Как из однофазной сети сделать трехфазную. Фазный преобразователь.

Опубликовано: 08.09.2017

видео Как из однофазной сети сделать трехфазную. Фазный преобразователь.

Преобразователь однофазного тока в трёх фазный

ОДНОФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ
Трехфазные электродвигатели в быту и любительской практике приводят в действие самые
разнообразные механизмы - циркулярную пилу, электрорубанок, вентилятор, сверлильный
станок, насос. Для питания таких двигателей от однофазной сети применяют различные
ёмкостные или индуктивно-ёмкостные фазосдвигающие цепи. Неплохо былобы иметь одну
такую цепь для всех двигателей, но сделать это не позволяет необходимость изменять
параметры её элементов в зависимости от мощности и схемы соединения обмоток
двигателя. Есть другой выход- получить трёхфазное напряжение из однофазного с
помощью электродвигателя, выполняющие функции генератора.
Известно, что 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 электродвижущаяся сила.
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 трёхфазном двигателе в точности равен 120
градусов.
Основное условие превращения асинхронного электродвигателя в преобразователь числа фаз
- вращающийся ротор. Поэтому его следует предварительно раскрутить, например, с
помощью обычного фазосдвигающего конденсатора, емкость которого расчитывается по
формуле С=K*Iф/Uс, где К=2800, если обмотки двигателя соединены звездой, или 4800, если
треугольником; Iф - номинальный фазовый ток электродвигателя, А; Uф - напряжение
однофазной сети, В. Можно применять конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее
напряжение не менее 250 В. Конденсатор нужен только для запуска двигателя - генератора,
затем его цепь разрывают, причем ротор продолжает вращаться. Поэтому ёмкость
фазосдвигающего конденсатора не влияет на качество генерируемого напряжения. К
обмоткам статора можно подключать трехфазную нагрузку. Если её нет, энергия питающей
сети расходуется лишь на преодоление силы трения в подшипниках ротора (не считая
обычных потерь в меди и железе), поэтому КПД преобразователя довольно велик.
В качестве преобразователя числа фаз было
испытано
несколько
различных
электродвигателей. Те из них, обмотки которых
соединены звездой с выводами от общей точки
(нейтралью), подключили по схеме, показанной
на рис. 1. В случае соединения обмоток звездой
без нейтрали или треугольником применяли
схемы, показанные соответственно на рис. 2 и
3.
Во всех случаях двигатели запускали, нажав на
кнопку SB1 и удерживая её в течение 1...5 с.,


Как из однофазной сети сделать трехфазную. Фазный преобразователь.

пока частота вращения ротора не достигнет номинальной. Затем замыкали выключатель SA1,
а кнопку отпускали. Результаты испытаний преведены в таблице. Индексы в обозначениях
напряжений соответствуют норам контактов розетки Х2 (см. рис. 1-3), между которыми и
измеряли.
Скорость вращения ротора двигателя - генератора мало зависит от напряжения питающей
однофазной сети. Генерируемые напряжения пропорциональны сетевому, но заметно меньше
его, что обусловлено потерями энергии на намагничивание и создание вращающего момента,
компенсирующего механические потери в подшипниках.
Пониженная номинальная частота вращения
двигателя АОЛ-22-4 указывает на его
четырехполюсное
использование
(другие
двигатели двухполюсные). Тем не менее он
успешно работает в качестве преобразователя.
К двигателю АОЛ2 в качестве нагрузки
подключали
различные
трехфазные
электродвигатели двух - и четырехполюсного
исполнения с обмотками, соединенными как
звездой, так и треугольником:
• АОЛ-011-02 мощьностью 80 Вт (привод
точильного камня);
• УАД-32A мощьностью 120 Вт (привод вентилятора);
• А08 мощьностью 1,5 КВт (привод деревообрабатывающего станка).
Под нагрузкой фазные и линейные напряжения изменялись на 2...5 %, сдвиг фаз между ними
- на 5...6 град.
Частота
Мощьность
Схема
С1 U10, U20, U30, U12, U13, U23,
Двигатель
вращения
кВт
подключения мкФ В
В
В
В
В
В
мин
УАД-72


Универсальный преобразователь однофазного тока в трёхфазный

0,25

2910

Рис.1

3,8

УАД-72

0,25

2910

Рис.3

3,8

АОЛ-22-4

0,4

1400

Рис.1

АО2

4

2880

АО2

4

АОЛ2

3

220 155 148

368 278

245

220 205

195

20

220 150 145 380 280

280

Рис.2

39

220 160 160 345 325

290

2880

Рис.3

39

2880

Рис.1

20

-

-

-

-

-

-

220 210

197

220 160 155 350 325

290

Журнал Радио № 1 2002 г.
В.Клейменов, г. Москва

rss