Преобразователь с одной на три фазы , двигатели, преобразователи, электрика Опции

[Петрович]

Часто в личном хозяйстве возникает задача запитать 3-х фазный асинхронный двигатель от однофазной сети, при этом нет возможности организовать 3-х фазную сеть. Обычно для этого применяют дополнительные фазосдвигающие конденсаторы. Однако таким образом можно рассчитывать только на 50-60% мощности двигателя и при нагрузках могут резко падать обороты двигателя, двигатель как бы «вязнет», например, в различных деревообрабатывающих станках. Это вызывает перегрев двигателя и часто выход из строя.
Одним из способов подключения таких двигателей является применение современных достижений электроники, в частности питание через преобразователи частоты, иногда их называют частотными преобразователями. Вход такого преобразователя подключается к сети 220В. На выходе формируется 3 фазы по 220В линейного напряжения. Преобразователи частоты позволяют получить дополнительные возможности – регулировку частоты оборотов, мягкий запуск, защиту от перегрузок и др.
Если в наличие есть асинхронный двигатель на 380В и основная схема включения его так называемая «звезда» (обозначается значком Y на шильдике), то, переключив схему на «треугольник» (обычно указано, как это сделать на крышке колодки подключения), можно получить номинальную мощность двигателя, подключив через преобразователь частоты к сети 220В. Если двигатель исходно имеет схему «треугольника» (обозначается значком ∆ на шильдике), то такой двигатель через преобразователь частоты может развить 1/3 номинальной мощности.
Такие преобразователи можно приобрести в магазинах торгующих электротехническими принадлежностями, при покупке рекомендуется предварительно проконсультироваться у работников магазина. Модельный ряд обширен, здесь приводится таблица, показывающая лишь примерный расклад цен.

Вход 1*220В, Выход 3*220В
Модель Номиналь-ный ток,А Мощность двигателя,кВт Цена, руб
ES012-02-0030 ... 3 .....................0,4 .............................5700,00
ES012-02-0047 ....4,7 ..................0,75 ............................6800,00
ES012-02-0075 ....7,5 ...................1,5 .............................8050,00
ES012-02-0100 .....10 ...................2,2 .............................9500,00

[Петрович]

Еще один способ получить трехфазную сеть при однофазной питающей сети.
Расщепитель фаз, электрическая машина, преобразующая однофазный переменный ток в многофазный (обычно трёхфазный) без изменения его частоты. Конструктивно Расщепитель фаз выполнен в виде асинхронной или синхронной машины с однофазной статорной обмоткой (называемой также двигательной, т.к. она обеспечивает вращение ротора машины), подключенной к источнику питания. Расщепитель фаз применяют на электрифицированном ж.-д. транспорте для преобразования однофазного тока контактной сети в трёхфазный ток, питающий вспомогательные асинхронные двигатели электровозов и электропоездов.
Пример реализации идеи:
ТРЕХФАЗНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ - ЭТО ОЧЕНЬ ПРОСТО
Попробуем, имея однофазное переменное напряжение, получить две недостающие фазы. Возьмем обычный трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозам кнутым ротором, у которого так же, как и у генератора, имеются ротор и три статорные обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 120 град. 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. Магнитный поток вращающегося ротора наведет ЭДС индукции в двух других статорных обмотках, т. е. недостающие фазы будут восстановлены.
Ротор можно заставить вращаться каким угодно способом, даже старым "дедовским", с помощью веревки, намотанной на вал. Автор использовал для этого широко распространенное устройство 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 рисунке, 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 мм2 с отводами после каждых 40 витков.
В заключение несколько практических советов. В качестве электродвигателей-преобразователей лучше использовать "тихоходные" двигатели (1000 мин'' и меньше). Они очень легко запускаются, отношение пускового тока к рабочему у них гораздо меньше, чем у двигателей с частотой вращения 3000 мин-1, а следовательно, "мягче" нагрузка на сеть. Мощность двигателя, используемого в качестве преобразователя, должна быть больше, чем подключаемого к нему электропривода. Например, если преобразователем служит двигатель на 4 кВт, мощность нагрузки не должна превышать 3 кВт. Первым всегда следует запускать преобразователь, а затем подключать к нему потребители трехфазного тока. Выключают установку в обратной последовательности.
Преобразователь мощностью 4 кВт, изготовленный автором, используется в его личном хозяйстве уже несколько лет. От него работают пилорама, крупорушка, точильный станок.
Автор: С. ГУРОВ, с. Ильинка Ростовской обл.

Эскизы прикрепленных изображений