С 3х фаз 220в на 380в: Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного – СамЭлектрик.ру

Как из 220 Вольт сделать 380 В: обзор методик и способов

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.

380 В вместо 220 В

Многие слышали о ситуациях, когда в обычной розетке, рассчитанной на 220 вольт, напряжение внезапно вырастало до 380, а кто-то, возможно, даже сталкивался с этим явлением. Как правило, такие скачки оставляют на память несколько вышедших из строя электроприборов, а также мучительный поиск виноватых – того самого электрика, который «что-то напутал» и «неправильно подключил». Между тем, проблема может быть вовсе не в электрике. Разберемся, в чем причина скачков напряжения…

Как правило, электроэнергия подается на объект (будь то магазин, квартира, жилой дом) посредством трехфазной сети. Она представляет собой, грубо говоря, 4 провода, три из которых находятся под напряжением (это фазы) и один является «нулем». При этом между нулем и одной из фаз напряжение составляет 220 вольт, а между двумя фазами оно всегда равняется 380 вольт.

Итак, трехфазная электросеть заходит на объект и тянется до щитовой, где к каждому автоматическому выключателю подходит нуль и одна из фаз. Таким образом, от автомата к розетке или другой электроточке идет два провода – нулевой и фаза, которые вместе дают напряжение 220 вольт.

При этом хороший электрик постарается как можно равномернее распределить нагрузку между тремя фазами – так розетка для кондиционера может быть подключена к фазе А и нулю, холодильное оборудование – к фазе В и нулю, обогреватель – к фазе С и нулю.

Так откуда же возникает 380 вольт? Все начинается с обрыва основного нулевого провода перед щитовой или непосредственно в ней самой. Это может произойти по разным причинам: некачественный электромонтаж, естественный износ проводки, ослабление контактов из-за перепада температур (в результате чего провод греется и может перегореть)… Как бы там ни было, нулевой провод оборван. Что происходит в этом случае?

Как я уже говорил, каждая из трех фаз, подходящих к объекту, несет на себе некую нагрузку, поскольку к ней подключено определенное количество электрооборудования. И все это электрооборудование также подключено к нулевому проводу, который, как мы помним, оборван перед щитовой.

Допустим, на фазу А и нуль подключена холодильная камера, на фазу В и нуль – розетки для обогревателей. Поскольку нуль дальше щитка никуда не идет, получается, что он соединяет холодильную камеру и обогреватели, которые подходят к двум разным фазам. А напряжение между двумя фазами, как мы помним, составляет 380 вольт. В такой ситуации фаза А через любой подключенный к ней прибор (в нашем примере это холодильная камера) проходит на нулевую колодку и оттуда – по нулевому проводу – идет к розеткам для обогревателей. Таким образом, в розетке вместо нуля и фазы с напряжением 220 вольт получается две фазы с напряжением 380 вольт, и техника, которая в нее включена, начинает перегорать.

Понятно, что ситуация, когда перегорает или обрывается нулевой вводной кабель – достаточно редкая, но тем не менее, она может произойти, причем с самыми дорогостоящими последствиями. Как же защититься от этого?

Сразу скажу, что такие устройства, как УЗО и выключатель-автомат здесь не помогут (хотя для других случаев они очень полезны и необходимы). Для защиты от высокого напряжения на вводе электросети на объект либо в щитовой необходимо установить реле контроля верхнего и нижнего напряжения (например, Ресанта АЗМ-40А или другую модель с тем же принципом действия).

Такое устройство производит защитное отключение электросети при перепадах напряжения свыше 265 вольт или ниже 170 вольт в течение одной секунды. Как только напряжение нормализуется, реле автоматически подключает сеть с задержкой в 2-3 минуты. Как показывает практика, реле контроля будет полезным приобретением не только для магазинов и других коммерческих объектов, но также для жилых домов и квартир, поскольку перепады напряжения в наших сетях, увы, не редкость (даже при вполне исправном «нуле»).

Александр Терещенко

Поделиться с помощью:

3-фазный 380 В на 3-фазный 230 В

спросил

4 года 5 месяцев назад

Изменено 4 года, 5 месяцев назад

Просмотрено 21к раз

\$\начало группы\$

У меня есть переносной нагреватель подшипников, который работает от 3-х фазного источника питания 230 В.

Мое электропитание 3-фазное 380 В. Можно ли преобразовать 3-фазное 380 В в 3-фазное 230 В? Обратите внимание, что, поскольку оборудование портативное, важно, чтобы и решение было портативным.

Добавил фото схемы подключения оборудования. В инструкции указано: Оборудование рассчитано на 3-х фазное питание 230В (между каждым горячим проводом можно измерить 220В) при подключении 2-х фаз. это означает, что подключены 2 фазы из 3 фаз.

Электропитание трехфазное 380 В, что означает, что между каждым горячим проводом может быть измерено 380 вольт, а между нейтралью и любым из горячих проводов может быть измерено 220 вольт

• трехфазный

\$\конечная группа\$

13

\$\начало группы\$

Рис. 1. Цветная версия для однофазной проводки 230 В + N.

Из схемы видно, что вместо этого можно просто подключить L3 к нейтрали без внутренней модификации.

Единственная проблема заключается в том, что теперь изоляция компонентов должна выдерживать 230 В вместо \$ \frac {230}{\sqrt 3} \ \text V\$. Вы должны проверить, если это возможно, что они рассчитаны на это.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Скорее всего, ваш обогреватель рассчитан на трехфазное питание с межфазным напряжением 230 В (среднеквадратичное значение), а у вас трехфазное питание с межфазным напряжением 380 В (среднеквадратичное значение).

К счастью, это одно и то же*! Так что скорее всего вам не понадобится никакая переделка, разве что штекерный переходник.

(*: В пределах нескольких процентов это может быть списано на округление; и коммунальные службы, по-видимому, переопределяют свое номинальное напряжение на 10 В вверх или вниз каждые несколько десятилетий, не замечая этого среди населения, не являющегося электриком; и в любом случае оно затмевается допусками).

Довольно редко и нестандартно можно найти трехфазный переменный ток с напряжением 230 В, измеренным между фазами, или 380 В, измеренным между фазой и нейтралью, поэтому потребуются экстраординарные доказательства, чтобы полагать, что ваш источник питания

или является одним из те.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Это может быть простое решение в зависимости от соединения. Если нагрузка подключена между двумя фазами и нет соединения с нейтралью, как вы указали в разделе комментариев, вы можете подключить нагреватель подшипника между L1 и нейтралью от вашего питание 380В. Это даст вам напряжение примерно 220 В и снизит выходную мощность примерно на 1 кВА. Единственным другим вариантом без знания внутренних соединений был бы большой трансформатор на тележке.

Глядя на вашу электрическую схему, кажется, что то, что я предложил выше, будет работать.

Единственная проблема, которую я вижу, заключается в том, что нейтральный провод 230 В используется какой-либо контрольной электроникой, не показанной на схеме.

^{смоделируйте эту цепь — схема создана с помощью CircuitLab}

Наилучшим способом сделать это будет 3-проводное соединение, как показано выше, путем замены существующей вилки на 380-вольтовую, или если вам нужно сохранить совместимость с 230-вольтовой. коробка адаптера с четкой маркировкой для использования только с этим устройством.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

Вам нужно только пересоединить нагревательные элементы с соединения звезда на треугольник.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Вы сказали:

На самом деле оборудование использует 2 фазы из 3 фаз 230

^{смоделируйте эту цепь}

Все, что вам нужно сделать, это подключить нагрузку между фазой и нейтралью, а не между фазами. 2 при 2х220В, что означает, что секции делают на разное напряжение, соединяя их последовательно или параллельно.

Для блока управления необходимо использовать напряжение между фазой и нейтралью. Это можно легко сделать, переподключив питание управления L3 к N.

Следующее, что нужно сделать, это проверить, действительно ли катушки соединены последовательно. ИМО, соединяя L2 и L3 последовательно или параллельно, вы можете получить 380 В/220 В. Так что они должны быть подключены параллельно прямо сейчас.

^{имитация этой цепи}

Еще одна возможность объединения нескольких напряжений. Следите за тем, чтобы обмотки были намотаны в одном направлении или они были соединены встречно-последовательно, разрушая их магнитное поле.

^{имитация этой схемы}

\$\конечная группа\$

7

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

источник питания — Разветвление 3-фазной линии 380 В на три однофазных 220 В?

спросил 3 года, 2 месяца назад

Изменено 1 год, 8 месяцев назад

Просмотрено 689 раз

\$\начало группы\$

Мне нужно запитать несколько нагрузок однофазным напряжением 220В переменного тока, а именно:

• Четыре трансформатора постоянного тока 60 В мощностью 350 Вт 5,9 А.
• Один трансформатор VFD, подключенный к двигателю на 8 ампер.

Могу ли я подключить все к трехфазной линии 380 В (5 проводов по 2,5 мм каждый, 3×16 ампер с предохранителями)? Я думал разветвить две фазы на четыре трансформатора по 350Вт (2х2) и использовать третью для ЧРП, каждую ветвь замыкая через нейтраль. Но я не уверен, что один нейтрал сможет удержать все.

• блок питания
• понижающий

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

^{смоделируйте эту цепь – Схема создана с помощью CircuitLab}

Рис. 1. Схема подключения – пять однофазных нагрузок на трехфазное питание.

То, что вы предлагаете, это нормальная практика. Большинство однофазных цепей представляют собой всего лишь одну из трехфазных цепей с возвратом на нейтраль.

В идеале мы пытаемся сбалансировать нагрузки на все три фазы, но с вашей установкой это сделать невозможно. Это будет особенно несбалансировано, если ЧРП будет включаться и выключаться при включенных блоках питания.

Могу ли я подключить все к трехфазной линии 380 В (5 проводов по 2,5 мм, 3 × 16 ампер с предохранителями)?

Звучит нормально, но вам нужно проверить правила вашей страны.