Меню

3 фазное напряжение из 1 фазного схема

Задающий генератор для преобразования 1 фазной сети в 3-х фазную

Перемещаясь по сайтам и форумам довольно часто встречаю одну и ту же проблему: есть трех фазные асинхронные двигатели, но нет трех фазной питающей сети. Народ ухищряется как может, двигатели подключают к одно фазной сети с помощью фазосдвигающего конденсатора, как результат потеря мощности в лучшем случае около 60% + затрудненный старт двигателя даже под небольшими нагрузками. Есть конечно множество разных способов включения трех фазных двигателей в одну фазу, но всем им свойственен один и тот же недостаток потеря мощности.

Наилучшим способом выхода из положения видится применение преобразователя 1 фазы в 3. Относительно не сложная схема создает полноценное питание для трех фазных асинхронных двигателей и позволяет использовать их на полную мощность при питании от обычной городской одно фазной сети 220В/50Гц.
В этой статье будет рассмотрен задающий генератор для такого преобразователя.

Существует великое множество различных вариаций схем на эту тему. И в основном трех фазные ЗГ строятся на микроконтроллерах, конечно это оправдано тем, что схема упрощается фактически до одного корпуса и нескольких ключей. На лицо и выигрыш в цене и в габаритах.

Но, у схем построенных на МК есть один существенный недостаток, это плохая повторяемость, так как большинство радиолюбителей и самоделкиных как правило не владеет наукой о написании программ и дальнейшей прошивки микропроцессоров, в большинстве случаев посмотрев на описание такой схемы и почесав голову отказываются от повторения.

При разработке схемы, которая здесь представлена, ставилась задача максимальной простоты, надежности и повторяемости, а так же доступности компонентов.

Схема создает на своих 6-ти выходах полноценный трехфазный сигнал с выдержанными фиксированными паузами (мертвое время) между импульсами, (это необходимо для предотвращения сквозных токов через транзисторы силовых ключей), для управления трех транзисторных полумостов, в диагонали которых будет подключаться трехфазный двигатель. Но о выходной части преобразователя в следующей статье, а сейчас мы рассмотрим работу задающего генератора.

На элементах U1a. U1d микросхемы 4011BD построен генератор импульсов, задающий частоту генератора.
Импульсы с тактового генератора подаются на счетные входы мультиплексоров
4017BD .

Мультиплексоры включены таким образом, что их выходы создают сдвиговый регистр из 20 выходов, то есть последовательность перебегающего по 20 выходам импульса, по порядку очередности. Это своеобразный «пластилин» из которого можно формировать импульсы необходимой последовательности для 3 фазного ПН.

Основные требования к сигналу такие:
1. Необходимо получить три импульса сдвинутые относительно друг друга по времени на 120 градусов, на трех независимых выходах ЗГ.
2. Так же необходимо получить еще три импульса, но уже в противофазе к первому пункту.
3. Ну и было бы весьма замечательно получить небольшие паузы между импульсами так называемый death time (мертвое время).
Это необходимо для того, что бы исключить сквозные токи на транзисторных ключах которые могут вывести их из строя, так как в силовой части преобразователя применяются три полумоста, в диагонали которых будет включен электродвигатель. Но об этом позже, я упомянул эту часть только для того, что бы было ясно для чего необходим death time.
Именно такой сигнал и «слеплен» на приложенной схеме.

Чтобы в живую посмотреть как это все работает, надо установить программу MULTISIM 10. Можно его запустить и посмотреть как все работает и осциллограммы выходов.

Продолжение следует!
Во второй части статьи мы рассмотрим непосредственно саму силовую часть 3 фазного преобразователя.

Плату в формате .lay и файл проекта для Multisim 10 вы можете скачать ниже

Источник

Объединение нулевых проводов при подключении стабилизатора — полезно знать

Электроэнергия, поступающая к нам в квартиры, имеет свои стандарты. Например, для сети питания 220 вольт отклонение не должно превышать 10% от номинала. Такой разбег в величине напряжения не всегда благотворно сказывается на функционировании чувствительных электрических устройств бытового назначения, приборов освещения. Организации, поставляющие электроэнергию, применяют трансформаторы для линий питания, по которым приходит электрический ток к домам.

При работе под нагрузкой линия выдает нижний предел напряжения. При дальнейшем возрастании нагрузки нормативный предел снижается, так как мощность подстанции исчерпывается. Также функционирует и сеть 380 В. Это объясняет режим работы установок в обычных условиях. Реально же снабжение электричеством домов зимой бывает намного хуже.

Эту ситуацию можно исправить, применяя приборы, которые стабилизируют основные параметры электрического тока. Стабилизаторы применяются в разных местах. Стоимость такого устройства небольшая, а его монтаж и подключение довольно простое, и позволяет произвести всю работу самостоятельно.

Читайте также:  Ресанта автоматический стабилизатор напряжения 10 квт

Определение типа защиты

В настоящее время имеются стационарные приборы, стабилизирующие напряжение, монтаж которых осуществляется на весь дом, а также переносные модели, которые могут обслужить всего несколько электрических устройств. Кроме этого, стационарные стабилизаторы бывают трехфазными, однофазными. Это зависит от условий использования. Подключения на 1-фазную и 3-фазную сеть имеют свои отличия.

В квартире или собственном доме лучше подключить 1-фазный стабилизатор возле распредщитка. Это дает возможность защиты всей сети от воздействия перегрузок. Поэтому, рассмотрим инструкцию по монтажу для 1-фазного устройства.

При покупке 3-х однофазных стабилизаторов напряжения — СКИДКА 5%!

Подробнее о акции
Учитывайте, что стоимость 3-х однофазных дешевле чем аналогичной мощности трехфазный (абсолютно любого производителя) — Вы не плохо экономите на трехфазном стабилизаторе, а покупка трех однофазных стабилизаторов позволит с умом распорядиться пространством при его размещении и более грамотно подключить и использовать их с технической точки зрения!

При выборе номинала надо понимать, что если к вам подведено трехфазное напряжение, например 15000 ВА, то разделяется по 5000 ВА на фазу, то есть надо брать три однофазных по 5000 ВА.

Схема подключения в однофазной сети:

Выбор места монтажа

Важно! Если вы решили устанавливать стабилизатор электроэнергии самостоятельно – вся ответственность за исправность прибора ложится на ваши плечи. Вы должны четко следовать всем требованиям и правилам ПУЭ.

Существует определенный список рекомендаций, касающийся выбора правильного места для установки стабилизатора электроэнергии:

  • Помещение, где планируется установка должно быть с минимальным уровнем влажности воздуха, и всегда хорошо проветренным. Такие условия необходимо соблюдать, чтобы свести к минимуму риск попадания влаги в устройство;
  • Если установка стабилизатора будет производиться в маленьких закрытых пространствах (например, в ячейке около распределительного щитка электроэнергии), заранее подумайте о том, чтобы облицовочные материалы в этой зоне не были горючими и легко воспламеняемыми;
  • Обязательно оставьте зазор не менее десяти см между коробкой стабилизатора и стеной;
  • Прикрепляя на стену стабилизатор электроэнергии, заранее позаботьтесь о том, чтобы максимально надежно его закрепить, а также чтобы его расположение было удобным для эксплуатации.

Что понадобится для подключения

Для подключения однофазного стабилизатора электроэнергии вам понадобится:

  1. Однофазный стабилизатор.
  2. Трехжильный кабель ВВГнГ-Ls (сечение данного кабеля должно быть идентичным вашему вводному кабелю, который находится на самом рубильнике или на автомате главного ввода). Через этот кабель будет проходить нагрузка электроэнергии на весь дом.
  3. 3-х позиционный выключатель. От стандартных выключателей он отличается тем, что может находиться в трех состояниях.
  4. Разноцветный провод типа ПУГВ.

У данного выключателя будем использовать три состояния:

  • Подключено через стабилизатор;
  • Байпас, т.е. без стабилизатора — грязное питание;
  • Выключено.

Важно! При процессе подключения можно воспользоваться и автоматом модульного типа. Но следует учитывать, что при использовании такой схемы, если у вас возникнет необходимость отключить стабилизатор электроэнергии, вы будете вынуждены каждый раз отключать энергию во всем доме и перекидывать провода.

С помощью трех позиционного выключателя вы сможете одним простым движением отсечь стабилизатор, оставив жилое помещение с электроэнергией напрямую.

Помните о том, что однофазный стабилизатор электроэнергии необходимо установить после электросчетчика.

Даже в то время, когда стабилизатор электроэнергии работает с минимальной нагрузкой, он имеет холостой ход и расходует небольшое количество энергии, которую нужно учитывать и вести её точный подсчет.

Есть ещё один важный момент. В доме, где планируется установка однофазного стабилизатора желательно наличие УЗО или дифференциального автомата. Это рекомендация от ведущих марок стабилизаторов на мировых ранках. Примером таких компаний являются:

Прибором, защищающим оборудование от утечек электроэнергии, может стать обычный вводный дифференциальный автомат.

Подключение стабилизатора

Схема подключения однофазного стабилизатора электроэнергии в сети с напряжением 220 Вольт

Важно! При подключении стабилизационного оборудования в первую очередь отключите электроэнергию в доме! Это одно из главных правил в технике безопасности.

Для выполнения данного правила нужно выключить вводной автомат, который находится в распределительном щитке, затем нужно ещё раз проверить, отключена ли электроэнергия. Для этих целей воспользуйтесь специальным указателем.

В основном, стабилизатор включается сразу после подачи напряжения. Стабилизатор электроэнергии имеет последовательный тип включения. Маленькой шпаргалкой для вас может стать схема подключения стабилизатора, нанесенная на его корпус производителем.

Читайте также:  Каково назначение защитного заземления электроустановок напряжением до 1 кв

Однофазный стабилизатор имеет три контакта, которые участвуют в процессе подключения:

  • От вводного автомата берётся фазный провод и подключается к месту «входа» в колодке подключения проводов у стабилизатора;
  • К «выходу» подключите фазный провод, отвечающий за распределение нагрузки;
  • Последний шаг. Найдите нулевой контакт стабилизатора, и подключите его к нулевому проводу сети, избегая разрыва.

Нулевой провод для начала необходимо соединить со стабилизатором, далее – к общему нулевому проводу сети.

Что делать если на корпусе стабилизатора 4 контакта для подключения

Случается так, что при осмотре стабилизатора электроэнергии вы можете наблюдать сразу 4 контакта для подключения. Это выглядит следующим образом:

При наличии такой схемы в стабилизаторе напряжения, подключение к сети происходит следующим образом:

Нулевой и фазный провода электрощита соединяются с соответствующим контактом, называемым «вход» на корпусе защитного прибора. При этом нулевой и фазный провода, отвечающие за нагрузку, присоединяются к контактам, с обозначением «выход».

Когда процесс установки подойдет к завершению, ещё раз проверьте, правильно ли вы соединили все провода. Перед тем, как включить прибор первый раз, необходимо обесточить все электроприборы, и достать все вилки из розеток.

Когда стабилизатор включился, внимательно проследите за исправностью его функционирования. Он должен тихо работать без посторонних шумов в виде треска, и др.

Важно! Чтобы стабилизатор напряжения эффективно и надежно работал раз в год необходимо проводить профилактику, которая заключается в подтягивании болтиков и винтов. Своевременное проведение такой процедуры поможет свести к минимуму риск возникновения возгорания или деформации изоляционного слоя, причиной которых может стать деформированный или слабо затянутый контакт.

Также, в продаже можно найти стабилизаторы напряжения с небольшой мощностью (P Типы стабилизаторов

Когда вы решились установить стабилизатор, то необходимо выбрать и приобрести модель стабилизатора. Чтобы не запутаться с выбором оптимального варианта прибора, нужно знать, что все устройства выполняют подобную функцию, но имеют отличия по принципу действия. Для получения качественной энергии для дома подходят 2 типа приборов:

Сервоприводное устройство, которое имеет схему сравнения, служащую для управления небольшим моторчиком. Он вращается в разных направлениях, и двигает бегунок, снимающий ток. В итоге на выходе получается стабильная величина напряжения 220 вольт. Достоинством такого устройства является плавное регулирование. Это дает возможность получения напряжения без перепадов.

Релейное исполнение устройства стабилизации имеет свои отличия по принципу действия. В корпусе устройства находится трансформатор с клеммами. Напряжение входа умножается на коэффициент, и подводится для каждого вывода. Электронные элементы управляют действием релейного блока, переключающего при необходимости выводы трансформатора. За счет этого на выходе стабилизатора получается напряжение 220 вольт. Отрицательным фактором таких устройств является появление небольших скачков напряжения, когда происходит переключение ступеней.

Третьим типом стабилизаторов является электронный прибор. Он относится к дорогостоящим приборам, хотя его принцип действия мало чем отличается от релейного устройства. У него вместо реле работает электронный ключ, переключающий выводы трансформатора, на тиристорах.

Ступени стабилизатора

Все варианты стабилизаторов имеют несколько ступеней работы. От их числа зависит качество выдаваемого напряжения. Для понимания работы ступеней рассмотрим пример. Когда подается напряжение 220 вольт нормального значения, то прибор прогоняет его по схеме без изменений. Когда напряжение падает до предельных значений, то электронный ключ, либо реле подключают 1-ю ступень, а на выходе появляется стабильное напряжение 220 вольт.

Последующее падение напряжения принуждает стабилизатор переключиться на другие ступени, которые позволят ему выдать необходимые 220 вольт. Когда ступеней уже не хватает, то стабилизатор не сможет повысить напряжение. Чем больше число ступеней, тем шире его интервал регулировки напряжения.

Советы по подключению стабилизатора напряжения:

  1. Перед монтажом всегда отключайте питание сети в электрическом щите.
  2. Подключите вспомогательную защиту прибора в виде автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это продлевает срок его работы. Монтировать автоматику целесообразно за счетчиком, но перед защитой.
  3. Электрическая сеть бытового назначения должна иметь контур заземления. Монтаж стабилизатора без заземления запрещается согласно правилам электробезопасности.
  4. Монтаж стабилизирующего устройства в доме до счетчика запрещен. Оптимальным вариантом установки стабилизатора будет выполнение его по вышеуказанной схеме.
  5. Запрещается подключать стабилизатор сразу после заноса его с мороза в квартиру. Внутри корпуса скапливается конденсат, который может сильно повредить устройство при включении, и сократить срок службы. На улице также запрещается его установка.
  6. Стабилизатор небольшой мощности до 5 киловатт подсоединяется прямо к розетке. Этот способ приемлем для гаражных условий, дачного дома. Иногда осуществляют установку переносного стабилизатора отдельно для цифровой техники, например, на компьютер, телевизор и т. д.
Читайте также:  Виды преобразования напряжения в двигателях

Для трехфазной сети 380 вольт стабилизатор подключают на каждую фазу по одному устройству, соединяя их схемой «звезды». Этим способом достигается экономия денежных средств на покупке устройств, а также на его обслуживании и ремонте, так как 3-фазное устройство намного дороже.

  • После монтажа нужно проконтролировать правильность соединений и монтажа. Для этого подключают автоматы ввода в распредщите. Треск, гудение, искрение не допускаются. Если таких признаков нет, то подключение стабилизатора напряжения выполнено правильно.
  • Не допускается подключать стабилизатор на нагрузку, превышающую мощность прибора. Резерв его мощности должен быть не менее 30%.
  • Правильная схема установки чаще всего изображается на корпусе устройства. Сначала нужно ориентироваться на эту схему. Если такой схемы нет, то оптимальным вариантом являются данные рекомендации. Популярные модели стабилизаторов подключают именно таким образом.

Каждый год необходимо осуществлять проверку надежности соединений проводки в клеммниках, при необходимости подтягивать их затяжку.

Пример подключения стабилизатора

Домашний счетчик, после него два автомата.

Верхний выключатель отключает фазу, другой – ноль. Один провод поступает на дом, а другой на летнюю кухню.

Ошибки подключения

Самой распространенной ошибкой в подключении однофазного стабилизатора напряжения является неправильный выбор места для установки или неправильное расположение прибора. Даже при правильном подключении схемы и соблюдении всех рекомендаций стабилизатор напряжения может перегреваться и выключаться, на дисплее будут постоянные неисправности и ошибки.

Неправильное переключение стабилизатора из рабочего режима в байпасный. Для перехода необходимо придерживаться точной последовательности. А именно:

  • Отключение от питания автоматов непосредственно на панели прибора;
  • Изменить обычное положение выключателя в «байпас», либо «транзит»;
  • Только после выполнения выше указанных действий можно заново включить автоматы.

Важно! Многие люди ошибочно недооценивают важность соблюдения таких правил, и меняют положение переключателя под напряжением, что в итоге приводит к сбоям в работе устройства или поломке.

При подключении стабилизатора использован провод с меньшим сечением. Обязательно придерживайтесь всех необходимых параметров кабеля, учитывая общую нагрузку дома.

На многожильных проводниках нет наконечников. Не экономьте на наконечниках, покупайте их сразу после приобретения однофазного стабилизатора. По правилам ПУЭ оконцеватели для многопроволочных проводников необходимы

Выбивает автомат в электрическом щитке. Бывает и такая проблема, учитывая то, что при отключении стабилизатора все нормально функционирует без сбоев. Многие люди в таких ситуациях ошибочно полагают, что прибор неисправен, или грешат на неправильное подключение схемы и отвозят стабилизатор на ремонт по гарантии. Но причина может заключаться совсем в другой проблеме. Например, у вас недостаточное напряжение в сети, 150 В, вместо положенных 220 В. Если напряжение будет в норме, ток в сети станет на порядок выше.

Обязательно обратите внимание на все проблемы, о которых сказано выше, прежде чем нести стабилизатор в магазин и заявлять о его неисправности.

Схемы 3-фазных нагрузок через 1-фазные стабилизаторы

Устройства, применяемые в быту, расходуют меньше энергии, чем промышленные образцы. Поэтому для нормальных свойств сети можно использовать три равных по характеристикам стабилизатора напряжения, которые соответствуют нагрузке для 1-фазной линии.

Если они применяют разделение нуля, то для их монтажа подходит такая схема:

По этой схеме для наглядности шина провода защиты РЕ не указана, а соединение стабилизаторов к ней выполнено упрощенно.

Рабочий нулевой провод после защит, находящихся в распредщитке дома, разделяется на клеммы вывода каждого стабилизатора. Его шина создается путем параллельного соединения клемм выхода всех трех устройств. Нули ко всем нагрузкам подходят жилами проводов от этой шины.

Клемма фазы, которая входит в каждый стабилизатор, подключается к своим клеммам защитного устройства, выходная клемма с группой автоматов, подающих питание на потребители.

Если объединить рабочие отходящие и входящие нули, то это делает схему проще. Но у отдельных моделей такой способ нарушает некоторые алгоритмы управления при возникновении аварии. Поэтому изготовители осуществляют такое разделение.

На схеме изображено подключение аналогичных стабилизаторов к 3-фазным нагрузкам.

Все схемы показаны для ознакомления с принципом действия стабилизаторов напряжения. Поэтому на схеме не изображаются устройства коммутации, распредкоробки и другие устройства.

Источник

Adblock
detector