У приватному будинку, квартирі, на дачі, тобто в побутових умовах, Найчастіше зустрічається стандартна однофазна напруга 220 Вольт, яка виходить шляхом підключення споживача до однієї фази і нульового провідника. Така напруга називається фазною, генератором її в основному є. силовий трансформатор 6 кВ/380 В, встановлений на розподільчої підстанції, що живить даного споживача. Іноді, особливо у приватному будинку, з'являється необхідність запуску та експлуатації асинхронного трифазного двигуна, розрахованого на 380 Вольт. Існують схеми, які дають можливість підключення даного двигуна до однофазної мережі 220 В, але при цьому сильно втрачається потужність електричної асинхронної машини. Відповідно виникає питання, як отримати 380 Вольт з 220 у домашніх умовах, для ефективної роботиелектродвигуна.

Що важливо знати

У трифазній мережі всі три фази мають зсув рівний 120 градусів. Якби потрібно було зробити перетворення трифазного 220 Вольт в 380В, або однофазного 220 в таке ж, але з величиною напруги 380 В, то це виконується дуже просто за рахунок звичайного трансформатора, що підвищує. У цій проблемі необхідно не просто збільшення величини напруги, а отримання повноцінної трифазної мережі з однофазної.

Існує три основні способи, за допомогою яких можна зробити цю маніпуляцію:

• за допомогою електронного перетворювача (інвертора);
• шляхом підключення двох додаткових фаз;
• рахунок застосування трифазного трансформатора, але при цьому потужність все одно знижується.

Перед тим як перетворити мережну напругу потрібно розглянути, а чи немає можливості підключити двигун до стандартної однофазної мережі без втрати потужності. Для початку потрібно розглянути табличку на самому двигуні, деякі з них призначені на обидві ці напруги, як показано на першому фото. Тільки знадобиться конденсатор для запуску.

Друга табличка показує, що машина розрахована виключно на з'єднання обмоток зіркою та напруга відповідно 380 Вольт:

Можна, звичайно, розібрати двигун та знайти кінці обмоток, але це вже проблематично. Зупинимося докладніше на створенні якісної трифазної мережі 380 В з 220.

Методи отримання 380 В із 220

Перетворювач напруги

Даний пристрій ширше відомий як інвертор, і складається він з декількох блоків. Для початку пристрій випрямляє цю однофазну напругу, а потім інвертує її в змінну заданої частоти. При цьому фаз зі зсувом на певний градус може бути скільки завгодно, але оптимально для роботи загальноприйнятого стандартного електрообладнання воно дорівнює трьом і відповідно зсув їх 120 градусів. Зробити такий складний пристрій у домашніх умовах дуже проблематично, тому рекомендується просто його купити, до того ж ринок цієї продукції дуже розвинений.

Ось важлива схема інвертора:

А так він виглядає у заводському корпусі:

Найчастіше дані пристрої мають не тільки перетворення однофазного на трифазну напругу, але й захищають електродвигуни від перевантажень, короткого замиканнята перегріву.

Метод використання трьох фаз

Даний метод обов'язково потрібно узгодити з Енергонаглядом чи компанією постачальником електричної енергіїТак як для цього потрібно підключення двох додаткових фаз зі щитка, які є на кожному поверсі багатоквартирних будинків.

Тут більше питання варто не як переробити однофазну напругу, а як підключити його, а для цього достатньо лише трифазного подовжувача, а якщо законно все робити, то і лічильника.

Трифазний трансформатор

Щоб зробити з 220 Вольт 380 Вольт необхідний трифазний трансформатор потрібної потужності на напругу однієї з обмоток 220, а інший 380 В. Найчастіше вони мають з'єднані в зірку або трикутник обмотки. Після чого напруга з мережі підключається до двох фаз обмотки з нижчого боку безпосередньо, а на третій вивід через конденсатор. Місткість конденсатора вираховується із співвідношення 7 мкФ на кожні 100 Вт потужності. Номінальна напруга конденсатора повинна бути не меншою за 400 Вольт. Без навантаження такий пристрій не можна підключати. При цьому все одно буде зниження потужності двигуна, так і його ККД. Якщо перетворювач виконувати за допомогою електродвигуна, а не трансформатора, то на виході буде трифазна напруга, але величина його буде така сама, як і в мережі, а саме 220 В.

Всім привіт! Сьогодні я покажу як отримати зі звичайної однофазної мережі 220 В – трифазну, причому без особливих витрат. Але спочатку розповім про свою проблему, яка передує пошуку такого рішення.
У мене була радянська потужна настільна циркулярна пилка (2 кВт), яка підключалася до трифазної мережі. Мої спроби запитати її від однофазної мережі, як це зазвичай прийнято, не було можливим: була сильна просадка потужності, грілися пускові конденсатори, грівся сам двигун.
Благо, свого часу я витратив належний час на пошук рішення в інтернеті. Де я натрапив на одне відео, де один хлопець зробив своєрідний розщеплювач за допомогою потужного електромотора. Далі він пустив по периметру свого гаража цю трифазну мережу і підключив до неї всі інші прилади, що потребують трифазної напруги. Перед початком робіт, приходив у гараж, запускав двигун, що роздає, і до відходу він працював. У принципі, рішення мені сподобалося.
Вирішив повторити та зробити свій розщеплювач. У ролі двигуна взяв старий радянський на 3,5 кВт потужності, з обмотками, включеними зіркою.

Схема

Вся схема складається всього з кількох елементів: загальний мережевий вимикач, кнопка для запуску, конденсатор на 100 мкФ та потужного мотора.

Як усе працює? Спочатку подаємо однофазне живлення на мотор, що роздає, пусковою кнопкою підключаємо конденсатор, тим самим запускаючи його. Як тільки двигун розкрутився до потрібних обертів, конденсатор можна вимкнути. Тепер можна підключити до виходу розщеплювача фаз навантаження, в моєму випадку настільну циркулярку та ще кілька трифазних навантажень.

Корпус пристрою - рама виконана з Г-подібних куточків, все обладнання закріплене на шматок листа OSB. Зверху перероблені ручки для перенесення всієї конструкції, а на вихід підключена трививідна розетка.

Після підключення пили через такий пристрій вийшло суттєве покращення в роботі, нічого не гріється, потужності цілком вистачає і не лише на пилку. Нічого не гарчить, не гуде, як це було раніше.
Тільки бажано брати мотор, що роздає, потужніше споживачів хоча б на 1 кВт, тоді не буде помітно особливої ​​просідання потужності при різкому навантаженні.
Хто б що не говорив про не чистий синус або нічого не дасть, раджу їх не слухати. Синус напруги чистий і розбитий рівно на 120 градусів, в результаті підключена техніка отримує якісну напругу, через що і не гріється.
Друга половина читачів які будуть говорити по 21-й вік і велика наявність частотних перетворювачівтрифазної напруги можу сказати, що мій вихід у рази дешевше, тому що старий моторДосить легко знайти. Можна взяти навіть непридатний для навантаження, зі слабкими та майже розбитими підшипниками.
Мій розщеплювач фаз у холостому режимі споживає не так багато: 200 - 400 Вт десь, потужність підключених інструментів зростає в рази, порівняно із звичайною схемою підключення через пускові конденсатори.
Наприкінці хочу обґрунтувати свій вибір цього рішення: надійність, неймовірна простота, невеликі витрати, Висока потужність.

У цій схемі, як і будь-який інший, можуть бути помилки. Якщо Ви їх знайдете, будь ласка, напишіть нам . Підпишіться на новини, щоб бути в курсі виправлень та оновлень матеріалу.

Увага! Складання приладу вимагає навичок у галузі силової електроніки, пов'язана з контактом з високою напругою, яка може бути небезпечною для життя як самого інженера, так і користувачів приладу. Переконайтеся, що Ви маєте потрібну кваліфікацію.

D5- операційний підсилювач, розрахований працювати при однополярному живленні 12В, з високим вхідним опоромі з можливістю підключення до виходу навантаження 2 ком або менше. Добре підходить К544УД1, КР544УД1.

D6- Інтегральний стабілізатор напруги (КРЕН) на 12В.

VT5- малопотужний високовольтний транзистор на 600 вольт. Він працює лише у момент включення схеми. Тож у процесі роботи потужність не розсіює.

VD9- Стабілітрон 15В.

C11- 1000мкФ 25В.

R25- 300кОм 0.5Вт

D1- Інтегральні широтно-імпульсно модулюючі (ШІМ) контролери. Це 1156ЕУ3 або його імпортний аналог UC3823.

Додавання від 27.02.2013 Іноземний виробник контролерів Texas Instruments підніс нам дивно приємний сюрприз. З'явилися мікросхеми UC3823A та UC3823B. У цих контролерів функції висновків трохи такі, як в UC3823. У схемах для UC3823 вони не працюватимуть. Висновок 11 тепер набув зовсім інших функцій. Щоб в описаній схемі застосувати контролери з літерними індексами A і B, потрібно вдвічі збільшити резистори R22, виключити резистори R17 і R18, підвісити ніжки 16 і 11 всіх трьох мікросхем. Що стосується російських аналогів, то нам читачі пишуть, що в різних партіях мікросхем розведення різна (що особливо приємно), хоча ми поки що нової розводки не зустрічали.

D3- Драйвери півмосту. IR2184

R7, R6- Резистори по 10кОм. C3, C4- Конденсатори по 100нФ.

R10, R11- Резистори по 20кОм. C5, C6- електролітичні конденсатори по 30 мкф, 25 вольт.

R8- 20кОм, R9- підстроювальний резистор 15кОм

R1, R2- підбудовники по 10кОм

R3- 10 ком

C2, R5- резистор і конденсатор, що задають частоту роботи ШІМ-контролерів. Їх вибираємо в такий спосіб, щоб частота була близько 50 кГц. Підбір варто розпочати з конденсатора 1 нФ та резистора 100 кОм.

R4– Ці резистори в різних плечах – різні. Справа в тому, що для отримання синусоїдальної напруги зі зсувом фаз на 120 гр. використовується фазозсувний ланцюг. Крім зрушення, вона ще й послаблює сигнал. Кожна ланка послаблює сигнал у 2.7 рази. Так що підбираємо резистор у нижньому плечі в діапазоні від 10 кОм до 100 кОм так, щоб ШІМ контролер при мінімальному значенні синусоїдальної напруги (з виходу операційного підсилювача) був закритий, при невеликому його збільшенні починав видавати короткі імпульси, при досягненні максимуму. Резистор середнього плеча буде у 9 разів більше, резистор верхнього – у 81 раз.

Після підбору цих резисторів точніше коефіцієнт підсилення можна регулювати підстроювальними резисторами R1.

R17- 300 ком, R18- 30 ком

C8- 100нФ. Це можуть бути низьковольтні конденсатори. На них високої напруги не буває, хоча вони стоять у високовольтній частині.

R22- 0.23 Ом. 5Вт.

VD11- Діоди Шоттки. Вибрані діоди Шоттки, щоб забезпечити мінімальне падіння напруги на діоді у відкритому стані.

R23, R24- 20 Ом. 1Вт.

L1- дросель 10мГн (1E-02 Гн), струм 5А, C12- 1мкФ, 400 Ст.

L2 - кілька витків тонкого дротуповерх дроселя L1. Якщо дроселі L1 - X витків, то котушці L2 має бути [ X] / [60 ]

На жаль, у статтях періодично зустрічаються помилки, вони виправляються, статті доповнюються, розвиваються, готуються нові. Підпишіться на новини , щоб бути в курсі.

Якщо щось незрозуміло, обов'язково спитайте!

• Печать!}

Трифазні електродвигуни в побуті та аматорській практиці приводять у дію самі різні механізми - циркулярну пилку, електрорубанок, вентилятор, свердлильний верстат, насос. Найчастіше використовуються трифазні асинхронні двигуни із коротко-замкненим ротором. На жаль, трифазна мережау побуті - явище вкрай рідкісне, тому для їхнього харчування від звичайної електричної мережі любителі застосовують:

♦ фазозсувний конденсатор, що не дозволяє в повному обсязі реалізувати потужність та пускові характеристики двигуна;

♦ триністорні «фазозсувні» пристрої, які ще більшою мірою знижують потужність на валу двигунів;

♦ інші різні ємнісні або індуктивно-ємнісні фазозсувні ланцюги.

Але найкраще - отримати трифазну напругу з однофазного за допомогою електродвигуна, що виконує функції генератора. Розглянемо схеми, що дозволяють, маючи однофазну змінну напругу, отримати дві фази, що відсутні.

Примітка.

Будь-яка електрична машинаоборотна: генератор може служити двигуном, і навпаки.

Ротор звичайного асинхронного електродвигунапісля випадкового відключення однієї з обмоток продовжує обертатися, причому між висновками відключеної обмотки є ЕРС. Це явище дає можливість використовувати трифазний асинхронний електродвигун для перетворення однофазної напруги на трифазне.

Схема № 1. Наприклад, звичайний трифазний асинхронний електродвигун із короткозамкненим ротором для цього застосував С. Гуров (с. Іллінка Ростовської обл.). Цей двигун так само, як і генератор, має: ротор; три обмотки статора, зсунуті в просторі на кут 120°.

Подамо на одну з обмоток однофазну напругу. Ротор двигуна не зможе самостійно розпочати обертання. Йому необхідно у будь-який спосіб дати початковий поштовх. Далі він обертатиметься за рахунок взаємодії з магнітним полем однієї обмотки статора.

Висновок.

Магнітний потік ротора, що обертається, наведе ЕРС індукції в двох інших статорних обмотках, тобто відсутні фази будуть відновлені.

Ротор можна змусити обертатись, наприклад, за допомогою пристрою з пусковим конденсатором. До речі, його ємність не обов'язково має бути великою, тому що ротор асинхронного перетворювача наводиться в рух без механічного навантаження на валу.

Один з недоліків такого перетворювача - неоднакові фазні напруги, що призводить до зниження ККД самого перетворювача та двигуна-навантаження.

Якщо доповнити пристрій автотрансформатором відповідної потужності, увімкнувши його, як показано на рис. 1, можна досягти приблизної рівності фазних напруг, перемикаючи відводи. Як магнітопровод автотрансформатора був використаний статор несправного електродвигуна потужністю 17 кВт. Обмотка - 400 витків емальованого дроту перетином 4-6 мм 2 з відведеннями після кожних 40 витків.

Рис. 1. Принципова схемаперетворювача

Як електродвигуни перетворювачів краще використовувати «тихохідні» двигуни (до 1000 об/хв.).

Вони дуже легко запускаються, ставлення пускового струму до робочого у них набагато менше, ніж у двигунів із частотою обертання 3000 об/хв., а отже, «м'якше» навантаження на мережу.

Правило.

Потужність двигуна, що використовується як перетворювач, повинна бути більшою, ніж електроприводу, що підключається до нього. Першим слід запускати перетворювач, а потім підключати до нього споживачі трифазного струму. Вимикають установку у зворотній послідовності.

Наприклад, якщо перетворювачем служить двигун на 4 кВт, потужність навантаження не повинна перевищувати 3 кВт. Перетворювач потужністю 4 кВт, розглянутий вище та виготовлений С.Гуровим , використовується у його особистому господарстві вже кілька років. Від нього працюють пилорама, крупорушка, точильний верстат.

Схеми №2-4. Під дією магнітного полястатора в короткозамкненій обмотці ротора асинхронного двигунапротікають струми, що перетворюють ротор на електромагніт з явно вираженими полюсами, що індукує напругу синусоїдальної форми в обмотках статора, у тому числі не підключених до мережі.

Зсув фаз між синусоїдами в різних обмотках залежить тільки від розташування останніх на статорі і трифазному двигуні в точності дорівнює 120°.

Примітка.

Основна умова перетворення асинхронного електродвигуна на перетворювач числа фаз - ротор, що обертається.

Тому його слід попередньо розкрутити, наприклад, за допомогою звичайного фазозсувного конденсатора.

Місткість конденсатора розраховують за формулою:

C=k*I ф /U мережі

де до = 2800 якщо обмотки двигуна з'єднані зіркою; до = 4800, якщо обмотки двигуна з'єднані трикутником; I ф - номінальний фазний струм електродвигуна, А; U ce ти - Напруга однофазної мережі, В.

Можна застосовувати конденсатори МБГО, МБГП, МБГТ К42-4 на робочу напругу не менше 600 або МБГЧ К42-19 на напругу не менше 250 В.

Примітка.

Конденсатор потрібен тільки для пуску двигуна-генератора, потім його ланцюг розривають, а ротор продовжує обертатися, тому ємність фазозсувного конденсатора не впливає на якість трифазної напруги, що генерується.

До обмотування статора можна підключити трифазне навантаження. Якщо її немає, енергія мережі живлення витрачається лише на подолання тертя в підшипниках ротора (не рахуючи звичайних втрат у міді та залозі), тому ККД перетворювача досить великий.

Як перетворювачі числа фаз автором схем Клейменовим Ст було випробувано кілька різних електродвигунів. Ті з них, обмотки яких з'єднані зіркою, із виведенням від загальної точки (нейтраллю) підключали за схемою, показаною на рис. 2. У разі з'єднання обмоток зіркою без нейтралі або трикутником застосовували схеми, показані відповідно на рис. 3 та рис. 4.

Рис. 2. Схема перетворювача, обмотки двигуна в якому з'єднані зіркою, з виведенням від загальної точки (нейтраллю)

Рис. 3. Схема перетворювачаобмотки двигуна в якому з'єднані зіркою без нейтралі

Рис. 4. Схема перетворювача; обмотки двигуна в якому з'єднані трикутником

У всіх випадках двигун, запускали, натиснувши кнопку SB 1 і утримуючи її протягом 15 С,доки частота обертання ротора не досягне номінальної. Потім замикали вимикачSA1, а кнопку відпускали.

Схеми № 5. Зазвичай кінці обмоток асинхронного трифазного електродвигуна виведені на три або шестиклемну колодку. Якщо триклемна колодка, значить, фазні статорні обмотки з'єднані зіркою або трикутником. Якщо ж вона шестиклемна, фазні обмотки не підключені один до одного (Я. Шаталов, п. Ірба Красноярського краю).

У разі важливо правильно їх з'єднати. При включенні зіркою однойменних висновків обмоток (початок або кінець) слід об'єднати в нульову точку. Для того, щоб з'єднати обмотки трикутником, необхідно:

♦ кінець першої обмотки з'єднати з початком другої;

♦ кінець другий – з початком третьої;

♦ кінець третьої – з початком першої.

А як бути, якщо висновки обмоток електродвигуна не марковані?

Тоді надходять у такий спосіб. Омметром визначають три обмотки, умовно позначивши їх I, II та III. Щоб знайти початок і кінець кожної з них, будь-які дві з'єднують послідовно і подають на них змінну напругу 6-36 В. До третьої обмотки підключають вольтметр змінного струму(Рис. 5).

Рис. 5. Схема підключення вольтметра визначення обмоток

Наявність змінної напруги свідчить про те, що обмотки I і II включені згідно, а відсутність напруги - зустрічно. У разі висновки однієї з обмоток слід поміняти місцями. Після цього відзначають початок і кінець обмоток І та ІІ (одноіменні висновки обмоток І та ІІ на рис. 5 відзначені точками). Щоб визначити початок і кінець обмотки III, міняють місцями обмотки, наприклад, II і III і за описаною вище методикою повторюють вимірювання.