Электроприемники однофазного и трехфазного тока. Их основные характеристики

Если раньше индивидуальные потребители электроэнергии использовали лишь электронагревательные приборы, радиоэлектронную аппаратуру и другие простейшие устройства, что не вызывало проблем с однофазным током, то в настоящее время, как в городе, так и в сельской местности, электроприборы стали гораздо мощнее. Ведь во многих домах имеются компрессионные холодильники, электроплиты, стиральные машины, водонагреватели и т. п. Поскольку однофазный ток не в состоянии полностью обеспечить потребности такого уровня, в настоящее время наибольшее распространение получил трехфазный ток. Между парой фазовых проводов обычно действует межфазное или линейное напряжение, а между любой из фаз и нулевым проводом имеется только фазовое напряжение. На практике это означает следующее: если эксплуатационные условия соответствуют нормам, то линейное напряжение больше фазового в 1,73 раза. Например, если линейное напряжение составляет 380 В, то значение фазового равно 220 В.

Обозначая трехфазные сети, принято указывать величину их линейного напряжения. Сети, которые ведут электрический ток к потребителю, обозначаются через дробную черту, где указываются линейное и фазовое напряжение, — 380/220 В.

Наиболее часто встречается трехфазная система 380/220 В с заземленной нейтралью. Также достаточно часто можно встретить и трехфазную систему 220 В с не-заземленной или изолированной нейтралью, где в самой системе отсутствует нулевой провод. Бывает и однофазная трехпроводная система 2 X 220 В, в которой заземление имеет средний провод системы. В этом случае, в отличие от трехфазной системы, где отсутствует нулевой провод, однофазные приемники можно соединять с любой парой фазовых проводов. Но при этом нужно сделать так, чтобы нагрузка на фазы была приблизительно одинаковой. Трехфазные приемники следует подключать сразу к трем фазам. Тогда даже при повреждении изоляции на изолированной нейтрали можно не опасаться удара электрическим током. Однако найти поврежденное место будет очень трудно.

Однофазная система 2 х 220 В чаще всего применяется в небольших населенных пунктах, где построено не более 15-20 домов. К потребителю в таком случае подводятся два провода: один заземленный, а второй — нет. Здесь потребуется к каждому из этих проводов подключать одинаковое количество потребителей. Использование трехфазной системы снабжения электрическим током в подобных условиях будет просто нерациональным.
В некоторых случаях при эксплуатации системы 380/220 В возникают проблемы с подачей трехфазного тока. Такое может произойти, если группа потребителей находится в стороне от четырехпроводной воздушной линии. В этом случае рекомендуется сделать общую ветку от нулевого провода, а фазовые провода задействовать не все, а лишь один или два.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Трёхфазная система электроснабжения. Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

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!

У новичков в мире электрики и домовладельцев иногда возникает вопрос: что такое в бытовой электропроводке. Связано это с необходимостью починить какой-либо электроприбор.

В возникшей ситуации наиболее приоритетной задачей мастера должно стать соблюдение правил техники безопасности, а не проявление прикладных навыков и умений. Знание элементарных законов функционирования тока и процессов, проходящих внутри бытовых электроприборов не только поможет справиться с большинством неисправностей, возникающих в них, но и сделает этот процесс наиболее безопасным.

Конструкторы и инженеры делают все возможное, чтобы предотвратить несчастный случай при работе с электричеством в быту. Задача потребителя сводится к соблюдению предписанных норм.

• однофазный ток;
• двухфазный ток;
• трехфазный ток.

Однофазный ток.

Переменный ток, который получают при помощи вращения в магнитном потоке проводника или системы проводников, соединенных в одну катушку, называется однофазным переменным током .

Как правило, для передачи однофазного тока используют 2 провода. Называются они фазным и нулевым соответственно. Напряжение между этими проводами составляет 220 В.

Однофазное электропитание . Однофазный ток можно подвести к потребителю двумя различными способами: 2-проводным и 3-проводным. При первом (двухпроводном), для подведения однофазного тока используют два провода. По одному протекает фазный ток, другой предназначен для нулевого провода. Таким образом электропитание подведено почти во все, построенные в бывшем СССР, дома. При втором способе для подведения однофазного тока — добавляют ещё один провод. Называется такой провод заземлением (РЕ). Он предназначен для предотвращения поражения человека электрическим током, а так же для отвода токов утечки и предотвращения приборов от поломки.

Двухфазный ток.

Двухфазным электрическим током называется совокупность двух однофазных токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол Pi2 или на 90 °.

Наглядный пример образования двухфазного тока . Возьмем две катушки индуктивности и расположим их в пространстве таким образом, чтобы их оси были взаимно перпендикулярны, после чего запитаем систему катушек двухфазным током , как результат получим в системе два магнитных потока. Вектор результирующего магнитного поля будет вращаться с постоянной угловой скоростью, как следствие, возникает вращающееся магнитное поле. Ротор с обмотками, изготовленными в виде короткозамкнутого «беличьего колеса» или представляющий собой металлический цилиндр на валу, будет вращаться, приводя в движение механизмы.

Передают двухфазные токи при помощи двух проводов: двумя фазными и двумя нулевыми.

Трехфазный ток.

Трехфазной системой электрических цепей называется система, которая состоит из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ=2π/3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током. Трехфазный ток легко передаётся на дальние расстояния. Любая пара фазных проводов имеет напряжение 380 В. Пара — фазный провод и нуль — имеет напряжение 220 В.

Распределение трёхфазного тока по жилым домам выполняется двумя способами: 4-проводным и 5-проводным. Четырёхпроводное подключение выполняется тремя фазными и одним нулевым проводом. После распределительного щита для питания розеток и выключателей используют два провода — одну из фаз и нуль. Напряжение между этими проводами будет составлять 220В.

Пятипроводное подключение трехфазного тока — в схему добавляется защитный, заземляющий провод (РЕ). В трёхфазной сети фазы должны нагружаться максимально равномерно, в противном случае может произойти перекос фаз. От того, какая электропроводка используется в доме, зависит какое электрооборудование можно в неё включать. К примеру, заземление обязательно, если в сеть включаются приборы с большой мощностью — холодильники, печи, обогреватели, электронные бытовые приборы — компьютеры, телевизоры, устройства, связанные с водой — джакузи, душевые кабины (вода проводник тока). Трехфазный ток необходим для электропитания двигателей (актуальных для частного дома).

Устройство бытовой электропроводки.

Вначале электроэнергия вырабатывается на электростанции. Затем через промышленную электросеть она попадает на трансформаторную подстанцию, где напряжение преобразуется в 380 вольт. Соединение вторичных обмоток понижающего трансформатора выполнено по схеме «звезда»: три контакта подключены к общей точке «0», а три оставшихся присоединены к клеммам «A», «B» и «C» соответственно. Для наглядности приводится картинка.

Объединенные контакты «0» подсоединяются к заземлительному контуру подстанции. Также здесь ноль расщепляется на:

• Рабочий ноль (на картинке изображен синим)
• PE-проводник, выполняющий защитную функцию (линия желто-зеленого цвета)

Нули и фазы тока с выхода понижающего трансформатора подводятся к распределительному щитку жилого дома. Полученная трехфазная система разводится по щиткам в подъездах. В конечном итоге, в квартиру попадает фазовое напряжение 220 В и проводник PE, выполняющий защитную функцию.

Итак, что же такое и ноль ? Нулем называют проводник тока, присоединенный к заземлительному контуру понижающего трансформатора и служащий для создания нагрузки от фазы тока, подсоединенной к противоположному концу обмотки трансформатора. Кроме того, существует так называемый «защитный ноль» — это PE-контакт, описанный ранее. Он служит для отвода токов при возникновении технической неисправности в цепи.

Этот метод подключения жилых домов к городской электросети отработан десятилетиями, но все же он не идеален. Иногда в вышеописанной системе появляются неисправности. Чаще всего, они связаны с низким качеством соединения на определенном участке цепи или полным обрывом электрического провода.

Что происходит в нуле и фазе при обрыве провода.

Обрыв электрического провода часто обусловлен элементарной рассеянностью мастера — забыть присоединить к определенному прибору в доме фазу тока или ноль — проще простого. Кроме того, нередки случаи отгорания нуля на подъездном щитке в связи с высокой нагрузкой на систему.

В случае обрыва соединения любого электроприбора в доме со щитком, этот прибор перестает работать — ведь цепь не замкнута. При этом не имеет значения, какой именно провод разорван — ноль или .

Аналогичная ситуация происходит, когда разрыв наблюдается между распределительным щитком многоквартирного дома и щитом конкретного подъезда — все квартиры, подключенные к щиту подъезда , окажутся обесточены.

Вышеописанные ситуации не вызывают серьезных сложностей и не представляют опасности. Они связаны с обрывом лишь одного проводника и не несут в себе угрозы безопасности электроприборов или людей, находящихся в квартире.

Самая опасная ситуация — исчезновение соединения между заземлительным контуром подстанции и средней точкой, к которой подключена нагрузка внутридомового электрощита.

В этом случае электрический ток пойдет по контурам AB, BC, CA, а общее напряжение на этих контурах — 380 В. В связи с этим возникнет очень неприятная и опасная ситуация — на одном электрощитке может вовсе не быть напряжения, так как хозяин квартиры посчитал нужным отключить электроприборы, а на другом возникнет высокое напряжение близкое к 380 вольтам. Это вызовет выход из строя большинства электроприборов, ведь номинальное напряжение работы для них — 240 вольт.

Конечно, такие ситуации можно предотвратить — существуют достаточно дорогостоящие решения для защиты от скачков напряжения. Некоторые производитель встраивают их в свои приборы.

Как определить ноль и фазу собственными силами.

Для определения нуля и фазы тока существуют специальные отвертки-тестеры.

Она работает по принципу прохождения тока низкого напряжения через тело человека, использующего ее. Отвертка состоит из следующих частей:

• Наконечник для подключения к фазовому потенциалу розетки;
• Резистор, снижающий амплитуду электротока до безопасных пределов;
• Светодиод, загорающийся при наличии потенциала фазы тока в цепи;
• Плоский контакт для создания цепи сквозь тело оператора.

Принцип работы с отверткой-тестером показан на картинке ниже.

Кроме тестовых отверток, существуют и другие способы определить, к какому контакту розетки подключена , а к какому — ноль. Некоторые электрики предпочитают пользоваться более точным тестером, используя его в режиме вольтметра.

Показания стрелки вольтметра означают:

1. Наличие напряжения 220 В между фазой и нулем

2. Отсутствие напряжения между землей и нулем

3. Отсутствие напряжения между фазой и нулем

Вообще-то, в последнем случае стрелка должна показывать 220 В, но в данном конкретном случае центральный контакт розетки не подключен к потенциалу земли.

• » win2 return false >Печать
• E-mail

Подробности Категория: Электротехника

Трехфазная система переменного тока

Электростанции вырабатывают трехфазный переменный ток . Генератор трехфазного тока представляет собой как бы три объединенных вместе генератора переменного тока, работающих так, чтобы сила тока (и напряжение) изменялась у них не одновременно, а с отставанием на 1/3 периода. Это осуществляется за счет смещения катушек генераторов на 120° одна относительно другой (рис. справа).

Каждая часть обмотки генератора называется фазой . Поэтому генераторы, которые имеют обмотку, состоящую из трех частей, называют трехфазными .

Следует отметить, что термин «фаза » в электротехнике имеет два значения: 1) как величина, которая совместно с амплитудой определяет состояние колебательного процесса в данный момент времени; 2) в смысле наименования части электрической цепи переменного тока (например, часть обмотки электрической машины).

Некоторое наглядное представление о возникновении трехфазного тока дает установка, изображенная на рис. слева.
Три катушки от школьного разборного трансформатора с сердечниками размещаются по окружности под углом 120° по отношению друг к другу. Каждая катушка соединена с демонстрационным гальванометром . В центре окружности на оси укрепляется прямой магнит. Если вращать магнит, то в каждой из трех цепей «катушка — гальванометр» возникает переменный ток. При медленном вращении магнита можно заметить, что наибольшее и наименьшее значения токов и их направления будут в каждый момент во всех трех цепях различными.

Таким образом, трехфазный ток представляет совместное действие трех переменных токов одинаковой частоты, но сдвинутых по фазе на 1/3 периода относительно друг друга.
Каждая обмотка генератора может соединяться со своим потребителем, образуя несвязанную трехфазную систему. Выигрыша от такого соединения нет никакого по отношению к трем отдельным генераторам переменного тока, так как передача электрической энергии осуществляется с помощью шести проводов (рис. справа).

На практике получили два других способа соединения обмоток трехфазного генератора. Первый способ соединения получил название звезды (рис. слева, а), а второй — треугольника (рис. б).

При соединении звездой концы (или начала) всех трех фаз соединяются в один общий узел, а от начал (или концов) идут провода к потребителям. Эти провода называются линейными проводами . Общую точку, в которой соединяются концы фаз генератора (или потребителя), называют нулевой точкой , или нейтралью . Провод, соединяющий нулевые точки генератора и потребителя, называют нулевым проводом . Нулевой провод применяется в том случае, если в сети создается неравномерная нагрузка на фазы. Он позволяет уравнять напряжения в фазах потребителя.

Нулевой провод , как правило, применяется в осветительных сетях. Даже при наличии одинакового количества ламп равной мощности во всех трех фазах равномерная нагрузка не сохраняется, так как лампы могут включаться, выключаться не одновременно во всех фазах, могут перегорать, и тогда равномерность нагрузки фаз будет нарушена. Поэтому для осветительной сети применяется соединение в звезду, которая имеет четыре провода (рис. справа) вместо шести при несвязанной трехфазной системе.

При соединении в звезду различают два вида напряжения: фазное и линейное . Сф-л/2 + 2-со5б0° = л/3 -Ц,

На практике широкое распространение получили трехфазные цепи с нейтральными проводами при напряжениях U Л = 380 В; U Ф = 220 В.

Поскольку в нулевом проводе при симметричной нагрузке сила тока равна нулю, то ток в линейном проводе равен току в фазе.
При неравномерной нагрузке фаз по нулевому проводу проходит уравнительный ток относительно малой величины. Поэтому сечение этого провода должно быть значительно меньше, чем у линейного провода. В этом можно убедиться, если включить четыре амперметра в линейные и нулевой провода. В качестве нагрузки удобно использовать обычные электрические лампочки (рис. справа).

При одинаковой нагрузке в фазах ток в нулевом проводе равен нулю и надобность в этом проводе отпадает (например, равномерную нагрузку создают электродвигатели). В этом случае производят соединение в «треугольник», которое представляет собой последовательное соединение друг с другом начал и концов катушек генератора. Нулевой провод в этом случае отсутствует.
При соединении обмоток генератора и потребителей «треугольником » фазные и линейные напряжения равны между собой,
т.е. U Л = U Ф , а линейный ток в √3 раз больше фазного тока I Л = √3 . I Ф

Соединение треугольником применяется как при осветительной, так и при силовой нагрузке. Например, в школьной мастерской станки можно включать в звезду или треугольник. Выбор того или иного способа соединения определяется величиной напряжения сети и номинальным напряжением приемников электрической энергии.
Принципиально можно соединять треугольником и фазы генератора, но обычно этого не делают. Дело в том, что для создания заданного линейного напряжения каждая фаза генератора при соединении треугольником должна быть рассчитана на напряжение, в раз большее, чем в случае соединения звездой. Более высокое напряжение в фазе генератора требует увеличения числа витков и усиленной изоляции для обмоточного провода, что увеличивает размеры и стоимость машин. Поэтому фазы трехфазных генераторов почти всегда соединяют звездой. Двигатели же иногда в момент пуска включают звездой, а затем переключают на треугольник.

Трёхфазное напряжение – это система электрического питания, где используются три фазные линии, со сдвигом по фазе 120 градусов. Это обеспечивает равномерные условия для многих приложений, повышается эффективность.

Возникновение концепции трёхфазного напряжения

Отцом трёхфазного напряжения считают Доливо-Добровольского в России и Николу Теслу – в остальном мире. События, относящиеся к эпохе возникновения предмета спора, происходили в 80-е годы XIX века. Никола Тесла продемонстрировал первый двухфазный двигатель, работая на компанию, где налаживал электрические установки разнообразного назначения. Заинтересованность явлением электризации шерсти домашнего кота привела учёного к великим открытиям. Прогуливаясь в парке с приятелем, Никола Тесла осознал, что сумеет реализовать на практике теорию Араго о вращающемся магнитном поле, причём понадобятся:

1. Две фазы.
2. Сдвиг между ними на угол 90 градусов.

Чтобы показать великое значение открытия, заметим, что трансформатор Яблочкова в указанное время не обрел массовой известности, а опыты Фарадея по магнитной индукции благополучно забыли, записав лишь формулу закона. Мир не хотел знать про:

• переменный ток;
• фазу;
• реактивная мощность.

Генераторы (альтернаторы) и динамо спрямляли напряжение при помощи механического коммутатора. Подобным образом прозябала вся скудная на тот момент отрасль электричества. Эдисон лишь начинал изобретать, никто пока толком не знал про . Кстати, в РФ считают, что устройство изобрёл Лодыгин.

Идея Теслы выглядела революционной, неизвестным оставалось, как получить две фазы с заданным межфазным сдвигом. Молодого учёного мало интересовал вопрос. Он читал про обратимость электрических машин и излучал уверенность, что легко построит генератор, соответствующим образом расположив обмотки. По приводу затруднений не возникало. На начало 80-х годов активно использовался пар, демонстрационную модель предполагалось питать от динамо.

Тесла не задавался необходимостью получить определённую частоту. Исследования не проводились, требовалось просто заставить ротор вращаться. Идея реализовалась через токосъёмные кольца. На тот момент коллекторные двигатели постоянного тока снабжались подобными контактами, вывод Теслы неудивителен. Интереснее объяснить выбор количества фаз.

Преимущество трёх фаз

экспериментаторы в голос утверждают о преимуществе трёх фаз перед двумя, но требуется объяснение. Сразу лезут в голову мысли про КПД, вращающий момент и прочее. Но Тесла рисовал в блокнотике сотни конструкций, очевидно, сумел бы расставить полюса, чтобы добиться нужных параметров. Вывод – дело не в конструкции приборов.

Сейчас напряжение 380 В передаётся лишь по трём проводам. Этого нельзя было добиться в первоначальном варианте Николы Теслы. В 1883 году Эдисон массу сил потратил на попытки использовать трёхжильный провод. Очевидно, слышал о демонстрации, устроенной Николой Теслой, и понял опасность ситуации. В цивилизованном мире основную прибыль получает владелец патента, зачем известному изобретателю вытаскивать на свет способного инженера?

Логика Эдисона проста: пользователи увидят, что трёхжильные кабели более дешёвые, нежели четырёхжильные, и откажутся от использования новинок Николы Теслы. Несложно догадаться, что хитроумный план изобретателя цоколя для лампочек накала провалился. И с треском. А виной стал… Доливо-Добровольский. Система Николы Теслы для создания двух фаз требовала наличия четырёх проводов. Одновременно Доливо-Добровольский предлагал передать больше энергии посредством трёх.

Дело здесь в симметрии. Линейные напряжения 380 В в каждый момент оставляют альтернативу для выбора. К примеру, ток с первой фазы способен утечь на вторую или третью. В зависимости от присутствия подходящего потенциала. В результате получается баланс. Если объединить две фазы системы Николы Тесла, получится винегрет. Как следствие, нейтраль в системе Доливо-Добровольского допустимо убрать, если нагрузка симметричная — как часто происходит на практике.

В результате между проводами получается больший вольтаж, что снижает по каждому проходящий ток при прежней мощности. Причём удаётся порой использовать лишь три линии, сказанное касается большинства предприятий. Очевидны выгоды и при создании местных подстанций: нейтраль вторичной обмотки заземляется тут же, не нужно тянуть лишний провод от гидроэлектростанции. Указанные причины стали преимуществами сетей трёхфазного напряжения, сегодня доминирующие. Провода Теслы легко модернизируются на три фазы.

Причина проигрыша Эдисона

Часто встречается мнение, что система Теслы оказалась лучше, поэтому Эдисон проиграл. Сложно сказать, сколько долларов потерял последний, но Николу обвёл по современным меркам на 4,5 млн. долларов. Инфляция! Авторы склонны считать, что Эдисон получил своё. Никола Тесла умел доказать преимущества постоянного тока. К примеру, последний меньше склонен коронировать на проводах, амплитуда не содержит резких выбросов.

Сегодня доказано, что постоянный ток на дальние расстояния передавать выгоднее. Это исключает из рассмотрения реактивные сопротивления сети – индуктивность и ёмкость. Что значительно снижает нестабильную реактивную мощность. XXI век способен стать вторым рождением постоянного тока для передачи его на дальние расстояния. Но смех вызывает неумение Эдисона передавать энергию. Тесла вправе был помочь, тогда приборы постоянного тока сегодня использовались бы наравне с потребителями переменного. Для коллекторных двигателей это лучше – растут КПД и крутящий момент.

Выходит, постоянный ток выгодно передавать. Эдисон попросту не смог найти правильного решения, пытался взять задачу нахрапом, не погружаясь в тылы. Эдисон был чистым практиком и не умел найти столь ухищрённых решений, как преобразователи. А ведь все генераторы середины XIX века имели встроенный коммутатор для спрямления. Оставалось лишь подключить к линии, а на приёмной стороне провести преобразование. И все! Никола блестяще наказал Эдисона, доказывая наличие в мире некой силы, управляющей ходом истории.

переменный ток избрали по причине наличия мощного средства для передачи. Речь о трансформаторе. Впервые сконструированный в 1831 году (либо раньше) Майклом Фарадеем, этот незаменимый элемент современной техники остался без заслуженного внимания. Интерес к устройству вернул Генрих Румкорф пятнадцатью годами позднее, использовав динамо для получения разряда в искровом промежутке. Повышающий трансформатор значительно усиливал эффект. Это прямиком открыло учёным путь к постановке опытов, но суть преобразования не получила заслуженного внимания.

Вместо этого учёные упорно бились над постоянным током. Создавая для него двигатели, приборы освещения и генераторы. Удивительно, зная об обратимости электрических машин, не придумали раньше, как создать униполярный мотор, стоящий сегодня в ручных миксерах и блендерах. Фактически двигатели бытового назначения однофазные. И лишь маленькая часть работает на постоянном токе.

Укажем неявное преимущество. У постоянного тока выше предел безопасности. Возможным видится сделать промышленные сети безвредным для людей. Рассмотрим утверждение подробнее, доводы не очевидны неискушённому читателю.

Почему постоянный ток безопаснее

Прожжённые электрики говорят, что удар током 220 В не слишком опасен, главное – не попасть под линейное трёхфазное напряжение. Оно выше примерно в корень из трёх раз (в пределах 1,7). Линейным называется напряжение между двумя фазами. За счёт сдвига между ними в 120 градусов получается указанный любопытный эффект. Невежды спрашивают, какая разница при сдвиге 90 градусов. Ответ дан вначале – три фазы образуют симметричную систему. Со сдвигом 90 понадобилось бы четыре.

В результате каждым линейным напряжением питают по полюсу, что существенно упрощает их размножение, когда требуется достичь большой мощности. К примеру, в тяговых двигателях пароходов, где требуется чрезвычайно плавно изменять усилие и приходится применять вращения вала. Случается, трёх и даже шести полюсов оказывается мало. Лишь коллекторному двигателю пылесоса достаточно двух.

Итак, между фазами имеется 308 В. Безопасным выглядит, если повысить частоту линии передач до 700 Гц. Тесла установил, что с указанного значения ярко проявляется скин-эффект, ток не проникает глубоко в тело. Следовательно, не наносит существенных повреждений человеку. Учёный демонстрировал языки молний на теле при гораздо больших напряжениях и говорил, что это полезно для здоровья, здорово очищает кожу.

Частота 700 Гц (или выше) не пущена в обиход — при этом существенно увеличивались потери трансформаторов. На момент принятия решения о номиналах первой ГЭС переменного тока не существовало наработок по изготовлению электротехнических материалов. Подробнее предлагаем прочитать в теме . Нет надобности дублировать информацию. По причине отсутствия нужных материалов потери на перемагничивание сильно росли с увеличением частоты. Сегодня подобное не вызывает затруднений на уровне технологии.

Встаёт сложность – экранирование. В годы первых попыток передачи энергии не знали об излучении. Радио делало первые шаги в 90-х годах XIX века. В действительности рост частоты сопровождается резким повышением выброса энергии в пространство. И провода требовалось экранировать, это дорого, требует наличия мощных диэлектриков. Не факт, что современные сети сумели бы решить задачу.

Тесла предлагал передавать энергию через эфир. Для чего построил башню Ворденклиф. Но… промышленники оказались заинтересованы в продаже меди на изготовление проводов и на этом основании отказали учёному в финансировании. Но главное — грядёт время, когда трёхфазное напряжение уйдёт в небытие или будет получаться из преобразователей, и сам Тесла даст ответ, как это сделать.

Точнее, ответ дадут многочисленные патенты и идеи изобретателя. Недаром записи были немедленно изъяты после смерти учёного и тщательно засекречены. Рекомендуем взяться за изучение . Пора мечтать, что машины станут ездить на растительном масле, не загрязняя окружающую среду отвратительным дымом и гарью. Обратите внимание, что все секреты лежат на поверхности и ждут желающего их раскрыть. Возможно, кто-то из читателей сумеет сделать это первым?

В настоящее время во всем мире получила наибольшее распространение трехфазная система переменного тока .

Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода(φ =2π /3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током .

Почти все генераторы, установленные на наших электростанциях, являются генераторами трехфазного тока . По существу, каждый такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Графики зависимости от времени ЭДС, индуцированных в обмотках якоря генератора трехфазного тока

Как осуществляется подобный генератор легко понять из схемы на рис. 2.

Рис. 2. Три пары независимых проводов, присоединенных к трем якорям генератора трехфазного тока, питают осветительную сеть

Здесь имеются три самостоятельных якоря, расположенных на статоре электрической машины и смещенных на 1/3 окружности (120 о). В центре электрической машины вращается общий для всех якорей индуктор, изображенный на схеме в виде .

В каждой катушке одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 периода друг относительно друга, ибо индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей.

Каждая обмотка трехфазного генератора является самостоятельным генератором тока и источником электрической энергии. Присоединив провода к концам каждой из них, как это показано на рис. 2, мы получили бы три независимые цепи, каждая из которых могла бы питать те или иные электроприемники, например .

В этом случае для передачи всей энергии, которую поглощают , требовалось бы шесть проводов. Можно однако, так соединить между собой обмотки генератора трехфазного тока, чтобы обойтись четырьмя и даже тремя проводами, т. е. значительно сэкономить проводку.

Первый из этих способов, называется соединением звездой (рис. 3).

Рис. 3. Четырехпроводная система проводки при соединении трехфазного генератора звездой. Нагрузки (группы электрических ламп I, II, III) питаются фазными напряжениями.

Будем называть зажимы обмоток 1, 2, 3 началами, а зажимы 1″ , 2″ , 3″ — концами соответствующих фаз.

Соединение звезд заключается в том, что мы соединяем концы всех обмоток в одну точку генератора, которая называется нулевой точкой или нейтралью , и соединяем генератор с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя так называемыми линейными проводами , идущими от начала обмоток 1, 2, 3, и нулевым или нейтральным проводом , идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называется четырехпроводной .

Напряжения между нулевой точкой и началом каждой фазы называют фазными напряжениями , а напряжения между началами обмоток, т, е. точками 1 и 2, 2 и 3, 3 и 1, называют линейными . Фазные напряжения обычно обозначают U1 , U2 , U3 , или в общем виде U ф, а линейные напряжения — U12, U23 , U31 , или в общем виде U л.

Между амплитудами или действующими значениями при соединении обмоток генератора звездой существует соотношение U л = √3 U ф ≈ 1,73U ф

Таким образом, например, если фазное напряжение генератора U ф = 220 В, то при соединении обмоток генератора звездой линейное напряжение U л — 380 В.

В случае равномерной нагрузки всех трех фаз генератора, т. е. при приблизительно одинаковых токах в каждой из них, ток в нулевом проводе равен нулю . Поэтому в этом случае можно нулевой провод упразднить и перейти к еще более экономной трехпроводной системе. Все нагрузки включаются при этом между соответствующими парами линейных проводов.

При несимметричной нагрузке ток в нулевом проводе не равен нулю, но, вообще говоря, он слабее, чем ток в линейных проводах. Поэтому нулевой провод может быть тоньше, чем линейные.

При эксплуатации трехфазного переменного тока стремятся сделать нагрузку различных фаз по возможности одинаковой. Поэтому, например, при устройстве осветительной сети большого дома при четырехпроводной системе вводят в каждую квартиру нулевой провод и один из линейных с таким расчетом, чтобы в среднем на каждую фазу приходилась примерно одинаковая нагрузка.

Другой способ соединения обмоток генератора, также допускающий трехпроводную проводку — это соединение треугольником, изображенное на рис. 4.

Рис. 4. Схема соединения обмоток трехфазного генератора треугольником

Здесь конец каждой обмотки соединен с началом следующей, так что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода присоединены к вершинам этого треугольника — точкам 1, 2 и 3. При соединении треугольником линейное напряжение генератора равно его фазному напряжению : U л = U ф.

Таким образом, переключение обмоток генератора со звезды на треугольник приводит к снижению линейного напряжения в √3 ≈ 1,73 раза . Соединение треугольником также допустимо лишь при одинаковой или почти одинаковой нагрузке фаз. Иначе ток в замкнутом контуре обмоток будет слишком силен, что опасно для генератора.

При применении трехфазного тока отдельные приемники (нагрузки), питающиеся от отдельных пар проводов, также могут быть соединены либо звездой, т. е. так, что один конец их присоединен к общей точке, а оставшиеся три свободных конца присоединяются к линейным проводам сети, либо треугольником, т. е. так, что все нагрузки соединяются последовательно и образуют общий контур, к точкам 1, 2, 3 которого присоединяются линейные провода сети.

На рис. 5 показано соединение нагрузок звездой при трехпроводной системе проводки, а на рис. 6 — при четырехпроводной системе проводки (в этом случае общая точка всех нагрузок соединяется с нулевым проводом).

Рис. 7. Соединение нагрузок треугольником при трехпроводной системе проводки

Практически важно иметь в виду следующее. При соединении нагрузок треугольником каждая нагрузка находится под линейным напряжением, а при соединении звездой — под напряжением, в √3 раз меньшим. Для случая четырехпроводной системы это ясно из рис. 6. Но то же имеет место в случае трехпроводной системы (рис. 5).

Между каждой парой линейных напряжений здесь включены последовательно две нагрузки, токи в которых сдвинуты по фазе на 2 π /3. Напряжение на каждой нагрузке равно соответствующему линейному напряжению, деленному на √3 .

Таким образом, при переключении нагрузок со звезды на треугольник напряжения на каждой нагрузке, а следовательно, и ток в ней повышаются в √3 ≈ 1,73 раза. Если, например, линейное напряжение трехпроводной сети равнялось 380 В, то при соединении звездой (рис. 5) напряжение на каждой из нагрузок будет равно 220 В, а при включении треугольником (рис. 7) будет равно 380 В.

При подготовке статьи использовалась информация из учебника физики под редакцией Г. С. Ландсберга.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

трансформатор своими руками, переходник, схемы

Некоторые профессиональные электроприборы имеют повышенную номинальную мощность, для достижения которой стандартного бытового напряжения домашней сети в 200 В не достаточно. В этой статье рассказывается о том, как преобразовать напряжение из 220 в 380 В, какие устройства для этого используются, а также какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе.

Возможно ли сделать из 220В 380В

На различных промышленных предприятиях или в помещениях со специальным функционалом генераторы выдают в основном трёхфазный ток, что позволяет увеличить его напряжение в несколько сотен раз при использовании особого оборудования. По установкам ДЭП энергия подаётся потребителям, но перед этим она должна попасть на силовой трансформатор, который увеличит напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции энергия будет перемещаться на потребительскую линию.

Подключение двигателя

На трех фазах ток передается таким образом, что его частички движутся по перпендикулярным траекториям. Внутри проводника величина напряжения 380 Вольт, а между фазами — 220 Вольт, что является нормальным показателем для жилых помещений. Учитывая, что подавляющее большинство квартир электрифицируются по однофазной схеме, две недостающие фазы можно завести в помещение с ближайшего распределительного щита.

Внимание! На сегодняшний день на рынке доступно множество преобразователей, способных повысить мощность электрического тока. Но при работе с ними необходимо придерживаться определённых правил безопасности.

Многих обывателей, не изучавших особенности преобразования электрического тока, волнует вопрос, как из 380 вольт получить 220 вольт и наоборот, какие типы переходников необходимо при этом использовать? Cовременный рынок электротехники предлагает массу устройств для преобразования напряжения. В зависимости от мощности подключаемого оборудования, каждый потребитель может выбрать как простой бытовой инвертор, так и высокотехнологичную промышленную установку.

Способы преобразования энергии

В данном разделе описаны основные методы преобразования 220 Вольт в увеличенную трёхфазную энергию с напряжением 380 В. Существует множество способов, однако опытные специалисты выделяют только пять основных:

• Использование электрического преобразователя энергии;
• Использование трансформаторов тока;
• Преобразование тока из двухфазного в трёхфазный;
• Применение трёхфазного мотора в роли генератора;
• Использование преобразователя конденсаторного плана.

Инвертор напряжения

Преобразователь энергии

Одно из самых простых устройств для моментального преобразования энергии – это инвертор, устройство, повышающее номинальное напряжение в сети до требуемых показателей, величина которых зависит от технических характеристик конкретного прибора.

Бытовые инверторы формируют стабильное напряжение и не требуют специальных навыков при эксплуатации. К сожалению, мощность подобных приборов невысока, но в то же время они подходят почти для всех трёхфазных бытовых устройств.

Подключение звездой и треугольником

Внутри прибор оснащен опцией защиты от скачков напряжения и коротких замыканий, что позволяет стабилизировать частоту подачи тока, исключив внезапное изменение амплитуды в электрической цепи, нередко приводящее к поломкам.

Внимание! Постоянная энергия с минимумом перепадов напряжения получается благодаря принципу действия преобразователя. Первым делом, он обеспечивает снижение частотности переменного тока, после чего формирует трёхфазное напряжение с необходимой частотой.

Способ применения трех фаз

При стандартном инженерном оснащении в распределительных этажных щитах подключено три фазы, но в каждое обособленное жилое помещение заводится лишь одна из них.

Щитки, как правило, устанавливают в коридорах, либо на лестничных клетках, откуда можно подвести в помещение две дополнительные фазы, однако для этого необходимо заручиться письменным разрешением эксплуатирующих служб.

Документ на подведение двух фаз можно запросить у энергоснабжающей организации или согласовать с управляющей компанией дома. Также необходимо установить трёхфазный прибор для коммерческого учета электроэнергии.

Схема преобразования

Как делается преобразователь из 220в в 380 самостоятельно с помощью трансформатора

Преобразователь энергии – одно из самых распространенных устройств, которое может применяться как новичками, так и опытными мастерами. При помощи трансформаторов можно добиться любого напряжения в пределах допустимого ресурса устройства, в том числе и 380 Вольт. Что касается использования конденсатора для накопления энергии, то его необходимость всегда остаётся на усмотрение самого потребителя.

Для того, чтобы обеспечить стабильное электропитание на трёх фазах, следует использовать специальный трёхфазный трансформатор. Основная функция агрегата, помимо изменения напряжения, – это преобразование однофазного тока в трехфазный. Подобные приборы в ассортименте представлены в большинстве магазинах электротехники.

Катушки преобразователя напряжения скреплены треугольным зажимом. Напряжение будет подаваться на обе первичные катушки напрямую, а на последнюю с помощью накопительного устройства. Конденсатор должен выбираться исходя из 7 мкФ, которые приходятся на каждые 100 Ватт мощности.

Процесс работы без конденсатора

Внимание! Важно, чтобы минимальная заводская мощность прибора была не менее 400 Ватт. Кроме того, следует учесть, что подобные устройства запрещено переводить в рабочий режим без нагрузки.

Если подобное случается, то требуемое напряжение будет достигнуто, но мощность электромотора при этом будет понижена, а коэффициент полезного действия, в свою очередь, начнёт резко стремиться к нулю.

Меры безопасности

Основные правила безопасности при преобразовании энергии:

• 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 в 380 своими руками с конденсатором

Внимание! Нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе это может привести не только к выходу из строя бытовых приборов, но и к возгоранию, порче проводки и щитка оборудования.

Подобной работой должен заниматься только опытный электромонтер, либо человек, обладающий достаточными познаниями в электрике. Чтобы понять, как с 380 взять 220, необходимо изучить принцип действия всех приборов для преобразования энергии. Опытные мастера рекомендуют применять только трансформаторы или двигатели с конденсаторами. С данными устройствами сможет справиться даже новичок, при соблюдении всех правил безопасности.

Устройство защитного отключения

Итак, было расмотрено несколько методик преобразования тока. В заключении необходимо отметить, что процесс это достаточно сложный. В некоторых случаях необходимо специальное разрешение и допуск для работы. Некачественно выполненная работа может привести к КЗ и пожарам, нарушению целостности изоляции. Считается, что для подключения стандартных электроприборов в квартирах достаточно 220 В.

Трехфазное электрическое снабжение однофазной сети

Как вы можете знать, в месте, в котором проводится индивидуальная застройка, зачастую такие аппараты, которые позволяют обеспечить электроснабжением большую территорию уже не справляются с поставленными задачами. Связано это с тем, что с течением времени возрастает и общая нагрузка. Конечно, многие могут логически додумать, что в связи с развитием технологий как раз-таки возрастает эта нагрузка. Именно поэтому устройства электрического снабжения сейчас «захлёбываются» и сбрасывает своё напряжение до 170 В. А в связи с этим устройства работают не на полной мощности, что может пагубно влиять на общую работу во время застройки в целом.

Варианты обеспечения стабильным электропитанием?

Конечно же из этой ситуации есть несколько выходов. Во-первых, можно подключить к системе энергоснабжение специальное устройство под названием КТП. Комплексные трансформаторные подстанции смогут работать при 60, 100 и 160 киловаттах, что значительно упрощает поставленную задачу. Так как этой мощности довольно много, и даже не только для индивидуальных застройщиков устройство сможет работать без перебоев. Часто в таких устройствах разработчик делает несколько дополнительных входов для подключения, чтобы соседние товарищества тоже смогли подключить эту систему. Всё равно её мощность слишком большая для одной застройки. Стоит отметить, что цена за каждый киловатт мощности стоит от 3000-10000 гривен.

Для кого-то может показаться более простым решением то, что можно посчитать общие мощности приборов, которые в теории могут быть подключены в систему, сделать запас в половину мощности с расчётом на будущее. Это сильно помогло бы предугадать финансовое положение дел и подобрать оптимальный для себя вариант. Человек после того, как подсчитал необходимую мощность и свои денежные средства, владея трансформатором, предлагает ему свою цену. После взаимной договорённости все остаются в плюсе и при своём.

Какие могут ждать сюрпризы потребителей частных электросетей?

1. В том случае, если установленная электрическая проводка в вашем доме уже рассчитана на однофазное подсоединение устройств, а в нашем случае вам предлагают трёхфазное. Но из этой ситуации есть выход. Вам нужно всего лишь приобрести АПФ, то есть устройство, которое сможет автоматически переключать фазы. Но полностью ли решает это наши проблемы?
2. Также стоит вспомнить тот факт, что во время подключения трёхфазного тока с мощностью 12 киловатт, в каждой фазе образовывается одна третья от общей мощности. То есть, если взять одну третью от 12 киловатт, то на выходе мы получим около 4 киловатт, что довольно мало, так как многим потребителям нужно всего лишь однофазное подключение. После этого остаётся лишь один вариант – договориться на большее количество мощности, и это решит нашу проблему.

Но в том случае, если речь идёт о финансовой составляющей, то тут уже всё сложнее.

Можно отметить две основополагающие проблемы:

1. Вам приходится заплатить за ту мощность, которую вы не будете использовать, так как вы не можете оплатить такое её количество, которое бы смогло бы покрыть ваши требования без излишков. К тому же сейчас тарифы только продолжают расти.
2. Зачастую трёхфазное подключение просто невозможно реализовать в некоторых ситуациях.

Можно решить эту проблему путём покупки УПС с топологией Онлайн. Например, фирма Powercom имеет в своём арсенале множество интересных моделей. Серия Vanguard в нашем случае может решить все проблемы. УПС способен изменять трёхфазную сеть в однофазную путём фильтрации напряжения из 380 Вольт в 220. Во время работы вся мощность, которая передаётся в 1-фазную сеть, сможет симметрично разделяться по всем фазам.

Цена такого типа электроснабжения?

Чтобы приобрести решение для застройщика, если мы будем рассматривать количество мощности в 7 киловатт, то на пересчёт это выйдет около 3500 долларов. Конечно же это довольно большие деньги, но стоит учитывать, что вы потратите гораздо меньше, если бы вы решили переплачивать за лишние 12 киловатт трёхфазного тока. Сами подумайте, что это гораздо выгодней.

1. Фоновое электрическое снабжение будет гарантировано в области 5-10 минут во время полной загруженности системы. Понятное дело, что этого времени мало для того, чтобы приготовить баню к процедурам, но вполне хватает, чтобы спокойно выйти на улицу в нужной одежде и включить генератор.
2. Качественное питание всех потребителей вам также обеспечено. В любом случае вы можете исключить перепады энергии и изменение частоты волн и их формы.
3. Полная защита всех потребителей в сети электрического питания. Покупка УПС заменит вам другие устройства в этом плане, и вы заплатите гораздо меньше.
4. Соблюдены все технические требования для эксплуатирования котельного оборудования.

В чем отличие трёхфазного напряжения от однофазного? | Лампа Эксперт

Практически каждый из наc слышал понятия «однофазный» и «трехфазный», но далеко не все представляют себе, чем эти понятия отличаются друг от друга. Сегодня мы выясним, чем однофазное напряжение отличается от трехфазного и в каких сферах предпочтительнее использовать ту или иную схему питания.

Однофазное напряжение

Начнем с одной фазы. Как известно, в наших розетках присутствует переменное напряжение величиной 220 (по новым стандартам 230) В и частотой 50 Гц. Подается оно по двум проводам – фазному и нулевому. Первый находится под напряжением, второй заземлен на подстанции. Логично предположить, что при подключении нагрузки, ток будет течь в направлении от фазного провода к нулевому.

Но это не совсем так. Точнее, совсем не так. Напряжение на фазном проводе сначала поднимается относительно нулевого до величины 220 В, а потом становится ниже на 220 В относительно него же. В этом случае говорят, что напряжение «меняет полярность или потенциал». Получается, что потенциал на фазном проводе сначала выше относительно земли, потом ниже. В результате ток течет сначала в одну сторону, потом в другую. Отсюда и понятие «переменный». А 50 Гц означает, что смена полярности на фазном проводе происходит с частотой 50 раз в секунду.

Важно! На самом деле напряжение на фазном проводе повышается и понижается относительно нулевого провода на величину 311 В. Это так называемое амплитудное или мгновенное значение Um. А 220 В, к которому мы привыкли и которое показывает вольтметр, – это действующее, грубо говоря, усредненное значение (Uд). Ведь напряжение изменяет полярность не мгновенно, а плавно, по синусоиде. Но для понимания процесса это несущественно.

Осциллограмма переменного тока

Осциллограмма переменного тока

Трехфазное напряжение

Трехфазная сеть состоит из четырех проводов – одного нулевого и трех фазных. Каждая фаза трехфазной сети ведет себя точно так же, как описано выше. Напряжение на фазном проводе плавно изменяет полярность с частотой 50 раз в секунду. Величины напряжения при этом остаются такими же, и действующее напряжение между каждой из фаз и нулевым проводом составляет все те же 220 (230) В.

В чем тогда разница, взять 3 розетки – вот и трехфазная сеть?.. А разница в том, что смена полярности в фазах настоящей трехфазной сети сдвинута во времени одна относительно другой. Если мы возьмем осциллограммы, снятые с трех фаз, и наложим их друг на друга, то получим следующую картину:

Осциллограмма трехфазной сети переменного тока

Осциллограмма трехфазной сети переменного тока

Нетрудно заметить, что фазы сдвинуты одна относительно другой на треть периода, то есть идут как бы одна за другой. Если мы возьмем три розетки из одной однофазной сети, то такую картину мы, конечно, не получим.

Есть и еще одна особенность трехфазной сети. Если измерить напряжение между двумя любыми фазами, то мы получим 380 (по новым стандартам 400) В! Происходит это все из-за того же сдвига фаз. Когда на одной фазе напряжение максимальное (310 относительно нуля), на любой другой фазе оно имеет противоположный знак и величину порядка 150 В – это хорошо видно из приведенного выше графика. 310 + 150 = 460 В. Но если внимательно изучить рисунок, то можно найти момент, где разница напряжений между фазами имеет еще большую величину. Максимальная же цифра будет 537 вольт – это мгновенное (амплитудное) значение. А вольтметр нам покажет действующее – 380 В. Эти оба напряжения называются межфазными или линейными.

Результат сложения напряжений двух фаз F1 и F2 даст 537 В мгновенного и 380 В действующего напряжений

Результат сложения напряжений двух фаз F1 и F2 даст 537 В мгновенного и 380 В действующего напряжений

Интересно! Если мы возьмем ноль и одну из фаз, то получим обычную однофазную сеть с действующим напряжением 220 В, которое называется фазным. Именно так и делают электросети, питая наши квартиры. В дом заводится трехфазная сеть, а квартиры подключаются к нулю и одной из фаз, распределяя нагрузку равномерно по всем трем фазам. Таким образом, из трехфазной сети можно получить три однофазные, но из трех однофазных, взятых из одного источника, никак не сделать трехфазную.

Трехфазная сеть – лучше или хуже?

Для начала рассмотрим финансовую часть вопроса. При использовании однофазной сети мы экономим на кабеле – 2 жилы вместо четырех. Дополнительная экономия на системах защиты. Однофазный автомат, УЗО и другие системы коммутации и защиты стоят много меньше трехфазных собратьев. Кроме того, при однофазном питании существенно упрощается конструкция оборудования – не нужны трехфазные трансформаторы и преобразователи, нагреватели и электродвигатели.

Но все это хорошо, пока потребляемая оборудованием мощность не достигнет определенных границ. При энергопотреблении выше 12 кВт однофазная сеть начинает «буксовать». Потери при передаче энергии, к примеру, по однофазной схеме будут в 6 раз превышать потери трехфазных линий.

Именно поэтому мощные генераторы, трансформаторы и линии электропередач как высоковольтные, так и низковольтные, строятся по трехфазной схеме. Мощные потребители обычно тоже питаются трехфазным напряжением. Это позволяет увеличить КПД и силовые характеристики того же двигателя и устранит так называемый «перекос фаз».

Интересно! Автомобильные генераторы тоже трехфазные. Такой подход позволил существенно уменьшить массогабаритные показатели устройства, сохранив достаточно высокую его мощность.

Жилые дома, как было отмечено выше, тоже питаются по трехфазной линии, хотя потребители получают лишь одну – домовой электрик просто «разбрасывает» квартиры по разным фазам, используя общий ноль. Ну и, конечно, все высоковольтные линии электропередач выполняются по трехфазной схеме.

Вот мы и выяснили, чем отличается однофазная сеть от трехфазной. После прочтения этой статьи, думается, вопросов по этой теме не останется даже у самого неподготовленного в плане электрики посетителя нашего ресурса.

Однофазный или Трехфазный | Стабилизатор 220

Чтобы определиться с типом стабилизатора, нужно знать тип напряжения вашей сети, однофазная или трехфазная

Однофазная сеть – сеть с одним фазным проводом (с нагрузкой) и одним нулевым. Такая сеть имеет номинал мощности 220В.

Трехфазная сеть – сеть, состоящая из трех однофазных проводов (с нагрузкой) и одного нулевого. Сеть с номиналом мощности 380В. При этом на каждой из трех фаз номинальная мощность в 220В. 

По типу напряжения стабилизаторы делятся на: однофазные (220 В) и трехфазные (380 В).
Однофазный стабилизатор – стабилизатор, подключаемый к однофазной сети с одним фазным и одним нулевым проводами с номинальной нагрузкой 220В. Они бывают электромеханическими и цифровыми.
Трехфазный стабилизатор – стабилизатор, подключаемый к трехфазной сети с тремя фазными и одним нулевым проводами, с номинальной нагрузкой в 380В. Они бывают только электромеханические и состоят из трех однофазных стабилизаторов одинаковой мощности, соединенных общей цепью. 

В однофазной сети нужен однофазный стабилизатор без других вариантов, достаточно определиться какого вида стабилизатор нужен – цифровой или электромеханический по колебаниям сети, определиться с видом исполнения напольный или настенный и правильно посчитать мощность потребителей. 

В трехфазной сети есть несколько вариантов подключения стабилизатора, можно подключить один трехфазный стабилизатор или подключить три однофазных стабилизатора, по одному стабилизатору на каждую фазу. 
Далее мы рассмотрим более подробно оба варианта подключения к трехфазной сети, плюсы-минусы и варианты исполнения. 

Первый вопрос который нужно задать, это будет ли у Вас трехфазный потребитель. Если «да» то следует выбирать трехфазный стабилизатор. Если же не планируется использование трехфазного потребителя то можно использовать как один трехфазный, так и несколько однофазных стабилизаторов. При чем можно поставить как три однофазных стабилизатора на каждую фазу так скажем и один или два стабилизатора на самые потребляемые направления. Причем компоновка однофазных стабилизаторов может быть различной как по мощности на каждую фазу, так и варианты их исполнения и вид стабилизатора. 
Например:
1 фаза – 10 кВт (Цифровой стабилизатор напольный), 2 фаза – 8 кВт (Электромеханический стабилизатор), 3 фаза – 12 кВт (Цифровой стабилизатор настенный). Общая мощность 30кВт которую Вы распределили исходя из потребителей по каждой фазе.
Тогда как трехфазный номиналом те же 30 кВт будет иметь вид:
1 фаза – 10 кВт (Электромеханика), 2 фаза – 10 кВт (Электромеханика), 3 фаза – 10 кВт (Электромеханика). При чем на одной фазе в 12 кВт мы получаем перегруз стабилизатора что как следствие может привести к частому перегреву и отключению, а возможно и к более быстрому выходу из строя стабилизатора. Соответственно придется брать более мощный трехфазный стабилизатор. 

Преимущества подключения трех однофазных стабилизаторов в трехфазной сети:
— можно подобрать стабилизаторы индивидуальной мощности на каждую фазу.
— можно подобрать индивидуальный тип и вид стабилизатора в зависимости от ситуации на каждой из фаз.
— цена, в большинстве случаев, трех однофазных стабилизаторов дешевле нежели одного трехфазного.
— транспортировка однофазных стабилизаторов более удобна.
— при сервисном обслуживание вам достаточно отключить только тот стабилизатор который нуждается в обслуживание.
— не потребуется подключения к трехфазной сети что как правило могут сделать только специалисты.
Недостатки подключения трех однофазных стабилизаторов в трехфазной сети:
— возможность подключения трехфазного потребителя существенно ограниченна, а в большинстве случаев не возможна. 

Преимущества подключения трехфазного стабилизатора в трехфазной сети:
— возможность подключения трехфазного потребителя.
Недостатки подключения трехфазного стабилизатора в трехфазной сети
— трехфазные стабилизаторы бывают только электромеханическими что при частых скачках напряжения не очень хорошо.
— более сложная транспортировка. Перевозить стабилизаторы нужно только в вертикальном положении! они имеют более существенный вес и габариты.
— нету возможности распределить мощность по фазам исходя из потребителей мощности на каждой фазе, и как следствие избежать перекоса фаз.

 

В некоторых очень редких случаях систему электропитания можно составить из нескольких различных по мощности однофазных и трехфазных стабилизаторов.

 

Расчет вращающегося фазового преобразователя

Тип оборудования	Тип нагрузки	Примечания к размерам
~ А ~
Вентилятор / воздуходувка	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Воздушный компрессор — поршневой	Очень жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Воздушный компрессор — Винтовой	Очень жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Кондиционер — компрессор	Жесткий
Шнек — Сухой материал	Жесткий
Шнек — влажный материал	Очень жесткий
Автоподъемник — механический	Жесткий
Автоподъемник — гидравлический	Жесткий
~ В ~
Пресс-подборщик	Жесткий	Обычно гидравлический
Зарядное устройство	Индуктивный
Бендер	Жесткий
Обвязочная машина	Средний
Воздуходувка	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Сверлильный станок	Средний
Тормоз	Жесткий
Буфер	Легкий / Средний
~ C ~
Автомойка	Жесткий	Насосные двигатели и воздуходувки
Центральная ось	Средний / Жесткий	Подкачивающий насос и моторы поворотных колес
Кофемолка	Средний
Холодная пила / отрезная пила	Средний / Жесткий	Многие двухскоростные
Компактор	Жесткий	Обычно гидравлический
Устройство для изготовления бетонных блоков	Средний
Бетономешалка	Жесткий
Конвейер	Жесткий	Пускается под нагрузкой
Дробилка	Жесткий
~ D ~
Высекательный пресс	Жесткий
Посудомоечная машина	Средний
Устройство открывания двери	Средний	Пускается под нагрузкой
Тестомесильная машина	Средний / Жесткий	Стартовая нагрузка определяется постоянством перемешивания материала
Сверлильный пресс	Легко
Оборудование для химической чистки	Жесткий
Сушилка	Средний / Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Пылесборник	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
~ E ~
Кромкооблицовочный станок	резистивный / средний	Нагревательные элементы и двигатели
Электроэрозионный станок	резистивный
Лифт	Очень жесткий
Вышивальная машина	Средний
Гравировальный станок	Средний
Вытяжной вентилятор	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Вытяжка — прачечная	Жесткий
~ F ~
Вентилятор	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Нагрузки на маховик	Жесткий	Пуск с высокой инерцией
Фальцевальная машина	Средний
Компрессор морозильной камеры	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
~ G ~
Уплотнитель мусора	Жесткий	Обычно гидравлический
Вывоз мусора	Средний
Зерносушилка	Жесткий
Гранитная пила	Жесткий
~ Шлифовальные машины ~
Шлифовальный станок — верстак	Средний / Жесткий
Шлифовальный станок — бесцентровый	Средний / Жесткий
Мясорубка — мясо	Средний
Шлифовальный станок — поверхность	Средний / Жесткий
Шлифовальный станок — пьедестал	Средний
~ H ~
Молотковая мельница	Жесткий
Нагревательный элемент	резистивный
Подъемник	Жесткий
Гидравлические двигатели	Жесткий
~ I ~
Машины для мороженого	Жесткий	Несколько двигателей / компрессоров
Льдогенератор	Жесткий
Термопластавтомат	резистивный / жесткий	Нагревательные элементы
Слесарь-слесарь	Жесткий
Ирригационный насос	Жесткий
~ Дж ~
Фуганок	Средний / Жесткий
~ К ~
Печь	резистивный
~ L ~
Лазер	Электронный
Станок токарный с муфтой сцепления	Средний / Жесткий
Токарный станок без сцепления	Жесткий
Подъемник	Жесткий
Насос подъемной станции	Жесткий
~ M ~
Мясорубка	Средний
Мельница	Легкий / Средний
Смеситель	Средний / Жесткий	Стартовая нагрузка определяется постоянством перемешивания материала
Формовочная машина — дерево	Жесткий
~ O ~
Орган — трубка	Жесткий
Духовка	резистивный
~ П ~
Ножницы для бумаги — Ножницы	Жесткий
Уничтожитель документов	Жесткий
Рубанок — дерево	Жесткий
Плазменный резак	резистивный
Листогибочно-тормозной механизм	Жесткий
Мойка высокого давления	Жесткий
Печатный станок	Жесткий
Пробивной пресс	Жесткий
~ Насосы ~
Насос — бустерный	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Насос — центробежный	Средний	Статический преобразователь не рекомендуется
Насос — обогреватель	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Насос для орошения	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Насос — погружной	Очень жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Насос — бассейн	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
~ R ~
Холодильный компрессор — грузовик	Очень жесткий
Робот	ЧПУ
Каменная дробилка	Жесткий
Ролик	Жесткий
Маршрутизатор	Средний
~ Шлифовальные машины ~
Шлифовальная машина — Барабан	Средний
Шлифовальная машина — Диск	Средний
Шлифовальный станок — кромочный	Средний
Шлифовальный станок — широкий ремень	Средний
~ Пилы ~
Пила — Ленточная пила	Средний / Жесткий
Пила — Мостовая пила	Жесткий
Пила — отрезная	Легкий / Средний
Пила — Гранит / Камень	Жесткий
Пила — Мясо (Настольная пила)	Легко
Пила — Мясо (Ленточная пила)	Жесткий
Пила — Радиальный рычаг	Средний
Пила — Настольная пила	Легко
Пила — Форматно-раскроечный станок	Средний
~ S ~
Лесопильный завод	Жесткий
Швейная машина	Легко
шейкер	Жесткий
Формовщик	Средний
Ножницы	Жесткий
Тормоз для листового металла	Жесткий
Сирена	Жесткий
~ Т ~
Солярий	резистивный
Балансир для шин	Легкий / Средний
Беговая мельница	Жесткий
~ В ~
Вакуумный насос	Жесткий	Статический преобразователь не рекомендуется
Вибрационная машина	Жесткий
~ Вт ~
Стиральная машина	Средний
Сварщик	резистивный
Винодельческое оборудование	Жесткий
~ X ~
Рентгеновский аппарат	Запрос размера

Трехфазное электрическое питание | Передача электроэнергии

Трехфазная электроэнергия — распространенный метод передачи электроэнергии.Это тип многофазной системы, которая в основном используется для питания двигателей и многих других устройств. Трехфазная система использует меньше проводящего материала для передачи электроэнергии, чем эквивалентные однофазные, двухфазные системы или системы постоянного тока при том же напряжении.

В трехфазной системе три проводника цепи несут три переменных тока (одинаковой частоты), которые достигают своих мгновенных пиковых значений в разное время. Если взять за основу один проводник, то два других тока задерживаются во времени на одну треть и две трети одного цикла электрического тока.Эта задержка между «фазами» обеспечивает постоянную передачу мощности в течение каждого цикла тока, а также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе.

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, поддерживая при этом однофазные приборы с более низким напряжением. В ситуациях распределения высокого напряжения обычно не бывает нейтрального провода, поскольку нагрузки можно просто подключить между фазами (соединение фаза-фаза).

Трехфазный имеет свойства, которые делают его очень востребованным в электроэнергетических системах. Во-первых, фазные токи имеют тенденцию нейтрализовать друг друга, суммируясь до нуля в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет исключить нейтральный провод на некоторых линиях; все фазные проводники проходят одинаковый ток и поэтому могут иметь одинаковый размер для сбалансированной нагрузки. Во-вторых, передача мощности на линейную сбалансированную нагрузку является постоянной, что помогает снизить вибрации генератора и двигателя.Наконец, трехфазные системы могут создавать магнитное поле, которое вращается в заданном направлении, что упрощает конструкцию электродвигателей. Три — это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. Обычно трехфазное питание либо вообще не поступает в жилые дома, либо там, где оно поступает, оно распределяется на главном распределительном щите.

На электростанции электрический генератор преобразует механическую энергию в набор переменных электрических токов, по одному от каждой электромагнитной катушки или обмотки генератора.Токи являются синусоидальными функциями времени, все с одинаковой частотой, но смещены во времени, чтобы получить разные фазы. В трехфазной системе фазы расположены равномерно, что дает разделение фаз на одну треть цикла. Частота сети обычно составляет 50 Гц в Азии, Европе, Южной Америке и Австралии и 60 Гц в США и Канаде (но более подробную информацию см. В разделе «Системы электроснабжения»).

Генераторы выдают напряжение от сотен вольт до 30 000 вольт. На электростанции трансформаторы «повышают» это напряжение до другого, пригодного для передачи.

После многочисленных дополнительных преобразований в сети передачи и распределения мощность окончательно преобразуется в стандартное сетевое напряжение (, т.е. «домашнее» напряжение). Электропитание может быть уже разделено на одну фазу на этом этапе или все еще может быть трехфазным. Если понижение является трехфазным, выход этого трансформатора обычно соединяется звездой со стандартным напряжением сети (120 В в Северной Америке и 230 В в Европе и Австралии), являющимся напряжением фаза-нейтраль.Другая система, обычно встречающаяся в Северной Америке, — это соединение вторичной обмотки треугольником с центральным ответвлением на одной из обмоток, питающих землю и нейтраль. Это позволяет использовать трехфазное напряжение 240 В, а также три различных однофазных напряжения (120 В между двумя фазами и нейтралью, 208 В между третьей фазой (известной как верхняя ветвь) и нейтралью и 240 В между любыми двумя фазами). быть доступным из того же источника.

Большой кондиционер и др.оборудование использует трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономии и долговечности.

Нагреватели сопротивления, такие как электрические котлы или отопление помещений, могут быть подключены к трехфазным системам. Аналогичным образом может быть подключено электрическое освещение. Эти типы нагрузок не требуют вращающегося магнитного поля, характерного для трехфазных двигателей, но используют более высокий уровень напряжения и мощности, обычно связанный с трехфазным распределением. Системы люминесцентного освещения также выигрывают от уменьшения мерцания, если соседние светильники получают питание от разных фаз.

Большие выпрямительные системы могут иметь трехфазные входы; Результирующий постоянный ток легче фильтровать (сглаживать), чем выходной сигнал однофазного выпрямителя. Такие выпрямители могут использоваться для зарядки аккумуляторов, процессов электролиза, таких как производство алюминия, или для работы двигателей постоянного тока.

Интересным примером трехфазной нагрузки является электродуговая печь, используемая в сталеплавильном производстве и при переработке руд.

В большинстве стран Европы печи рассчитаны на трехфазное питание.Обычно отдельные нагревательные элементы подключаются между фазой и нейтралью, чтобы обеспечить подключение к однофазной сети. Во многих регионах Европы единственным доступным источником является однофазное питание.

Иногда преимущества трехфазных двигателей делают целесообразным преобразование однофазной мощности в трехфазную. Мелкие клиенты, такие как жилые или фермерские хозяйства, могут не иметь доступа к трехфазному питанию или могут не захотеть оплачивать дополнительную стоимость трехфазного обслуживания, но все же могут пожелать использовать трехфазное оборудование.Такие преобразователи также могут позволять изменять частоту, позволяя регулировать скорость. Некоторые локомотивы переходят на многофазные двигатели, приводимые в действие такими системами, даже несмотря на то, что поступающее питание на локомотив почти всегда либо постоянное, либо однофазное переменное.

Поскольку однофазная мощность стремится к нулю в каждый момент, когда напряжение пересекает ноль, но трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ накапливать энергию в течение необходимой доли секунды.

Один из способов использования трехфазного оборудования в однофазной сети — это вращающийся фазовый преобразователь, по сути, трехфазный двигатель со специальными пусковыми устройствами и коррекцией коэффициента мощности, которые создают сбалансированные трехфазные напряжения.При правильной конструкции эти вращающиеся преобразователи могут обеспечить удовлетворительную работу трехфазного оборудования, такого как станки, от однофазного источника питания. В таком устройстве накопление энергии осуществляется за счет механической инерции (эффект маховика) вращающихся компонентов. Внешний маховик иногда находится на одном или обоих концах вала.

Вторым методом, который был популярен в 1940-х и 50-х годах, был метод, который назывался «методом трансформатора». В то время конденсаторы были дороже трансформаторов.Таким образом, автотрансформатор использовался для подачи большей мощности через меньшее количество конденсаторов. Этот метод работает хорошо и имеет сторонников даже сегодня. Использование метода преобразования имени отделяет его от другого распространенного метода, статического преобразователя, поскольку оба метода не имеют движущихся частей, что отделяет их от вращающихся преобразователей.

Другой часто применяемый метод — использование устройства, называемого статическим преобразователем фазы. Этот метод работы трехфазного оборудования обычно используется с нагрузками двигателя, хотя он обеспечивает только 2/3 мощности и может вызвать перегрев нагрузок двигателя, а в некоторых случаях — перегрев.Этот метод не будет работать, когда задействованы чувствительные схемы, такие как устройства ЧПУ, или в нагрузках индукционного или выпрямительного типа.

Производятся некоторые устройства, имитирующие трехфазное питание от однофазного трехпроводного источника питания. Это достигается путем создания третьей «субфазы» между двумя токоведущими проводниками, в результате чего разделение фаз составляет 180 ° — 90 ° = 90 °. Многие трехфазные устройства будут работать в этой конфигурации, но с меньшей эффективностью.

Приводы с переменной частотой (также известные как твердотельные инверторы) используются для обеспечения точного управления скоростью и крутящим моментом трехфазных двигателей.Некоторые модели могут питаться от однофазной сети. Преобразователи частоты работают путем преобразования напряжения питания в постоянный ток, а затем преобразования постоянного тока в подходящий трехфазный источник для двигателя.

Цифровые фазовые преобразователи — это новейшая разработка в технологии фазовых преобразователей, которая использует программное обеспечение в мощном микропроцессоре для управления твердотельными компонентами переключения питания. Этот микропроцессор, называемый процессором цифровых сигналов (DSP), контролирует процесс преобразования фазы, непрерывно регулируя модули ввода и вывода преобразователя для поддержания сбалансированной трехфазной мощности при любых условиях нагрузки.

• Трехпроводное однофазное распределение полезно, когда трехфазное питание недоступно, и позволяет удвоить нормальное рабочее напряжение для мощных нагрузок.
• Двухфазное питание, как и трехфазное, обеспечивает постоянную передачу мощности линейной нагрузке. Для нагрузок, которые соединяют каждую фазу с нейтралью, при условии, что нагрузка имеет одинаковую потребляемую мощность, двухпроводная система имеет ток нейтрали, который превышает ток нейтрали в трехфазной системе.Кроме того, двигатели не являются полностью линейными, что означает, что вопреки теории двигатели, работающие на трех фазах, имеют тенденцию работать более плавно, чем на двухфазных. Генераторы на Ниагарском водопаде, установленные в 1895 году, были крупнейшими генераторами в мире в то время и были двухфазными машинами. Истинное двухфазное распределение энергии по существу устарело. В системах специального назначения для управления может использоваться двухфазная система. Двухфазная мощность может быть получена от трехфазной системы с использованием трансформаторов, называемых трансформатором Скотта-Т.
• Моноциклический источник питания — это название асимметричной модифицированной двухфазной системы питания, используемой General Electric около 1897 года (которую отстаивали Чарльз Протеус Стейнмец и Элиху Томсон; это использование, как сообщается, было предпринято, чтобы избежать нарушения патентных прав). В этой системе генератор был намотан с однофазной обмоткой полного напряжения, предназначенной для освещения нагрузок, и с небольшой (обычно линейного напряжения) обмоткой, которая вырабатывала напряжение в квадратуре с основными обмотками. Намерение состояло в том, чтобы использовать эту дополнительную обмотку «силового провода» для обеспечения пускового момента для асинхронных двигателей, при этом основная обмотка обеспечивает питание осветительных нагрузок.После истечения срока действия патентов Westinghouse на симметричные двухфазные и трехфазные системы распределения электроэнергии моноциклическая система вышла из употребления; его было сложно анализировать, и его хватило не на то, чтобы разработать удовлетворительный учет энергии.
• Созданы и испытаны системы высокого порядка фаз для передачи энергии. Такие линии передачи используют 6 или 12 фаз и конструктивные решения, характерные для линий передачи сверхвысокого напряжения. Линии передачи высокого порядка могут позволить передачу большей мощности через данную линию передачи на полосе отчуждения без затрат на преобразователь HVDC на каждом конце линии.

Многофазная система — это средство распределения электроэнергии переменного тока. Многофазные системы имеют три или более электрических проводника, находящихся под напряжением, по которым проходят переменные токи с определенным временным сдвигом между волнами напряжения в каждом проводнике. Полифазные системы особенно полезны для передачи энергии электродвигателям. Самый распространенный пример — трехфазная система питания, используемая в большинстве промышленных приложений.

Один цикл напряжения трехфазной системы

На заре коммерческой электроэнергетики на некоторых установках для двигателей использовались двухфазные четырехпроводные системы.Основным преимуществом этого было то, что конфигурация обмотки была такой же, как у однофазного двигателя с конденсаторным пуском, а при использовании четырехпроводной системы концептуально фазы были независимыми и легко анализировались с помощью математических инструментов, доступных в то время. . Двухфазные системы заменены трехфазными. Двухфазное питание с углом между фазами 90 градусов может быть получено из трехфазной системы с использованием трансформатора, подключенного по Скотту.

Многофазная система должна обеспечивать определенное направление вращения фаз, поэтому напряжения зеркального отображения не учитываются при определении порядка фаз.Трехпроводная система с двумя фазными проводниками, разнесенными на 180 градусов, по-прежнему остается только однофазной. Такие системы иногда называют разделенной фазой.

Многофазное питание особенно полезно в двигателях переменного тока, таких как асинхронный двигатель, где оно генерирует вращающееся магнитное поле. Когда трехфазный источник питания завершает один полный цикл, магнитное поле двухполюсного двигателя вращается на 360 ° в физическом пространстве; Двигатели с большим количеством пар полюсов требуют большего количества циклов питания, чтобы совершить один физический оборот магнитного поля, и поэтому эти двигатели работают медленнее.Никола Тесла и Михаил Доливо-Добровольский изобрели первые практические асинхронные двигатели, использующие вращающееся магнитное поле — ранее все коммерческие двигатели были постоянного тока, с дорогими коммутаторами, щетками, требующими большого технического обслуживания, и характеристиками, непригодными для работы в сети переменного тока. Многофазные двигатели просты в сборке, они самозапускаются и мало вибрируют.

Было использовано большее количество фаз, чем три. Обычной практикой для выпрямительных установок и преобразователей HVDC является обеспечение шести фаз с шагом между фазами 60 градусов, чтобы уменьшить генерацию гармоник в системе питания переменного тока и обеспечить более плавный постоянный ток.Построены экспериментальные линии передачи высокого фазового порядка, содержащие до 12 фаз. Они позволяют применять правила проектирования сверхвысокого напряжения (СВН) при более низких напряжениях и позволяют увеличить передачу мощности в коридоре той же ширины линии электропередачи.

Жилые дома и малые предприятия обычно снабжаются одной фазой, взятой из одной из трех фаз инженерных сетей. Индивидуальные клиенты распределяются по трем фазам, чтобы сбалансировать нагрузки. Однофазные нагрузки, такие как освещение, могут быть подключены от фазы под напряжением к нейтрали цепи, что позволяет сбалансировать нагрузку в большом здании по трем фазам питания.Сдвиг фаз линейных напряжений составляет 120 градусов; Напряжение между любыми двумя живыми проводами всегда в 3 раза больше между живым и нулевым проводом. См. Статью Системы электроснабжения для получения списка однофазных распределительных напряжений по всему миру; трехфазное линейное напряжение будет в 3 раза больше этих значений.

В Северной Америке в жилых многоквартирных домах может быть распределено напряжение 120 В (линия-нейтраль) и 208 В (линия-линия). Основные однофазные приборы, такие как духовки или плиты для приготовления пищи, предназначенные для системы с разделением фаз на 240 В, обычно используемой в односемейных домах, могут не работать должным образом при подключении к 208 В; нагревательные приборы будут развивать только 3/4 своей номинальной мощности, а электродвигатели не будут правильно работать при подаче напряжения на 13% ниже.

Покупка однофазного генератора против трехфазного

Покупка однофазного генератора против трехфазного

Однофазные и трехфазные генераторы могут быть двоюродными братьями в генеалогическом дереве производителей электроэнергии, но предприятиям и управляющим зданиями не следует совершать ошибку, объединяя их для удовлетворения энергетических потребностей своего предприятия.

Хотя оба могут работать для генерации первичной энергии для коммерческого и промышленного оборудования для внесетевых приложений или альтернативной энергии в случае сбоев, люди постоянно задаются вопросом о различиях между однофазными и трехфазными генераторами, о том, что каждый может питать и для чего сколько.

Это естественные вопросы. Как владелец бизнеса или собственности, менеджер предприятия или просто физическое лицо, стремящееся обеспечить круглосуточную работу своих операций и отделов, не беспокоясь о дорогостоящих простоях или остановках производства, понимание разницы в трехфазных двигателях является ключевым моментом.

Более того, если вы выберете неправильный тип, вы обязательно столкнетесь с большим количеством болевых точек, чем у вас было раньше — от слабого и точечного питания до стремительно растущих счетов за электроэнергию и целого парка неисправных генераторов.

Обзор бывших в употреблении генераторов

Покупка однофазного или трехфазного генератора с Woodstock Power

Лучшие закупки новых и бывших в употреблении генераторов — информированные. Что такое однофазный генератор, а что трехфазный? Woodstock Power проведет вас через их параллели, различия и области применения, чтобы вы могли сделать правильный выбор для своей деятельности.

Прежде чем мы углубимся в технические детали, вот что вам нужно знать о сходствах, лежащих в основе обоих этих типов генераторов:

• Однофазные и 3-фазные генераторы используют переменный ток (AC): AC — это тип электрического тока, который фактически меняет направление, а не течет непрерывно по односторонним линиям.Это означает, что электричество переменного тока немного более изменчиво, чем другие электрические токи, но оно производит более высокие уровни мощности.
• Однофазный и 3-фазный генераторы содержат циклы включения питания: Потоки переменного тока работают циклически, с пиковыми и пониженными выходными сигналами в зависимости от того, как электроны движутся по чередующимся путям. Однофазные генераторы производят и полагаются на один поток переменного тока с одним циклом повышения и понижения, в то время как трехфазные генераторы производят и работают с тремя циклами одновременно.

Как однофазный генератор обеспечивает питание

Как следует из названия, однофазный генератор использует одну волну переменного тока, описанную выше, для создания своих киловаттных выходов.

Это существенное отличие от генератора данного типа. Поскольку они работают только от одной «линии» мощности, вырабатываемой между небольшим количеством проводящих проводов — иногда минимальным, как два, — и эта линия имеет выходные циклы с повышением и понижением частоты, однофазные генераторы не будут обеспечивать столь стабильный источник питания. по сравнению с его трехфазным аналогом.

К счастью, даже на самом низком уровне однофазные генераторы не полностью «выпадают». Малые циклические токи обычно должны оставаться незаметными, если генератор этого типа не работает с избыточной мощностью.Вот почему вы не замечаете мерцания света в комнате, когда включена лампа или потолочный светильник. Коммерческие светильники — это основное приложение для однофазных генераторов, но они переключаются так быстро, что мерцание, вызванное низкими точками тока, незаметно для человеческого глаза.

В целом однофазный генератор имеет следующие характеристики:

• Содержит один ток, генерируемый напряжением
• Как минимум, всего два компонента обмотки, заряжающие всю систему
• Обычно используется менее проводящая обмотка
• Более низкие первоначальные закупочные расходы, но более высокие затраты на техническое обслуживание
• Грузы должны оставаться относительно легкими, например отдельные лампы, электроника или приборы
• Одиночные циклы делают его менее эффективным, менее мощным и более подверженным сбоям напряжения

Как 3-фазный генератор обеспечивает питание

Трехфазный генератор обеспечивает питание тремя последовательными токами, протекающими одновременно.Эти токи действительно требуют более сильного базового напряжения, но это также означает, что у вас будет непрерывный, непрерывный поток энергии, генерируемый вашим устройством.

Более того, эта мощность не только более постоянная, но и более сильная. Трехфазный генератор формирует свои линии для циклического цикла со смещением 120 градусов и сможет поддерживать питание для более интенсивных приложений или критически важного оборудования. Пропорция в 120 градусов означает, что, когда цикл одного тока находится на самом низком уровне, другой будет на максимуме, предлагая дополнительные длины волн, которые работают по касательной для обеспечения стабильного количества энергии.

Трехфазные генераторы

достигают золотого баланса между предоставленной мощностью и стоимостью строительства и обслуживания. У них также есть дополнительный бонус в том, что они более универсальны. Операторы могут выбрать синхронизацию всех трех токовых циклов для питания одной большой единицы промышленного оборудования. Или они могут подключить три меньших устройства к отдельным линиям тока, удерживаемым в одном и том же трехфазном генераторе.

Первое часто используется на заводах и в промышленных приложениях для питания отдельной машины или системы, в то время как лестница работает в таких вещах, как многоэтажные офисные здания для питания лифтов и офисных рабочих столов.

В целом трехфазный генератор будет включать в себя следующие характеристики:

• Три одновременно генерируемых напряжения тока, колеблющиеся с интервалом в 120 градусов
• Требуется как минимум три медных компонента обмотки для зарядки всей системы
• Использует более сложную обмотку или проводку в целом, но легче и эффективнее
• Подвижные грузы могут быть тяжелыми и промышленными, а также использоваться в различных более легких приложениях
• — это более экономичный, прочный и надежный генератор типа
.

Преимущества трехфазного генератора

Понимание функциональных и механических преимуществ трехфазного генератора играет важную роль в выборе наиболее подходящего для вас.

Однако, хотя однофазное и трехфазное питание часто противопоставляются друг другу, следует отметить, что определяющим элементом вашего решения о покупке является то, для чего вы будете использовать этот генератор. Это интуитивно понятный вопрос, и он поможет вам увидеть фактические преимущества генератора для себя, а не полагаться исключительно на запутанные спецификации или ярких продавцов.

Для промышленного, коммерческого и сельскохозяйственного применения трехфазные генераторы — ваш лучший выбор.Преимущества трехфазных генераторов для этих отраслей обширны, со многими из следующих возможностей.

1. Сильнее, долговечнее и надежнее

Следует повторить, что наиболее значительным преимуществом трехфазных генераторов является их высокая выходная мощность и даже более высокий уровень эффективности. Они являются «рабочими лошадками» промышленного оборудования, тяжелой техники, больших офисных зданий и сооружений, обеспечивая стабильные потоки электроэнергии, которые являются основными продуктами в высоконагруженных операциях.

2. Снижение общих эксплуатационных расходов

Хотя их предварительное приобретение может быть более дорогостоящим, трехфазные генераторы являются расчетными победителями, когда речь идет о техническом обслуживании, обновлении системы и общем содержании. Они более стабильны и эластичны благодаря меньшему износу от крутящего момента, больших нагрузок, пульсирующего распределения и многого другого.

Более того, если учесть случаи простоя системы или остановки производства из-за однофазной дегенерации и исправлений, трехфазные генераторы становятся еще более конкурентоспособными по стоимости.

3. Меньше алюминия или меди на киловатт выработки или выработку

Сначала это звучит сбивающе с толку, поскольку в трехтактном генераторе задействовано больше проводов, чем в традиционном одном или двух тактовом генераторе. Тем не менее, трехфазные генераторы на самом деле имеют так называемую более низкую передачу мощности, что означает, что им нужны менее проводящие материалы, чтобы производить такое же количество энергии при том же уровне вольт.

В данном случае это означает, что 3-фазные генераторы имеют более легкие компоненты проводки из меди или алюминия, чем однофазные генераторы, что делает весь блок потенциально легче, но все же более эффективным.

4. Меньший крутящий момент

Меньший крутящий момент в генераторе означает меньше механических вибраций. Это, в свою очередь, помогает дополнить превосходную надежность трехфазного генератора по сравнению с однофазным аналогом.

Высокие уровни крутящего момента вызовут на вашем устройстве спираль, похожую на домино. Волны переменного тока становятся прерывистыми и менее стабильными, так как магниты смещаются с места или другие веса и силы повреждают механику, что в свою очередь означает нерегулярные циклы. С гармоничными циклами в качестве основы для генераторов переменного тока вы получите менее прочный и менее функциональный трехфазный блок.

5. Превосходный коэффициент мощности

Большинство 3-фазных генераторов в среднем имеют номинальный коэффициент мощности 0,8. Это почти в 1,5 раза выше, чем типичный коэффициент мощности однофазного генератора того же размера и веса. Эти более высокие значения коэффициента мощности означают более крупные конечные выходы, способные работать с вашими промышленными приложениями.

Когда выбрать однофазный генератор вместо трехфазного?

Наиболее важным фактором при выборе однофазного или трехфазного генератора является то, для чего вы собираетесь его использовать.В частности, подумайте, какие виды оборудования или устройств необходимо включать, как часто и как долго.

Когда следует выбирать однофазный генератор

Владельцам бизнеса и руководителям предприятий следует подумать о выборе однофазных генераторов, когда приложениям не требуется мощность более 240 киловатт. Как правило, однофазные генераторы не предназначены для масштабирования. Они также не идеальны для питания современного или круглосуточного оборудования, если только это оборудование не является узкоспециализированным или каким-либо образом не буферизовано другим источником питания.

Руководителям или операторам зданий не рекомендуется использовать однофазные генераторы для большинства основных систем своего объекта. Эти системы включают в себя такие вещи, как отопление, охлаждение, вентиляция, лифты, большие электронные системы, а также промышленное или производственное оборудование. Каждый из них, вероятно, не сможет работать без надлежащего источника высокой выходной мощности, например, с трехфазным питанием.

Однофазные блоки рекомендуются только для маломощных приборов и оборудования, например:

• Отдельные или небольшие наборы настольных или портативных компьютеров
• Индивидуальные системы освещения
• Телевизоры
• Модемы
• Генераторы резервные переносные

Когда следует выбирать трехфазный генератор Трехфазные генераторы

— очевидный выбор для коммерческого и промышленного использования.Они могут выдерживать более длительное время работы, выдерживать более высокие напряжения и работать с максимальной стабильностью и надежностью.

Владельцам предприятий и руководителям предприятий особенно важно оборудовать свои здания трехфазными генераторами на случай отключения электроэнергии или чрезвычайной ситуации. В некоторых отраслях промышленности отключение электричества может стоить тысячи долларов за минуту сокращения прибыли, не говоря уже о том, что в некоторых случаях это может поставить под угрозу жизнь. Без резервного источника питания ваше предприятие рискует потерять доход и привести к многим другим критически важным для бизнеса обязательствам.

Вам следует выбрать трехфазный генератор, если ваша установка или работа зависит от любого из следующих факторов:

• Промышленное оборудование: Крупные двигатели и другие двигатели большой нагрузки, торговые холодильники, конвейерные системы и промышленное производственное оборудование — ручное и компьютеризированное

• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Центральное кондиционирование воздуха, электрические котлы коммерческого или промышленного назначения, печи или плинтусы, обогреватели и вентиляция воздуха, включая вытяжные, приточные или сбалансированные системы

• Тяжелое сельскохозяйственное оборудование: Тракторные генераторы отбора мощности, большие генераторы с приводом от двигателя и открытые резервные блоки

Отрасли и ситуации, в которых обычно требуется трехфазный генератор

3-фазные генераторы

необходимы для многих типов бизнеса и ситуаций.Без надлежащих 3-фазных генераторов для резервного копирования, наращивания определенных единиц оборудования или выработки электроэнергии в полевых условиях следующие отрасли промышленности не могут работать с максимальной производительностью.

1. Мелкосерийное и непрерывное производство

Многочисленные исследования показали, что производители больше всего теряют от перебоев в подаче электроэнергии. Будь то мелкосерийные производственные линии или круглосуточное производственное предприятие, производство знает, насколько жизненно важен надежный источник энергии промышленного уровня.Менеджеры предприятий работают над обеспечением безопасности и устойчивости своих электросетей, а также над их буферизацией с помощью собственных резервных трехфазных генераторов, чтобы поддерживать работу машин и регулировать компьютерные системы. Без них объект будет безжизненным.

2. Оборудование для обработки пищевых продуктов и напитков

Для скоропортящихся продуктов питания и напитков требуется постоянное электроснабжение, позволяющее поддерживать работу холодильного оборудования и других методов консервации. Поскольку запасы чрезвычайно подвержены загрязнению и сокращаются или испорчены сроки службы, одно отключение электроэнергии может вынудить вас выбросить тысячи товаров.

Менеджеры по производству продуктов питания и напитков должны иметь полный набор трехфазных резервных генераторов на месте, чтобы помочь в эти трудные времена — по крайней мере, для поддержания регулируемой температуры и стерильности циклов вентиляции воздуха.

3. Многоэтажные офисные здания, башни и небоскребы

Большие и сложные электрические системы в многоэтажных зданиях требуют столь же динамичной системы. Трехфазные генераторы — это естественный выбор инженеров-электриков и руководителей зданий для регулирования мощности на каждом этаже.Более того, эти уровни мощности должны быть постоянными, независимо от сюжета или требований к электричеству. Только трехфазные генераторы обладают универсальностью, позволяющей распределять токи по нескольким приложениям, а также обеспечивать стабильность и однородность, которые необходимы для высотных зданий.

4. Сельскохозяйственная техника, навесное оборудование и электроинструменты

Немногие источники энергии могут удовлетворить потребности сельскохозяйственных работ. Электричество необходимо фермам для работы практически во всех отраслях, от регулирования температуры и вентиляции в животноводческих помещениях до питания ирригационных систем или посевной и уборочной техники.Поскольку эти операции происходят в повседневной работе, статические и переносные трехфазные генераторы являются лучшим выбором в качестве источника питания для дополнения существующих систем или повышения функциональности навесного оборудования и инструментов для полевого оборудования.

5. Дата-центры

По мере того, как облачные и сторонние хранилища данных продолжают расти, возрастает и важность обеспечения этих центров. Эти массивные объекты не могут подвергнуться риску отключения электроэнергии — даже на несколько минут — поскольку отключение электроэнергии означает возможность необратимой потери или повреждения записей в дополнение к последующим осложнениям ответственности.Тем, кто работает в сфере финансов, телекоммуникаций, здравоохранения или информационных технологий, необходимы надежные центры обработки данных с трехфазными источниками питания, чтобы транзакции с данными выполнялись гладко, безопасно и без сбоев.

Новые или бывшие в употреблении трехфазные генераторы для питания коммерческих или промышленных предприятий

У вас есть вопросы, и у нас есть ответы. Выбор правильного фазогенератора для вашей собственности — это не то, что вы решаете по прихоти. Woodstock Power может помочь вам определить точную схему сети и электроснабжения вашего предприятия, завода, фермы или объекта, а также эксплуатационные потребности, чтобы найти подходящие генераторы, которые объединят все это воедино.

Мы всегда готовы ответить на ваши вопросы и защитить ваш бизнес от дорогостоящих простоев. Свяжитесь с нами сегодня через нашу онлайн-форму для связи или по телефону (610) 658-3242. Нам не терпится поработать с вами.

Как преобразовать однофазное питание в трехфазное?

Преобразование одной фазы в трехфазное может быть использовано только в домашних условиях или в изолированной среде.

Для небольших любительских применений или основных сельскохозяйственных требований, когда вы просто хотите получить небольшой трехфазный источник питания для токарного станка, дрели, приводного ремня и т. Д., Существует базовое устройство, называемое статическим преобразователем частоты.Если вы посмотрите это в Google, вы получите много просмотров. Попробуйте поискать изображения в Google, и вы увидите, что происходит внутри. Вам необходимо знать мощность или номинальную мощность двигателя, чтобы определить правильные конденсаторы. Это низкая стоимость и простота. Это может привести к небольшому нагреву двигателя из-за плохой балансировки фаз и, таким образом, может ограничить мощность, которую вы можете получить от двигателя. На рынке представлено множество недорогих устройств.

Для более крупных приложений вам, вероятно, потребуется использовать линейку вращающихся преобразователей (где однофазный двигатель управляет трехфазным генератором) или более сложную конструкцию инвертора, использующую тиристоры и сложную электронику.Очевидно, что они будут иметь возрастающую сложность и связанные с этим затраты.

Используйте мотор-генератор. Пример: используйте ОДНОФАЗНЫЙ двигатель мощностью 10 л.с. и соедините его для управления ТРЕХФАЗНЫМ генератором мощностью 10 л.с. (генератором). Однофазный двигатель может быть двигателем на 230 или 460 вольт, а генератор может быть трехфазным генератором (генератором переменного тока) желаемого трехфазного напряжения (208, 230, 440, 460 и т. Д.) Уровня напряжения, желаемого в пределах пределы, разрешенные приложением и в соответствии с нормами и требованиями безопасности.Частота приводного двигателя и ведомого генератора переменного тока не обязательно может быть одинаковой, 50 Гц или 60 Гц.

При мощности менее 5 л.с., безусловно, наиболее эффективным и простым способом преобразования 1 фазы в 3 фазы являются приводы двигателя с регулируемой скоростью, которые могут быть оснащены однофазными входами и обеспечивают трехфазное питание переменной частоты. У меня есть один на моем токарном станке по дереву (3 л.

В чем разница между однофазными и трехфазными генераторами?

На прошлой неделе мы рассмотрели некоторые причины, по которым коммерческий генератор может иметь решающее значение для поддержания функционирования вашего бизнеса в Южной Каролине и получения прибыли в случае серьезного сбоя в электроснабжении. Сезон ураганов приближается, и специалисты по погоде прогнозируют сезон ураганов «выше нормы» из-за отсутствия системы Эль-Ниньо в Атлантике.

Если вы изучали генераторы, то, вероятно, заметили, что некоторые из них являются «однофазными», а другие — «трехфазными.«Вы, наверное, также заметили, что« трехфазный »генератор обычно стоит значительно дороже. В этом посте мы предложим упрощенные объяснения однофазной и трехфазной мощности, а также некоторые вещи, которые следует учитывать при принятии решения о том, что лучше для вас.

Настоятельно рекомендуется поговорить с нашим постоянным специалистом по коммерческим генераторам в Cooper Mechanical Services. Наша команда рада обучать, консультировать и помогать всем потенциальным потребителям. Мы позаботимся о том, чтобы вы получили генератор, который соответствует вашим потребностям, а не нашим.

Однофазное питание

В Соединенных Штатах однофазное напряжение составляет 120 вольт, и стандартом его подачи является переменный ток, обычно называемый мощностью переменного тока. Электроэнергия в однофазные системы поступает по двухпроводной цепи переменного тока, по одному проводу подается ток 120, а по другому — нейтраль. Переменный ток течет между проводом нагрузки и нулевым проводом циклически, при этом ток изменяется по величине и направлению.

Этот циклический переменный ток можно изобразить как одну волну (см. Изображение ниже).На самом деле волна колеблется так быстро (около 60 раз в секунду), что колебания напряжения не наблюдаются человеческими чувствами. Эту форму энергии мы все используем дома или на непромышленных рабочих местах для освещения, бытовой техники и даже небольших двигателей.

Трехфазное питание

Трехфазное питание использует четырехпроводную цепь переменного тока с тремя проводами питания и одним нейтральным проводом. Каждая из трех линий электропередач работает немного «не в фазе» друг относительно друга (разница точно в 120 градусов, если вам интересно).Представьте двигатель с тремя поршнями, каждый из которых имеет одинаковую мощность, но чередует три поршня.

Трехфазное питание имеет то преимущество, что обеспечивает большую мощность при том же токе, а также гарантирует, что волна никогда не достигнет «нуля» (см. Изображение выше).

На большинстве промышленных рабочих мест используются трехфазные системы, потому что мощность более плотная. В системе генератора это идеальное решение для предприятий, которым не хватает энергии: продуктовых магазинов, больниц, производства. Дополнительно это необходимо для центров обработки данных.

Хотите узнать о коммерческих генераторах?

Cooper Mechanical Services рада помочь предприятиям любого размера спланировать и подготовиться к неизбежным отключениям электроэнергии, которые возникают в связи с проживанием и работой в Миртл-Бич и более крупном прибрежном регионе Кэролайн.

Пожалуйста, свяжитесь с Купером, чтобы узнать больше.

Однофазное и трехфазное питание

Трехфазное или однофазное питание, что вам нужно и почему?

Все сводится к усилителям, сколько у вас есть, сколько вам нужно и сколько вы можете сэкономить?

Какая у вас мощность?

У всех однофазное питание, вопрос какой у вас сервис? И что вы бежите? Среднее значение составляет от 400 ампер до 800 ампер в коробке.Мы видели больше, но 400 А — это нормальный источник питания для панели. Однофазные устройства потребляют больше ампер.

• Зачем вам однофазное оборудование? Обычно это требует меньших первоначальных затрат, и это то, что у вас уже есть. Однако однофазные агрегаты требуют большего обслуживания.

Не у всех трехфазное питание

Ценовые диапазоны, которые мы обычно видим на добавление трехфазной мощности, могут составлять от 10 000 до 50 000 долларов в среднем. В некоторых местах мы видели установку по 150 000 долларов, в зависимости от того, сколько вам нужно и где вы находитесь в электросети.

• Зачем вам трехфазное оборудование? Он потребляет на 40% меньше тока по сравнению с аналогичным однофазным оборудованием, обеспечивая при этом такую ​​же выходную мощность, и он служит дольше.

Пределы оборудования для однофазных

Самые большие доступные однофазные компрессоры — 5 л.с., и мы можем поставить их последовательно, чтобы получить 10 л.с. Но для работы системы вам понадобятся усилители. Мы строим тонны однофазных агрегатов в конфигурациях 5 и 10 л.с., где трехфазные просто не подходят.

Если вам нужно более 10 л.с., вам понадобится трехфазный. (можно увеличить мощность более 10 л.с., но это не дешево и не часто)

А как насчет фазовых преобразователей?

Да, мы видим их все время, и они работают, но могут иметь нестабильную силу тока и выходное напряжение. Если вы планируете использовать фазовый преобразователь, убедитесь, что оборудование может выдерживать небольшие несоответствия напряжения и силы тока. Охладители Tanktemp созданы для этого, но многие — нет. Вам понадобится фазовая защита на вашем оборудовании.

Преобразователи фазы

— хорошее распространенное решение для добавления трехфазного питания по разумной цене или там, где трехфазное питание не подходит, однако сетевое питание просто лучше, если вы можете.

Мы будем рады поговорить с вами обо всех этих вариантах и ​​подобрать лучшее решение для вас. www.tanktemp.com

Какой размер конвертера мне нужен?

Мы возвращаемся к рейтингу мощности / сервису вашего поставщика электроэнергии.

На самом деле, когда дело доходит до выбора фазового преобразователя, требуется не так много информации.Все, что требуется, — это тип машины, требования к мощности машины (она будет указана в л.с., AMP, кВт или кВА) и указанное напряжение. Существуют разные типы фазовых преобразователей, которые рассчитаны на разные типы нагрузок. Существуют фазовые преобразователи, настроенные для легких нагрузок, ЧПУ, резистивных и жестких пусковых нагрузок. Каждая нагрузка работает по-разному и имеет разные стартовые нагрузки. Выбор типа машины поможет определить, какой преобразователь фазы будет работать лучше всего. Следует иметь в виду, что нет ничего плохого в том, чтобы использовать фазовый преобразователь для большей нагрузки, даже если ваша текущая нагрузка этого не требует.Лучше пойти дальше сейчас, чем позже узнать, что вам это нужно.

Общее и быстрое практическое правило при выборе размера фазового преобразователя заключается в том, что, глядя на номинальную мощность вашей машины, вы хотите удвоить это значение, чтобы получить фазовый преобразователь необходимого размера. Например, если у вас двигатель мощностью 10 л.с., необходим преобразователь фазы на 20 л.с. Это связано с пусковой нагрузкой машины и тем фактом, что вы используете однофазное питание для работы трехфазной машины. Тем не менее, из этого правила есть исключения, но на первых этапах планирования при рассмотрении фазового преобразователя это даст вам представление о том, как составить бюджет и спланировать его работу.

Наиболее распространенными фазовыми преобразователями являются вращающиеся фазовые преобразователи. Что такое вращающийся фазовый преобразователь?

Проще говоря, вращающийся фазовый преобразователь использует асинхронный двигатель-генератор, который вращается для преобразования однофазной электросети в трехфазную электроэнергию. Вращающийся фазовый преобразователь генерирует одну линию мощности от асинхронного двигателя генератора и объединяет ее с двумя однофазными линиями. Ротационные преобразователи фазы вырабатывают электроэнергию переменного тока для работы трехфазного оборудования, такого как двигатели, индуктивные и резистивные нагрузки.Роторные фазовые преобразователи обеспечивают трехфазную электроэнергию там, где ее трудно достать или слишком дорого.

Как работает вращающийся преобразователь фазы?

Действуя как вращающийся генератор, вращающиеся фазовые преобразователи преобразуют однофазный источник энергии в трехфазный. Вращающийся фазовый преобразователь использует однофазный двухпроводной источник питания от сети и создает третью линию питания. Эти три линии, также известные как фазы, неотличимы от трехфазной электросети, обычно более точной, чем трехфазная электросеть, при этом все три линии смещены на 120 градусов.Когда вращающийся фазовый преобразователь имеет надлежащие размеры, он будет вырабатывать истинную трехфазную мощность, при этом каждое из трех выходных напряжений хорошо сбалансировано во всем диапазоне подключенных нагрузок.

Для расчета необходимой входной мощности квадратный корень из трех (1,732) используется как множитель значения трехфазного тока, указанного на паспортной табличке двигателя. Результирующее значение — это количество мощности, выраженное в амперах, которое требуется на входе фазового преобразователя. Это еще не все, но это основы.

Пример уравнения:

Вы собираетесь управлять трехфазным двигателем малой мощности, рассчитанным на 10 ампер. Требование к расчету однофазной и трехфазной мощности на входе = корень квадратный из 3 (1,732) x 10 ампер = 1,732 x 10 ампер = 17,32 ампер. Потребляемая однофазная мощность в этом случае составляет 17,32 А

Возвращаясь к панели управления, сколько мощности у вас в коробке для этого оборудования?

Преимущества трехфазного оборудования

Эффективная мощность

Трехфазное оборудование потребляет на 40% меньше тока по сравнению с однофазным оборудованием для обеспечения такой же выходной мощности.Это означает, что по сравнению с однофазной машиной, трехфазная машина может достигать той же мощности при меньшей силе тока.

Меньше точек отказа

Трехфазные двигатели обладают большим пусковым моментом и не требуют каких-либо специальных схем для запуска (конденсаторы, центробежные переключатели, например, однофазные системы). И, конечно, чем меньше компонентов, тем меньше ошибок будет.

Увеличенный срок службы оборудования

Благодаря трехфазному питанию, создающему более сбалансированный поток электроэнергии, электродвигатели в холодильных компрессорах работают более плавно и с меньшими вибрациями.Чем сбалансированнее и плавнее работает двигатель, тем дольше компрессор проработает без обслуживания.

Общие проблемы с трехфазным питанием

Некоторые проблемы с трехфазным питанием — это чередование фаз, обрыв фазы или низкие падения напряжения. Если одна из ножек потеряна, это может привести к возгоранию электродвигателя. Низкое напряжение также может привести к нерегулярным условиям работы, вызывая высокий ток, отключение автоматических выключателей или сгорание предохранителей. Наконец, при смене фаз двигатель может вращаться в обратном направлении.Это создаст впечатление, что система работает, но работает некорректно. Обратное движение оборудования может привести к повреждению двигателя или компрессора из-за этих условий, если оставить его слишком долго.

Все трехфазные блоки должны быть установлены техником, чтобы гарантировать правильную фазировку блока, и они могут проверить давление на стороне высокого и низкого давления, чтобы убедиться, что они правильные. Фазовая защита также поможет устранить любую из трех перечисленных ранее потенциальных проблем с питанием.

Резюме

Трехфазное питание в целом обеспечивает более надежный и энергоэффективный вариант.Наряду со всем, что мы обсуждали, при выборе однофазного или трехфазного питания следует также учитывать следующее.

• Каковы дневные часы работы? Более продолжительные часы работы делают дополнительные инвестиции в трехфазную систему лучшим выбором.
• Доступно ли трехфазное питание? Если нет, то прокладка и установка новой электропроводки значительно увеличит первоначальную стоимость.
• Дополнительное оборудование, такое как стабилизаторы напряжения, фазомеры и т. Д., Становится необходимым в зависимости от местных условий электроснабжения.Стоимость этих дополнительных компонентов должна быть добавлена ​​к общей первоначальной стоимости.
• Учитывая эти факторы, трехфазное оборудование часто рекомендуется клиентам, которые рассчитывают на более длительную работу.

Tanktemp Notes

• Большинство производимого нами оборудования мощностью менее 3 лошадиных сил является однофазным.
• Около 28% производимых нами блоков 5HP и 5X5 являются однофазными. Если у вас нет трехфазного режима, мы можем его обойти.
• Однофазные блоки, требующие тепла, потребляют намного больше ампер.
• Если вы используете фазовый преобразователь и смотрите на блоки такого размера, мы обычно, хотя и не всегда, предлагаем однофазные варианты в зависимости от стоимости трехфазных. Нам всегда нравятся трехфазные блоки такого типа, но мы поговорим с вами о вашем местоположении, здании, бюджете и общих потребностях. Мы понимаем электрические сети, в которых работают многие винодельни, и другое оборудование, необходимое для производства.
• Это одно из многих преимуществ работы с Tanktemp.За последние 45 лет мы точно узнали, как работает ваше производство.

Как преобразовать трехфазную мощность в однофазную

Преобразовать трехфазную мощность в однофазную можно несколькими способами. Phoenix Phase Converters заявляет, что вам необходимо принять во внимание ваши конкретные потребности, прежде чем вы выберете тот или иной метод. Например, если вы хотите выполнить преобразование, при котором вам нужно больше мощности, есть некоторые методы, которые могут не сработать.Также различается надежность разных методов. Спецификация нагрузки также является еще одним фактором, который необходимо учитывать.

После принятия во внимание всех вышеперечисленных пунктов некоторые из методов, которые вы можете применить для достижения преобразования, включают следующие:

Если вы можете игнорировать две фазы в трехфазной сети и подключить нейтральную линию к одной из фаз, вы можете легко получить однофазное соединение из трехфазной системы. Это быстрый метод, который вы можете применить, но он не будет очень надежным, поскольку вырабатываемая мощность не сбалансирована точно.

Можно преобразовать переменный ток в постоянный, а затем преобразовать его в однофазный. Для преобразования вам понадобится выпрямитель. На рынке представлены различные модели электронных выпрямителей; следовательно, вам нужно выбрать один и применить его в текущем. Это надежный метод, который вы можете применить для достижения конверсии.

Если у вас получится получить однофазный трансформатор, то ваша задача будет решена наполовину. Трансформатор сделан таким образом, что вы можете подключить его между двумя соединениями, где он затем преобразует ваше трехфазное питание в однофазное.Он в основном используется в линиях подачи, где преобразование должно производиться по разным причинам. При установке трансформатора вам потребуются технические ноу-хау, чтобы правильно выполнить установку.

Если вы хотите преобразовать более 5 кВА в одну фазу, вам понадобится нечто большее, чем просто однофазный трансформатор. Трансформатор с разомкнутым треугольником отличается высокой надежностью, поэтому вы можете выполнить преобразование и поддерживать сбалансированный ток.

Трансформаторы

Scott T являются одними из популярных методов, которые можно применять для преобразования трехфазной системы в однофазную.Он включает в себя использование тизерного трансформатора и основного, которые подключены таким образом, чтобы можно было достичь до 90% преобразования в однофазное. Вам нужно будет вложить средства в два трансформатора, чтобы применить этот метод в ваших фазовых преобразованиях.

С трансформатором Le-Blanc вы можете достичь преобразования до 120% от номинальной нагрузки. Вы можете сравнить этот трансформатор с остальными, чтобы вы могли принять обоснованное решение, которое вы бы предпочли использовать в своих соединениях.

Есть много методов, на которые вы можете обратить внимание, когда учитесь преобразовывать трехфазную мощность в однофазную. Прежде чем вы решите, какой метод вы хотите использовать, вы должны подумать, сколько тока вам понадобится, исходя из той задачи, которую вы хотите выполнить.