Трехфазные инверторы в основном используются при генерации трехфазного тока для электродвигателей. Обмотки двигателя подключаются непосредственно к выходу инвертора. Номинальную мощность следует выбирать в соответствии с максимальным значением для потребителя.
Способы преобразования 220 Вольт в 380
Обычное напряжение в быту составляет 220 В 50 Гц, но некоторые производители используют трехфазные двигатели в своих гаражах и мастерских. Этот источник питания также можно использовать для насосов, подающих воду из колодцев или резервуаров на жилых участках и в частных домах.
Существуют различные способы подключения этих электродвигателей к сети, но при этом снижается мощность устройства, поэтому многие владельцы этих устройств задаются вопросом, как перейти с 220 на 380 вольт.
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Современные домашние хозяйства и подавляющее большинство промышленных предприятий подключены к трехфазной четырехпроводной сети.
Согласно новым стандартам, для повышения безопасности потребителей добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийных ситуациях и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.
Все проводники в трехфазной системе имеют маркировку:
Читайте также: Расчет мощности освещения промышленной зоны.
- L1, L2, L3 — линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
- N или PEN — рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
- РЕ — защитное заземление.
Как рассчитать количество контуров.Как рассчитать количество контуров.Как рассчитать количество контуров.Как рассчитать количество контуров:
- Линейное. Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника — три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
- Фазное. Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам — фаза L и нейтраль N.
Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении нагрузки к фазе и нейтрали. Многоквартирные дома и гаражные кооперативы подключены к трехфазной четырехпроводной сети (с пятипроводным защитным проводником), а индивидуальные нагрузки питаются только двумя проводниками.
В частных домах и дачах такое разделение производится на линиях электропередач, от которых ответвляются два или три проводника. Третий проводник в бытовой электросети заземлен (защитное заземление) и не участвует в питании электроприборов.
Важно! При обрыве нейтрального проводника напряжение в розетке может колебаться от 0 до 380 В, что пагубно влияет на электроприборы. Это так же относится к электродвигателям, включённым в трёхфазную сеть. Для защиты от выхода аппаратуры из строя желательно установить реле напряжения РН, отключающее питание в аварийной ситуации. |
Однако основное различие между трехфазными и однофазными сетями заключается не в напряжении или количестве проводов. Основной характеристикой трехфазной сети является то, что напряжения на питающих проводах смещены друг относительно друга на 120°.
Этот сдвиг создается расположением обмоток в генераторах электростанции и необходим для обеспечения крутящего момента электродвигателей. Кроме того, сдвиг фаз уменьшает площадь поперечного сечения нейтрального проводника.
В трехфазной сети он проводит не весь ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее распределены нагрузки между отдельными фазами.
Меры безопасности
Основные правила безопасности при преобразовании электроэнергии:
- Необходимо работать только с проверенными и технически исправными приборами во избежание короткого замыкания или пожара;
- Минимальная мощность в приборах должна быть больше 400 Вт для корректного преобразования напряжения;
- В процессе преобразования необходимо пользоваться мультиметром, для того чтобы отслеживать результат;
- В щитке необходимо установить устройство защитного отключения, чтобы при скачках напряжения бытовые приборы не вышли из строя;
- При работе по подключению все помещения должны быть обесточены, а щиток отключен;
- Если на проводах есть скрутки, то их необходимо заменить, чтобы они не закоротили в процессе работы;
- Не должно быть оголенной изоляции в проводах, так как при соприкосновении может случиться короткое замыкание или электротравмы.
Преобразователь 220-380 с конденсатором своими руками Внимание! Поэтому обязательно соблюдайте следующие меры предосторожности. В противном случае ваше оборудование не только сломается, но и может загореться, повредить проводку и разрушить панель оборудования.
Вас заинтересует электрическое поле и его свойства.
Эту работу должен выполнять только опытный электрик или человек, обладающий достаточными знаниями в области электричества. Для того чтобы понять, как 380 преобразуется в 220, необходимо знать принцип работы всех устройств преобразования тока. Опытные электрики рекомендуют использовать только трансформаторы или двигатели с конденсаторами. Даже новичок может работать с этими устройствами при условии соблюдения правил техники безопасности.
Устройство защитного отключения
Были рассмотрены различные методы преобразования тока. В заключение следует отметить, что этот процесс достаточно сложный. В некоторых случаях для проведения работ требуется специальная лицензия и разрешение. Некачественно выполненные работы могут привести к короткому замыканию и пожару, а также нарушить целостность изоляции. Предполагается, что 220 В достаточно для подключения типичных электроприборов в жилых помещениях.
Как получить 380 вольт из 220
В частных домах, квартирах, дачах, т.е. в бытовом секторе, наиболее распространенным напряжением является однофазное 220 В, которое получается путем подключения потребителя к одной фазе и нейтрали. Это напряжение называется фазным, и его генератором в основном является силовой трансформатор 6кВ/380В, установленный на распределительной подстанции, питающей потребителя. Иногда, особенно в отдельно стоящем доме, асинхронный трехфазный двигатель необходимо запускать и эксплуатировать при напряжении 380 В. Существуют схемы, позволяющие подключить двигатель к однофазной сети 220 В, но при этом мощность асинхронного двигателя сильно теряется. Тогда возникает вопрос, как перейти с 220 вольт на 380 вольт в домашних условиях, чтобы иметь возможность эффективно эксплуатировать электродвигатель.
В трехфазной сети все три фазы имеют сдвиг на 120 градусов. Если бы необходимо было преобразовать трехфазное напряжение 220 вольт в 380 вольт или однофазное напряжение 220 вольт в такое же напряжение, но со значением напряжения 380 вольт, это можно было бы сделать очень легко с помощью обычного повышающего трансформатора. Эта проблема заключается не только в повышении напряжения, но и в превращении однофазной сети в полноценную трехфазную сеть.
Существует три основных способа проведения этой манипуляции:
- с помощью электронного преобразователя (инвертора);
- путём подключения двух дополнительных фаз;
- за счёт применения трехфазного трансформатора, но при этом мощность всё равно снижается.
Перед изменением напряжения сети проверьте, можно ли подключить двигатель к обычной однофазной сети без потери мощности. Сначала проверьте заводскую табличку самого двигателя. Некоторые из них рассчитаны на оба напряжения, как видно на первой фотографии. Для запуска требуется только один конденсатор.
Вторая табличка показывает, что двигатель предназначен исключительно для соединения звездой, и напряжение в каждом случае составляет 380 вольт:
Конечно, можно разобрать двигатель и найти концы обмоток, но это уже проблематично. Рассмотрим подробнее, как из 220 В создается высококачественная трехфазная сеть 380 В.
Методы получения 380 В из 220
Преобразователь напряжения
Это устройство обычно называется инвертором и состоит из нескольких блоков. Устройство сначала выпрямляет заданное однофазное напряжение, а затем преобразует его в переменное напряжение с определенной частотой. Может быть любое количество фаз с определенной степенью сдвига фаз, но оптимально для работы стандартных обычных электроприборов равно трем и, соответственно, их сдвиг составляет 120 градусов. Собрать такое сложное устройство в домашних условиях очень проблематично, поэтому целесообразно его купить, к тому же рынок подобной продукции очень развит.
Вот принципиальная схема преобразователя:
А вот так он выглядит в заводском корпусе:
Часто эти устройства не только преобразуют однофазное напряжение в трехфазное, но и защищают электродвигатели от перегрузок, коротких замыканий и перегрева.
Метод использования трех фаз
Этот метод должен быть согласован с органом электроснабжения или коммунальной службой, так как требует подключения двух дополнительных фаз к распределительному щиту, расположенному на каждом этаже многоквартирного дома.
Больший вопрос здесь не в том, как преобразовать однофазное напряжение, а в том, как его подключить, и все, что вам нужно, это трехфазный удлинительный кабель, а если вы делаете это легально, вам также нужен счетчик.
Трёхфазный трансформатор
Чтобы преобразовать 220 вольт в 380 вольт, вам понадобится трехфазный трансформатор с подходящей мощностью для одной обмотки 220 вольт и другой обмотки 380 вольт. Большинство из них уже подключены по схеме «звезда» или «треугольник». Затем напряжение от сети подключается непосредственно к двум фазам обмотки снизу и через конденсатор к третьей клемме. Емкость конденсатора рассчитывается с коэффициентом 7 мкФ на 100 Вт мощности. Номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее 400 вольт. Такое устройство нельзя подключать без нагрузки. Это еще больше снизит как мощность, так и эффективность двигателя. Если инвертор работает с электродвигателем вместо трансформатора, то на выходе будет выдаваться трехфазное напряжение, но его величина будет такой же, как и в сети, т.е. 220 вольт.
Вывод: единственный способ решить проблему электронным способом — установить высококачественный полноразмерный однофазный преобразователь напряжения. Ну, или создание системы генератор-двигатель, где роль генератора, как и в электростанции, будет выполнять синхронный генератор, а роль приводного механизма может выполнять однофазный двигатель (например, у пылесоса), но в бытовых условиях это не совсем оправдано и непрактично. Надеемся, теперь вы знаете, как превратить 220 вольт в 380 вольт в квартире и частном доме!
Это будет полезно прочитать:
Как из 220 сделать 380 вольт
В бытовых условиях очень часто приходится использовать приборы, приводом которых является трехфазный асинхронный двигатель. В связи с этим возникает проблема преобразования напряжения с 220 на 380 вольт. Чаще всего на практике используются инверторы — специальные устройства для преобразования напряжения. Инверторы регулируют входное напряжение до оптимального уровня и могут изменять частоту привода.
В современных жилых домах электричество распределяется по квартирам через однофазные сети переменного тока с напряжением 220 вольт. Однако 380 вольт иногда требуется для питания бытовых металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков, которые можно использовать для обработки мелких деталей.
Для этого необходим преобразователь напряжения 220 вольт в 380 вольт, обычно называемый инвертором. Помимо своих основных функций, инвертор также регулирует частоту двигателей. Эта мера способствует значительному снижению энергопотребления по сравнению с устройствами, частота которых остается неизменной. Принцип работы инверторов основан на методе двухчастотного преобразования. В результате получается трехфазная система с линейным напряжением 220 вольт на выходе. Инвертор оснащен системой безопасности, которая предотвращает возможность перегрузки по току и короткого замыкания. Кроме того, инвертор защищен от перегрева. Использование современных моделей этих устройств способствует плавному запуску двигателей при увеличении пускового напряжения по отношению к фазному току. Это соотношение является постоянным.
Благодаря небольшому весу и малым габаритам инверторы можно легко переносить с места на место, что важно для домашнего использования. Однако, несмотря на свои преимущества, инверторы имеют один решающий недостаток: они очень дороги. Поэтому, если трехфазные приборы используются редко, приобретение инвертора не имеет экономического смысла.
Метод использования трех фаз
Существуют и другие способы преобразования электроэнергии без использования дорогостоящего инвертора. Одним из них является метод использования трех фаз от разных источников питания 220 вольт. Он известен уже давно и хорошо зарекомендовал себя при выработке трехфазного тока напряжением 380 вольт. Однако в городских многоквартирных домах этот метод требует предварительного согласования с органом, регулирующим энергопотребление. При использовании трехфазной панели вам не нужно беспокоиться о том, как преобразовать напряжение. Он имеется в каждом подъезде многоквартирного дома и позволяет подключать все трехфазные электроприборы напрямую. Единственным техническим требованием для такого подключения является трехфазный удлинительный кабель.
Для такого преобразования напряжения необходим трехфазный трансформатор с наиболее подходящей мощностью 220/380 вольт. Его можно использовать для преобразования 220 в 380 вольт.
Сетевые обмотки должны быть сначала соединены в звезду или треугольник при напряжении 220 В. Затем сетевое напряжение подключается непосредственно к двум проводам, а к третьему проводу через конденсатор, рассчитанный на работу в переменном токе с напряжением не менее 400 вольт. Примерная емкость конденсатора выбирается из расчета 7 мкф на 100 ватт мощности двигателя. Затем его можно отрегулировать так, чтобы выходная нагрузка была одинаковой на всех трех фазах.
Трансформатор не должен включаться без нагрузки. Для активации можно использовать нажимную кнопку и магнитный пускатель.
Трансформатор для 12-вольтовых галогенных ламп
Как подключить светодиод к сети 220 вольт
Классическая схема 12-вольтового диодного моста
Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт
Преобразователь 24 В в 220 В
Подключение трехфазного двигателя к 220: преобразование 220 в 380 вольт
Использование специального инвертора
Современные полупроводники позволяют создавать высокочастотные инверторы. Уже существует множество моделей сварочных аппаратов и мини-электроприборов мощностью в несколько киловатт и более. Для этих электронных схем со встроенными выпрямителями не имеет значения, какие выходные сигналы генерируются. И делают это с высочайшим качеством. Поэтому самым простым вариантом, хотя и по цене около 130 долларов США за кВт, является покупка специального инвертора.
Одна из моделей преобразователей с однофазного 220 В на трехфазный 380 В
На рынке представлено множество различных моделей преобразователей из одной фазы в три фазы. Их цена за одну и ту же мощность различна:
- качества синусоиды выходного напряжения;
- наличия различных защит (например, от пропадания нагрузки в одной из фаз, перегрузки по входному напряжению, выходному току, от превышения температуры);
- возможности плавного разгона асинхронного движка;
- управления скоростью и направлением вращения вала электродвигателя;
- возможности дистанционного управления;
- датчика, фильтров, вспомогательных блоков и принадлежностей.
Какой из перечисленных методов наиболее подходит для читателя, определяется путем сравнения в конкретных условиях. Предоставленной информации достаточно для этой цели.
- Расчет потерь напряжения в кабеле
- Работа с мегаомметром: для чего нужен и как пользоваться?
- От каких величин зависит сопротивление проводника?
Как делается преобразователь из 220в в 380 самостоятельно с помощью трансформатора
Преобразователь питания — одно из самых распространенных устройств, которое может использоваться как начинающими, так и опытными мастерами. Трансформаторы могут использоваться для достижения любого напряжения в пределах допустимого срока службы прибора, включая 380 вольт. Использование конденсатора для хранения энергии всегда остается на усмотрение пользователя.
Это может вас заинтересовать Особенности проекта электроснабжения
Для обеспечения постоянного трехфазного питания следует использовать специальный трехфазный трансформатор. Помимо изменения напряжения, основной функцией устройства является преобразование однофазного тока в трехфазный. Такие устройства доступны в большинстве магазинов электротоваров в различных исполнениях.
Катушки трансформатора напряжения имеют треугольные выводы. Напряжение подается непосредственно на две первичные катушки и через аккумулятор на последнюю катушку. Конденсатор должен быть выбран из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности.
Процедура без конденсатора
Предупреждение. Важно, чтобы минимальная установленная на заводе мощность устройства составляла не менее 400 Вт. Кроме того, следует отметить, что эти устройства не должны работать без нагрузки.
В этом случае требуемое напряжение будет достигнуто, но мощность двигателя снизится, а КПД резко упадет до нуля.
«Дедовский способ» Как получить три фазы из однофазной сети 220 В
Старый и проверенный способ получения трехфазного тока из однофазной цепи 220 В: схема и описание.
Вопрос: Показать вам интересный способ преобразования однофазной цепи 220 В в трехфазную без особых усилий?
Но сначала я расскажу вам о своей проблеме. У меня есть мощная настольная пила (2 кВт), которая была подключена к трехфазной сети. Мои попытки запустить его от однофазной сети, как обычно, были невозможны: было большое падение тока, пусковые конденсаторы нагревались, сам двигатель нагревался. В свое время я потратил много времени на поиск решения в Интернете. Там я наткнулся на видео, в котором человек построил своеобразный сепаратор с мощным электродвигателем. Затем он провел трехфазную систему вокруг гаража и подключил все остальные приборы, которым требовалось трехфазное питание. Перед началом работы он приходил в гараж, запускал двигатель распределителя и давал ему поработать, пока тот не уходил. В принципе, я считаю, что это хорошее решение.
Читайте также: как расшифровать grc в электрике: Описание схемы принципа действия
Я решил повторить решение и сделать свою собственную спектрограмму. Я взял старый советский электродвигатель мощностью 3,5 кВт со звездообразной обмоткой.
Вся схема состоит всего из нескольких элементов: общий сетевой выключатель, кнопка для запуска, конденсатор 100 мкФ и сам двигатель.
Схема разделения фаз асинхронного двигателя.
Как это работает? Сначала подключите однофазный ток к двигателю и используйте кнопку запуска, чтобы подключить конденсатор и тем самым запустить двигатель. Как только двигатель достигнет желаемой скорости, конденсатор можно отключить. Теперь вы можете подключить нагрузку к выходу делителя фаз, в моем случае настольную пилу и некоторые другие трехфазные нагрузки.
Каркас сделан из уголков, все оборудование прикреплено к плите OSB, сверху были переделаны ручки для переноски всей конструкции, а к выходу подключена трехполюсная розетка.
Подключив пилу к одному из них, я заметил заметное улучшение — ничего не нагревается, мощности достаточно для работы не только пилы. Ничто не грохочет и не гудит, как раньше. Для более тяжелых потребителей желательно довести мощность распределительного двигателя по крайней мере до 1 кВт, тогда падение мощности не будет заметным при большой нагрузке. Кто бы что ни говорил о том, что это не чистая синусоида или что это бесполезно, советую не слушать. Синусоидальное напряжение является чистым и разделено ровно на 120 градусов, поэтому подключенные устройства получают высококачественное напряжение и, следовательно, не нагреваются.
Конструкционные особенности
Инвертор оснащен системой безопасности, которая предотвращает возможные перегрузки по току и импульсные короткие замыкания, а также защищает от перегрева. Разработанные модели инверторов 220-380 обеспечивают плавный пуск двигателя за счет того, что во время пуска напряжение повышается до постоянного значения в зависимости от фазного тока.
Вес и объем инвертора позволяют перевозить его, но он не дешев. Поэтому не стоит покупать инвертор, если трехфазные электроприборы используются редко.
Улучшенные модели предлагают ряд дополнительных опций, таких как:
- комплект удлинительных кабелей и шлейфов;
- пульты дистанционного управления;
- датчики технологических параметров;
- тормозные резисторы и прерыватели;
- входные и выходные фильтры; платы сопряжения и модуля и пр.
Варианты замены
Также возможно трехфазное подключение источника 380 В от источников питания 220 В, но в многоэтажных зданиях это можно делать только с разрешения соответствующей энергетической компании. Если есть возможность подключить оборудование к трехфазному распределительному щитку, обычно расположенному в прихожей, преобразователь напряжения не нужен — достаточно трехфазного удлинительного кабеля.
Существующие методы преобразования однофазной энергии в трехфазную являются эффективными, но имеют определенные недостатки:
- нередкая потеря мощности двигателя;
- невозможность получения трёхфазного тока без присутствия помех;
- мощностные ограничения частотных преобразователей;
- наличие видов электрических двигателей, которые не получится запустить подобными способами в однофазной сети;
- конденсаторы мощности не очень удобны в использовании, так как система получается большой и представляет опасность для помещения.
Можно собрать такое устройство самостоятельно в домашних условиях, но это довольно проблематично и долго, поэтому покупка инвертора будет гораздо более простым и безопасным решением, учитывая широкий ассортимент продукции в этом сегменте.
Способы получения 380 Вольт из 220
Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полное трехфазное, 380 В:
- с помощью электронного преобразователя напряжения;
- путём применения трансформатора;
- использованием трёх фаз;
- используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
- пользуясь конденсаторной схемой.
Преобразователь напряжения
Самый простой и надежный способ преобразовать 220 В в 380 В — купить электронный преобразователь напряжения. Самый простой и удобный способ преобразования напряжения с 220 В на 220 В — купить преобразователь 220 В (см. рис. 2). Это устройство часто называют инвертором. Прибор прост в использовании и производит высококачественный трехфазный ток. Мощность инверторов не очень высока, но ее обычно хватает для большинства трехфазных бытовых приборов.
Рисунок 2. трансформатор напряжения
Еще одним преимуществом инверторов является наличие встроенной защиты от перегрузки и короткого замыкания. Это означает, что двигатель не перегреется и не выйдет из строя из-за короткого замыкания.
Высокое качество электроэнергии достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет однофазный переменный ток, а затем генерирует трехфазное напряжение с заданной частотой и стандартным фазовым углом. Количество фаз может быть больше 3 (с подходящим фазовым углом).
Используя трансформатор
Любое напряжение, включая 380 В, может быть достигнуто с помощью повышающего трансформатора. Однако, если вас интересует трехфазное напряжение, вам необходим специальный трехфазный трансформатор. Такие трансформаторы имеются в продаже.
Обмотки трансформатора соединяются в звезду или треугольник. Однофазное сетевое напряжение подключается непосредственно к двум первичным обмоткам и через конденсатор к третьей обмотке. Емкость конденсатора выбирается из расчета 7 мкФ на 100 Вт мощности.
Обратите внимание, что номинальное напряжение конденсатора должно быть не ниже 400 В. Такое устройство нельзя вводить в эксплуатацию без нагрузки.
Это даст вам необходимые 380 В, но мощность электродвигателя будет снижена (если вы хотите подключить его к трансформатору). Соответственно, снижается и КПД двигателя.
Использование 3-х фаз
Если вы живете в многоквартирном доме, к зданию уже подведены 3 фазы, которые распределяются по отдельным квартирам для оптимального распределения нагрузки. На каждом этаже есть распределительные шкафы, от которых можно подвести две фазы, отсутствующие в квартире. Однако для этого необходимо получить разрешение.
При желании вы можете получить разрешение от поставщика электроэнергии или установить в своем доме трехфазное подключение, одобренное Энергетической инспекцией. Вы должны установить трехфазный счетчик электроэнергии.
Использование электродвигателя
Возможно, вы знаете, что ротор обычного трехфазного двигателя продолжает вращаться при отключении одной фазы. Оказывается, между отключенным кабелем обмотки и задействованными проводами существует электромагнитный заряд.
Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от расположения обмоток. В трехфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º для получения одинакового фазового угла. Это означает, что трехфазный асинхронный двигатель можно использовать для выработки 380 вольт из обычной однофазной системы. Простая электрическая схема электродвигателя показана на рисунке 3. Конденсатор в схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска соединение может быть отключено. Конденсатор должен быть типа MBGO, MBGP, MBGT или K42-4, с рабочим напряжением не менее 600 В. Можно использовать конденсатор K42-19 с рабочим напряжением не менее 250 В.