3 фазы из одной схема: Частотный преобразователь 220 в выход 3 фазы

Содержание

3 фазы из одной схема. Преобразователь однофазного в трехфазное. Конвертер одной фазы в три. Инвертор. Схема. Конструкция. Своими руками. Собрать самому. Метод использования трех фаз

В этой схеме, как и в любой другой, могут быть ошибки. Если Вы их обнаружите, пожалуйста, напишите нам . Подпишитесь на новости, чтобы быть в курсе исправлений и обновлений материала.

Внимание! Сборка прибора требует навыков в области силовой электроники, связана с контактом с высоким напряжением, которое может быть опасным для жизни как самого инженера, так и пользователей прибора. Убедитесь, что Вы обладаете нужной квалификацией.

D5 — операционный усилитель, рассчитанный на работу при однополярном питании 12В, с высоким входным сопротивлением и с возможностью подключения к выходу нагрузки 2 кОм или менее. Хорошо подходит К544УД1, КР544УД1 .

D6 — интегральный стабилизатор напряжения (КРЕН) на 12В.

VT5 — Маломощный высоковольтный транзистор на 600 вольт. Он работает только в момент включения схемы. Так что в процессе работы мощность не рассеивает.

VD9 — Стабилитрон 15В.

C11 — 1000мкФ 25В.

R25 — 300кОм 0.5Вт

D1 — Интегральные широтно-импульсно модулирующие (ШИМ) контроллеры. Это 1156ЕУ3 или его импортный аналог UC3823.

Добавление от 27.02.2013 Иностранный производитель контроллеров Texas Instruments преподнес нам удивительно приятный сюрприз. Появились микросхемы UC3823A и UC3823B. У этих контроллеров функции выводов немного не такие, как у UC3823. В схемах для UC3823 они работать не будут. Вывод 11 теперь приобрел совсем другие функции. Чтобы в описанной схеме применить контроллеры с буквенными индексами A и B, нужно вдвое увеличить резисторы R22, исключить резисторы R17 и R18, подвесить (никуда не подключать) ножки 16 и 11 всех трех микросхем. Что касается российских аналогов, то нам читатели пишут, что в разных партиях микросхем разводка разная (что особенно приятно), хотя мы пока новой разводки не встречали.

D3 — Драйверы полумоста. IR2184

R7, R6 — Резисторы по 10кОм. C3, C4 — Конденсаторы по 100нФ.

R10, R11 — Резисторы по 20кОм. C5, C6 — Электролитические конденсаторы по 30 мкФ, 25 вольт.

R8 — 20кОм, R9 — подстроечный резистор 15кОм

R1, R2 — подстроечники по 10кОм

R3 — 10 кОм

C2, R5 — резистор и конденсатор, задающие частоту работы ШИМ — контроллеров. Их выбираем таким образом, чтобы частота была около 50 кГц. Подбор стоит начать с конденсатора 1 нФ и резистора 100 кОм.

R4 — Эти резисторы в разных плечах — разные. Дело в том, что для получения синусоидального напряжения со сдвигом фаз на 120 гр. используется фазосдвигающая цепь. Кроме сдвигания она еще и ослабляет сигнал. Каждое звено ослабляет сигнал в 2.7 раза. Так что подбираем резистор в нижнем плече в диапазоне от 10 кОм до 100 кОм так, чтобы ШИМ контролер при минимальном значении синусоидального напряжения (с выхода операционного усилителя) был закрыт, при небольшом его увеличении начинал выдавать короткие импульсы, при достижении максимума был практически открыт.

Резистор среднего плеча будет в 9 раза больше, резистор верхнего — в 81 раз.

После подбора этих резисторов более точно коэффициент усиления можно регулировать подстроечными резисторами R1.

R17 — 300 кОм, R18 — 30 кОм

C8 — 100нФ. Это могут быть низковольтные конденсаторы. На них высокого напряжения не бывает, хотя они стоят в высоковольтной части.

R22 — 0.23 Ом. 5Вт.

VD11 — Диоды Шоттки. Выбраны диоды Шоттки, чтобы обеспечить минимальное падение напряжения на диоде в открытом состоянии.

R23, R24 — 20 Ом. 1Вт.

L1 — дроссель 10мГн (1E-02 Гн), на ток 5А, C12 — 1мкФ, 400 В.

L2 — несколько витков тонкого провода поверх дросселя L1. Если в дросселе L1 — X витков, то в катушке L2 должно быть [X ] / [60 ]

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!

Для одноквартирных домов лучше без деления!

Почему, писал в теме .

Проводник прошедший через счетчик делить, заземлять нельзя! Это не говоря о глупости установки в ЩУ ещё шины N , добавляющей ни чем не оправданных 2-ва контактных соединения. Про розетку в ЩУ, так подключенную, вообще нет культурных слов. Это не говоря, что по умолчанию в ЩУ на столбе, трубостойке розетки вообще не должно быть.

В самом крайнем случае, как исключение, заземлять после счетчика можно, но только если нейтральный полюс счетчика глухо закорочен и не с таким сечением как на фото и только для ЩУ на столбе, трубостойке.

Если всё же деление будет, то вместо автомата после счетчика должно обязательно стоять ВДТ, чтоб была хотя бы какая-то защита на случай нарушения целостности цепи РЕ между ЩУ и домом!

СП 31-110-2003 сказал(а):

А. 2.1 Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током, наряду с устройствами защиты от сверхтока относятся к основным видам защиты от косвенного прикосновения, обеспечивающим автоматическое отключение питания.

А. 2.2 Защита от сверхтока обеспечивает защиту от косвенного прикосновения путем отключения поврежденного участка цепи при глухом замыкании на корпус. При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника УЗО является, по сути дела, единственным средством защиты.

Плохой параметр бесперебойности питания дома!

ПУЭ-7 Россия сказал(а):

1.1.17. Для обозначения обязательности выполнения требований ПУЭ применяются слова » должен «, «следует», «необходимо» и производные от них. …

7.1.73. При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в 3 раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

Что усугублено тем, что в большей части схемы применен худший способ применения дифзащиты!

ПУЭ-7 Россия сказал(а):

1. 1.17. … Слово «допускается » означает, что данное решение применяется в виде исключения как вынужденное (вследствие стесненных условий, ограниченных ресурсов необходимого оборудования, материалов и т. п.). …

7.1.79. … Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители). …

Что ещё больше усугубляется применением там, где применен худший способ применения дифзащиты 1Р автоматов, а не 2Р или 1Р+ N автоматов! Что повышает вероятность, вместо устранения аварии, тупого исключения из схемы Вами или таким же безграмотным в электро/пожаро безопасности электриком дифзащиты, например как описано в теме , что опасно , так как не будет вообще защитного отключения!

Там где применен лучший способ применения дифзащиты групповые АВ стоят не правильно относительно групповых ВДТ!

ПУЭ-7 Россия сказал(а):

1.1.17. Для обозначения обязательности выполнения требований ПУЭ применяются слова «должен «, «следует», «необходимо» и производные от них. Слова «как правило » означают, что данное требование является преобладающим, а отступление от него должно быть обосновано. …

СП 31-110-2003 сказал(а):

Настоящий Свод правил конкретизирует и развивает требования нормативных документов, в том числе серии стандартов ГОСТ Р 50571.1 — ГОСТ Р 50571.18 и новых Правил устройства электроустановок (ПУЭ седьмого издания).

А. 1.1 Для защиты от поражения электрическим током УЗО, как правило , должно применяться в отдельных групповых линиях. …

Если будут светильники управляемые 2-х клавишными выключателями, некоторыми типпами диммеров, то понадобится ещё кабель 4х1,5 мм2, а в некоторых случаях и 5х1,5 мм2.

Частичная селективность допускается в одном щите, но лучше её избегать, как и установку общего ВДТ не в ЩУ, а в доме, особенно при косяке с 1Р автоматами при худшем способе применения дифзащиты.

Нет, для принудительного не аварийного обесточивания можно только вводным АВ и только без нагрузки.

Сильно завышен номинал АВ на варочную!

ВДТ 10 мА с таким рабочим током сложно приобрести.

Кроме улицы, погружного насоса характеристика С групповых АВ скорей всего не нужна.

Групповые автоматы на обычные бытовые розетки с характеристикой С нужно ставить только при необходимости, там где будут подключаться электроприборы без плавного пуска мощностью ≥1000 ватт, например в мастерской, на улице, а так же на электроприборы без плавного пуска с меньшей мощностью, если номинал автомата устанавливается в притырочку к мощности электроприбора, чтоб помимо защиты проводки защищать и сам электроприбор. Инверторные сварочные аппараты, холодильники, кондиционеры, особенно инверторные, стиральные машины, микроволновки с обычной бытовой вилкой не требуют установку автомата с характеристикой С.

Если напряжение в сети опускается меньше 198 вольт, то автоматы с характеристикой С ставить не стоит.


Всем привет! Сегодня я покажу как получить из обычной однофазной сети 220 В — трехфазную, причем без особых затрат. Но сначала расскажу о своей проблеме предшествующей поиску подобного решения.
У меня имелась советская мощная настольная циркулярная пила (2 кВт), которая подключалась к трехфазной сети. Мои попытки запитать ее от однофазной сети, как это обычно принято, не представлялось возможным: была сильная просадка мощности, грелись пусковые конденсаторы, грелся сам двигатель.
Благо в свое время я потратил должное время на поиск решения в интернете. Где я наткнулся на одно видео, где один парень сделал своеобразный расщепитель при помощи мощного электромотора. Далее он пустил по периметру своего гаража эту трехфазную сеть и подключил к ней все остальные приборы требующий трехфазного напряжения. Перед началом работ, приходил в гараж, запускал раздающий двигатель и до ухода он работал. В принципе, решение мне понравилось.
Решил повторить и сделать свой расщепитель. В роли двигателя взял старый советский на 3,5 кВт мощности, с обмотками включенными звездой.

Схема

Вся схема состоит всего из нескольких элементов: общий сетевой выключатель, кнопка для запуска, конденсатор на 100 мкФ и собственно мощного мотора.


Как все работает? Сначала подаем однофазное питание на раздающий мотор, пусковой кнопкой подключаем конденсатор, тем самым запуская его. Как только мотор раскрутился до нужных оборотов, конденсатор можно выключить. Теперь можно подключить к выходу расщепителя фаз нагрузку, в моем случае настольную циркулярку и ещё несколько трехфазных нагрузок.


Корпус устройства — рама выполнен из Г-образных уголков, все оборудование закреплено на кусок листа OSB. Сверху переделаны ручки для переноски всей конструкции, а на выход подключенная трехвыводная розетка.

После подключения пилы через такое устройство получилось существенное улучшение в работе, ничего не греется, мощности вполне хватает и не только на пилу. Ничего не рычит, не гудит, как это было раньше.
Только желательно брать раздающий мотор мощнее потребителей хотя бы на 1 кВт, тогда не будет заметно особой просадки мощности при резкой нагрузке.
Кто бы что не говорил про не чистый синус или это ничего не даст, советую их не слушать. Синус напряжения чистый и разбитый ровно на 120 градусов, в результате подключенная техника получает качественного напряжение, ввиду чего и не греется.
Вторая половина читателей которые будут говорить по 21-век и большое наличие частотных преобразователей трехфазного напряжения могу сказать, что мой выход в разы дешевле, так как старый мотор довольно просто найти. Можно взять даже негодный для нагрузки, со слабыми и почти разбитыми подшипниками.
Мой расщепитель фаз в холостом режиме потребляет не столь много: 200 — 400 Вт где-то, мощность подключенных инструментов вырастает в разы, по сравнению с обычной схемой подключения через пусковые конденсаторы.
В заключении хочу обосновать свой выбор данного решения: надежность, невероятная простота, небольшие затраты, высокая мощность.

Итак, почему в некоторые электрощитки приходит напряжение 380 В, а в некоторые – 220? Почему у одних потребителей напряжение трёхфазное, а у других – однофазное? Было время, я задавался этими вопросами и искал на них ответы. Сейчас расскажу популярно, без формул и диаграмм, которыми изобилуют учебники.

Другими словами. Если к потребителю подходит одна фаза, то потребитель называется однофазным, и напряжение его питания будет 220 В (фазное). Если говорят о трехфазном напряжении, то всегда идёт речь о напряжении 380 В (линейное). Какая разница? Далее – подробнее.

Чем три фазы отличаются от одной?

В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я , это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.

Напряжения в трёхфазной системе

Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке, и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.

Подробнее можно ознакомиться в учебнике электротехники – про напряжение и ток в трехфазной сети, а также увидеть векторные диаграммы.

Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.

Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)

Преимущества и недостатки

Обе системы питания имеют свои плюсы и минусы, которые меняются местами или становятся несущественными при переходе мощности через порог 10 кВт. Попробую перечислить.

Однофазная сеть 220 В, плюсы

  • Простота
  • Дешевизна
  • Ниже опасное напряжение

Однофазная сеть 220 В, минусы

  • Ограниченная мощность потребителя

Трехфазная сеть 380 В, плюсы

  • Мощность ограничена только сечением проводов
  • Экономия при трехфазном потреблении
  • Питание промышленного оборудования
  • Возможность переключения однофазной нагрузки на “хорошую” фазу при ухудшении качества или пропадании питания

Трехфазная сеть 380 В, минусы

  • Дороже оборудование
  • Более опасное напряжение
  • Ограничивается максимальная мощность однофазных нагрузок

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее ), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже . А про выбор сечения провода – . Там же – жаркие обсуждения вопросов.

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Например, 15 кВт – это для одной фазы около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввод а (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Схемы Звезда и Треугольник в трехфазной сети

Существуют различные вариации включения нагрузки с рабочим напряжением 220 и 380 Вольт в трехфазную сеть. Эти схемы называются “Звезда” и “Треугольник”.

Когда нагрузка рассчитана на напряжение 220В, то она включается в трехфазную сеть по схеме “Звезда” , то есть к фазному напряжению. При этом все группы нагрузки распределяются так, чтобы мощности по фазам были примерно одинаковы. Нули всех групп соединены вместе и подключены к нейтральному проводу трехфазного ввода.

В “Звезду” подключены все наши квартиры и дома с однофазным вводом, другой пример – подключение ТЭНов в мощных и .

Когда нагрузка на напряжение 380В, то она включается по схеме “Треугольник”, то есть к линейному напряжению. Такое распределение по фазам наиболее типично для электродвигателей и другой нагрузки, где все три части нагрузки принадлежат к единому устройству.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Фото

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Друзья, на сегодня всё, всем удачи!

Жду отзывов и вопросов в комментариях!

  • » win2 return false > Печать

Трехфазные электродвигатели в быту и любительской практике приводят в действие самые различные механизмы — циркулярную пилу, электрорубанок, вентилятор, сверлильный станок, насос. Чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с коротко- замкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют:

♦ фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя;

♦ тринисторные «фазосдвигающие» устройства, которые еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей;

♦ другие различные емкостные или индуктивно-емкостные фазо­сдвигающие цепи.

Но лучше всего — получить трехфазное напряжение из однофаз­ного с помощью электродвигателя, выполняющего функции генера­тора. Рассмотрим схемы, позволяющие, имея однофазное переменное напряжение, получить две недостающие фазы.

Примечание.

Любая электрическая машина обратима: генератор может слу­жить двигателем, и наоборот.

Ротор обычного асинхронного электродвигателя после случайного отключения одной из обмоток продолжает вращаться, причем между выводами отключенной обмотки имеется ЭДС. Это явление дает воз­можность использовать трехфазный асинхронный электродвигатель для преобразования однофазного напряжения в трехфазное.

Схема № 1. Например, обычный трехфазный асинхронный элек­тродвигатель с короткозамкнутым ротором для этого применил С. Гуров (с. Ильинка Ростовской обл.). У этого двигателя так же, как и у генератора, имеются: ротор; три статорные обмотки, сдвинутые в про­странстве на угол 120°.

Подадим на одну из обмоток однофазное напряжение. Ротор дви­гателя не сможет самостоятельно начать вращение. Ему необходимо каким-либо способом дать начальный толчок. Далее он будет вращаться за счет взаимодействия с магнитным полем одной обмотки статора.

Вывод.

Магнитный поток вращающегося ротора наведет ЭДС индукции в двух других статорных обмотках, т. е. недостающие фазы будут восстановлены.

Ротор можно заставить вращаться, например, при помощи устрой­ства с пусковым конденсатором. Кстати, его емкость не обязательно должна быть большой, так как ротор асинхронного преобразователя приводится в движение без механической нагрузки на валу.

Один из недостатков такого преоб­разователя — неодинаковые фазные напряжения, что приводит к сниже­нию КПД самого преобразователя и двигателя-нагрузки.

Если дополнить устройство авто­трансформатором соответствующей мощности, включив его, как показано на рис. 1, можно добиться приблизи­тельного равенства фазных напряжений, переключая отводы. В качестве магнитопровода автотрансформатора был использован статор неисправного электродвигателя мощностью 17 кВт. Обмотка — 400 витков эмалирован­ного провода сечением 4-6 мм 2 с отводами после каждых 40 витков.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя

В качестве электродвигателей преобразователей лучше использо­вать «тихоходные» двигатели (до 1000 об/мин.).

Они очень легко запускаются, отношение пускового тока к рабо­чему у них гораздо меньше, чем у двигателей с частотой вращения 3000 об/мин., а следовательно, «мягче» нагрузка на сеть.

Правило.

Мощность двигателя, используемого в качестве преобразователя, должна быть больше, чем подключаемого к нему электропривода. Первым всегда следует запускать преобразователь, а затем под­ключать к нему потребители трехфазного тока. Выключают установку в обратной последовательности.

Например, если преобразователем служит двигатель на 4 кВт, мощ­ность нагрузки не должна превышать 3 кВт. Преобразователь мощно­стью 4 кВт, рассмотренный выше и изготовленный С. Гуровым , исполь­зуется в его личном хозяйстве уже несколько лет. От него работают пилорама, крупорушка, точильный станок.

Схемы № 2-4. Под действием магнитного поля статора в короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного двигателя протекают токи, превращающие ротор в электромагнит с явно выраженными полю­сами, индуктирующий напряжение синусоидальной формы в обмот­ках статора, в том числе не подключенных к сети.

Сдвиг фаз между синусоидами в разных обмотках зависит только от расположения последних на статоре и в трехфазном двигателе в точности равен 120°.

Примечание.

Основное условие превращения асинхронного электродвигателя в преобразователь числа фаз — вращающийся ротор.

Поэтому его следует предварительно раскрутить, например, с помо­щью обычного фазосдвигающего конденсатора.

Емкость конденсатора рассчитывают по формуле:

C=k*I ф /U сети

где к = 2800, если обмотки двигателя соединены звездой; к = 4800, если обмотки двигателя соединены треугольником; I ф — номинальный фазный ток электродвигателя, А; U ce ти — напряжение однофазной сети, В.

Можно применять конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Примечание.

Конденсатор нужен только для пуска двигателя-генератора, затем его цепь разрывают, а ротор продолжает вращаться, поэтому емкость фазосдвигающего конденсатора не влияет на качество генерируемого трехфазного напряжения.

К обмоткам статора можно подключить трехфазную нагрузку. Если ее нет, энергия питающей сети расходуется лишь на преодоление трения в подшипниках ротора (не считая обычных потерь в меди и железе), поэтому КПД преобра­зователя довольно велик.

В качестве преобразовате­лей числа фаз автором схем Клейменовым В. было испытано несколько различных электро­двигателей. Те из них, обмотки которых соединены звездой, с выводом от общей точки (ней­тралью) подключали по схеме, показанной на рис. 2. В случае соединения обмоток звездой без нейтрали или треугольником применяли схемы, показанные, соответственно, на рис. 3 и рис. 4.


Рис. 2. Схема преобразователя, обмотки двигателя в котором соединены звездой, с выводом от общей точки (нейтралью)


Рис. 3. Схема преобразователя обмотки двигателя в котором соединены звездой без нейтрали


Рис. 4. Схема преобразователя; обмотки двигателя в котором соединены треугольником

Во всех случаях двигатель , запускали, нажав на кнопку SB 1 и удерживая ее в течении 15 С, пока частота вращения ротора не достигнет номинальной. Затем замы­кали выключатель SA 1, а кнопку отпу­скали.

Схемы № 5. Обычно концы обмо­ток асинхронного трехфазного элек­тродвигателя выведены на трех- или шестиклеммную колодку. Если колодка трехклеммная, значит, фазные статорные обмотки соединены звездой или треугольником. Если же она шестиклеммная, фазные обмотки не подключены друг к другу (Я. Шаталов , п. Ирба Красноярского края).

В последнем случае важно правильно их соединить. При включе­нии звездой одноименные выводы обмоток (начало или конец) сле­дует объединить в нулевую точку. Для того чтобы соединить обмотки треугольником, необходимо:

♦ конец первой обмотки соединить с началом второй;

♦ конец второй — с началом третьей;

♦ конец третьей — с началом первой.

А как быть, если выводы обмоток электродвигателя не маркиро­ваны?

Тогда поступают следующим образом. Омметром определяют три обмотки, условно обозначив их I , II и III. Чтобы найти начало и конец каждой из них, две любые соединяют последовательно и подают на них переменное напряжение 6-36 В. К третьей обмотке подключают вольтметр переменного тока (рис. 5).


Рис. 5. Схема подключения вольтметра для определения обмоток

Наличие переменного напряжения свидетельствует о том, что обмотки I и II включены согласно, а отсутствие напряжения — встречно. В последнем случае выводы одной из обмоток следует поменять местами. После этого отмечают начало и конец обмоток I и II (одноименные выводы обмоток I и II на рис. 5 отмечены точками). Чтобы определить начало и конец обмотки III, меняют местами обмотки, например, II и III, и по описанной выше методике повторяют измерения.

Поделись статьей:

Похожие статьи

Трехфазная схема распределительного щита — 5 разных вариантов

Сегодня очень часто частные дома стали подключать к трехфазной электросети. Также в некоторых новых многоэтажках в квартиры начали заводить три фазы вместо одной как раньше. Как правило, при данном подключении местные сетевые компании выделяют на дом или на квартиру мощность 15кВт. Это означает, что номинал вводного автоматического выключателя должен быть 25А. Для небольших офисов, кафе и т.д. выделяют большую мощность. Поэтому в их щитах номиналы вводных автоматов будут совершенно другими.  

Подключение к 3-х фазной электросети обуславливает установку трехфазных электрощитов. Ниже разберем пять разных вариантов простых трехфазных схем для распределительного щита. 

Все схемы простые и носят рекомендательный характер. Они наглядно показывают суть самих подключений разных защитных устройств в одном щитке. К разработке схемы каждого щита нужно подходить индивидуально, так как у всех условия разные. Система заземления в представленных вариантах TN-S. 

Вариант 1. 


Здесь представлена самая простая трехфазная схема щита. На вводе обязательно должен стоять вводной автоматический выключатель. Он будет ограничивать потребляемый ток, каждого потребителя — дома или квартиры. Далее идет 3-х фазный прибор учета электроэнергии. 

На самом деле места размещения счетчиков могут быть разные. Они могут устанавливаться на улице в щите учета для частных домов, в этажных щитах в многоквартирных домах или непосредственно в домашних щитах. Где ставить счетчики указываю в технических условиях на подключение местные сетевые компании или это строго определяется проектной документацией зданий. 

Большинство бытовых потребителей подключаются к однофазной сети. Тут составляют исключения мощные варочные поверхности, проточные водонагреватели, электрокотлы и т.д. Такие потребители имеют возможность подключения к 3-х фазной сети. 

После прибора учета электроэнергии необходимо всю однофазную нагрузку равномерно распределить по фазам. Для этого нужно сосчитать мощность приборов, количество однополюсных автоматических выключателей и постараться их разделить на три равные части. 

В предложенном варианте трехфазной схемы щита для наглядного понимания на каждой фазе подключено по два. Рабочий ноль от счетчика подключается к общей нулевой шине, а нулевые защитные проводники подключаются к общей шине заземления. Фазы подключаются через групповые автоматы. Таким образом получается, что при отключении потребителя будет разрываться только один фазный проводник. Это стоит учитывать и следить, чтобы при подключении щита к сети на вводе не были перепутаны между собой фаза и ноль. С такими ошибками мне пару раз приходилось сталкиваться. Получалось, что ноль коммутировался автоматами, а фаза сидела на нулевой шине. При отключении автомата в розетки все равно оставалось опасное напряжение, что могло привести к плачевным последствиям. Будьте внимательны и осторожнее. 

Вариант 2. 


Данный вариант схемы по своей сути аналогичен с предыдущем вариантом. Тут только нет прибора учета электроэнергии и изображен 3-х полюсный автоматический выключатель для 3-х фазной нагрузки. Также тут изменено чередование однополюсных автоматов. То есть автоматы, подключенные к фазе «А» — это первый, третий и т.д. устройства. Чередование происходит через каждые два полюса. Тут так это показано для возможности использования 3-х фазной гребенчатой шины. Зубчики ее шины от одной фазы как раз имеют такое чередование. С ее помощью очень удобно соединять между собой несколько защитных устройств. Она исключает изготовления множества перемычек между ними. 

Вариант 3. 


Этот вариант схемы трехфазного электрощита уже больше отвечает современным нормам электробезопасности. В нем после счетчика стоит общее УЗО. В текущем примере показано устройство защитного отключение с током утечки на 30мА. Данная схема щита полностью защищает человека от поражения электрическим током. Но есть некоторые минусы у использования всего одного УЗО 30мА на вводе: 

1. При его срабатывании будут одновременно отключаться все потребители в доме. Если это произойдет в темное время суток и поиск места утечки займет много времени, то это будет не очень удобно. 

2. Есть возможность появления ложного срабатывания УЗО из-за естественных токов утечки, которые присутствуют в бытовых приборах. 
В данной схеме также устанавливается одна общая нулевая шина после УЗО и одна общая шина заземления. Здесь с подключением кабелей от розеток сложно запутаться. 

Вариант 4.  


Вот в данном варианте уже можно немного запутаться с подключением нулевых рабочих проводников, так как тут стоит несколько УЗО. А мы знаем, что у каждого УЗО должна быть своя индивидуальная нулевая шина, иначе ничего работать не будет. 

В текущей трехфазной схеме на вводе стоит уже противопожарное селективное УЗО на 300 мА. Оно будет защищать кабели от возгорания при замыкании фазы на землю. Для человека ток 300 мА уже опасен и поэтому для его защиты нужно ставить дополнительное УЗО на 10-30 мА. 

Ниже на рисунке показано одно УЗО с током утечки 30мА только на первой фазе, к которому подключено два автоматических выключателя. У этого УЗО будет своя нулевая шина и поэтому нулевые рабочие проводники от других групп к его шине подключать нельзя. А шина заземления всегда и для всех потребителей будет одной общей. 

В текущем варианте можно рассмотреть схему с установкой трех 2-х полюсных УЗО по одному на каждую фазу. Так все группы будут иметь защиту от утечек тока. Тогда здесь можно будет отказаться от общего вводного УЗО на 300мА, так как у вас и так все будет иметь защиту с уставкой 30мА. 

Вариант 5. 


В пятом варианте представлена схема трехфазного щита без вводного УЗО, но с использованием однофазных дифавтоматов на некоторые потребители. АВДТ ставится один на одну группу и поэтому их количество может быть равно количеству групп. Так все группы потребителей будут независимы друг от друга. То есть при возникновении утечки тока в одном приборе, отключится только дифавтомат, к которому он подключен. При использовании УЗО с 3-5 автоматами при срабатывании УЗО будет отключаться соответственно 3-5 групп. А это уже не очень удобно со стороны эксплуатации потребителей. 

Вышеприведенные схемы имеют наглядный вид, чтобы донести саму суть подключений разных защитных устройств в одну общую схему электрощита. Также эти примеры очень элементарные и поэтому ваши схемы будут намного больше и сложнее. 

Три фазы — из одной

Этот преобразователь разработан автором для питания маломощного трёхфазного электродвигателя в приводе диска рекордера механической звукозаписи. Он обеспечивает три фиксированные частоты вращения диска — 33 1/3, 45 и 78 об/мин. С небольшими переделками преобразователь можно использовать для питания трёхфазных и двухфазных асинхронных электродвигателей мощностью до 1000 Вт как с постоянной, так и с регулируемой частотой вращения.

Регулирование частоты вращения асинхронных электродвигателей возможно только изменением частоты питающего напряжения. Но при снижении частоты необходимо пропорционально уменьшать питающее напряжение во избежание перегрева обмоток и, наоборот, с ростом частоты повышать напряжение для поддержания мощности на валу.

В устройстве [1] применён регулируемый автотрансформатор (ЛАТР), с его помощью изменяется напряжение, от которого зависит амплитуда прямоугольных импульсов заданной частоты, подаваемых на обмотки двигателя. В устройстве [2] амплитуда этих импульсов остаётся постоянной, но изменяется их скважность, что тоже приводит к нужному результату. Недостаток первого устройства — громоздкий автотрансформатор, а второго — слишком сложная схема.

В предлагаемом вниманию читателей преобразователе однофазного сетевого напряжения в трёхфазное, подаваемое на двигатель, указанные недостатки устранены. Он содержит регулируемый симистором выпрямитель и простую цифровую часть, вырабатывающую три последовательности симметричных прямоугольных импульсов, взаимно сдвинутых по фазе на 120о. Схема устройства изображена на рис. 1.

Рис. 1. Схема устройства

 

Регулируемый выпрямитель представляет собой, по существу, обычный симисторный регулятор, работающий на диодный выпрямительный мост со сглаживающим выпрямленное напряжение конденсатором. Он состоит из силового симистора VS2, симметричного динистора VS1 с пороговым напряжением 32 В, конденсаторов C2, C4, C6, C8. Переключателем SA1.2 выбирают один из трёх резисторов R7-R9, образующих с конденсатором C2 фазосдвигающую цепь, задерживающую момент открывания симистора относительно начала каждого полупериода. Точный расчёт сопротивления этих резисторов затруднён, поэтому они подобраны экспериментально в процессе налаживания преобразователя. От задержки открывания симистора зависит напряжение, до которого заряжаются конденсаторы C4 и C6. Этим напряжением питают мощные ключи на полевых транзисторах VT1-VT6, формирующие выходное трёхфазное напряжение.

Демпфирующая цепь C8R11 снижает коммутационные помехи. А для того чтобы помехи не проникали в питающую сеть, преобразователь подключён к ней через фильтр Z1 DL-6DX1. Он состоит из двухобмоточного дросселя, нескольких конденсаторов и резистора, через который конденсаторы разряжаются после отключения устройства от сети. Для правильной работы фильтра его корпус должен быть заземлён — соединён с третьим контактом сетевой розетки.

Резистор R6 предотвращает повреждение элементов выпрямителя в момент его включения в сеть. Дело в том, что в этот момент конденсаторы C4 и C6 ещё не заряжены. Импульс их зарядного тока, если его амплитуду ничем не ограничить, может вывести из строя либо диоды выпрямительного моста VD1, либо симистор VS2. Резистор R6 ограничивает амплитуду этого импульса приблизительно до 40 А, допустимых для диодного моста и симистора.

Конечно, для ограничения тока можно было применить терморезистор с большим отрицательным ТКС, но подходящих терморезисторов в продаже не нашлось, хотя в каталогах производителей они имеются. Поэтому в качестве R6 применён проволочный резистор С5-35В-7,5 Вт (ПЭВ-7,5). Не стоит заменять его импортным проволочным резистором. Например, резистор фирмы Uni-Ohm сопротивлением 5 Ом и мощностью 5 Вт при включении устройства в сеть мгновенно сгорает.

Разборка этого резистора показала, что в нём на керамический каркас размером с резистор МЛТ-0,5 намотан короткий отрезок чрезвычайно тонкого высокоомного провода, выдерживающего ток не более 2…3 А. Рассеивание постоянной мощности, равной номинальной, обеспечено хорошим отводом выделяемого проводом тепла через внешнюю керамическую оболочку резистора и её заполнитель. Но кратковременную перегрузку во много раз такой резистор выдержать не может.

Резистор R2 нужен для правильной работы симистора VS2. Как известно, чтобы симистор закрылся, разность потенциалов между его электродами 1 и 2 должна стать нулевой. Однако этого не происходит при работе симистора на выпрямительный мост со сглаживающим конденсатором большой ёмкости. Этот эффект и устраняет резистор R2. Его сопротивление может находиться в широких пределах, но при слишком большом его значении симистор перестаёт закрываться в конце каждого полупериода.

Цифровая часть устройства состоит из задающего генератора на микросхеме DA1, распределителя импульсов на счётчике Джонсона DD1, формирователя трёхфазной импульсной последовательности на элементах 3ИЛИ микросхемы DD2, трёх драйверов полумоста DA3-DA5 и шести ключей на полевых транзисторах VT1-VT6, образующих трёхфазный мост.

Частота генерируемых микросхемой XR2206CP (DA1) импульсов определяется простой зависимостью

F = 1/(R·C1) ,

где R — сумма сопротивления постоянного резистора (одного из R3-R5, выбранного переключателем SA1.1, спаренным с SA1.2) и введённого сопротивления переменного резистора R1. Следует иметь в виду, что эта частота должна в шесть раз превышать частоту выходного трёхфазного напряжения.

В рекордере для механической звукозаписи диск должен иметь три фиксированные скорости вращения — 78, 45 и 33 1/3 об/мин, а для этого с учётом передаточного числа механизма его двигатель нужно питать трёхфазным напряжением частотой соответственно 18,52, 10,68 и 7,917 Гц. Частота задающего генератора преобразователя должна быть в шесть раз выше этих значений — 111,2, 64,1 и 47,5 Гц. Именно для этих частот на схеме указаны номиналы резисторов R3-R5 (из стандартного ряда E96). При этом учтено, что последовательно с ними включается переменный резистор R1, сопротивление которого в среднем положении — 3,4 кОм. С его помощью точно устанавливают частоту вращения диска по стробоскопическим меткам на ободе.

Диоды VD3-VD5 совместно с конденсаторами C10-C12 образуют бутстрепные цепи для питания драйверов «верхних» ключевых полевых транзисторов трёхфазного моста, а резисторы R12-R17 ограничивают импульсный ток затворов транзисторов VT1-VT6. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют входную ёмкость, исчисляемую тысячами пикофарад. Для предотвращения очень большого тока перезарядки этой ёмкости и служат упомянутые резисторы. Для эффективного ограничения тока сопротивление этих резисторов должно быть как можно больше, но чрезмерное увеличение затягивает процессы переключения транзисторов, что приводит к бесполезному расходу мощности на их нагрев.

Мощность, которую преобразователь может отдать в нагрузку, определяется мощностью выпрямителя и качеством отвода тепла от транзисторов VT1-VT6. В описываемой конструкции был применён теплоотвод от процессора «Пентиум», способный рассеять при обдуве мощность около 30 Вт. Это значит, что в нагрузку может быть передана мощность до 1000 Вт.

Подбирая номиналы элементов, от которых зависит частота задающего генератора, частоту генерируемого напряжения можно изменять в широких пределах, ограниченных только возможностями питаемого двигателя. Кроме того, для каждого значения частоты необходимо установить оптимальное напряжение питания двигателя, подбирая резистор фазосдвигающей цепи симисторного регулятора такого сопротивления, при котором двигатель работает не перегреваясь.

Внешний вид собранного преобразователя показан на рис. 2. Так как элементы преобразователя гальванически связаны с сетью 230 В, при работе с ним следует соблюдать меры электробезопасности, прочитать о которых можно в [3].

Рис. 2. Внешний вид собранного преобразователя

 

При отсутствии микросхемы функционального генератора XR2206CP задающий генератор можно построить по типовой схеме на интегральном таймере NE555 или его отечественном аналоге КР1006ВИ1. Вместо микросхемы CD4075BE можно установить К561ЛЕ10 (три элемента 3ИЛИ-НЕ). К сожалению, отечественного аналога драйвера IR2111 не существует.

По описанному принципу несложно построить не только трёхфазный, но и двухфазный преобразователь. Достаточно изменить схему формирователя импульсных последовательностей согласно рис. 3. Элемент микросхемы DD2.3, микросхема DA5, транзисторы VT5 и VT6 и связанные с ними компоненты в этом случае не используются.

Рис. 3. Изменённая схема формирователя импульсных последовательностей

 

Примечание.  Подборку резисторов R7-R9 в симисторном регуляторе удобно производить, включив амперметр постоянного тока в цепь нагрузки регулируемого выпрямителя. Ток, потребляемый от выпрямителя, при любой частоте вращения вала двигателя не должен отличаться более чем на 10 % от его значения при номинальном по частоте и напряжению режиме работы двигателя.

Литература

1. Мурадханян Э. Управляемый инвертор для питания трёхфазного двигателя. — Радио, 2004, № 12, с. 37, 38.

2. Калашник В., Черемисинова Н. Преобразователь однофазного напряжения в трёхфазное. — Радио, 2009, № 3, с. 31-34.

3. Осторожно! Электрический ток! — Радио, 2015, № 5, с. 54.

Автор: В. Хиценко, г. Санкт-Петербург

В чем разница между фазами электрического тока (фазы 1, 2, 3 )?

Часто можно слышать, как называют электрические сети трёхфазными, двухфазными, реже — однофазными, но иногда подразумевается под этими понятиями не одно и то же. Чтобы не запутаться, давайте разберёмся с тем, чем отличаются эти сети и что имеют в виду, когда говорят, например, про отличия трехфазного от однофазного тока.

Однофазные сети Двухфазные сети Трёхфазные сети
Прохождение тока возможно при замкнутой цепи. Поэтому ток нужно сначала подвести к нагрузке, а затем вернуть назад.

При переменном токе провод, подводящий ток — это фаза. Её схемное обозначение L1 (А).

Второй называют нулевым. Обозначение — N.

Значит, для передачи однофазного тока нужно использовать два провода. Называются они фазным и нулевым соответственно.

Между этими проводами напряжение 220 В.

Идёт передача двух переменных токов. Напряжение этих токов сдвинуто по фазе на 90 градусов.

Передают токи двумя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.

Это дорого. Поэтому теперь на электростанциях его не генерируют и по линиям электропередач (ЛЭП) не передают.

Передаётся три переменных тока. По фазе их напряжения сдвигаются на 120 градусов.

Казалось бы, для передачи тока нужно было задействовать шесть проводов, но, используя соединение источников по схеме «звезда», обходятся тремя (вид схемы похож на латинскую букву Y).

Три провода являются фазными, один — нулевой.

Экономична. Ток без труда передаётся на далёкие расстояния.

Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В.

Пара фазный провод и нуль — напряжение 220 В.

Таким образом, электропитание наших домов и квартир может быть однофазным или трёхфазным.

Однофазное электропитание

Однофазноый ток подключают двумя методами: 2-проводным и 3-проводным.

  • При первом (двухпроводном) используют два провода. По одному течёт фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Подобным образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, старые дома.
  • При втором — добавляют ещё один провод. Называется он заземление (РЕ). Его предназначение спасать жизнь человека, а приборы от поломки.

Трёхфазное электропитание

Распределение трёхфазного питания по дому выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным.

  • Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После электрощитка для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами 220В.
  • Пятипроводное подключение — добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ).

В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно. Иначе произойдёт перекос фаз. Результат этого явления весьма плачевен и непредсказуем для человеческой жизни и техники.

От того, какая электропроводка в доме зависит и то, какое электрооборудование можно в неё включать.

Например, заземление, а значит и розетки с заземляющим контактом обязательны, когда в сеть включаются:

  • приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели,
  • электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры (оно необходимо для отвода статического электричества),
  • устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока).

А для электропитания двигателей (актуальных для частного дома) нужен трёхфазный ток.

Сколько стоит подключение однофазного и трехфазного электричества?

Затраты на расходные материалы и монтаж оборудования планируются также, исходя из наиболее предпочтительного подключения. И если предсказать стоимость розеток, выключателей, светильников трудно (всё зависит от причуд вашей и дизайнерской фантазии), то цены на монтажные работы приблизительно одинаковы. В среднем это:

  • сборка электрощитка, в который устанавливаются автоматы защиты (12 групп) и счетчик стоит от 80$
  • монтаж выключателей и розеток 2-6$
  • установка точечных светильников 1,5-5$ за единицу.

***

Лично я также задумался про солнечные батареи — на http://220volt.com.ua поизучал немного, теперь пробую структурировать мысли, как и что делать с их подключением…

Запуск электродвигателя по схеме «звезда-треугольник»

Практически любое производство в наши дни не обходится без мощного асинхронного электродвигателя. При запуске такого двигателя пусковой ток в 3-8 раз превышает значение номинального тока, необходимого для работы в нормально-устойчивом режиме.

Большой пусковой ток необходим для того, чтобы раскрутить ротор из состояния покоя. Для этого необходимо приложить гораздо больше усилий, чем для дальнейшего поддержания постоянного числа оборотов в заданный промежуток времени. Значительные величины пусковых токов у асинхронных двигателей являются весьма нежелательным явлением, поскольку это может приводить к кратковременной нехватке энергии для другого подключенного к этой же сети оборудования (падению напряжения). Масса примеров такого влияния встречается как на производстве, так и в быту. Первое, что вспоминается — это «мигание» электрической лампочки при работе сварочного аппарата, но бывают случаи серьезнее: просадка напряжения может стать причиной бракованной партии товара на производстве, что ведет к большим финансовым и трудовым затратам. Большой пусковой ток также может вызвать ощутимые тепловые перегрузки обмотки электродвигателя, в результате чего происходит старение изоляции, ее повреждение и в конечном итоге может произойти сгорание двигателя.

Все это послужило мотивом для поиска решения по минимизации токов пуска. Одним из таких решений является метод запуска двигателя по схеме «звезда-треугольник». Для начала разберемся что же такое «звезда», а что — «треугольник», и чем они отличаются друг от друга. Звезда и треугольник являются самыми распространенными и применяемыми на практике схемами подключения трехфазных электродвигателей. При включении трехфазного электродвигателя «звездой» (см. Рисунок 1) концы обмоток статора соединяются вместе, соединение происходит в одной точке, называемой нулевой точкой или нейтралью. Трехфазное напряжение подается на начало обмоток.

Рисунок 1 — Схема подключения «звезда»

При соединении обмоток статора «звездой», соотношение между линейным и фазным напряжениями выражается формулой:

Uл=Uф⋅3U _л= U _ф cdot sqrt{3}

где:
Uл — напряжение между двумя фазами;
Uф — напряжение между фазой и нейтральным проводом;
Значения линейного и фазного токов совпадают, т. е. Iл = Iф.

При включении трехфазного электродвигателя по схеме «треугольник» (см. Рисунок 2) обмотки статора электродвигателя соединяются последовательно. Таким образом, конец одной обмотки соединяется с началом следующей, напряжение в этом случае подается на точки соединения обмоток. При соединеии обмоток статора «треугольником» напряжение на фазе равно линейному напряжению между двумя проводами: Uл = Uф.

Рисунок 2 — Схема подключения «треугольник»

Однако ток в линии (сети) больше, чем ток в фазе, что описывается формулой:

Iл=Iф⋅3I _л=I _ф cdot sqrt{3}

где:
Iл — линейный ток;
Iф — фазный ток.

Получается, что соединяя обмотки «звездой», мы уменьшаем линейный ток, чего изначально и добивались. Но есть и обратная сторона этой схемы: как мы видим из формулы, пусковой момент двигателя прямо пропорционален фазному напряжению:

Mn=m⋅U2⋅r2´⋅p2⋅π⋅f((r1+r2´)2+(x1+x2´)2)M _n = { m cdot U^2 cdot acute r_2 cdot p } over { 2 cdot %pi cdot f( ( r _1 + acute r _2 )^2 + ( x_1 + acute x_2 )^2 )}

где:
U — фазное напряжение обмотки статора;
r1 — активное сопротивление фазы обмотки статора
r2 — приведенное значение активного сопротивления фазы обмотки ротора;
x1 — индуктивное сопротивление фазы обмотки статора;
x2 — приведенное значение индуктивного сопротивления фазы обмотки неподвижного ротора;
m — количество фаз;
p — число пар полюсов.

Чтобы было нагляднее, давайте рассмотрим пример: предположим, что рабочей схемой обмотки асинхронного электродвигателя является «треугольник», а линейное напряжение питающей сети равно 380 В, сопротивление обмотки статора Z = 10 Ом. Если обмотки во время пуска подключены «звездой», то уменьшатся напряжение и ток в фазах:

Uф=Uл3=3803=220ВU _ф= {U _л} over { sqrt{3} } = {380} over {sqrt{3}} =220В

Фазный ток равен линейному току и равен:

Iф=Iл=UфZ=22010=22AI _ф=I _л= {U _ф} over {Z } = {220} over {10} =22A

После того, как двигатель набрал необходимые обороты, т. е. разогнался, переключаем обмотки со «звезды» на «треугольник», в этом случае получаем совершенно другие значения тока и напряжения:

Uф=Uл=380BU _ф=U _л =380B Iф=UфZ=38010=38AI _ф = {U _ф} over {Z} = {380} over {10}=38A Iл=3⋅Iф=3⋅38=65,8AI _л= sqrt{3} cdot I _ф=sqrt{3} cdot38=65,8A

Соответственно, при пуске двигателя по схеме «звезда», фазное напряжение в √3 раз меньше линейного, а по схеме «треугольник» — они равны. Отсюда следует, что момент при пуске по схеме «звезда» в 3 раза меньше, а значит, запуская двигатель по этой схеме, мы не сможем добиться выхода двигателя на номинальную мощность. Решая одну проблему возникает вторая, не менее острая, чем повышенные пусковые токи. Но единое решение все-таки есть: необходимо скомбинировать схемы подключения двигателя так, чтобы при пуске мощного двигателя не было больших токов в сети, а после того, как двигатель выйдет на необходимые для его работы обороты, происходит переключение на схему «треугольник», что позволяет работать со 100% нагрузкой без каких-либо проблем.

С поставленной задачей прекрасно справляется реле времени Finder 80.82. При подаче питания на реле, мгновенно замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «звезда». После заданного промежутка времени, на котором обороты двигателя достигают рабочей частоты, контакт схемы «звезда» размыкается и замыкается контакт, который отвечает за подключение по схеме «треугольник». Контакты останутся в таком положении до снятия питания с реле. Наглядная диаграмма работы данного реле представлена на Рисунке 3.

Рисунок 3 — Временная диаграмма реле времени 80.82

Рассмотрим более подробно реализацию данной схемы на практике. Она применима только для двигателей, у которых на шильдике указано «Δ/Y 380/660В». На Рисунке 4 представлена силовая часть схемы «звезда-треугольник», в которой используется три электромагнитных пускателя.

Рисунок 4 — Силовая часть схемы «звезда-треугольник»

Как было описано ранее, для управления переключением со схемы «звезда» на схему «треугольник» необходимо воспользоваться реле Finder 80.82. На Рисунке 5 представлена схема управления с помощью данного реле.

Рисунок 5 — Управление схемой «звезда-треугольник»

Разберем алгоритм работы данной схемы:

После нажатия кнопки S1.1, запитывается катушка пускателя КМ1, в результате чего, замыкаются силовые контакты КМ1 и при помощи дополнительного контакта КМ1. 1 реализуется самоподхват пускателя. Одновременно подается напряжение на реле времени U1. Замыкаются контакты реле времени 17-18 и включается пускатель КМ2. Таким образом, происходит запуск двигателя по схеме «звезда». По истечении времени Т (см. Рисунок 3), контакт реле времени 17-18 мгновенно разомкнется, пройдет задержка времени Tu, и замкнется контакт 17-28. Вследствие чего, сработает пускатель КМ3, который осуществляет переключение на схему «треугольник». Нормально замкнутые контакты пускателей КМ2.2 и КМ3.2 используется для предотвращения одновременного включения пускателей КМ2 и КМ3. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, в силовой цепи установлено тепловое реле КК1. В случае перегрузки, тепловое реле разомкнет силовую цепь и цепь управления через контакт КК1.1. Остановка двигателя происходит при нажатии кнопки S1.2, которая разрывает цепь самоподхвата и обесточит катушку пускателя КМ1.

Обобщая написанное, можно сделать вывод, что для облегчения пуска мощного электродвигателя, рекомендуется изначально запускать его по схеме «звезда», что позволяет значительно снизить пусковые токи, уменьшить просадку напряжения в сети, но не позволяет двигателю выйти на номинальный режим работы. Для выхода двигателя на номинальный режим необходимо осуществить переключение обмоток статора на схему «треугольник». Схема переключения обмоток со «звезды» в «треугольник» реализована с помощью реле времени Finder 80.82, в котором устанавливается время разгона электродвигателя.

Список использованной литературы:

  1. ГОСТ 11828-86 «Определение вращающих моментов и пусковых токов».
  2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. // Издание 6-е, исправленное — Москва, Издательство «Энергия», 1977
  3. Войнаровский П. Д. Электродвигатели // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.) — СПб., 1890—1907

Читайте также:

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: «треугольник», или «звезда», мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.

Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.

На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.

К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.

Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.

При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.

Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.

Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

Таблица 1
P, Вт IC1=IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0.26 3.8 2.66
200 0.53 7.6 1.33
300 0.79 11.4 0.89
400 1.05 15.2 0.67
500 1.32 19.0 0.53
600 1.58 22.9 0.44
700 1. 84 26.7 0.38
800 2.11 30.5 0.33
900 2.37 34.3 0.30
1000 2.63 38.1 0.27
1100 2.89 41.9 0.24
1200 3.16 45.7 0.22
1300 3.42 49.5 0.20
1400 3.68 53.3 0.19
1500 3.95 57.1 0.18

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.

Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20. ..40°.

На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.

Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.

Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.

В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° — IL1cos30° = Iлsinφ,

получаем следующие значения этих токов:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.

На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.

Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.

Таблица 2
P, Вт IC1, A IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0. 35 0.18 5.1 3.99
200 0.70 0.35 10.2 2.00
300 1.05 0.53 15.2 1.33
400 1.40 0.70 20.3 1.00
500 1.75 0.88 25.4 0.80
600 2.11 1.05 30.5 0.67
700 2.46 1.23 35.6 0.57
800 2.81 1.40 40.6 0.50
900 3.16 1.58 45.7 0.44
1000 3.51 1.75 50.8 0.40
1100 3.86 1.93 55.9 0.36
1200 4.21 2.11 61.0 0.33
1300 4.56 2.28 66.0 0.31
1400 4.91 2.46 71.1 0.29
1500 5.26 2.63 76.2 0.27

В табл. 2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.

В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.

Сопоставление данных табл. 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.

Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.

Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

Таблица 3
Зазор в
магнитопроводе, мм
Ток в сетевой обмотке, A,
при соединении выводов на напряжение, В
220 237 254
0.2 0.63 0.54 0.46
0.5 1.26 1.06 0.93
1 2.05 1.75

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

Таблица 4
Трансформатор Номинальный
ток, A
Мощность
двигателя, Вт
ТС-360М 1.8 600…1500
ТС-330К-1 1.6 500…1350
СТ-320 1.6 500…1350
СТ-310 1.5 470…1250
ТСА-270-1,
ТСА-270-2,
ТСА-270-3
1.25 400…1250
ТС-250,
ТС-250-1,
ТС-250-2,
ТС-250-2М,
ТС-250-2П
1.1 350…900
ТС-200К 1 330…850
ТС-200-2 0.95 300…800
ТС-180,
ТС-180-2,
ТС-180-4,
ТС-180-2В
0.87 275…700

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.

Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис. 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл. 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.

Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.

В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

В чем опасность пропадания одной фазы для трехфазного двигателя

Современное производство неразрывно связано с применением трехфазных асинхронных электродвигателей, питаемых от трехфазной электрической сети 380 В, 50 Гц. Это простой и наиболее доступный способ получения крутящего момента для любого технологического оборудования, правда, особенностью трехфазных асинхронных двигателей является высокая критичность к ситуациям, когда происходят обрывы фаз.

Причинами пропадания фазы могут быть:

  • элементарный обрыв одного из фазных проводов;
  • перегорание плавкого предохранителя;
  • выход из строя контактной группы пускателя схемы включения.

Но по каким бы причинам не происходило исчезновение одной из фаз, трехфазный двигатель переходит в однофазный режим работы.

Нештатная ситуация может происходить при разных эксплуатационных условиях:

  • фаза может исчезнуть при отключенном двигателе или в момент вращения ротора;
  • двигатель может работать в недогруженном состоянии или на полную мощность;
  • электродвигатель может быть подключен по схеме «звезда» или «треугольник».

Рассмотрим, что происходит при этом в работе трехфазных электродвигателей и чем это может для них обернуться.

Чем грозит пропадание фазы?

В нормальном трехфазном режиме во всех трех обмотках статора текут фазные токи, одинаковые по значению, но сдвинутые относительно друг друга на 120°, это создает вращающееся магнитное поле, обеспечивающее вращение ротора. В случае обрыва одной из фаз сбалансированная система нарушается и происходит перераспределение токов и напряжений, при этом в случае соединения «звездой» две обмотки оказываются включенными последовательно и по ним протекает общий ток, в третьей обмотке ток отсутствует.

Магнитное поле в такой ситуации просто меняет свой знак чего для запуска электродвигателя недостаточно, такое возможно в случае подключения трехфазных двигателей «звездой» с нулевой точкой, присоединенной к нейтрали, однако успех запуска будет зависеть от величины нагрузки. Если нагрузка не обеспечивает вращения вала, это приводит к быстрому перегреву обмоток статоров за счет возрастающих пусковых токов, разрушению изоляции и выходу трехфазных двигателей из строя.

Не меньшую опасность двигателю несет отключение фазы в момент работы электродвигателя. Не зависимо от схемы подключения асинхронного двигателя в однофазном режиме ему обычно хватает крутящего момента для продолжения работы, правда в отличие от режима с трехфазным питанием скорость вращения на валу двигателя несколько падает, а его работа сопровождается характерным гулом. Работа двигателя в таком режиме часто остается незамеченной малоопытным персоналом, а продолжительный нагрев работающих обмоток приводит к их перегреву с последующей поломкой электромотора.

Способы защиты

Асинхронный электродвигатель один из самых надежных представителей электрооборудования, при соответствующем обращении сохраняющий свою работоспособность десятилетиями, хотя неумолимая статистика показывает, что от случайной потери одной из фаз гибнет более половины электромоторов. Для защиты асинхронных двигателей от подобных неприятностей разработаны различные схемы подключения, обеспечивающие отключения электродвигателя в аварийных ситуациях.

Тепловая защита электродвигателя инерционна и не всегда успевает сработать при токовых перегрузках, более эффективны многочисленные схемы релейной защиты, которые срабатывают практически мгновенно при исчезновении одной из фаз. Как правило, контакты реле размыкают цепи питания магнитных пускателей, а контакты магнитных пускателей разрывают цепь питания двигателя. Надежную защиту обеспечивает применение реле контроля фаз.

У вас однофазное или трехфазное питание?

Как определить, есть ли у вас однофазное или трехфазное питание

  • вторник, 2 февраля 2021 г.

Однофазное и трехфазное питание — это термин, который не используется в повседневном общении. Поэтому многие из нас не до конца понимают, что это такое и как это работает.

Что такое «однофазное» и «трехфазное» питание?

Однофазная или трехфазная электроэнергия относится к электроснабжению, поступающему в вашу собственность по подземным или воздушным линиям с улицы.Большинство домов, как правило, имеют однофазное питание. Трехфазное питание обычно используется в коммерческих/промышленных ситуациях и в больших домах с несколькими крупными электроприборами, потребляющими большие токи электричества. Если ваша собственность потребляет много электроэнергии, будет установлено трехфазное питание, чтобы избежать колебаний мощности.

Как узнать какая у меня фаза питания?

  1. Просто найдите распределительный щит, обычно расположенный рядом с фасадом дома или внутри бельевого шкафа
  2. В распределительном щите будет несколько автоматических выключателей.Разрыв цепи под названием «Главный выключатель» — это то, как вы определяете, какая фазная мощность доступна.
  3. Если есть один автоматический выключатель (как показано на рисунке ниже), это однофазное питание. Если есть три автоматических выключателя, соединенных вместе одним переключателем (как показано на рисунке ниже), это трехфазное питание.

Однофазный автоматический выключатель                                                  Трехфазный автоматический выключатель


Зачем нашему дому трехфазное питание?

Как упоминалось выше, трехфазное питание требуется только в больших домах с несколькими электроприборами.Вам нужны три фазы, если у вас есть следующее:

  • Большая печь для обжига керамики.
  • Большой канальный кондиционер с холодопроизводительностью более 15 киловатт.
  • Большие электродвигатели, обычно более 2 кВт.
  • Сварочные аппараты или другое оборудование для гаражных мастерских.
  • Большой дом, в котором много людей пользуются электронными устройствами в часы пик.
  • Дома с бассейнами, в которых установлены большие фильтрующие насосы, требующие питания.
  • Дома с несколькими холодильниками и морозильниками, потребляющими много энергии.

Если вы пытаетесь запустить эти машины или устройства от однофазного питания, автоматический выключатель будет продолжать отключаться, так как недостаточно питания для удовлетворения потребности.

Как работает одно- и трехфазное питание?

Электроснабжение поступает в дом по проводам от ЛЭП по ул. Одна фаза имеет два провода: активный и нейтральный. Нейтральный провод подключается к земле на распределительном щите. Три фазы имеют четыре провода: три активных (называемых фазами) и один нейтральный.Нулевой провод заземляется на распределительном щите.

Существует ли двухфазное питание?

Да. Двухфазное питание обычно устанавливается, если требования к однофазному питанию превышают максимальное потребление, рассчитанное электриком. Однако установка трехфазного питания не требует дополнительных затрат, поэтому более выгодно установить трехфазное питание, поскольку оно потенциально может быть использовано в будущем.

 

Почему мы используем трехфазное питание?

Большинство электрических приборов, используемых в домах и на предприятиях, работают от переменного тока (AC), что означает, что подаваемое напряжение является пульсирующим, в отличие от постоянного тока батареи (постоянный ток, постоянный ток).В США напряжение, подаваемое коммунальными предприятиями, имеет частоту 60 Гц, что означает, что оно переключается между положительной и отрицательной полярностью 60 раз в секунду.

Большинство источников питания переменного тока можно разделить на однофазные и трехфазные в зависимости от характеристик подаваемого напряжения. Как следует из названия, трехфазная система имеет три отдельных напряжения переменного тока, каждое с частотой 60 Гц. Однако эти напряжения чередуются между положительным и отрицательным последовательно, а не одновременно, обеспечивая постоянную подачу питания, что невозможно в однофазной системе.


Вы планируете строительный проект? Получите профессиональный электротехнический проект.


Как трехфазное питание удешевляет электроустановки

Мощность энергосистем переменного тока измеряется в вольт-амперах (ВА) и рассчитывается путем умножения напряжения и силы тока.

  • Например, цепь 120 В с проводкой 20 А может выдерживать 2400 ВА.
  • Трехфазная цепь с проводкой на 20 А может передавать 7200 ВА.

Учтите, что в обоих случаях вам потребуется нейтральный проводник и заземляющий проводник, а также один проводник под напряжением для каждого выхода напряжения.Это означает, что вам нужно три провода для однофазной системы и пять проводов для трехфазной системы. Другими словами, трехфазная система на 300 % мощнее однофазной, но использует только два дополнительных провода (всего на 67 % больше меди). Если учесть сокращение количества проводов при использовании трехфазного питания на большом коммерческом или промышленном объекте, экономия будет значительной.

Однофазное питание обычно используется в жилых помещениях, где нагрузки слишком малы, чтобы оправдать сложность трехфазной системы.Однако однофазные источники питания для отдельных жилых помещений обычно получают из более крупной трехфазной системы.

  • Дома на одну семью и другие небольшие постройки получают однофазную электроэнергию от трехфазной распределительной системы, принадлежащей коммунальной компании.
  • Большие многоквартирные дома обычно имеют собственный трехфазный служебный вход.

Преимущества производительности трехфазного оборудования

Помимо экономии на проводке, трехфазные системы имеют заметные преимущества в производительности по сравнению с однофазными аналогами.Особенно это касается электродвигателей:

  • При данной номинальной мощности трехфазные двигатели имеют более высокий КПД, чем однофазные двигатели. Учитывая высокие цены на киловатт-час в Нью-Йорке, это значительное преимущество.
  • Трехфазные двигатели также имеют более высокий коэффициент мощности, что означает, что они потребляют меньше вольт-ампер для данной нагрузки и эффективности. Некоторые тарифы на электроэнергию включают сборы за недостаточный коэффициент мощности, и трехфазные двигатели могут помочь их снизить.
  • Поскольку однофазные системы обеспечивают пульсирующую мощность, двигатели, как правило, испытывают большую вибрацию, в то время как постоянное питание трехфазных систем приводит к более стабильной работе.
  • Однофазные двигатели не могут запускаться сами по себе, для этого требуются внешние устройства. С другой стороны, трехфазные двигатели могут запускаться только от источника питания и могут даже изменить направление, если вы переключите два проводника друг с другом.

Трехфазная система более универсальна, чем однофазная.Если вам нужно запустить однофазное устройство с трехфазным питанием, вы можете использовать только один из трех проводников. Однако обратное не действует: трехфазные приборы не могут работать с однофазным питанием. Исключением являются двигатели: вы можете запустить трехфазный двигатель с однофазным источником питания, но механическая мощность двигателя резко снижается, а срок его службы резко сокращается.

Требования к цвету проводки

Национальный электротехнический кодекс устанавливает требования к цвету проводки для электрических систем.Это упрощает идентификацию проводников, снижает вероятность человеческой ошибки и повышает безопасность. Требования сведены в следующую таблицу.

Проводник
Описание

Трехфазные системы,
Номинальное напряжение 120/208/240 В

Трехфазные системы,
Номинальное напряжение 277/480 В

Токопровод #1

Черный

Коричневый

Токопровод #2

Красный

Оранжевый

Токопровод #3

Синий

Желтый

Нейтральный проводник

Белый

Серый

Заземляющий проводник

Зеленый, чистый или зеленый и желтый

Зеленый, чистый или зеленый и желтый

Когда трехфазная система питает как трехфазные, так и однофазные нагрузки, рекомендуется балансировать однофазные нагрузки между тремя фазами.Несбалансированное питание может быть вредным для некоторых типов оборудования. Нейтральный проводник также несет более высокий ток, когда система плохо сбалансирована, и это вызывает потери мощности в виде рассеивания тепла.

Обратите внимание, что электропроводка — не единственный элемент цепи, который изменяется между однофазными и трехфазными установками. Такие компоненты, как устройства защиты, распределительные щиты и трансформаторы, также имеют разную конструкцию. В случае с трансформаторами вы можете использовать три однофазных блока для повышения или понижения трехфазного напряжения, но трехфазный трансформатор в большинстве случаев дешевле и компактнее.

 

Понимание преимуществ трехфазного распределения электроэнергии

Большинство из нас мало задумывается об электричестве — до тех пор, пока не получит счет или не произойдет перебой в подаче электроэнергии. Но операторы центров обработки данных хорошо осведомлены о стоимости, стабильности и надежности электроэнергии, и это вызывает повышенный интерес к трехфазным блокам распределения питания (PDU).

Типичная электрическая розетка в США подает переменный ток частотой 60 Гц. Шестьдесят раз в секунду ток, протекающий по цепи, меняет направление на противоположное. Представьте себе синусоиду: максимальная амплитуда волны соответствует пиковому положительному напряжению, а минимальная амплитуда соответствует максимальному отрицательному напряжению. Дважды за цикл волна проходит через нулевую ось, т. е. напряжение не подается.

Подходит для тостеров, микроволновых печей и других бытовых приборов, а также для ПК на вашем столе. Однако переменный ток с частотой 60 Гц не очень эффективен или стабилен, когда речь идет о питании оборудования центра обработки данных.

Почему мы используем трехфазное питание?

Трехфазное питание обеспечивает подачу трех переменных токов по одной и той же цепи, каждый из которых равномерно разделен по фазовому углу.Другими словами, каждую треть цикла одна из волн достигает пикового напряжения, а мощность, подаваемая схемой, остается неизменной.

 

В электрической сети используется трехфазная система распределения электроэнергии, поскольку она обеспечивает более высокую передачу при меньшей силе тока. Это позволяет использовать медную проволоку большего сечения (более тонкую), что значительно снижает материальные и трудовые затраты.

Те же преимущества распространяются и на центр обработки данных. Трехфазная цепь обеспечивает большую удельную мощность, чем однофазная цепь при той же силе тока, что позволяет снизить размер и стоимость проводки. Кроме того, трехфазное питание упрощает балансировку нагрузок, сводя к минимуму гармонические токи и потребность в больших нейтральных проводах. Он также оптимизирует использование электрической мощности для повышения энергоэффективности.

Стоечный PDU PRO2 с альтернативной фазой от Server Technology распределяет фазы по розеткам, а не отдельными группами.Это позволяет использовать более короткие кабели, что приводит к лучшему воздушному потоку, более легкой балансировке нагрузки и большей эффективности.

PDU использует технологию розеток высокой плотности (HDOT) от Server Technology, которая позволяет разместить до 42 розеток C13 в сетевом управляемом устройстве высотой 42U. Блоки распределения питания HDOT более чем на 20 % меньше, чем аналогичные устройства со стандартными розетками, что максимально увеличивает доступное пространство в задней части стойки. Конструкция HDOT также обеспечивает естественное удержание шнура с усилием натяжения более 12 фунтов, что снижает или устраняет необходимость в дополнительных устройствах блокировки шнура.

С увеличением плотности выходного отверстия увеличивается мощность и потенциально увеличивается тепловыделение. Блоки распределения питания HDOT изготавливаются из жаропрочных материалов с классом воспламеняемости UL94 V-0, что делает их подходящими для самых суровых условий в центрах обработки данных.

Измерение мощности на выходе (POPS) обеспечивает высокоточное измерение тока, напряжения, активной мощности, полной мощности, коэффициента мощности и пик-фактора на каждой розетке. POPS также может подавать аварийные и предупредительные сигналы, когда ток, мощность и коэффициент мощности достигают низких и высоких значений.

Серверная технология, состоящая из четырех этапов, удобна для пользователя и графически помогает клиентам выбрать напряжение, силу тока, фазу, тип вилки, ориентацию входного шнура, конфигурацию розетки, возможность подключения и цвет. Кроме того, компания разработала быстродействующий производственный процесс, обеспечивающий короткие сроки изготовления индивидуальных PDU с точным сочетанием розеток в местах, где они нужны заказчику.

Специалисты Rahi по электроснабжению центров обработки данных могут помочь вам определить, могут ли трехфазные PDU принести пользу вашему объекту, и разработать решение, точно отвечающее вашим требованиям.Свяжитесь с нами сегодня для бесплатной консультации.

Различия между однофазным и трехфазным

Электрические услуги могут быть доступны в однофазном или трехфазном токе. Много лет назад было достаточно однофазного тока. Однако по мере увеличения числа пользователей и размеров электродвигателей однофазного тока стало недостаточно для удовлетворения требований нагрузки. По этой причине использование трехфазной системы стало увеличиваться. Давайте сравним их.

Что такое однофазный?

Однофазная электрическая система, в которой для распределения электрической энергии используются фазные и нулевые провода.Фазный провод несет токовую нагрузку, а нейтральный провод обеспечивает путь, по которому ток возвращается.

В случае одной фазы напряжение возрастает до пика в одном направлении потока, спадает до нуля, меняется на противоположное, достигает пика в противоположном направлении, спадает до нуля и т. д. Цикл повторяется 60 раз каждую секунду, поэтому мы получили термин 60-тактный или 60-герцовый переменный ток. (В Америке) (Для Европы это 50 Гц.)

Однофазное питание является наиболее распространенным типом электроснабжения или питания, доступным для потребителей.Однофазное питание известно как «бытовое напряжение», поскольку оно используется в большинстве домов. Он в основном используется для работы небольших бытовых приборов, таких как вентилятор, холодильник, кофемолка, обогреватель, телевизор и т. д. В однофазной системе один трансформатор используется между распределительной линией и счетчиком. Обычно для обеспечения однофазного питания 120В и 240В прокладывают три провода, два «горячих» и один нейтральный. Однофазная сеть также может поставляться с трехфазной сетью.

Что такое три фазы?

Трехфазная электрическая система, использующая четыре провода для распределения электроэнергии.Он имеет один нейтральный провод и три жилы. Эти три проводника находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга.

В форме волны трехфазного тока есть три отдельных и различных однофазных тока, которые объединены таким образом, что их можно передавать по трем или четырем проводам. Три течения достигают пика в одном направлении, ослабевают, меняются местами и так далее; однако они не достигают пика одновременно. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других.Трехфазный ток требует двух или трех трансформаторов.

Трехфазное питание разработано специально для больших электрических нагрузок. Трехфазное обслуживание дороже из-за установки четырех проводов и трех трансформаторов. Три провода «горячие» и один нейтральный. При трехфазном питании общую электрическую нагрузку можно разделить между тремя фазами, что требует меньших проводов и трансформаторов.

Если вы хотите узнать больше о трехфазных системах, вы можете нажать и купить эту замечательную книгу Джозефа Э.Флекенштейн:

Различия между однофазным и трехфазным

Однофазный против трехфазного

  • Для однофазного источника питания требуется два провода. Фаза и нейтраль. С другой стороны, трехфазный источник питания работает только через четыре провода, включая трехжильные провода и нейтральный провод.
  • В жилых домах обычно используется более низкое электроснабжение. Вот почему они обычно имеют 1-фазные системы. Коммерческим и промышленным компаниям требуются более тяжелые электронные нагрузки.Вот почему у них, как правило, 3-фазные системы.
  • Все системы электроснабжения в мире используют 3 фазы для генерации, передачи и распределения. Одна фаза и две фазы могут быть взяты из трехфазной системы, а не генерироваться независимо друг от друга.
  • Трехфазный ток обеспечивает более стабильный источник питания. Магнитная сила, которая вызывает вращение двигателя, наиболее сильна, когда ток достигает своего пика в цикле.
  • Однофазный ток достигает пика два раза в течение одного цикла, тогда как трехфазный ток достигает шести пиков в течение одного цикла.
  • Трехфазные двигатели проще, дешевле покупать и обслуживать, а также безопаснее использовать рядом с горючими материалами, поскольку при их запуске не возникает искрения. Это связано с тем, что трехфазный ток позволяет двигателю самостоятельно запускаться, поскольку он создает вращающееся магнитное поле в двигателе. Это устраняет необходимость в отдельной пусковой обмотке, центробежном переключателе, пусковом конденсаторе или системе щеток.
  • Доступны трехфазные двигатели большей мощности, чем однофазные двигатели.Ток подается на двигатель по трем проводникам, а не по двум. Это позволяло питать более крупные трехфазные двигатели по проводнику того же размера, что и для однофазных двигателей меньшего размера.
  • Сбалансированная трехфазная цепь представляет собой трехпроводную цепь с одинаковыми напряжениями, в которой используется 75% меди, необходимой для проводников.

Продолжить чтение

Что такое трехфазное питание и какие преимущества оно дает

Трехфазный переменный ток (AC) обычно используется для подачи электроэнергии в центры обработки данных, а также в коммерческие и промышленные здания, в которых размещается энергоемкое оборудование.Для этого есть веская причина, потому что 3-фазное питание может обеспечить большую мощность с большей эффективностью, в отличие от однофазного питания переменного тока. Однофазный переменный ток — это тип, обычно используемый для большинства бытовых и легких коммерческих приложений, таких как освещение и небольшие бытовые приборы. На этой странице мы объясним, почему это так, и основные различия между однофазными и трехфазными системами электропитания.

 

Зачем нам трехфазное питание

Способность поставлять постоянно увеличивающееся количество энергии особенно важно, поскольку центры обработки данных и серверные комнаты продолжают испытывать более высокие плотности.Более мощные вычислительные системы размещаются в тех же помещениях, где когда-то размещались серверы, потребляющие лишь часть электроэнергии, необходимой для современных компьютеров и сетей.

Не так давно одна ИТ-стойка с 10 серверами потребляла в общей сложности пять киловатт (кВт) энергии. Сегодня в той же стойке могут находиться десятки серверов, потребляющих в совокупности 20 или 30 кВт. На таких уровнях вы, естественно, хотите сделать ставку на эффективность, поскольку даже небольшое процентное улучшение энергопотребления будет означать значительную экономию долларов с течением времени.

Проводка — еще одна проблема. Рассмотрим стойку на 15 кВт. При использовании однофазной сети переменного тока 120 вольт (VAC) для питания стойки требуется 125 ампер, для чего потребуется провод диаметром почти четверть дюйма (AWG 4) — слишком толстый, чтобы с ним было легко работать, не говоря уже о том, дорого. Поскольку 3 фазы более эффективны, они могут обеспечивать ту же мощность (и даже больше) при использовании проводки меньшего размера. Для поддержки той же стойки на 15 кВт с использованием трехфазного питания требуются три провода, способные подавать 42 ампера (AWG 10), которые имеют небольшую часть размера — каждый меньше одной десятой дюйма в диаметре.

 

Объяснение однофазной сети переменного тока

Итак, что такое трехфазное питание? И где мы должны его использовать?

Прежде чем углубиться в это обсуждение, полезно начать с понимания однофазного питания переменного тока.

В однофазной сети переменного тока используется трехпроводная система подачи, состоящая из одного «горячего» провода, нейтрального провода и заземления. При питании переменным током мощность или напряжение периодически меняются местами, протекая в одну сторону по горячему проводу, подающему питание на нагрузку, и в другую сторону по нейтральному проводу.Полный цикл питания происходит во время изменения фазы на 360 градусов, и напряжение меняется на противоположное 50 или 60 раз в секунду, в зависимости от системы, используемой в разных частях мира. В Северной Америке это 60 раз или 60 герц (Гц).

Важно отметить, что две токонесущие ветви всегда отстоят друг от друга на 180 градусов. Чтобы визуализировать это, представьте, что мощность движется по волне, технически это синусоида с определенной частотой и амплитудой. В каждом цикле волны на каждом проводе дважды одновременно проходят через нулевую амплитуду (см. рис. 1).В этих случаях мощность на нагрузку не подается.

Рисунок 1

 

Эти очень короткие перерывы не имеют значения для жилых и коммерческих зданий, таких как офисная среда, но имеют серьезные последствия для двигателей, которые приводят в действие крупное оборудование, а также компьютеры и другое ИТ-оборудование.

 

Знакомство с трехфазным питанием

Как следует из названия, трехфазные энергосистемы обеспечивают три отдельных тока, каждый из которых разделен на одну треть времени, необходимого для завершения полного цикла.Но, в отличие от однофазного, где две горячие ветви всегда разнесены на 180 градусов, в трехфазном токи разнесены на 120 градусов.

На рис. 2 ниже вы увидите, что, когда какая-либо линия имеет пиковый ток, две другие нет. Например, когда фаза 1 находится на своем положительном пике, фазы 2 и 3 имеют значение -0,5. Это означает, что, в отличие от однофазного тока, нет точки, в которой мощность не подается на нагрузку. Фактически, в шести различных положениях каждой фазы одна из линий находится в максимально положительном или отрицательном положении.

Для практических целей это означает, что общее количество энергии, подаваемой всеми тремя токами, остается постоянным; у вас нет циклических пиков и спадов, как с однофазным.

Компьютеры и многие двигатели, используемые в тяжелой технике, разработаны с учетом этого. Они могут получать устойчивый поток постоянной мощности, вместо того, чтобы учитывать колебания, присущие однофазной мощности переменного тока. В результате они потребляют меньше энергии.

В качестве аналогии подумайте об одноцилиндровом и трехцилиндровом двигателе.Оба работают по четырехтактной модели (впуск, сжатие, мощность, выпуск). В одноцилиндровом двигателе вы получаете только один «мощный» цикл на каждые четыре такта цилиндра, что обеспечивает довольно неравномерную подачу мощности. Трехтактный двигатель, напротив, будет обеспечивать мощность в трех чередующихся фазах (опять же, разделенных на 120 градусов), для более плавной, постоянной и эффективной мощности.

 Рисунок 2

 

Преимущества трехфазного питания

Среди преимуществ, которые дает трехфазное питание, — возможность обеспечить почти вдвое большую мощность по сравнению с однофазными системами, не требуя при этом вдвое большего количества проводов.Это не в три раза больше мощности, как можно было бы ожидать, потому что на практике вы обычно берете одну горячую линию и подключаете ее к другой горячей линии.

Чтобы понять, как 3-фазное питание обеспечивает большую мощность, нужно посчитать. Формула для однофазной мощности: мощность = напряжение (В) x ток (I) x коэффициент мощности (PF). Если мы предположим, что нагрузка в цепи является только резистивной, коэффициент мощности равен единице (или единице), что сводит формулу к P = V x I. Если мы рассмотрим 120-вольтовую цепь, поддерживающую 20 ампер, мощность будет равна 2400 Вт. .

Формула мощности трехфазной цепи: Мощность = Напряжение (В) x Ток (I) x Коэффициент мощности (PF) x квадратный корень из трех. Если предположить, что нагрузка в цепи является только резистивной, коэффициент мощности равен единице (или единице), что сводит формулу к P = V x I x квадратный корень из трех. Если мы рассмотрим 120-вольтовую трехфазную цепь, и каждая фаза поддерживает 20 ампер, формула работает как 120 вольт x 20 ампер x 1,732 = 4157 Вт. Таким образом, 3-фазные системы могут обеспечить почти вдвое большую мощность, чем однофазные системы.Это упрощенный пример, но его можно использовать для исследования дополнительной мощности, доступной от цепей, поддерживающих более высокие напряжения (например, 208 или 480 вольт) или токи (например, 30 ампер или выше).

Такая емкость удобна, когда речь идет о питании стоек ИТ-оборудования. В то время как когда-то использование однофазного питания для стойки было нормой, по мере увеличения плотности в ИТ-стойках это становится менее осуществимым и практичным. Все кабели, проводники и розетки становятся больше, дороже и с ними становится все труднее работать.

Подача трехфазного питания непосредственно в серверную стойку позволяет использовать менее дорогие кабели и другие компоненты, обеспечивая при этом большую мощность. Однако это требует внимания к нагрузке на каждую цепь, чтобы убедиться, что они сбалансированы и не превышают пропускную способность цепи.

Чтобы узнать больше о том, как работает трехфазное питание и о его преимуществах, посетите: https://www.vertiv.com/en-us/products-catalog/critical-power/uninterruptible-power-supplies-ups.

Правило 6 и параллельные цепи для специалистов-электриков

Мы, как производители продуктов, используемых подрядчиками и электриками, должны искать продукты и процессы, которые можно стандартизировать.Стандартизация означает лучшее предварительное планирование производства, что означает меньше труда и больший объем, что приводит к более низким ценам для подрядчиков по электрике и электриков от нас.

Одним из стандартов для электротехнической промышленности является цветовая кодировка 3-фазной цепи. Для низкого/среднего напряжения правилом являются черные, красные и синие провода с идентифицируемой соответствующей нейтралью. Для высокого напряжения (ВН) это коричневый, оранжевый и желтый провода и снова с идентифицируемой соответствующей нейтралью. На этом этапе последовательность нумерации может варьироваться от подрядчика по электроснабжению к подрядчику по электроснабжению.Один подрядчик может просто пометить провода как №1–6, при этом первые два черных провода пронумерованы №1 и №2, два красных провода №3 и №4, два синих провода №5 и №6 и шесть белых. фаза полосатая (2 полоски черные, 2 полоски красные, 2 полоски синие). У другого подрядчика по электротехнике они могут чередоваться, поэтому первый черный провод – № 1, красный провод – №2, синий провод – №3, а второй из каждого провода – №4, №5, №6 соответственно, а белые также пронумерованы №1. -6, чтобы их можно было спарить. Третий может запросить два красных № 28 и № 33, два синих № 29 и № 30 и два черных № 31 и № 32, причем нейтральные белые должны быть поэтапными, полосатыми и нумерованными соответственно.В то время как другой подрядчик-электрик может запросить два 3-х цепных соединения, одно из которых помечено как «нечетное», а другое — как «четное», и каждое из них содержит черный, красный, синий проводник и соответствующую нейтраль.

В трех из этих четырех примеров используется стандартное правило для трехфазных цепей. В стандартной трехфазной цепи три фазы перечислены как «A», «B» и «C» на панели. Левая и правая стороны имеют эти фазы, поэтому фаза A слева — это цепь 1, фаза A справа — цепь 2, фаза B слева — цепь 3, справа — цепь 4, а фаза C — цепь 2. Цепь 5 слева и цепь 6 справа.

Теперь, если вы стандартизируете цвета трех фаз, чтобы они всегда были одинаковыми, фаза A всегда будет черной, фаза B всегда будет красной, а фаза C всегда будет синей. Большинство подрядчиков по электротехнике в целом принимают этот принцип, и очень редко мы видим 6 цепей, требуемых одним цветом. Тем не менее, мы все еще видим много запросов, подобных этому, где фазовые линии разбиты на общепринятые цвета: черный, красный и синий, которые затем нумеруются последовательно от 1 до 6, поэтому нет двух проводников черного цвета с обоими номерами. 1.

Таким образом, электротехническая промышленность разделилась на два лагеря: один использует описанный выше последовательный метод, а второй (который составляет большинство) использует то, что известно как «Правило шести».

В коммерческих электрических системах среднего напряжения 120/208 В и высокого напряжения 277/480 В есть три фазы — A, B и C. Каждая фаза имеет один из трех цветов — черный, красный или синий для низкого и среднее напряжение и коричневый, оранжевый, желтый для высокого напряжения. Каждая фаза получает соответствующую нейтральную цепь (хотя в редких случаях цепь может иметь общую нейтраль).Для низкого и среднего напряжения в цепях используется белый проводник для цепей нейтрали и высокого напряжения. Фаза A — это цепи 1 и 2 (черные), фаза B — цепи 3 и 4 (красные), фаза C — цепи 5 и 6 (синие). Затем он начинается с фаз. Фаза A — это цепи 7 и 8 (черные) и далее по линии. Цепи фазы А всегда имеют черный провод. Цепи фазы B всегда имеют красный провод. Цепи фазы C всегда представляют собой синий провод. Кажется, достаточно легко запомнить. Отсюда и появилось название «правило 6».

Каждое число, кратное 6, всегда синее: 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60. Запрос №1 и №2 черным, №3 и №4 красным и № 5 и № 6, выделенные синим, подпадают под это правило. Что касается той, которая продолжалась до следующей панели с двумя блюзами № 29 и № 30, это все еще Правило 6. № 30 делится на 6 и уберите один, у нас есть № 29. Отличительной особенностью этого правила является то, что электрику не нужно запоминать все эти числа или какие из них четные, а какие нечетные. Все, что нужно помнить профессионалу-электрику, это то, что синий кратен 6, а также цветовая схема черный, красный, синий.Как только электрик узнает это, становится легко вычислить другие цвета цепи, найдя ближайшее число, кратное 6, и вернуться назад.

Например, если вам нужно протянуть провод для цепи 27, вы найдете ближайшее кратное 6, то есть 30. Поскольку 29 и 30 оба синие, это означает, что 27 и 28 оба красные, поэтому нужен цветной провод. установить для контура 27 будет красным. Это работает независимо от номера проводника. Если подрядчики по электротехнике упростят свою нумерацию, чтобы она соответствовала слотам в электрических щитах, в которых установлены ответвления, можно заметить, что нумерация слева нечетная, а справа четная.

Если панель имеет 42 слота, то имеется 21 цепь с каждой стороны и 7 полных фазных линий. Это означает, что фабрика может стандартизировать конфигурации связанных кабелей до 42 цепей, что позволяет иметь ограниченный запас, который затем нужно просто обрезать по длине и отправить после получения заказа. Это помогает четко обозначить коробку панели для каждого барабана, чтобы № 41 для панели 1 не путался с № 41 для панелей, 2, 3, 4 и так далее.

Однако до тех пор мы с радостью настроим каждый заказ кабеля в комплекте, чтобы удовлетворить любые потребности наших клиентов.

Ознакомьтесь с нашей статьей о 8 шагах протягивания провода через кабелепровод.

однофазных по сравнению с однофазными Трехфазное питание Пояснение

Блок питания переменного тока

является наиболее распространенным типом электропитания для жилых и коммерческих зданий. Это позволяет часто менять направление тока. Существует два типа систем электроснабжения – однофазные и трехфазные. Основное различие между однофазным и трехфазным трансформатором заключается в том, что первый используется в домах и жилых зданиях, а второй используется на заводах и в коммерческих зданиях с большой нагрузкой.

Фазный ток в электрических трансформаторах относится к току или напряжению в существующем проводе и нейтральном кабеле. Следовательно, фаза — это распределение мощности нагрузки между одним проводом в однофазном и тремя проводами в трехфазном трансформаторе.

Однофазное питание состоит из одного провода и одного проводника для регулирования и распределения силовой нагрузки. С другой стороны, трехфазный состоит из трех проводников и одного нейтрального провода для замыкания цепи.

Разница между однофазной и трехфазной мощностью

Как однофазные, так и трехфазные устройства используют источник питания переменного тока для управления потоком тока. Течение тока, использующее мощность переменного тока, имеет переменное направление. Давайте рассмотрим некоторые из основных различий между этими двумя типами электрических трансформаторов —

.

Однофазный блок питания

Самый распространенный тип малогабаритных источников питания, однофазные источники питания через один проводник.Происходит одновременное изменение всех питающих напряжений. Основное преимущество использования однофазного источника питания заключается в том, что он может эффективно справляться с нагрузкой бытовых приборов, имеющих двигатель с тепловым и молниезащитным двигателем.

В однофазном электрическом трансформаторе нет вращающегося магнитного поля. Для работы требуется дополнительная цепь. Прямая мощность не обеспечивает стабильности в однофазной системе электроснабжения. Он может выдерживать напряжение 230 В, наиболее распространенное в домах. Конструкция источника питания менее сложна, поскольку в нем отсутствует магнитное вращение.Он также стоит меньше в установке, но имеет минимальную способность передачи энергии. Блок питания отлично подходит для запуска двигателей мощностью до 5 лошадиных сил (л.с.).

Трехфазный источник питания

Трехфазный источник питания в основном используется в промышленных помещениях и на заводах с высокими требованиями к мощности. Он имеет 4 провода – 3 жилы и один нулевой провод. 3 проводника имеют фазовый угол 120 градусов друг от друга.

Основным преимуществом является то, что для малой нагрузки однофазный источник питания переменного тока может использоваться от трехфазного трансформатора.Он обеспечивает постоянную подачу питания и не падает до нулевого значения. Трехфазная система не имеет катушки. Это чрезвычайно эффективная и экономичная система электропитания переменного тока для больших нагрузок. По большей части трехфазное питание используется в промышленных двигателях, электрических сетях, самолетах, центрах обработки данных, на кораблях и в системах, которые должны нагружать более 1000 Вт.

Если вы хотите преобразовать однофазный источник питания в трехфазный, это не должно быть большой проблемой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.