Как из 220 Вольт сделать 380 В: обзор методик и способов
Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?
Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.
Теория
На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В.
В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.
Рис. 1. Структура трёхфазного токаТак как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.
Способы получения 380 Вольт из 220
Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:
- с помощью электронного преобразователя напряжения;
- путём применения трансформатора;
- использованием трёх фаз;
- используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
- пользуясь конденсаторной схемой.
Преобразователь напряжения
Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения.
Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.
Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).
Используя трансформатор
С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор.
Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.
Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.
Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.
Использование 3-х фаз
Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.
При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.
Использование электродвигателя
Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться 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 двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В.
Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.
Рис. 3. Подключение пускового конденсатораПараметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.
Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотораСкорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.
Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.
Электродвигатель в качестве генератора
Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор.
В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).
Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.
В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.
Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин.
можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.
Выводы
Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:
- стабильные параметры тока;
- безопасная эксплуатация;
- обеспечение заявленной выходной мощности;
- компактность установки.
Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.
Чем трехфазная сеть лучше однофазной сети?
Сегодня хотелось бы рассмотреть основные достоинства и недостатки трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью. Владение данной информацией, позволит легко аргументировать то или иное техническое решение при проектировании объекта.
Согласно нормативным документам до 12 кВт рекомендуется применять однофазный ввод, при мощности более 12 кВт, как правило, должен быть предусмотрен трехфазный ввод (ТКП 45-4.04-149-2009. Системы электроснажбжения жилых и общественных зданий, п.9.13).
Достоинства однофазной сети по сравнению с трехфазной сетью.
Самое главное достоинство – экономия средств. В однофазных сетях применяются трехжильные кабели, а в трехфазных – пятижильные. Как видим, экономия составляет 2 жилы кабеля. Для защиты сетей и оборудования в однофазных сетях достаточно применять однополюсные аппараты защиты, в трехфазных сетях обязательным условием является применение трехполюсных аппаратов. Поскольку аппараты в однофазных сетях – однополюсные, то и габаритные размеры их будут меньше. На одном автоматическом выключателе можно сэкономить 2 модуля или 36 мм в щите при установке на DIN-рейку, а в случае дифференциального автоматического выключателя – экономия может составить до 6 модулей или 108 мм, зависит от типа УЗО.
Преимущества трехфазной сети по сравнению с однофазной сетью.
Самым главным достоинством, на мой взгляд, является то, что при передаче одинаковой мощности падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше, чем в однофазной линии.
Формулы для расчета падения напряжения в однофазной и трехфазной сети представлены на картинке.
Формулы для расчета падения напряжения
Разделим формулу 25 на формулу 23.
dU1 / dU3=(2*/220*220)/(1/380*380)=6
А сейчас проверим мою программу для расчета падения напряжения 🙂 Пусть Р=10кВт необходимо передать на 100м. Сечение медного кабеля для однофазной сети 3×10, для трехфазной сети – 5×10, хотя по току достаточно и 5×2,5. Потери напряжения в однофазной линии составят 7,8%, а в трехфазной, 1,31%. В действительности нужно было бы взять для передачи данной мощности на расстояние 100м по однофазной сети медный кабель 3×25, а трехфазный — 5×4. Потери напряжения при этом составят 3,1%. По стоимость пятижильный кабель (5×4) будет в 3,5 раза дешевле трехжильного (3×25).
Физический смысл того, что падение напряжения в трехфазной линии в 6 раз меньше чем в однофазной заключается в том, что в трехфазной сети ток в фазном проводнике в 3 раза меньше по сравнению с током в однофазной линии и в нулевом проводнике ток практически отсутствует, следовательно и длина линии как бы уменьшается в 2 раза.
Трехфазная сеть
Еще одним важным достоинством можно назвать отсутствие перекоса фаз. При наличии однофазных приемников разной мощности может наблюдаться перекос фаз, т.е. разная нагрузка на фазы.
Может я что-нибудь пропустил?
Советую почитать:
Трехфазное подключение дома. Что следует учесть
Если вы столкнулись с проблемой электроснабжение дома, или же просто хотите заменить электропроводку, тогда перед вами представится необходимость сделать выбор, какой тип электрического питания лучше использовать (однофазный или трехфазный). От выбранного типа питания напрямую будет завесить схема электрической сети.
И так, сегодня давайте разберемся, что такое трехфазное подключение дома.
Решая эти вопросы владелец сталкивается с многочисленными задачами, которые требуется решать техническими и организационными способами.
Сравнение преимуществ и недостатков однофазного и трехфазного подключения дома
При выборе схемы следует учесть ее влияние на конструкцию проводки и условия эксплуатации, создаваемые разными системами.
Однофазная сеть
Трёхфазная сеть
Потребляемая мощность
Та величина разрешенной мощности, которую вам предоставит организация продающая электроэнергию, станет основой для создания проекта электропроводки. За счет распределения ее по двум проводам в однофазной схеме толщина сечения жил кабеля всегда требуется больше, чем в трёхфазной цепи, где нагрузка равномерно разнесена по трем симметричным цепочкам.
При одинаковой мощности в каждой жиле трехфазной схемы будут протекать меньшие номинальные токи.
Под них потребуются уменьшенные номиналы автоматических выключателей. Несмотря на это их габариты, как и других защит и электросчетчика, все равно будут больше за счет применения утроенной конструкции. Потребуется более емкий распределительный щит. Его размеры могут значительно ограничивать свободное пространство внутри небольших помещений.
Трёхфазные потребители
Асинхронные электродвигатели механических приводов, электрические нагревательные котлы, другие электроприборы, рассчитанные на эксплуатацию в трехфазной сети, эффективнее, оптимально работают в ней. Чтобы их запитать от однофазного источника необходимо создавать преобразователи напряжения, которые будут потреблять дополнительную энергию. Причем, в большинстве случаев происходит снижение КПД таких механизмов и расход мощности на преобразователе.
Использование трехфазных потребителей основано на равномерном распределении нагрузки в каждой фазе, а подключение мощных однофазных приборов способно создать пофазный перекос токов, когда часть их начинает протекать по жиле рабочего нуля.
При большом перекосе токов на перегруженной фазе снижается напряжение: начинают тускло светиться лампы накаливания, наблюдаются сбои электронных устройств, хуже работают электродвигатели. В этой ситуации владельцы трехфазной электропроводки могут перекоммутировать часть нагрузки на ненагруженную фазу, а потребителям двухпроводной схемы требуется эксплуатировать стабилизаторы напряжения или резервные источники.
Условия работы изоляции электропроводки
Владельцы трехфазной схемы должны учитывать действие линейного напряжения 380, а не фазного 220 вольт. Его номинал представляет бо́льшую опасность для человека и изоляции электропроводки или приборов.
Габариты оборудования
Однофазная электропроводка и все входящие в нее компоненты более компактны, требуют меньше места для монтажа. На основе сравнения этих характеристик можно сделать вывод, что трехфазное подключение частного дома зачастую может быть в современных условиях нецелесообразным. Его имеет смысл применять в том случае, если существует необходимость эксплуатации мощных трехфазных потребителей типа электрических котлов или станочного оборудования для постоянной работы в определённые сезоны.
Большинство же бытовых электрических потребностей вполне может обеспечить однофазная электропроводка.
Как выполнить трехфазное подключение дома
Когда вопрос трехфазного подключения частного дома стоит остро, то придется:
- заниматься подготовкой технической документации
- решать технические вопросы
Какие документы необходимо подготовить
Обеспечить законность трехфазного подключения могут только следующие свидетельства и паспорта:
- технические условия от энергоснабжающей организации
- проект производства электроснабжения здания
- акт разграничения по балансовой принадлежности
- протоколы измерений основных электрических параметров собранной схемы подключения дома электротехнической лабораторией (монтаж разрешено выполнять после получения первых трех документов) и акт осмотра электротехнического оборудования
- заключение договора с энергосбытовой организацией, дающее право на получение наряда на включение
Технические условия
Для их получения требуется заранее подать заявку в электроснабжающую организацию, где должны быть отражены требования к абоненту и электроустановке с указанием:
- способов подключения
- использования защит
- мест размещения электроприборов и щитов
- ограничение доступа посторонних лиц
- характеристики нагрузки
Проект производства электроснабжения
Разрабатывается проектной организацией на основе действующих нормативов и правил эксплуатации электроустановок с целью предоставления бригаде электромонтажников подробной информации по технологии монтажа электрической схемы.
В состав проекта входят:
- пояснительная записка с отчетом
- исполнительные принципиальные и монтажные схемы
- ведомости
- требования нормативных документов и предписаний
Акт разграничения по балансовой принадлежности
Определяются границы ответственности между электроснабжающей организацией и потребителем, указывается разрешенная мощность, категория надежности электроприемника, схема электропитания, некоторые другие сведения.
Протоколы электротехнических замеров
Они выполняются электрической измерительной лабораторией после полного окончания монтажных работ. В случае получения положительных результатов измерений, отраженных в протоколах, предоставляется акт осмотра оборудования с заключением, дающим право на обращение в электросбытовую организацию.
Договор с энергосбытом
После его заключения на основе документов от электротехнической лаборатории можно обращаться в электроснабжающую организацию на включение смонтированной электроустановки в работу по специальному наряду.
Трехфазное подключение дома, технические вопросы
Принцип подвода электрической энергии к отдельно стоящему жилому зданию осуществляется по следующему принципу: от трансформаторной подстанции по линии электропередачи подается напряжение по четырем проводам, включающим три фазы (L1, L2, L3) и один общий нулевой проводник PEN. Подобная система выполняется по стандартам схемы TN-C, которая максимально распространена до сих пор в нашей стране.
Линия электропередачи чаще всего может быть воздушной или реже кабельной. На обоих конструкциях могут возникнуть неисправности, которые быстрее устраняются у воздушных ЛЭП.
Особенности разделения PEN проводника
Старые линии электропередач энергетики постепенно начинают модернизировать, переводить на новый стандарт TN-C-S, а строящиеся сразу создают по нормативам TN-S. В нем четвертый проводник PEN от питающей подстанции подается не одной, а двумя разветвленными жилами: РЕ и N. В итоге у этих схем используется уже пять жил для проводников.
Трехфазное подключение дома по TN-S
Трехфазное подключение дома основано на том, что все эти жилы подключаются к вводному устройству здания, а от него электроэнергия поступает на электрический счетчик и далее — в распределительный щит для осуществления внутренней разводки по помещениям и потребителям здания.
Практически все бытовые приборы работают от фазного напряжения 220 вольт, которое присутствует между рабочим нулем N и одним из потенциальных проводников L1, L2 или L3. А между линейными проводами образовано напряжение 380 вольт.
Внутри вводного устройства, использующего стандарт TN-C-S, делается выделение рабочего нуля N и защитного РЕ из проводника PEN, который соединяют здесь же с ГЗШ — главной заземляющей шиной. Ее подключают к повторному контуру заземлению здания.
От вводного устройства рабочие и защитные нули идут изолированными цепочками, которые запрещено объединять в любой другой точке схемы электропроводки.
По старым правилам, действовавшим в схеме заземления TN-C, расщепление проводника PEN не делалась, а фазное напряжение бралось прямо между ним и одним из линейных потенциалов.
Конечный промежуток линии между ее опорой до ввода в дом прокладывают по воздуху или под землей. Его называют ответвлением. Оно находится на балансе электроснабжающей организации, а не хозяина жилого здания. Поэтому все работы по подключению дома на этом участке должны выполняться с ведома и по решению владельца ЛЭП. Соответственно, законодательно они потребуют согласования и оплаты.
У подземной кабельной линии ответвление монтируют в металлическом шкафу, который размещают поблизости с трассой, а для воздушной ЛЭП — непосредственно на опоре. В обоих случаях важно обеспечить безопасность их эксплуатации, закрыть доступ посторонних людей и выполнить надежную защиту от повреждения вандалами.
Выбор места расщепления PEN проводника
Оно может быть выполнено:
- на ближайшей опоре
- или на вводном щите, расположенном на стене либо внутри дома
В первом случае ответственность за безопасную эксплуатацию несет электроснабжающая организация, а во втором — владелец здания.
Доступ жильцов дома к работам на конце PEN проводника, расположенного на опоре, запрещен правилами.
При этом надо учесть, что провода на воздушной линии способны обрываться по различным причинам и на них могут возникать неисправности. Во время аварии на питающей ЛЭП с обрывом PEN проводника ее ток потечет через провод, подключенный к дополнительному контуру заземления. Его материал и сечение должны надежно выдерживать такие повышенные мощности. Поэтому их выбирают не тоньше, чем основная жила линии электропередачи.
Трехфазное подключение дома, обрыв PEN проводника на КТП
Когда расщепление выполняется прямо на опоре, то к нему и контуру прокладывают линию, называемую повторным заземлением. Ее удобно изготавливать из металлической полосы, заглубленной в землю на 0,3÷1 м.
Поскольку через нее в грозу создается путь протекания молнии в землю, то ее надо отводить от дорожек и мест возможного размещения людей. Рационально прокладывать ее под забором здания и в подобных труднодоступных местах, а все соединения выполнять сваркой.
Когда расщепление производится в водном щите здания, то через линию ответвления с подключенными проводами будут протекать аварийные токи, которые могут выдержать только проводники с сечением фазных жил ЛЭП.
Вводное распределительное устройство электроэнергии
Оно отличается от простого вводного устройства тем, что в его конструкцию внесены элементы, осуществляющие распределение электричества по группам потребителей внутри здания. Его монтируют на вводе электрического кабеля в пристройке или каком-то отдельном помещении.
ВРУ устанавливают внутри металлического шкафа, куда заводят все три фазы, PEN проводник и шину контура повторного заземления в схеме подключения здания по системе TN-C-S.
Внутри шкафа вводного распределительного устройства фазные проводники подключаются к клеммам входного автоматического выключателя или силовых предохранителей, а PEN проводник к своей шине. Через нее выполняется его расщепление на PE и N с образованием главной заземляющей шины и ее подключением к повторному контуру заземления.
Ограничители повышения напряжения работают по импульсному принципу, защищают схему цепей фаз и рабочего нуля от воздействий возможного проникновения посторонних внешних разрядов, отводят их через РЕ проводник и главную защитную шину с контуром заземления на потенциал земли.
При возникновении высоковольтных импульсных разрядов больших мощностей в питающей линии и прохождении их через последовательную цепочку из автоматического выключателя и УЗИП вполне возможен выход из строя силовых контактов автомата из-за подгорания и даже приваривания их.
Поэтому защита этой цепочки мощными предохранителями, выполняемая простым перегоранием плавкой вставки, остается актуальной, широко применяется на практике.
Трехфазный электрический счетчик учитывает расходуемую мощность. После него подключаемые нагрузки распределяются по группам потребления через правильно подобранные автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Также на вводе может стоять дополнительное УЗО, выполняющее противопожарные функции у всей электрической проводки здания.
После каждой группы УЗО может производиться дополнительное деление потребителей по степеням защиты индивидуальными автоматами или обходиться без них, как показано разными участками на схеме.
На выходные клеммы щита и защит подключаются кабели, идущие к группам конечных потребителей.
Особенности конструкции ответвления
Чаще всего трехфазное подключение дома на питающей ЛЭП выполняется воздушной линией, на которой может возникнуть короткое замыкание или обрыв. Чтобы их предотвратить следует обратить внимание на:
- общую механическую прочность создаваемой конструкции
- качество изоляции внешнего слоя
- материал токоведущих жил
Современные самонесущие алюминиевые кабели обладают небольшим весом, хорошими токопроводящими свойствами. Они хорошо подходят для монтажа воздушного ответвления. При трехфазном питании потребителей сечения жилы СИП 16 мм2 будет достаточно для длительного получения 42 кВт, а 25 мм кв — 53 кВт.
Когда ответвление выполняется подземным кабелем, то обращают внимание на:
- конфигурацию прокладываемого маршрута, его недоступность для повреждения посторонними людьми и механизмами при работах в грунте
- защиту выходящих из земли концов металлическими трубами на высоту не меньше среднего человеческого роста
Лучшим вариантом считается полное размещение кабеля в трубе вплоть до ввода в ВУ и распределительный шкаф.
Для подземной прокладки используют только цельный кусок кабеля с прочной броневой лентой или выполняют его защиту трубами или металлическими коробами. При этом медные жилы предпочтительнее, чем алюминиевые.
Технические аспекты трехфазного подключения частного дома в большинстве случаев требуют бо́льших затрат и усилий чем при однофазной схеме.
Видео по сборке трёхфазного щита учёта на дом
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Расчет однофазного и трехфазного тока
Добрый день!Из этой статьи вы узнаете по каким формулам рассчитывается однофазный и трехфазный ток, какие параметры нужно знать чтобы выполнить расчет и где их найти.
Ну и конечно же я приведу пример по расчету однофазного и трехфазного токов.Формула для расчета однофазного тока выглядит следующим образом:
где P — мощность электроприемника, Вт
U — напряжение питающей сети, В
cosφ — коэффициент мощности
Формула для расчета трехфазного тока выглядит следующим образом:
где P — мощность электроприемника, Вт
U — напряжение питающей сети, Вcosφ — коэффициент мощности
Для электродвигателей имеет смысл учитывать коэффициент полезного действия (КПД), поэтому формулы приобретают следующий вид:
где P — мощность электроприемника, Вт
U — напряжение питающей сети, Вcosφ — коэффициент мощности
ɳ — КПД
Можно заметить, что формулы для расчета однофазного и трехфазного токов не сложные, осталось только разобраться где брать составляющие для их расчета.
Мощность электроприемника (P, Вт) можно узнать из паспорта, который к нему прилагается или по табличке на корпусе устройства.
Если же такой информации нет, то в интернете вы без труда найдете мощность нужного электроприемника, но для этого нужно знать точное название.
Напряжение питающей сети (U,B) при расчетах однофазных электроприемников принимается 220В, а при расчете трехфазных электроприемников 380В. На практике эти значения обычно отличаются, так как напряжение на вводе немного завышено с целью предотвращения потерь напряжения. Бывают так же случаи когда напряжение на вводе ниже номинального из за большой удаленности потребителя и т.д.
Коэффициент мощности cosφ (отношение активной и полной мощности) при расчетах берется из паспорта к электроприемнику, а если такая информация там отсутствует то берется из справочников. В подавляющем большинстве случаев значение cosφ неизвестно, но известны средние значения для того или иного типа потребителей, подставив которые можно выполнить расчет. Идеальный случай — это когда cosφ=1, но таким значением могут похвастаться лишь ТЭНы, обогреватели, лампы накаливания (0,99-1).
У электродвигателей значения коэффициентов мощности варьируются в пределах 0,7-0,9, у люминесцентных и светодиодных светильников коэффициент мощности варьируется в пределах (0,85-0,96), у компьютеров 0,6-0,8.
Все вышеприведенные параметры можно замерить опытным путем, тем самым проверить правильность расчетов.
КПД указывается в паспорте к электродвигателю.
Ну а теперь я приведу несколько примеров по расчету токов.
Пример 1. Возьмем электрический чайник, мощностью 2кВт. Мы знаем, что он подключается к электросети 220В, а так же знаем коэффициент мощности (0,99-1), которым в данном случае мы можем пренебречь. Далее берем формулу для однофазного тока, и получаем:
Пример 2. Возьмем трехфазный электродвигатель АИР56B2 мощностью 0,25кВт. Коэффициент мощности данного электродвигателя составляет 0,78. Для расчета тока электродвигателей стоит учитывать КПД (ɳ), который для данного двигателя равен 66%. Далее берем формулу для расчета трехфазного электрического тока, и получаем:
Подводя итог, отмечу что правильный подсчет токов очень важен в проектировании, либо просто в быту.
Правильно посчитав токи можно с уверенностью выбирать защитный, коммутационный аппарат, либо подбирать сечение проводника. 4
Если же Вам необходим совет по расчету тока, либо выбору кабеля, обращайтесь в форму обратной связи. Помогу чем смогу!
Привод трехфазного двигателя от однофазной сети
Привод трехфазного двигателя от однофазной сети напрямую обычными методами может быть трудным и опасным. Для выполнения операций требуются точно спроектированные схемы. Здесь я попытался представить одну такую схему драйвера трехфазного двигателя с ШИМ-управлением. Узнаем больше.
Схему можно понять по следующим пунктам:
Работа схемы
Перед тем, как перейти к следующему объяснению, было бы важно знать о схеме трехфазного генератора сигналов, описанной здесь: https: // homemade-circuitits.com / 2013/09 / three-phase-signal-generator-circuit.html
Вышеупомянутая схема становится важной частью всей конструкции, потому что именно этот этап обеспечивает сигналы с фазовым сдвигом на 120 градусов для управления предлагаемым трехфазным драйвером двигателя.
ступени от однофазного источника.
Все задействованные цепи работают от общего источника постоянного тока 12 В, который может быть получен из стандартной конфигурации адаптера переменного / постоянного тока с использованием трансформатора 12 В, моста и конденсаторной сети.
На первой схеме, показанной ниже, мы видим простую схему генератора ШИМ 555, которая генерирует эквивалентные модифицированные синусоидальные волны ШИМ на своем выводе №3.
Они генерируются в ответ на синусоидальные волны на выходах схемы генератора трехфазных сигналов, как объяснено в приведенной выше ссылке.
Это означает, что нам потребуются три одинаковых каскада генератора ШИМ 555 для обработки трех выходных сигналов операционных усилителей 3-фазного генератора сигналов.
Выходы соответствующих трех генераторов ШИМ, обозначенных как HIN и LIN, подаются на входы трех дискретных схем драйвера MOSFET, показанных на второй диаграмме ниже.
Мы используем IC IR2110 для драйверной части схем, три отдельных драйвера IC используются для обработки трех выходов PWM из 555 секций.
Выходы МОП напрямую связаны с тремя проводами двигателя.
330 В для МОП-транзисторов получается путем выпрямления однофазного переменного тока сети.
Принципиальная схема
О Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!
Идиом по The Free Dictionary
Понравилось это видео? Подпишитесь на нашу бесплатную ежедневную электронную почту и каждый день получайте новое видео с идиомами!
пройти через фазу
Чтобы испытать или быть посреди временного периода изменений, развития или колебаний.Этим летом я пережил фазу одержимости фильмами о супергероях.
В последнее время Тимоти был очень агрессивен и требователен, но я думаю, что он только сейчас проходит этап.
фаза медового месяца
Короткий промежуток времени в начале новых отношений, деятельности или занятия, когда все идет хорошо и кажется, что проблем нет. Донна была взволнована, когда приступила к своей новой работе, но, когда фаза медового месяца закончилась, она поняла, что у нее больше обязанностей, чем она может справиться.Многим парам сложно поддерживать отношения после завершения фазы медового месяца.
в фазе (с кем-то или чем-то)
1. Происходит, функционирует или движется в одно и то же время и в том же темпе, что и кто-то или что-то еще; синхронно или скоординированно (с кем-то или чем-то). В первую очередь слышно в Великобритании. Каждый солдат в отряде шел идеально синхронно. Это только у меня, или звук не совпадает с фильмом?
2. Разделять одинаковые или похожие цели, идеалы, желания, симпатии, антипатии и т. Д.; имеющие одинаковые или похожие точки зрения или мнения.
В первую очередь слышно в Великобритании. На протяжении всего свидания казалось, что мы с ней полностью понимаем все, о чем мы говорили. Если ваши команды не совпадают друг с другом, вам будет сложно выполнить этот проект.
не совпадает по фазе (с кем-то или чем-то)
1. Отсутствие или прекращение, функционирование или движение в то же время и темп, что и кто-то или что-то еще; несинхронизированным или нескоординированным образом (с кем-то или чем-то).В первую очередь слышно в Великобритании. Солдаты попали в беду из-за того, что во время марша не совпадали по фазе. Это только у меня, или звук не в фазе с фильмом?
2. Не разделяя одни и те же или похожие цели, идеалы, желания, симпатии, антипатии и т.д .; имея разные или несходные точки зрения или мнения. В первую очередь слышно в Великобритании. Не думаю, что снова буду встречаться с ней. Просто казалось, что мы не в фазе по каждой теме. Если ваша команда не совпадает по фазе друг с другом, вам будет сложно выполнить этот проект.
поэтапный отказ
Чтобы уменьшить что-либо в размере или масштабировании поэтапно с течением времени. Существительное или местоимение может использоваться между «фазой» и «вниз». Правительство заявляет, что начнет сокращать свое военное присутствие в этом регионе. Нам придется постепенно свернуть программу, если мы хотим выжить в этой экономике.
этап в
Для постепенного внедрения или внедрения (кого-то или чего-то) в какую-то новую функцию, условие или ситуацию, особенно на отдельных этапах или этапах.Мы поэтапно внедряем новую политику всей компании, чтобы помочь справиться с угрозами кибербезопасности. Программа была поэтапно реализована в течение семи лет, а окончательная реализация началась сегодня. Они сказали, что будут постепенно вводить меня, когда впервые предложат мне работу, но это было совсем не так.
этап в (что-то)
1. Начать или вводить что-либо очень постепенно или постепенно. Мы постепенно переходим к бизнес-модели, ориентированной только на онлайн.
Мы хотим ввести вас в эту должность в течение нескольких недель, чтобы вы могли адаптироваться к этой должности по мере того, как мы вас обучаем.
2. Познакомить кого-то или что-то с каким-то новым состоянием, ситуацией или функцией очень постепенно или постепенно. В этом случае между «фазой» и «в» употребляется существительное или местоимение. Мы хотим, чтобы этот регион стал новым центром современной торговли в регионе. Они сказали, что будут постепенно вводить меня в работу, когда впервые предложат ее мне, но это совсем не так.
3. Появиться в каком-то пространстве или месте из другого измерения или плана существования.Используется в основном в фэнтези и научной фантастике. Супергерой проник в комнату с помощью квантового туннелирования.
поэтапный отказ
Для постепенного устранения или удаления кого-либо или чего-либо из какого-либо состояния, функции или ситуации. Существительное или местоимение может использоваться между «фазой» и «выходом». Конечно, я волнуюсь — корпоративный офис постепенно сокращает все рабочие места в нашем отделе! Когда двухдолларовая купюра была выведена из обращения? Давайте начнем возлагать на Сару больше обязанностей Билла, чтобы мы могли постепенно избавиться от него.
фаза из (чего-то)
1. Удалять кого-то или что-то из некоторого статуса, ситуации, режима или роли очень постепенно или постепенно. В этом случае между «фазой» и «вне» используется существительное или местоимение. Совет директоров согласился убрать вызывающего споры генерального директора с его должности. Правительство объявило, что будет постепенно выводить налогоплательщиков из системы здравоохранения с одним плательщиком в течение следующих 12 месяцев.
2. Исчезнуть из некоторого пространства или места, путешествуя по другому измерению или плану существования.Используется в основном в фэнтези и научной фантастике. Его квантовое состояние стало нестабильным, и он начал наугад покидать нашу реальность.
поэтапно
Распространенное неправильное написание слова «расстроен», что означает замешательство или нарушение самообладания, комфорта или уверенности.
Словарь идиом Farlex. © 2015 Farlex, Inc, все права защищены.
Трехфазный двигатель, работающий от однофазного источника питания
Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока широко используется в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, простоте обслуживания и эксплуатации.
Трехфазный двигатель переменного тока использует трехфазный источник питания (3 фазы 220 В, 380 В, 400 В, 415 В, 480 В и т. Д.), Но в некоторых реальных приложениях у нас есть только однофазные источники питания (1 фаза 110 В, 220 В, 230 В, 240 В и т. Д.). .), особенно в бытовой технике. В случае, если трехфазные машины работают от однофазных источников питания, есть 3 способа сделать это:
- Перемотка мотора
- Купить GoHz VFD
- Купить преобразователь частота / фаза
I: Перемотка двигателя
Необходимо выполнить некоторые работы по преобразованию работы трехфазного двигателя в однофазное питание.Здесь вы узнаете, как преобразовать трехфазный двигатель 380 В для работы от однофазного источника питания 220 В.
Принцип перемотки
Трехфазный асинхронный двигатель использует три взаимно разделенных угла 120 ° сбалансированного тока, проходящего через обмотку статора, для создания изменяющегося во времени вращающегося магнитного поля для привода двигателя.
Прежде чем говорить об использовании трехфазного асинхронного двигателя, переводимого для работы от однофазного источника питания, мы должны пояснить вопрос создания вращающегося магнитного поля однофазного асинхронного двигателя, поскольку однофазный двигатель может быть запущен только после установления вращающегося магнитного поля. .Причина отсутствия начального пускового момента в том, что однофазная обмотка в магнитном поле не вращается, а пульсирует. Другими словами, он фиксирован относительно статора. В этом случае пульсирующее магнитное поле статора взаимодействует с током в проводнике ротора и не может генерировать крутящий момент, потому что нет вращающегося магнитного поля, поэтому двигатель не может быть запущен. Однако положение двух обмоток внутри двигателя имеет разный угол наклона. Если он пытается произвести ток другой фазы, у двухфазного тока есть определенная разность фаз во времени, чтобы создать вращающееся магнитное поле.Таким образом, статор однофазного двигателя должен иметь не только рабочую обмотку, но и пусковую.
В соответствии с этим принципом мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвинуть одну из катушек обмотки с помощью конденсатора или индуктивности, так что две фазы могут проходить через разный ток, чтобы установить вращающееся магнитное поле, чтобы управлять двигателем. Когда трехфазный асинхронный двигатель использует однофазный источник питания, мощность составляет только 2/3 от исходной.
Метод перемотки
Чтобы использовать трехфазный двигатель на однофазном источнике питания, мы можем соединить любые двухфазные катушки обмотки последовательно, а затем подключить к другой фазе. В это время магнитный поток в двух обмотках имеет разность фаз, но рабочая обмотка и пусковая обмотки подключены к одному источнику питания, поэтому ток одинаковый. Следовательно, подключите конденсатор, катушку индуктивности или резистор к пусковой обмотке последовательно, чтобы ток имел разность фаз.Для увеличения пускового момента соединения можно использовать автотрансформатор для увеличения напряжения однофазного источника питания с 220 В до 380 В, как показано на Рисунке 1.
Малогабаритные двигатели общего назначения имеют Y-образное соединение. Для трехфазного асинхронного двигателя Y-типа клемма обмотки конденсатора C подключается к клемме пуска автотрансформатора. Если вы хотите изменить направление вращения вала, подключите его, как показано на рисунке 2.
Если вы не хотите повышать напряжение, источник питания 220 В также может использовать это.Поскольку исходная трехфазная обмотка напряжения питания 380 В теперь используется для источника питания 220 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.
Рисунок 3 Слишком низкий крутящий момент проводки. Если вы хотите увеличить крутящий момент, вы можете подключить конденсатор фазовой синхронизации к двухфазной обмотке катушки и использовать ее в качестве пусковой. Одна катушка, напрямую подключенная к источнику питания 220 В, см. Рисунок 4.
На рисунках 3 и 4, если вам нужно изменить направление вращения вала, вы можете просто изменить сквозное направление пусковой или рабочей обмотки.
.
Магнитный момент после того, как две обмотки соединены последовательно (одна из которых является обратной струной), складывается из двух углов магнитного момента 60 ° (Рисунок 5). Магнитный момент намного выше, чем магнитный момент 120 ° (показан на Рисунке 6), поэтому пусковой момент проводки на Рисунке 5 больше, чем на Рисунке 6.
Значение резистора доступа R (рис. 7) на обмотке пускателя должно быть замкнуто на сопротивление фазы обмотки статора и должно выдерживать пусковой ток, равный 0.1-0,12 пускового момента.
Выбор конденсатора фазового сдвига
Рабочий конденсатор c = 1950 × Ie / Ue × cosφ (микрозакон), Ie, ue, cosφ — это исходный номинальный ток двигателя, номинальное напряжение и значения мощности.
Рабочий конденсатор общего назначения, используемый в однофазном источнике питания трехфазного асинхронного двигателя (220 В): на каждые 100 Вт используются конденсаторы с 4-6 микроконденсаторами. Пусковой конденсатор может быть выбран в соответствии с пусковой нагрузкой, обычно от 1 до 4 раз больше рабочего конденсатора.
Когда двигатель достигает 75% ~ 80% номинальной скорости, пусковой конденсатор должен быть отключен, иначе двигатель сгорит.
Емкость конденсатора должна быть правильно выбрана, чтобы токи 11, 12 двух фазных обмоток были равны и равны номинальному току Ie, то есть 11 = 12 = Ie. Если требуется высокий пусковой момент, можно добавить пусковой конденсатор и подключить к рабочему конденсатору. При нормальном запуске отключите пусковой конденсатор.
Работа трехфазного двигателя от однофазного источника питания дает множество преимуществ, перемотка выполняется легко.Однако общая мощность однофазного источника питания слишком мала, он должен выдерживать высокий пусковой ток, поэтому этот метод можно применить только к двигателю мощностью 1 кВт или менее.
II: Купите GoHz VFD
VFD, сокращение от Variable Frequency Drive, это устройство для управления двигателем, работающим с регулируемой скоростью. Однофазный преобразователь частоты в трехфазный — лучший вариант для трехфазного двигателя, работающего от однофазного источника питания (1 фаза 220 В, 230 В, 240 В), он устраняет пусковой ток во время запуска двигателя, заставляя двигатель работать от нулевой скорости до полной.
скорость плавная, плюс цена абсолютно доступная.Доступны частотно-регулируемые приводы GoHz мощностью от 1/2 до 7,5 л.с., более мощные частотно-регулируемые приводы можно настроить в соответствии с конкретными двигателями.
Видео с подключением однофазного частотно-регулируемого привода ГГц к трехфазному преобразователю частоты
Преимущества использования частотно-регулируемого привода на частоте 1 ГГц для трехфазного двигателя:
- Плавный пуск может быть достигнут путем настройки параметров частотно-регулируемого привода, время пуска может быть установлено на несколько секунд или даже десятки.
- Функция бесступенчатого регулирования скорости для обеспечения оптимальной работы двигателя.
- Переведите двигатель с индуктивной нагрузкой на емкостную нагрузку, которая может увеличить коэффициент мощности.
ЧРП - имеет функцию самодиагностики, а также функции защиты от перегрузки, перенапряжения, низкого давления, перегрева и более 10 функций.
- Может быть легко запрограммирован с клавиатуры для автоматического управления.
III: Купите преобразователь частоты / фазы
Преобразователь частоты GoHz или преобразователь фазы также можно использовать в таких ситуациях, он может преобразовывать однофазный (110 В, 120 В, 220 В, 230 В, 240 В) в трехфазный (0- 520 В) с чистым синусоидальным выходом, который лучше для характеристик двигателя, чем форма волны ШИМ VFD, они предназначены для лабораторных испытаний, самолетов, военных и других приложений, где требуются высококачественные источники питания, это очень дорого.
Статья по теме: Влияние двигателя 60 Гц (50 Гц) на источник питания 50 Гц (60 Гц)
В чем основное отличие DMVPN Phase 2 от Phase 3?
Разницу между DMVPN Phase 2 и Phase 3 можно понять с точки зрения маршрутизации.
Итак, для примера возьмем IP-адрес туннеля луча 1 как 192.168.1.2/24, а IP-адрес туннеля луча B как 192.168.1.3 / 24, оба они регистрируются на одном концентраторе 192.168.1.1/24. Учтите, что мы используем EIGRP в качестве протокола маршрутизации. Вот как будут выглядеть этапы 2 и 3
Фаза: 2
Таким образом, лучи по существу сохраняют свой переход, что означает, что в соответствии с таблицей маршрутизации на луче A любая подсеть на луче B будет изучена через туннельный адрес луча B, который равен 192.168.1.3. Поскольку Spoke A знает IP-адрес туннеля пункта назначения, но не знает адрес NBMA, он запускает запрос разрешения NHRP к концентратору.Хаб видит это и думает: «Хорошо, у меня есть запрос на разрешение для Spoke B, позвольте мне переслать его на Spoke B». Запрос разрешения достигает Spoke B, теперь Spoke B имеет всю необходимую информацию для создания динамического туннеля к Spoke A, у него есть адрес NBMA и адрес туннеля (как видно из сообщения разрешения NHRP), поэтому он инициирует туннель от луча к луче между Spoke B и Spoke.
Обратите внимание, что этот поток пакетов является плоскостью управления, пока нет прямого туннеля между лучами, трафик продолжает проходить через концентратор.
Этап 3: —
Phase 2 имеет свои собственные ограничения с точки зрения маршрутизации, что означает, что при масштабировании сети до 1000 спиц в таблице маршрутизации на каждом луче будет слишком много записей, что, по сути, не нужно. Некоторые из лучевых устройств могут быть просто маршрутизаторами небольшого размера (например, используемыми в небольшом магазине), поэтому для маршрутизаторов становится трудно иметь такую огромную таблицу маршрутизации. Фаза 3 решает эту проблему наиболее эффективным способом. Таким образом, на этот раз EIGRP не сохраняет следующий переход, а не следующий переход, который настроен на концентраторе, что означает, что все периферийные устройства видят всю сеть, полученную от концентратора, это просто, не так ли !!!! Далее вы можете обобщить свою сеть на HUB
.
Теперь в концентраторе включено перенаправление NHRP, а на луче включен ярлык NHRP (я вернусь к нему в ближайшее время)
Возвращаясь к нашему примеру, теперь Говорит A с источником 192.168.1.2 хочет связаться с 192.1681.3, потому что на следующем переходе я на HUB Spoke A изучает его через Hub и начинает отправлять трафик на HUB. Теперь HUB думает: «УДЕРЖИВАЙТЕСЬ !!! Я получил трафик, и я направил трафик обратно через тот же интерфейс к Spoke B, что означает, что существует лучший путь, чем этот». В этот момент HUB отправляет перенаправление обратно на лучевой A, говоря: «Извините Мистер Спок ИИ получил лучший путь, не могли бы вы отправить мне запрос на разрешение, чтобы я мог помочь вам в построении туннеля с прямым соединением «.Говорящий A говорит: «Как вы прикажете моему хозяину» и отправляет запрос разрешения на HUB, который пересылается на Spoke 2, который, в свою очередь, устанавливает прямой туннель Spoke to Spoke между A и B. подсеть на Spoke B.
DMVPN Phase 3 может использоваться для очень крупных развертываний и намного более масштабируем, чем DMVPN Phase 2, что означает, что у вас может быть лучшая иерархия в DMVPN Phase 3, чем в DMVPN Phase.
Пока что с точки зрения развертывания я не нашел недостатка в DMVPN Phase 2, если вы думаете, что вам следует перейти на DMVPN Phase 2, вас ничто не останавливает, он работает нормально, но, как я уже сказал, масштабирование с DMVPN Phase 3 намного больше проще, чем DMVPN Phase 2.
Спасибо
Шакти
Фаза 2:
Когда SPOKE хочет установить связь с другой SPOKE, создается динамический туннель SPOKE to SPOKE!
Таблица CEF для SPOKE2 из маршрута SPOKE1 будет неполной и будет в неполной смежности
Следовательно, SPOKE1 отправляет запрос NHRP в HUB, и когда HUB отвечает, маршрут SPOKE2 становится действительным.
Во время запроса разрешения CEF не будет использоваться — будет использоваться переключение процессов с использованием таблицы маршрутизации
Таблица маршрутизации будет обновляться в SPOKE1 и SPOKE2
Временный / динамический туннель по умолчанию действует 2 часа!
Этап 3:
Преимущества: суммирование можно выполнить в HUB, но на этапе 2, поскольку мы сохраняем следующий переход, мы не можем выполнить суммирование
Проблемы на этапе 1:
Нет динамического туннеля СПИЦА к СПИЦАМ
Высокая загрузка ЦП на концентраторе
Проблемы на этапе 2:
Суммирование невозможно
До ответа о разрешении используется переключение процессов вместо CEF
Поэтому на этапе 3 мы объединяем суммирование и исключаем переключение процессов и формируем динамические лучевые каналы для лучевых туннелей
ТаблицаCEF действительна до разрешения и после разрешения
Упрощенное трехфазное питание
Однофазная система, пожалуй, самый распространенный тип системы, с которым знакомо большинство людей.
Это то, что есть в доме у людей и к каким приборам подключены. Для большей мощности используются трехфазные системы.
Электричество генерируется катушкой с проволокой, движущейся в магнитном поле. На рисунке показаны три такие катушки в электрическом генераторе, равномерно разнесенные. Каждая катушка называется фазой, а поскольку катушек три, это называется трехфазной системой.
Из такой системы питание может подаваться как однофазное (нагрузка подключена между линией и нейтралью) или трехфазная (нагрузка подключена между всеми тремя линиями).На рисунке двигатель подключен как трехфазная нагрузка, а розетки и лампа — как однофазные нагрузки.
Терминология
Три конца обмотки, соединенные вместе в центре, называются нейтралью (обозначается как « N »). Другие концы называются концом линии (обозначаются как « L1 », « L2 » и « L3 »).
Напряжение между двумя линиями (например, « L1 » и « L2 ») называется межфазным (или междуфазным) напряжением.
Напряжение на каждой обмотке (например, между ‘ L1 ‘ и ‘ N ‘ называется линия-нейтраль (или фазное напряжение).
Зависимость напряжений
Линейное напряжение — это векторная сумма фаз к фазному напряжению на каждой обмотке.Это не то же самое, что арифметическая сумма, и определяется следующим уравнением: