Частотные преобразователи 220-380 В делают возможным работу трехфазного двигателя на всю мощность, мягко регулировать обороты, включать обратное вращение ротора. Такие преобразователи используют в промышленных условиях, на различных предприятиях. Они имеют преимущества:
- экономия электроэнергии, так как мощность увеличивается на 40-50%;
- постоянной работе — перепады напряжения не влияют на работу оборудования;
- увеличение срока работы — мягкий пуск и торможение уменьшают степень износа техники.
В современном мире любители электротехники и владельцы своего подворья интересуются применением 3-фазный асинхронный двигатель в сети с одной фазой. Такие двигатели по конструкции простые и не требуют особых затрат в работе. Это дает их большое применение среди любителей. Однако, применение 3-фазных моторов в сети с одной фазой не всегда обходится без трудностей. Трехфазный ток обуславливает магнитное поле, которое вращается, дает момент вращения на вал мотора. Ток с одной фазой образует поле пульсаций, которое не может вращать ротор мотора. Его нужно переделать в многофазный и тогда подать на электромотор. Сейчас существует много методов изменения однофазного тока в трехфазный. Они не лишены недостатков:
- Невозможно получить мощности трехфазный ток без помех (с разностью фаз 120 градусов). Значительно теряется мощность двигателя.
- Частотные преобразователи 1-фазного тока из 220 в 380 вольт не являются универсальными. Они делаются для конкретного мотора, ограничены по мощности. Также есть такие электродвигатели, которые нельзя запустить этими методами в однофазной сети.
- Конденсаторы мощности для пуска двигателя (реактивные элементы) неудобны в эксплуатации. Система становится большой, опасной дома.
Преимущества частотного преобразователя
Универсальные преобразователи частоты мощности innovert idd из однофазного тока 220 вольт в трех фазный 380 вольт изготовлены на основе простого трехфазного электродвигателя, имеют ряд преимуществ:
- Может вырабатывать трехфазный ток 380 вольт напряжения.
- Асинхронный двигатель не теряет мощность.
- Применяется для разных типов моторов с любыми характеристиками (ограничение только по сети, мощность не более 7 киловатт).
- Имеет простую конструкцию. Люди со средним образованием вполне могут сделать его за пару часов. Нужен будет двигатель асинхронного типа трехфазный 4 киловатта мощностью, емкость 50 микрофарад, куски проводов, три фазы. Электромотор не нужно переделывать.
- Потребляемая мощность от сети небольшая. Двигатель мощности на 4 кВт в холостую берет от сети около 200 ватт.
Главные условия работы
Генератор синхронный 3-фазного тока имеет в себе неподвижные катушки и якорь. Катушки смещены на 120 градусов. Блоком питания ротор вращается, его переменный поток магнитной энергии создает индуктивную ЭДС в обмотках статора. При подключении катушек статора с мотором, 3-фазный электроток мощности появляется в цепи. Его можно применять в быту.
Как, имея одну фазу, добавить остальные две? Берем простой электромотор мощности асинхронного типа с тремя фазами с замкнутым ротором. У него есть ротор и и 3 обмотки статорные, которые сдвинуты по углу 120 градусов. На одну обмотку подключаем 1-фазный ток. Ротор мотора не будет вращаться. А если другой силой передать ему некоторое вращательное движение, то он начнет вращаться за счет напряжения изменяющегося тока с одной фазой в 1-ой обмотке. Ротор при вращении наводит электродвижущую силу индукции в остальных обмотках, образует другие две фазы. Мы получаем вращающийся трансформатор. Одна обмотка мотора, на которую идет изменяющийся 1-фазный ток мощности по сети, будет обмоткой возбуждения, которая формирует магнитное поле ротора вращения, а он дает возбуждение напряжения переменного в других обмотках.
Данное напряжение оказывается 3-фазным, потому что электродвигатель дает эффект. На остальных обмотках напряжение уменьшено по сравнению с обмоткой возбуждения (из-за преобразовательных потерь). Это различие равняется около15 вольт и определено особенностями конструкции электромотора.
Как можно сделать вращение ротора от 1-фазного напряжения? Можно по-разному. Рекомендуется использование схемы с конденсатором пуска. Величина мощности емкости маленькая, потому что ротор преобразователя асинхронного типа вращается без нагрузки. Для работы преобразователя с двигателем в 4 киловатта хватит и 60 микрофарад. При всех неплохих результатах есть и недостатки преобразователи частоты:
- Потенциал напряжения опасен для людей 380 вольт. Чтобы уменьшить риск поражения током, используют 220 вольт напряжения линейного.
- Расход энергии преобразователем 220 на 380 вольт был ощутимым. Это уменьшало его КПД на холостом ходу.
Система постепенно модернизировалась, уходили от недочетов. Вместо преобразователя мощности использовали электромотор на 4 киловатта асинхронного типа с обмоткой на шесть полюсов статорной. Эти обмотки были включены звездой для напряжения линейного на 380 вольт. Мы подключали их на 220 вольт (между нулем и фазой образовалось 127 вольт).
Конденсатор пуска выключается после начала работы преобразователя, хотя не всегда надо его отключать. Он почти не влияет на работу всей конструкции. Получается звезда с несимметричным расположением. преобразователи частоты выдают две фазы и ноль. Такой ток еще называют квазитрехфазным.
На самом деле положительного у него мало, по сравнению с обычным трехфазным током. Частотник создает поле магнитного вращения. Преобразователи частоты созданы из двигателя асинхронного типа трехфазного, сочетаются с рабочим током для таких двигателей. Получилось уменьшить напряжение до 220 вольт, свое потребление энергии сделать 200 ватт мощности. Все устройства можно включать треугольником и звездой.
На испытуемых нами частотные преобразователи напряжения 220 в 380 вольт работают следующие потребители на трех фазах:
- Пила циркулярная 2,7 кВт;
- Крупорушка 1,2 кВт;
- Наждак 0,4 кВт;
На другом преобразователе другие потребители также успешно работают:
- Бур электрический 1,5 кВт;
- Бетономешалка строительная 600 Вт;
- Электрорубанок 0,7 кВт.
Электромоторы на трех фазах при работе в однофазной сети расходуют с помощью преобразователя напряжения такое же количество энергии, как по паспорту частотник, это сохранение энергии по закону.
Если давать наставления на повторения конструкции частотные преобразователи, то можно забыть о проблемах при эксплуатации двигателей частотник от сети 220 вольт, хотя сами моторы сделаны на 380 вольт.
Мощность электромотора, который используется частотник самим преобразователем, может быть выше мощности подсоединяемого к нему привода электрического. Если в преобразователе применяется электродвигатель 4,5 кВт, то мощность электромоторов, подключаемых к нему, не может быть более 3 кВт.
Жизнь показывает, что мощность преобразователя в 4 киловатта решает многие вопросы работы. Нагруженность сети до 3 киловатт вполне нормальной.
Расходуемый ток в режиме работы не может быть выше параметров тока по паспорту для этого вида электромоторов (иначе преобразователь 220 на 380 выйдет из строя.
Электродвигатели для преобразователей чаще всего используют с малыми оборотами вращения (до 1000 оборотов). Они мягко пускаются и отношение тока пуска к току работы у них ниже, чем у высокоскоростных электродвигателей, а значит меньше нагрузка на проводку.
Последовательность запуска должна быть следующей: сначала включается частотник преобразователь, потом двигатели 3-фазного двигателя. Отключать необходимо в обратном порядке.
Вместо конденсатора для пуска используют такие типы: МБГТ, МБГО, К-42-4 с напряжением работы более 600 вольт. Использование конденсаторов электролитов не рекомендуется. Размер емкости конденсатора пуска рассчитывается из мощности преобразователя 220 на 380 вольт. Например, для преобразователя на 4 кВт емкость получается 80 мкФ.
Схемы подключения статорных обмоток 3-фазного двигателя асинхронного типа: а – звездой, б – треугольником, в – звездой и треугольником на щитке клемм частотник электромотора.
С1, С2, С3 – начало обмотки, С4, С5, С6 – окончание обмотки. Часто используется маркировка вывода U1, V1, W1 – начало обмотки, U2, V2, W2 – конец обмотки.
По стандарту обмотка двигателя асинхронного типа обозначается: I фаза – С1 начало, С4 окончание, II фаза – С2 начало, С5 окончание, III фаза – С3 начало, С6 окончание.
Если имеется двигатель асинхронный с тремя фазами с ротором замкнутым накоротко, то сделать три фазы легко из одной. Для этого надо принудительно включить его в работу генератором. Генератор частотник необходимо вращать, чтобы он стал выдавать ток и напряжение. Значит необходим будет еще один мотор с одной фазой по мощности совместимый, с необходимыми оборотами.
Но нужен ли еще один электродвигатель частотник, если мы можем вынудить работать 3-фазный электродвигатель от одной фазы? Необходимо создать два условия: включить на одну обмотку напряжение с одной фазой и крутнуть двигатель, потому что он не станет работать с одной фазой. Что нужно для этого сделать? Можно запустить его руками, это просто. А можно применить для этой цели пусковой конденсатор.
Размер емкости пускового конденсатора может быть и маленькой, так как без нагруженности он легко запускается. При начале вращения преобразователи частоты легко запустятся от 1-ой фазы. Частотник создаст дополнительными своими обмотками остальные две обмотки. Один минус у такой схемы подключения – это перекошенность фаз, которую можно исправить добавлением в схему автотрансформатора.
Для этого частотник можно использовать вместо автотрасформатора статор вышедшего из строя электромотора на 15 киловатт (только магнитопровод), на нем сделал 380 витков провода поперечным сечением 6 мм2 с выводом на 40 витков. Выводы нужны для хорошей подготовки потенциала для фазы. Использовать частотник генератором можно мотор на 4 киловатта, нагрузку берем до 3 киловатт. Пусковой конденсатор возьмем типа МБГП, МБГО на емкость 40 мкФ, напряжение более 600 вольт. Подключать частотник генератор необходимо без нагруженности, выключать также.
Преобразователи частоты 220 на 380 В применяются с давних времен, но о них нет хорошей информации, даже у специалистов, обслуживающих электродвигатели. Многим, у кого имеется свое хозяйство, мастерская, гараж, пришлось столкнуться с пуском двигателя. Кому-то частотные преобразователи смогут оказать свою помощь в экономии электроэнергии, сделать жизнь и работу легче. Таким преобразователям уже давно нужно быть бытовыми приборами в доме и хозяйстве.
Частотный преобразователь 220х380
