Как преобразовать однофазную схему в трехфазную

Эта статья о том, как мы можем преобразовать однофазную цепь в трехфазную, с иллюстрацией принципиальной схемы.

Внимание! Эксперименты с электричеством могут быть очень опасными и даже смертельными. Используя информацию на этой странице, вы подтверждаете, что осознаете этот риск и примете все необходимые меры предосторожности, если решите предпринять какие-либо практические меры.

Я научу вас тому, что вам нужно знать о двух типах источников электроэнергии, причинам, по которым вы можете захотеть сделать это преобразование, типам фазовых преобразователей, которые вы можете использовать, покажу вам принципиальную схему трехфазного преобразователя, и даст вам больше связанной информации.

Вы можете использовать или сделать четыре типа преобразователей, чтобы получить трехфазную цепь:

• Статический преобразователь,
• Вращающийся преобразователь фазы,
• частотно-регулируемый привод и
• Цифровой преобразователь фазы.

В их схемах обычно используются конденсаторы, выпрямители и инвертор. Некоторыми ключевыми преимуществами трехфазного источника питания являются постоянная подача энергии, меньшее использование меди и возможность использовать меньшие по размеру, но более мощные электродвигатели, которые в основном используются в промышленности.

Что такое однофазные и трехфазные цепи?

Однофазное электроснабжение наиболее распространено в жилых домах; непромышленных местах, тогда как трехфазная система в основном используется в промышленности.

Однофазного достаточно, когда нагрузками являются в основном осветительные и отопительные приборы. Тем не менее, трехфазное подключение необходимо, когда постоянно используется много электродвигателей и других тяжелых нагрузок. Другое отличие заключается в создаваемом вокруг них магнитном поле. Трехфазное питание создает вращающееся магнитное поле, чего нельзя сказать об однофазном.

Трехфазные системы дороже из-за наличия генераторов, дополнительных линий передачи и нагрузок.

Почему вам нужно конвертировать

Есть два решения, если вам нужно эксплуатировать трехфазное оборудование и иметь только однофазное подключение.

Вы можете либо переоборудовать ваши запасы, что может быть дорогостоящим, либо организовать переоборудование внутри вашей организации.

Если трехфазная услуга недоступна в вашем регионе, у вас есть только последний вариант., поэтому продолжайте читать, чтобы узнать, как это сделать.

Есть больше стимулов для использования трехфазной системы:

• Вы получаете больше мощности для оборудования, которое используете на нем.
• Для обеспечения этой мощности используется меньше меди (или алюминия).
• Подача энергии постоянна. Он не пульсирует, как в однофазной системе.
• Он позволяет использовать двигатели меньшего размера за счет большего КПД.
• Это обеспечивает лучшую регулировку коэффициента мощности.

Преобразователи фазы

Преобразователи могут позволить вам использовать трехфазное оборудование в местах, обслуживаемых однофазными соединениями, без изменения вашего питания.

Несколько различных типов преобразователей могут помочь вам преобразовать однофазные цепи в трехфазные. Это статические преобразователи, вращающиеся преобразователи фаз, частотно-регулируемые приводы (VFD) и цифровые преобразователи фаз (DPC).

Статические преобразователи

Статический преобразователь — это простой тип преобразователя.

Он основан на том факте, что после запуска трехфазный двигатель может продолжать работать от обычной однофазной сети. Он использует конденсаторы в качестве временной замены одной фазы.

Однако этот преобразователь неэффективен и сокращает срок службы двигателя.

Вращающиеся преобразователи фазы

Более совершенный тип, вращающийся преобразователь фазы, работает как независимый генератор и заменяет трехфазный двигатель. В рабочем состоянии он вырабатывает энергию для работы как трехфазная система без вращения каких-либо движущихся частей.

Частотно-регулируемые приводы

Преобразователь частоты (VFD) специально разработан для более мощного двигателя и постоянного контроля давления.

Он генерирует мощность переменного тока на любой заданной частоте, имитируя типичный трехфазный двигатель. Но для электроники не годится. Он используется только для запуска двигателя с нагрузкой. Его также можно использовать для поворотных приложений.

Цифровые преобразователи фазы

Цифровой фазовый преобразователь (DPC) идеален, когда вам нужен чистый трехфазный выход, вам нужно запитать несколько нагрузок в разное время, а также если оборудование имеет внутренние частотно-регулируемые приводы.

В отличие от частотно-регулируемого привода, его можно использовать для работы электроники, поэтому он не ограничивается нагрузкой двигателя.

Принципиальная схема

Когда вы используете трехфазное питание, цифровой сигнальный процессор (DSP) создает третье напряжение для обеспечения сбалансированного питания.

В процессе участвуют три основных компонента: конденсаторы, выпрямители и инвертор.

Есть два распространенных способа достижения этого. Вы можете подключить однофазную нагрузку между одной фазой и нейтралью для систем с Y-образным соединением. Но для систем Delta соединение между фазой и нейтралью с отводом от середины выполняется на одной ножке. Это самый распространенный метод в США.

В результате получится схема, которая будет выглядеть примерно так, как показано ниже.

Постоянная мощность

Ранее я упоминал, что непрерывная подача энергии является ключевым преимуществом трехфазного питания.

Только мощность постоянна. Напряжение и ток непостоянны, поэтому мы называем это «переменным током» (AC). В этом случае соотношение между мощностью (в ваттах), напряжением (в вольтах) и электрическим сопротивлением (в омах) выглядит следующим образом:

Из-за возведения напряжения в квадрат его отрицательные значения также вносят вклад в мощность (P), а общая мощность представляет собой сумму трех значений мощности.

Еще одна релевантная формула — трехфазная формула мощности:

PF представляет собой коэффициент мощности и обычно имеет значение от 0.85 до 1.

Подводя итог

Вы можете использовать или сделать преобразователь для преобразования однофазной цепи в трехфазную. Это даст вам преимущества трехфазных цепей, такие как более постоянная мощность, большая эффективность и возможность использовать меньшие, но более мощные электродвигатели. Типичными доступными преобразователями являются статические преобразователи, вращающиеся преобразователи фаз, частотно-регулируемые приводы и цифровые преобразователи фаз. Я также представил принципиальную схему одного такого типа и дал вам две ключевые формулы, применимые к трехфазным цепям.

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Как подключить схему катушки зажигания
• Как подключить электрический забор из полиэтиленовой веревки
• Может ли плохой аккумулятор вызвать проблемы с электроусилителем руля