrollerne. Vi velger dem slik at frekvensen er ca 50 kHz. Valget bør starte med en 1 nF kondensator og en 100 kOhm motstand.

R4– Disse motstandene i forskjellige armer er forskjellige. Faktum er at for å oppnå en sinusformet spenning med en faseforskyvning på 120 grader. en faseskiftende krets brukes. I tillegg til å skifte, svekker det også signalet. Hver kobling demper signalet med 2,7 ganger. Så vi velger en motstand i den nedre armen i området fra 10 kOhm til 100 kOhm slik at PWM-kontrolleren lukkes ved minimumsverdien av sinusspenningen (fra utgangen til operasjonsforsterkeren), når den øker litt, begynner den for å produsere korte pulser, og når maksimum er nådd, er den praktisk talt åpen. Motstanden til midtarmen vil være 9 ganger større, motstanden til overarmen vil være 81 ganger større.

Etter å ha valgt disse motstandene, kan forsterkningen justeres mer nøyaktig ved å bruke trimmemotstander R1.

R17- 300 kOhm, R18- 30 kOhm

C8- 100nF. Disse kan være lavspentkondensatorer. På dem høyspenning skjer ikke, selv om de er plassert i høyspentdelen.

R22- 0,23 Ohm. 5W.

VD11- Schottky-dioder. Schottky-dioder er valgt for å gi minimalt spenningsfall i tilstanden over dioden.

R23, R24- 20 Ohm. 1W.

L1- choke 10mH (1E-02 H), for strøm 5A, C12- 1uF, 400V.

L2 - flere omdreininger med tynn ledning på toppen av induktor L1. Hvis induktor L1 har X svinger, bør spolen L2 ha [ X] / [60 ]

Dessverre blir det med jevne mellomrom funnet feil i artikler de blir rettet, artikler blir supplert, utviklet og nye utarbeides. Abonner på nyhetene for å holde deg oppdatert.

Hvis noe er uklart, sørg for å spørre!

  • " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Print

Trefasede elektriske motorer i hverdagen og i amatørpraksis driver en rekke mekanismer - sirkelsag, elektrisk høvel, vifte, drill maskin, pumpe. De mest brukte er trefase asynkronmotorer med en ekorn-burrotor. Dessverre er et trefaset nettverk i hverdagen et ekstremt sjeldent fenomen, så for å drive dem fra et vanlig elektrisk nettverk, bruker amatører:

♦ faseskiftende kondensator, som ikke lar motorens fulle kraft og startegenskaper realiseres;

♦ trinistor "faseskiftende" enheter, som ytterligere reduserer kraften på motorakselen;

♦ forskjellige andre kapasitive eller induktiv-kapasitive faseskiftende kretser.

Men det beste er å få trefasespenning fra enfase ved hjelp av en elektrisk motor som fungerer som en generator. La oss vurdere kretser som tillater, med en enfaset vekselspenning, å oppnå to manglende faser.

Merk.

Noen elektrisk bil reversibel: generatoren kan fungere som en motor, og omvendt.

Konvensjonell rotor asynkron elektrisk motor etter en utilsiktet frakobling av en av viklingene, fortsetter den å rotere, og det er en EMF mellom terminalene til den frakoblede viklingen. Dette fenomenet gjør det mulig å bruke en trefaset asynkron elektrisk motor for å konvertere enfasespenning til trefase.

Opplegg nr. 1. For eksempel ble en konvensjonell trefaset asynkron elektrisk motor med en ekorn-burrotor brukt til dette av S. Gurov (landsbyen Ilyinka, Rostov-regionen). Denne motoren, som generatoren, har: en rotor; tre statorviklinger, forskjøvet i rommet med en vinkel på 120°.

La oss bruke enfasespenning til en av viklingene. Motorrotoren vil ikke kunne begynne å rotere av seg selv. Det må på en eller annen måte gis en innledende impuls. Deretter vil den rotere på grunn av interaksjon med magnetfeltet til en statorvikling.

Konklusjon.

Den magnetiske fluksen til den roterende rotoren vil indusere en indusert emk i de to andre statorviklingene, det vil si at de manglende fasene vil bli gjenopprettet.

Rotoren kan fås til å rotere, for eksempel ved hjelp av en enhet med startkondensator. Forresten, kapasiteten trenger ikke å være stor, siden rotoren til en asynkron omformer drives uten mekanisk belastning på akselen.

En av ulempene med en slik omformer er ulik fasespenning, noe som fører til en reduksjon i effektiviteten til selve omformeren og lastmotoren.

Hvis du supplerer enheten med en autotransformator med passende kraft, slår du den på som vist i fig. 1, kan du oppnå omtrentlig likhet med fasespenninger ved å bytte kraner. Statoren til en defekt elektrisk motor med en effekt på 17 kW ble brukt som den magnetiske kretsen til autotransformatoren. Vikling - 400 omdreininger med emaljert ledning med et tverrsnitt på 4-6 mm 2 med trykk etter hver 40 omdreining.

Ris. 1. Skjematisk diagram omformer

Det er bedre å bruke "lavhastighets" motorer (opptil 1000 rpm) som elektriske motorer for omformere.

De starter veldig enkelt, forholdet mellom startstrøm og driftsstrøm er mye lavere enn for motorer med en rotasjonshastighet på 3000 rpm, og derfor er belastningen på nettverket "mykere".

Regel.

Kraften til motoren som brukes som omformer må være større enn kraften til den elektriske stasjonen som er koblet til den. Omformeren skal alltid startes først, og deretter skal trefasestrømforbrukere kobles til den. Slå av installasjonen i omvendt rekkefølge.

For eksempel, hvis omformeren er en 4 kW motor, bør belastningseffekten ikke overstige 3 kW. 4 kW-omformeren omtalt ovenfor og produsert av S. Gurov , har blitt brukt i hans personlige husholdning i flere år. Den driver et sagbruk, en kvern og en slipemaskin.

Opplegg nr. 2-4. Under påvirkning av statorens magnetfelt i den kortsluttede rotorviklingen asynkron motor strømmer flyter, gjør rotoren til en elektromagnet med uttalte poler, induserer en sinusformet spenning i statorviklingene, inkludert de som ikke er koblet til nettverket.

Faseskiftet mellom sinusoider i forskjellige viklinger avhenger bare av plasseringen av sistnevnte på statoren og i en trefasemotor er nøyaktig 120°.

Merk.

Hovedbetingelsen for å gjøre en asynkron elektrisk motor om til en fasenummeromformer er en roterende rotor.

Derfor bør den forhåndsavvikles, for eksempel ved å bruke en konvensjonell faseskiftende kondensator.

Kapasitansen til kondensatoren beregnes ved å bruke formelen:

C=k*I f /U nettverk

hvor k = 2800 hvis motorviklingene er stjernekoblet; k = 4800 hvis motorviklingene er forbundet med en trekant; jeg f - nominell fasestrøm til den elektriske motoren, A; U ce ti - enfaset nettverksspenning, V.

Du kan bruke kondensatorer MBGO, MBGP, MBGT K42-4 for en driftsspenning på minst 600 V eller MBGCH K42-19 for en spenning på minst 250 V.

Merk.

Kondensatoren er bare nødvendig for å starte motorgeneratoren, deretter brytes kretsen, og rotoren fortsetter å rotere, slik at kapasiteten til faseskiftende kondensator ikke påvirker kvaliteten på den genererte trefasespenningen.

En trefaselast kan kobles til statorviklingene. Hvis det ikke er der, brukes energien til forsyningsnettverket bare på å overvinne friksjon i rotorlagrene (ikke medregnet de vanlige tapene i kobber og jern), så effektiviteten til omformeren er ganske høy.

Forfatteren av kretsene, V. Kleimenov, testet flere forskjellige elektriske motorer som fasetallsomformere. De av dem, hvis viklinger er forbundet med en stjerne, med utgangen fra et felles punkt (nøytralt) ble koblet i henhold til diagrammet vist i fig. 2. Ved tilkobling av viklingene med en stjerne uten nøytral eller trekant, er kretsene vist henholdsvis i fig. 3 og fig. 4.


Ris. 2. Diagram av en omformer der motorviklingene er forbundet med en stjerne, med utgang fra et felles punkt (nøytral)


Ris. 3. Omformer kretsviklingene til motoren som er forbundet med en stjerne uten nøytral


Ris. 4. Omformerkrets; viklingene til motoren som er forbundet med et delta

I alle tilfeller motoren, startet ved å trykke på knappen S.B. 1 og hold den i 15 C,til rotorhastigheten når nominell hastighet. Så ble bryteren stengtS.A.1, og knappen ble sluppet.

Skjemaer nr. 5. Vanligvis er endene av viklingene til en asynkron trefaset elektrisk motor koblet til en tre- eller seksterminalblokk. Hvis blokken er treterminal, betyr det at fasestatorviklingene er koblet i en stjerne eller trekant. Hvis den er seks-terminal, er faseviklingene ikke koblet til hverandre (Ya. Shatalov, landsbyen Irba, Krasnoyarsk-territoriet).

I sistnevnte tilfelle er det viktig å koble dem riktig. Når den slås på av en stjerne, skal terminalene til viklingene med samme navn (begynnelse eller slutt) kombineres til et nullpunkt. For å koble viklingene med en trekant, må du:

♦ koble slutten av den første viklingen til begynnelsen av den andre;

♦ slutten av den andre - med begynnelsen av den tredje;

♦ slutten av den tredje - med begynnelsen av den første.

Men hva hvis terminalene til motorviklingene ikke er merket?

Fortsett deretter som følger. Et ohmmeter brukes til å bestemme tre viklinger, som konvensjonelt betegner dem I, II og III. For å finne begynnelsen og slutten av hver av dem kobles alle to i serie og en vekselspenning på 6-36 V påføres dem Et vekselstrømvoltmeter er koblet til den tredje viklingen (fig. 5).


Ris. 5. Tilkoblingsskjema for et voltmeter for å bestemme viklingene

Tilstedeværelsen av vekselspenning indikerer at viklinger I og II er slått på i samsvar, og fravær av spenning indikerer at viklinger er slått på i opposisjon. I sistnevnte tilfelle bør terminalene til en av viklingene byttes. Etter dette markerer du begynnelsen og slutten av viklingene I og II (de samme terminalene til viklingene I og II i fig. 5 er merket med prikker). For å bestemme begynnelsen og slutten av vikling III, byttes viklingene, for eksempel II og III, og målingene gjentas ved hjelp av metoden beskrevet ovenfor.

Så hvorfor mottar noen elektriske paneler en spenning på 380 V, og noen - 220? Hvorfor har noen forbrukere trefasespenning, mens andre har enfaset? Det var en gang jeg stilte meg selv disse spørsmålene og lette etter svar på dem. Nå skal jeg fortelle deg på en populær måte, uten formler og diagrammer, at lærebøker florerer.

Med andre ord. Hvis en fase nærmer seg forbrukeren, kalles forbrukeren enfaset, og forsyningsspenningen vil være 220 V (fase). Hvis de snakker om trefasespenning, så snakker vi alltid om en spenning på 380 V (lineær). Hvem bryr seg? Flere detaljer nedenfor.

Hvordan er tre faser forskjellige fra én?

I begge typer strøm er det en fungerende nøytral leder (NULL). Om beskyttende jording Jeg, dette er et bredt tema. I det hele tatt i forhold til null tre faser ah - spenning 220 Volt. Men i forhold til disse tre fasene til hverandre har de 380 Volt.

Spenninger i et trefasesystem

Dette skjer fordi spenningene (med aktiv belastning og strømmen) på de tre fasede ledningene avviker med en tredjedel av syklusen, dvs. ved 120°.

Du kan lese mer i elektroteknisk lærebok - om spenning og strøm i et trefasenett, og også se vektordiagrammer.

Det viser seg at hvis vi har trefasespenning, så har vi tre fasespenninger på 220 V hver Og enfaseforbrukere (og det er nesten 100% av dem i hjemmene våre) kan kobles til hvilken som helst fase og null. Du trenger bare å gjøre dette på en slik måte at forbruket i hver fase er omtrent det samme, ellers er faseubalanse mulig.

I tillegg vil det være vanskelig for den altfor belastede fasen og det vil være støtende at andre «hviler»)

Fordeler og ulemper

Begge kraftsystemene har sine fordeler og ulemper, som bytter plass eller blir ubetydelige når effekten passerer 10 kW-terskelen. Jeg skal prøve å liste opp.

Enfasenett 220 V, fordeler

  • Enkelhet
  • Rimelighet
  • Under farlig spenning

Enfasenett 220 V, kons

  • Begrenset forbrukermakt

Trefasenett 380 V, fordeler

  • Strømmen begrenses kun av ledningstverrsnitt
  • Besparelser med trefaset forbruk
  • Strømforsyning for industrielt utstyr
  • Mulighet for å bytte en enfaselast til en "god" fase i tilfelle kvalitetsforringelse eller strømbrudd

Trefasenett 380 V, kons

Når er det 380 og når er det 220?

Så hvorfor har vi en spenning på 220 V i leilighetene våre og ikke 380? Faktum er at forbrukere med en effekt på mindre enn 10 kW, som regel, er koblet til en fase. Dette betyr at en fase og en nøytral (null) leder innføres i huset. Det er akkurat det som skjer i 99 % av leilighetene og husene.

Enfaset el-tavle i huset. Riktig maskin er innledende, deretter gjennom rommene. Hvem kan finne feil på bildet? Selv om dette skjoldet er en stor feil...

Men hvis du planlegger å forbruke mer enn 10 kW, er en trefaseinngang bedre. Og hvis du har utstyr med trefase strømforsyning (inneholder), så anbefaler jeg på det sterkeste å introdusere en trefase inngang i huset med en lineær spenning på 380 V. Dette vil spare på ledningstverrsnitt, på sikkerhet, og på elektrisitet.

Til tross for at det er måter å koble en trefase belastning til et enfaset nettverk, reduserer slike endringer kraftig effektiviteten til motorer, og noen ganger med andre like forhold Du kan betale 2 ganger mer for 220 V enn for 380.

Enfasespenning brukes i privat sektor, der strømforbruket som regel ikke overstiger 10 kW. I dette tilfellet brukes en kabel med ledninger med et tverrsnitt på 4-6 mm² ved inngangen. Strømforbruket er begrenset av inngangskretsbryteren, hvis nominelle beskyttelsesstrøm ikke er mer enn 40 A.

Jeg har allerede snakket om å velge en strømbryter. Og om valg av ledningstverrsnitt -. Det er også heftige diskusjoner om saker.

Men hvis forbrukerens effekt er 15 kW eller høyere, må trefaseeffekt brukes. Selv om det ikke er trefaseforbrukere i denne bygningen, for eksempel elektriske motorer. I dette tilfellet er strømmen delt inn i faser, og det elektriske utstyret (inngangskabel, svitsjing) bærer ikke den samme belastningen som om den samme strømmen ble tatt fra en fase.

For eksempel er 15 kW ca 70A for en fase, du trenger kobbertråd tverrsnitt på minst 10 mm². Kostnaden for en kabel med slike kjerner vil være betydelig. Men jeg har aldri sett enfasede (enpolede) effektbrytere med en strøm større enn 63 A på en DIN-skinne.

Derfor, i kontorer, butikker, og spesielt i bedrifter, brukes bare trefasestrøm. Og følgelig trefasemålere, som kommer i direkte tilkobling og transformatortilkobling (med strømtransformatorer).

Hva er nytt i VK-gruppen? SamElectric.ru ?

Abonner og les artikkelen videre:

Og ved inngangen (foran disken) er det omtrent følgende "bokser":

Trefase inngang. Introduksjonsmaskin foran disken.

En betydelig ulempe med trefaseinngang og (bemerket ovenfor) – begrensning på kraften til enfaselaster. For eksempel er den tildelte effekten til trefasespenning 15 kW. Dette betyr at for hver fase - maksimalt 5 kW. Dette betyr at den maksimale strømmen i hver fase ikke er mer enn 22 A (praktisk talt 25). Og du må spinne, fordele belastningen.

Jeg håper det nå er klart hva trefasespenning 380 V og enfasespenning 220 V er?

Stjerne- og Deltakretser i et trefaset nettverk

Eksistere ulike varianter koble en last med en driftsspenning på 220 og 380 volt til et trefasenettverk. Disse mønstrene kalles "Star" og "Triangle".

Når lasten er designet for en spenning på 220V, er den koblet til et trefasenettverk i henhold til "Star"-kretsen, det vil si til fasespenning. I dette tilfellet er alle lastgrupper fordelt slik at effektene i fasene er tilnærmet like. Nullpunktene til alle gruppene er koblet sammen og koblet til den nøytrale ledningen til trefaseinngangen.

Alle våre leiligheter og hus med enfaseinngang er koblet til "Zvezda" et annet eksempel er tilkobling av varmeelementer i kraftige og.

Når lasten har en spenning på 380V, slås den på i henhold til "Triangle"-kretsen, det vil si til lineær spenning. Denne fasefordelingen er mest typisk for elektriske motorer og andre laster der alle tre deler av lasten tilhører en enkelt enhet.

Kraftdistribusjonssystem

I utgangspunktet er spenningen alltid trefaset. Med «i utgangspunktet» mener jeg en generator ved et kraftverk (termisk, gass, kjernekraft), hvorfra det tilføres en spenning på mange tusen volt til nedtrappingstransformatorer, som danner flere spenningstrinn. Den siste transformatoren senker spenningen til et nivå på 0,4 kV og forsyner den til sluttforbrukere – deg og meg, leilighetsbygg og privat boligsektor.

Deretter tilføres spenningen til andre trinns transformator TP2, ved utgangen som sluttbrukerspenningen er 0,4 kV (380V). Kraften til transformatorer TP2 er fra hundrevis til tusenvis av kW. Fra TP2 kommer spenningen til oss - for flere leilighetsbygg, på privat sektor, og så videre.

Kretsen er forenklet, det kan være flere trinn, spenningen og kraften kan være annerledes, men essensen endres ikke. Det er bare en sluttspenning til forbrukerne - 380 V.

Foto

Til slutt noen flere bilder med kommentarer.

Elektrisk panel med trefase inngang, men alle forbrukere er enfase.

Venner, det var alt for i dag, lykke til alle sammen!

Jeg ser frem til din tilbakemelding og spørsmål i kommentarfeltet!

Dele