Как получить три фазы из одной – Своими Руками

Трехфазное напряжение из однофазной сети всего за 3 минуты: простой лайфхак

Простому обывателю доступно лишь однофазное электричество. Для бытовых нужд этого вполне хватает, но приборы с мощность более 2,2 кВт требуют трехфазного подключения. Мощные двигатели обычно подключают к однофазной сети через конденсаторы.

Однако при таком способе подключения существует один значительный недостаток – значительная потеря мощности. Чтобы этого избежать, можно сделать трехфазное напряжение из однофазного за 3 минуты с помощью самодельного расщепителя фаз.

Содержание:

Что нужно для получения трехфазного напряжения?

Во-первых, понадобится трехфазный электродвигатель с мощностью большей, как минимум на 30%, чем у подключаемого оборудования. Так, например, для подключения 3кВт компрессора потребуется электродвигатель, как минимум на 4,5 кВт. Больше — лучше.

Также нужен пакетный переключатель и конденсатор для облегчения запуска ведущего двигателя.

Схема подключения

Ведущий электродвигатель (расщепитель фаз) подключается к сети 220 В, — способ подключения (звезда, треугольник) не имеет значения. Запуск производится через конденсатор С=100 мкФ.

Далее к контактам обмоток ведущего двигателя через пакетный выключатель подключается трехфазное оборудование, — схема подключения (звезда или треугольник) не имеет значения.

Данная схема элементарна, но работает достаточно стабильно.

Запуск системы

Включаем через пакетник

Подаём напряжение 220 В на первый (ведущий) двигатель через конденсаторы, — облегчают запуск. Можно без них, но тогда необходимо придать первичное движение валу двигателя.

В течение нескольких секунд вал электромотора будет набирать крутящий момент, после этого, если пуск производился с конденсаторами, то их отключаем.

На обмотках ведущего мотора образовалось трехфазное напряжение около 200 В: на двух по 200, на одной около 190 В.

Включаем пакетный выключатель – ведомый электромотор запустился без проблем. Всё отлично работает.

Схему при необходимости можно и нужно доработать. Кстати, для стабилизации работы, т.е. для сглаживания нагрузки можно первый двигатель оснастить тяжелым маховиком, который не будет давать проседать нагрузке.

Заключение

Этот простой способ был известен ещё в 60-х годах прошлого века. О чём не раз упоминалась в специализированной литературе: журнал МК, статья именно Синёва, №4 1972 год. В этом материале рассмотрены варианты корректировки напряжения по всем фазам.

Тематическое видео: Как сделать 3-ёх фазное напряжение в гараже

Как сделать 3-ёх фазное напряжение в гараже за 5 минут ★Хранители истории★

Трехфазное напряжение из однофазной сети всего за 3 минуты: простой лайфхак

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

Это будет вам интересно:

Как правильно укрыть виноград на зиму: мероприятия и способы укрытия в средней полосе, Сибири, Урале | (Фото & Видео)

Нужно установить розетку, а провода слишком короткие? Простой лайфхак

Александр Короваев

Изучение природы показывает, насколько просты и естественны законы, которым она следует. – Артур Шопенгауэр

абсолютно бесполезная идея
Поставьте трёхфазный счётчик и ещё на электроэнергии с экономите
Какой КПД у этой громоздкой конструкции

Владимир, я уверен с вами многие не согласятся! Это решение для временного и событийного использования. Сколько нужно времени для того, чтобы установить трёхфазный счётчик?

Из за одного потребителя(циркулярки например)ставить 3х фазный счетчик не всегда удобно. Во первых элсети потребуют проект, который будут согласовывать пол года. Потом финансовая часть — провода, счетчик, монтаж/подключение. А этот вариант очень даже работоспособный. Лет 15 назад так запускали циркулярку. Большой мотор просто валялся во дворе и мощность была раза в 2 больше. Он грелся, а вот на циркулярке работал как от 3х фаз и был холодный. Насчет маховика идея мне понравилась, можно было бы попробовать.

Три фазы для новичков – крутящееся поле, 380 и 220 “в одном флаконе” и прочее волшебство!

Перед тем, как начинать ремонт электрики, полезно выяснить, что же такое три фазы и зачем они нужны. Это гениальное и очень простое изобретение, которое даёт массу преимуществ . Есть лишь одна беда – система с тремя фазами работает совсем не так , как однофазная, которая, по сути, ничем не отличается от цепи с лампочкой и фонариком, которую вы собирали в школе на уроках труда.

Конечно, можно забыть про три фазы, когда у вас в квартире и доме однофазный ввод, но всем, кто хочет углубиться в электрику чуть больше обывателя – добро пожаловать в нашу статью про основы трёхфазного напряжения – это полезно и выгодно знать каждому!

Три фазы – сага про двигатели

В чём смысл протягивать не одну фазу, а три? Казалось бы – возьми однофазный провод в три раза толще и прокачивай всю мощность через эту жилу! Система получится проще , а значит надёжнее , так? Верно, однако лишь с бытовой с точки зрения.

Главное преимущество трёхфазного напряжения это возможность запитывать трёхфазные электродвигатели . К вашему сведению, большая часть всей электроэнергии в России, да и в мире, потребляется именно этими двигателями – на заводах. С трёхфазным напряжением, где фазы сдвинуты друг относительно друга на треть оборота , устройство двигателя становится предельно простым – три обмотки в вершинах равностороннего треугольника – на статоре (неподвижной обмотке) и роторе – вращающейся части.

Это работает так – если подать на двигатель только одну фазу переменного напряжения, она будет тянуть и отталкивать ротор в одной точке, отчего он не сдвинется с места. Это, по сути будет электромагнит . Но если фазы будет три и они будут подавать меняющееся от вершины к вершине треугольника напряжение, это создаст двигающую силу , направленную по кругу. Это называют “вращающееся магнитное поле”. Эта сила потянет за собой ротор и двигатель начнёт крутиться , причём с минимальным расходом электроэнергии.

Однофазные движки малой мощности, например в насосах или вентиляторах по устройству тоже трёхфазные, а для крутящего момента там стоит конденсатор , который запасает энергию и отдаёт её в боковые обмотки чуть позже основного питания, что создаёт имитацию вращающегося поля. Так двигатель работает не очень устойчиво и не экономично , но для слабых движков это допустимо.

380 и 220 – как они уживаются в одной линии?

Хитрость трёх фаз в том, что они одновременно выдают и 380 Вольт и 220 – смотря куда вы присоединитесь. В сетях высокого напряжения, где идёт именно три провода, без нуля, напряжение только одно – междуфазное . Это так называемые сети “с изолированной нейтралью”.

А в наших родных сетях на 380 Вольт, нейтраль заземляется и тянется вместе с тремя фазами – как четвёртый провод . Это нужно для безопасности (ноль служит и заземлением), а также для того, что мы – простые частники, могли взять из этой линии обычное однофазное напряжение для наших домашних светильников и приборов.

Для получения одной фазы достаточно присоединить провод к любой из фаз и нулю (нейтрали). Так у вас будет напруга 220 Вольт – вполне обычная и всем понятная. Если в ваш дом или квартиру вводится сразу три фазы, вы получаете возможность снять больше мощности , например для запитки электрокотла, но проводка усложняется . Теперь вам нужно распределять приборы по трём фазам и стараться не соединить случайно разные фазы, между которыми напряжение уже не 220, а 380 Вольт. Короткое замыкание между фазами намного зрелищней и опасней однофазного – будьте осторожны!

Заключение

Итак, расскажем вкратце главные моменты.

• три фазы созданы для питания трёхфазных электродвигателей – это их главное назначение;
• три фазы позволяют экономить примерно 30% провода на очень длинных линиях, например от электростанций к городам;
• в домашней проводке, к приборам подключается одна из фаз и нейтраль (четвёртый провод) – так получается 220 Вольт;
• между любыми двумя фазами напряжение равно 380 Вольт .

Спасибо за просмотр, если вам понравилась эта статья, поставьте лайк и поделитесь ей в своих соцсетях – так мы поможем друг другу стать грамотнее!

Как из 220 Вольт сделать 380 В?

Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Так как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.

Способы получения 380 Вольт из 220

Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:

• с помощью электронного преобразователя напряжения;
• путём применения трансформатора;
• использованием трёх фаз;
• используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
• пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот прибор часто называют инвертором. Гаджет прост в управлении и генерирует качественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не слишком большая, но её, как правило, хватает для большинства трёхфазных бытовых приборов.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.

Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).

Используя трансформатор

С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор. преобразующий однофазный ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.

Использование 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.

При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Параметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).

Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный двигатель в качестве генератора

В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:

• стабильные параметры тока;
• безопасная эксплуатация;
• обеспечение заявленной выходной мощности;
• компактность установки.

Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.

Источники:

http://krrot.net/trehfaznoe-napryazhenie-iz-odnofaznogo/
http://zen.yandex.ru/media/id/5af9553779885edd8eea92bc/5cd265b30de4a600b3da7c99
http://www.asutpp.ru/kak-iz-220-volt-sdelat-380-v.html