3 เฟสจาก 2 เฟส ตัวแปลงเฟสเดียวเป็นสามเฟส
สวัสดีทุกคน! วันนี้ฉันจะแสดงวิธีรับสามเฟสจากเครือข่าย 220 V เฟสเดียวปกติและไม่ใช้ ค่าใช้จ่ายพิเศษ- แต่ก่อนอื่น ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับปัญหาของฉันที่เกิดขึ้นก่อนการค้นหาวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว
ฉันมีเดสก์ท็อปโซเวียตที่ทรงพลัง เลื่อยวงเดือน(2 กิโลวัตต์) ซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายสามเฟส ความพยายามของฉันในการจ่ายไฟจากเครือข่ายเฟสเดียวตามปกตินั้นเป็นไปไม่ได้: มีการดึงพลังงานอย่างแรงตัวเก็บประจุสตาร์ทร้อนและเครื่องยนต์เองก็ร้อน
โชคดีที่ครั้งหนึ่งฉันใช้เวลาค้นหาวิธีแก้ปัญหาบนอินเทอร์เน็ต ที่ฉันเจอวิดีโอที่มีผู้ชายคนหนึ่งสร้างตัวแยกสัญญาณโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าอันทรงพลัง ต่อไป เขาติดตั้งเครือข่ายสามเฟสนี้รอบๆ ขอบโรงรถของเขา และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดที่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสามเฟส ก่อนเริ่มงาน เขามาที่โรงรถ สตาร์ทเครื่องจ่ายยา และทำงานจนกระทั่งเขาจากไป โดยหลักการแล้ว ฉันชอบวิธีแก้ปัญหานี้
ฉันตัดสินใจทำซ้ำและสร้างตัวแยกสัญญาณของตัวเอง ในฐานะเครื่องยนต์ ฉันใช้เครื่องยนต์โซเวียตรุ่นเก่าที่มีกำลัง 3.5 กิโลวัตต์พร้อมขดลวดที่เชื่อมต่อกับดาว
โครงการ
วงจรทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบเพียงไม่กี่อย่าง: สวิตช์ไฟทั่วไป, ปุ่มสตาร์ท, ตัวเก็บประจุ 100 uF และมอเตอร์ทรงพลังมันทำงานอย่างไร? ขั้นแรกเราจ่ายไฟเฟสเดียวให้กับมอเตอร์จ่ายไฟเชื่อมต่อตัวเก็บประจุด้วยปุ่มสตาร์ทจึงสตาร์ทได้ ทันทีที่เครื่องยนต์หมุนขึ้น ความเร็วที่ต้องการ,สามารถปิดคาปาซิเตอร์ได้ ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่อโหลดกับเอาต์พุตของตัวแยกเฟสได้ ในกรณีของฉันคือโหลดแบบวงกลมบนโต๊ะและโหลดสามเฟสอีกหลายตัว
ตัวเครื่อง - โครงเป็นมุมรูปตัว L อุปกรณ์ทั้งหมดยึดติดเป็นชิ้นเดียว แผ่นโอเอสบี- ด้ามจับสำหรับยกโครงสร้างทั้งหมดได้รับการออกแบบใหม่ด้านบน และมีช่องเสียบสามพินเชื่อมต่อกับเอาต์พุต
หลังจากเชื่อมต่อเลื่อยผ่านอุปกรณ์ดังกล่าวแล้ว มีการปรับปรุงการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ไม่มีอะไรร้อน มีกำลังเพียงพอ และไม่เพียงแต่สำหรับเลื่อยเท่านั้น ไม่มีอะไรคำรามหรือฉวัดเฉวียนเหมือนเมื่อก่อน
ขอแนะนำให้ใช้มอเตอร์แบบกระจายที่มีกำลังมากกว่าผู้บริโภคอย่างน้อย 1 กิโลวัตต์จากนั้นจะไม่มีพลังงานลดลงอย่างเห็นได้ชัดภายใต้การโหลดอย่างกะทันหัน
ไม่ว่าใครจะพูดอะไรเกี่ยวกับไซน์ที่ไม่บริสุทธิ์หรือไม่ได้ผลอะไรเลย ผมแนะนำว่าอย่าฟังพวกเขา คลื่นไซน์ของแรงดันไฟฟ้าสะอาดและแยกได้ 120 องศา ส่งผลให้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้รับแรงดันไฟฟ้าคุณภาพสูง จึงไม่ร้อนขึ้น
ช่วงครึ่งหลังของผู้อ่านที่จะพูดในศตวรรษที่ 21 และความพร้อมอย่างมาก เครื่องแปลงความถี่แรงดันไฟฟ้าสามเฟสฉันสามารถพูดได้ว่าเอาต์พุตของฉันถูกกว่าหลายเท่าเนื่องจากมอเตอร์เก่าหาได้ง่ายมาก คุณยังสามารถเลือกอันที่ไม่เหมาะกับการรับน้ำหนักได้โดยมีตลับลูกปืนที่อ่อนแอและเกือบหัก
ตัวแยกเฟสของฉันในโหมดไม่ได้ใช้งานไม่กินมากนัก: 200 - 400 W ที่ไหนสักแห่งพลังของเครื่องมือที่เชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับรูปแบบการเชื่อมต่อปกติผ่านตัวเก็บประจุเริ่มต้น
โดยสรุป ฉันต้องการพิสูจน์ตัวเลือกของฉันสำหรับโซลูชันนี้: ความน่าเชื่อถือ ความเรียบง่ายที่น่าทึ่ง ต้นทุนต่ำ,มีกำลังสูง.
แผนภาพนี้ก็เหมือนกับแผนภาพอื่นที่อาจมีข้อผิดพลาด หากคุณพบพวกเขาโปรด เขียนถึงเรา. ติดตามเพื่อติดตามข่าวสารการแก้ไขและอัพเดตเนื้อหา
ความสนใจ! การประกอบอุปกรณ์ต้องใช้ทักษะในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และเกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับทั้งวิศวกรและผู้ใช้อุปกรณ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีคุณสมบัติที่จำเป็น
D5- แอมพลิฟายเออร์สำหรับการปฏิบัติงานที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับแหล่งจ่ายไฟ 12V แหล่งเดียว พร้อมอิมพีแดนซ์อินพุตสูง และความสามารถในการเชื่อมต่อโหลด 2 kOhm หรือน้อยกว่าเข้ากับเอาต์พุต เข้ากันได้ดี K544UD1, KR544UD1.
D6 - โคลงหนึ่งแรงดันไฟ (ROL) ที่ 12V.
VT5- ทรานซิสเตอร์แรงดันสูงกำลังต่ำที่ 600 โวลต์ ใช้งานได้เฉพาะเมื่อเปิดวงจรเท่านั้น จึงไม่สูญเสียพลังงานระหว่างการทำงาน
วดี9- ซีเนอร์ไดโอด 15V.
ค11- 1,000uF 25V.
R25- 300kOhm 0.5W
D1- คอนโทรลเลอร์แบบพัลส์ไวด์ธมอดูเลต (PWM) ในตัว นี่คือ 1156EU3 หรืออะนาล็อกนำเข้า UC3823
เพิ่มเติมจากวันที่ 27/02/2556 ผู้ผลิตอุปกรณ์ควบคุมจากต่างประเทศ Texas Instruments ทำให้เราประหลาดใจอย่างน่าประหลาดใจ ไมโครวงจร UC3823A และ UC3823B ปรากฏขึ้น คอนโทรลเลอร์เหล่านี้มีฟังก์ชันพินแตกต่างจาก UC3823 เล็กน้อย พวกมันจะไม่ทำงานในวงจรสำหรับ UC3823 ตอนนี้ Pin 11 ได้รับฟังก์ชั่นที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในการใช้ตัวควบคุมที่มีดัชนีตัวอักษร A และ B ในวงจรที่อธิบายไว้คุณจะต้องเพิ่มตัวต้านทาน R22 เป็นสองเท่าไม่รวมตัวต้านทาน R17 และ R18 แขวน (ไม่เชื่อมต่อที่ใดก็ได้) ขา 16 และ 11 ของวงจรไมโครทั้งสามตัว สำหรับอะนาล็อกของรัสเซียผู้อ่านเขียนถึงเราว่าการเดินสายจะแตกต่างกันในวงจรไมโครที่แตกต่างกัน (ซึ่งดีมาก) แม้ว่าเราจะยังไม่เห็นการเดินสายใหม่ก็ตาม
D3- ไดรเวอร์ฮาล์ฟบริดจ์ IR2184
R7, R6- ตัวต้านทาน 10 kOhm ซี3,ซี4- ตัวเก็บประจุ 100nF
R10, R11- ตัวต้านทาน 20 kOhm ซี5, ซี6- ตัวเก็บประจุไฟฟ้า 30 µF, 25 โวลต์
R8- 20kโอห์ม R9- ตัวต้านทานปรับค่า 15 kOhm
R1, R2- เครื่องตัดขน 10 kOhm
R3- 10 โอห์ม
C2, R5- ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่กำหนดความถี่การทำงานของตัวควบคุม PWM เราเลือกเพื่อให้ความถี่ประมาณ 50 kHz การเลือกควรเริ่มต้นด้วยตัวเก็บประจุ 1 nF และตัวต้านทาน 100 kOhm
R4- ตัวต้านทานที่อยู่ในแขนต่างกันจะต่างกัน ความจริงก็คือเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์โดยมีการเปลี่ยนเฟส 120 องศา ใช้วงจรเปลี่ยนเฟส นอกจากขยับแล้วยังทำให้สัญญาณอ่อนลงอีกด้วย แต่ละลิงก์จะลดทอนสัญญาณลง 2.7 เท่า ดังนั้นเราจึงเลือกตัวต้านทานที่แขนท่อนล่างในช่วงตั้งแต่ 10 kOhm ถึง 100 kOhm เพื่อให้ตัวควบคุม PWM ค่าต่ำสุดแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ (จากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน) ถูกปิด โดยเพิ่มขึ้นเล็กน้อยก็เริ่มสร้างพัลส์สั้น ๆ และเมื่อถึงค่าสูงสุดมันก็เปิดได้จริง ตัวต้านทานของแขนกลางจะใหญ่กว่า 9 เท่า ตัวต้านทานของต้นแขนจะใหญ่กว่า 81 เท่า
หลังจากเลือกตัวต้านทานเหล่านี้แล้ว จะสามารถปรับเกนได้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยใช้ตัวต้านทานแบบทริมมิง R1
ร17- 300 โอห์ม ร18- 30 โอห์ม
C8- 100nF. สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตัวเก็บประจุแรงดันต่ำ เกี่ยวกับพวกเขา ไฟฟ้าแรงสูงไม่เกิดขึ้นแม้ว่าจะอยู่ในส่วนไฟฟ้าแรงสูงก็ตาม
ร22- 0.23 โอห์ม 5W.
วดี11- ไดโอดชอตกี ไดโอดชอตกีถูกเลือกเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าตกในสถานะที่น้อยที่สุดทั่วไดโอด
R23, R24- 20 โอห์ม 1W.
L1- โช้ค 10mH (1E-02 H) สำหรับกระแส 5A ค12- 1 ยูเอฟ 400 โวลต์
L2 - ลวดเส้นเล็กหลายรอบที่ด้านบนของตัวเหนี่ยวนำ L1 หากมีการหมุน X ในตัวเหนี่ยวนำ L1 ดังนั้นในขดลวด L2 ก็ควรมี [ เอ็กซ์] / [60 ]
น่าเสียดายที่พบข้อผิดพลาดเป็นระยะในบทความ มีการแก้ไข บทความเสริม พัฒนา และเตรียมบทความใหม่ สมัครรับข่าวสารเพื่อรับทราบข้อมูล
หากมีอะไรไม่ชัดเจนโปรดถาม!
ในบ้านส่วนตัว ในอพาร์ตเมนต์ ในบ้านในชนบท นั่นคือใน สภาพความเป็นอยู่แรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวมาตรฐานที่พบบ่อยที่สุดคือ 220 โวลต์ ซึ่งได้มาจากการเชื่อมต่อผู้ใช้บริการเข้ากับเฟสเดียวและ ตัวนำที่เป็นกลาง- แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเฟส เครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนใหญ่จะติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 6 kV/380 V สถานีย่อยการกระจายให้อาหารแก่ผู้บริโภครายนี้ บางครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบ้านส่วนตัว จำเป็นต้องสตาร์ทและใช้งานมอเตอร์สามเฟสแบบอะซิงโครนัสที่ออกแบบมาสำหรับ 380 โวลต์ มีแผนงานที่ทำให้สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์นี้กับเครือข่าย 220 V เฟสเดียวได้ แต่ในกรณีนี้พลังงานของเครื่องอะซิงโครนัสไฟฟ้าจะสูญเสียไปอย่างมาก ดังนั้นคำถามจึงเกิดขึ้นว่าจะรับ 380 โวลต์จาก 220 ที่บ้านได้อย่างไร งานที่มีประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้า.
สิ่งสำคัญที่ต้องรู้
ใน เครือข่ายสามเฟสทั้งสามเฟสมีการเลื่อน 120 องศา หากจำเป็นต้องแปลงไฟสามเฟส 220 โวลต์เป็น 380V หรือ 220V เฟสเดียวเป็นค่าเดียวกัน แต่มีแรงดันไฟฟ้า 380V ก็สามารถทำได้ง่ายๆ โดยใช้หม้อแปลงสเต็ปอัพแบบธรรมดา ในปัญหานี้จำเป็นไม่เพียงแค่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับเครือข่ายสามเฟสเต็มรูปแบบจากเฟสเดียวด้วย
มีสามวิธีหลักที่การจัดการนี้สามารถทำได้:
- ใช้ตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์ (อินเวอร์เตอร์)
- โดยเชื่อมต่อเพิ่มเติมอีก 2 เฟส คือ
- เนื่องจากใช้หม้อแปลง 3 เฟส แต่กำลังไฟยังลดลง
ก่อนที่จะแปลงแรงดันไฟฟ้าหลัก คุณต้องพิจารณาว่าสามารถเชื่อมต่อมอเตอร์เข้ากับเครือข่ายเฟสเดียวมาตรฐานโดยไม่สูญเสียพลังงานได้หรือไม่ ก่อนอื่นคุณต้องดูแผ่นป้ายบนเครื่องยนต์ก่อน บางส่วนได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าทั้งสองนี้ ดังที่แสดงในภาพแรก คุณเพียงแค่ต้องมีตัวเก็บประจุเพื่อสตาร์ท
แผ่นที่สองแสดงให้เห็นว่าเครื่องได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อแบบดาวของขดลวดและแรงดันไฟฟ้า 380 โวลต์:
แน่นอนคุณสามารถถอดแยกชิ้นส่วนเครื่องยนต์และค้นหาจุดสิ้นสุดของขดลวดได้ แต่นี่เป็นปัญหาอยู่แล้ว ให้เราดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสร้างเครือข่ายสามเฟสคุณภาพสูง 380 V จาก 220
วิธีการรับ 380 V จาก 220
หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า
อุปกรณ์นี้เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางว่าเป็นอินเวอร์เตอร์และประกอบด้วยหลายบล็อก ขั้นแรก อุปกรณ์จะแก้ไขแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวนี้ แล้วแปลงกลับเป็นแรงดันไฟฟ้าสลับตามความถี่ที่กำหนด ในกรณีนี้สามารถเลื่อนเฟสได้จำนวนหนึ่งตามระดับหนึ่ง แต่อย่างเหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้ามาตรฐานที่ยอมรับโดยทั่วไปคือสามเฟสและด้วยเหตุนี้การเลื่อนคือ 120 องศา การสร้างอุปกรณ์ที่ซับซ้อนที่บ้านเป็นปัญหามากดังนั้นจึงแนะนำให้ซื้อ นอกจากนี้ตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยังได้รับการพัฒนาอย่างมาก
ที่นี่ แผนภูมิวงจรรวมอินเวอร์เตอร์:
และนี่คือสิ่งที่ดูเหมือนในอาคารโรงงาน:
บ่อยครั้งที่อุปกรณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่มีการแปลงเฟสเดียวเป็นเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าสามเฟสแต่ยังป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลด การลัดวงจร และความร้อนสูงเกินไป
วิธีสามเฟส
วิธีการนี้จะต้องได้รับการตกลงกับ Energonadzor หรือบริษัทซัพพลายเออร์ พลังงานไฟฟ้าเนื่องจากต้องมีการเชื่อมต่อสองเฟสเพิ่มเติมจากแผงซึ่งอยู่ที่แต่ละชั้นของอาคารอพาร์ตเมนต์
คำถามนี้ไม่ใช่วิธีการแปลงแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว แต่จะเชื่อมต่ออย่างไรและด้วยเหตุนี้คุณจึงต้องใช้สายไฟต่อสามเฟสเท่านั้นและหากทุกอย่างทำถูกต้องตามกฎหมายก็จะมีมิเตอร์หนึ่งเมตร
หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส
ในการเปลี่ยน 220 โวลต์เป็น 380 โวลต์คุณต้องมีหม้อแปลงสามเฟสของกำลังที่ต้องการสำหรับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดอันใดอันหนึ่ง 220 V และอีก 380 V ส่วนใหญ่มักจะมีขดลวดที่เชื่อมต่อเป็นรูปดาวหรือสามเหลี่ยมอยู่แล้ว หลังจากนั้นแรงดันไฟฟ้าจากเครือข่ายจะเชื่อมต่อโดยตรงกับขดลวดสองเฟสที่ด้านล่างและไปยังเทอร์มินัลที่สามผ่านตัวเก็บประจุ ความจุของตัวเก็บประจุคำนวณจากอัตราส่วน 7 μF ต่อกำลังไฟทุกๆ 100 W แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุต้องมีอย่างน้อย 400 โวลต์ อุปกรณ์ดังกล่าวไม่สามารถเชื่อมต่อได้หากไม่มีโหลด ในกรณีนี้ทั้งกำลังและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จะยังคงลดลง หากตัวแปลงถูกสร้างขึ้นโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแทนที่จะเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าเอาต์พุตจะมีแรงดันไฟฟ้าสามเฟส แต่ค่าของมันจะเหมือนกับในเครือข่ายคือ 220 โวลต์