Андрей Смирнов
Время чтения: ~22 мин.
Просмотров: 0

Подключение частного дома к трехфазной электросети

Содержание / Contents

Фото

Напоследок – ещё несколько фото с комментариями.

Электрощит с трехфазным вводом, но все потребители – однофазные.

Друзья, на сегодня всё, всем удачи!

Подключение однофазных преобразователей частоты к трехфазному двигателю

Трехфазные электроприводы несложного оборудования мощностью до 4 кВт допускается включать в однофазную сеть через частотный преобразователь. Это позволяет регулировать скорость вращения вала без редукторов муфт, изменять производительность без задвижек, заслонок и других механических устройств, а также частично устранить недостатки схем пуска через конденсатор.

Для таких электроприводов рекомендовано использовать однофазные преобразователи. Такие устройства имеют емкостный выход, позволяющий отказаться от выносного конденсатора. Рассчитанное значение емкости вводится вручную при настройке преобразователей или автоматически определяется в режиме адаптации частотника к двигателю. Однофазные устройства позволяют рассчитывать оптимальную емкость при тестировании.

Преобразователь для двигателей, включенных в сеть 220 В, подбирают:

  • По диапазону регулирования угловой скорости. Частотник должен обеспечивать изменение частоты вращения в заданном интервале.
  • По максимальной емкости фазосдвигающего элемента. Преобразователь должен обеспечивать пуск электрической машины с заданным моментом на валу. При выборе устройства нужно рассчитать величину емкости, необходимой для старта и корректной работы двигателя, и сравнить ее с характеристиками преобразователя.
  • По мощности. Параметры трехфазного двигателя при однофазном питании сильно отличаются от номинальных и не аналогичны характеристикам однофазных двигателей той же мощности. Для таких приводов выбирают частотный преобразователь с запасом мощности не менее 2 кВт.
  • По дополнительным функциям. При выборе также учитывают наличие дисплея для индикации параметров, входов и выходов для датчиков, встроенных фильтров гармоник, функций самодиагностики, записи событий и другое.

Также следует учесть, что работа трехфазной машины в сети 220 В сильно отличается от нормы. Такие схемы подключения машин через частотник не обеспечивают точного управления и регулировки параметров, не позволяют реализовать сложные алгоритмы. Сфера применения таких приводов – станки, где требуется только регулировка скорости, бытовые маломощные насосы для автономных систем водоподачи и полива.

Преобразователи подключают кабелями марки, рекомендованной производителями. Сечение жил также должно быть не меньше рекомендованного. Для выходной цепи применяется трехпроводный кабель.

В разрыв фазного нулевого провода перед преобразователем устанавливают автоматический выключатель для коммутаций и защиты от коротких замыканий. При питании однофазным напряжением возникают гармоники, которые негативно влияют на работу двигателя и качество напряжения в сети. При высоких требованиях к электромагнитной совместимости, устанавливают входные и выходные фильтры.

Все подключения осуществляют согласно требованиям электробезопасности. После проверки правильности и качества подключений, включают частотный преобразователь в тестовой режим, настраивают интервал скоростей и другие параметры. Далее проверяют работу двигателя на разных скоростях.

Как осуществляется работа генератора

Устройство действует, превращая энергию вращения в энергию электричества. Электромашина, используя вращение МП, генерирует электрический ток. В тот момент, когда проволочная обмотка (катушка) крутится в МП, силовые линии магнитного поля пронизывают витки обмотки.

Внимание! В результате этого процесса электроны совершают перемещение в сторону плюсового полюса магнита. При этом ток движется, наоборот, в сторону отрицательного магнитного полюса

Не важно, что вращается при механическом воздействии, обмотка или магнитное поле, – ток будет течь, пока вращение выполняется. Генераторы, вырабатывающие трехфазное напряжение, могут иметь:

Генераторы, вырабатывающие трехфазное напряжение, могут иметь:

  • неподвижные магниты и подвижный (вращающийся) якорь;
  • неподвижный статор и магнитные полюса, которые вращаются.

В устройствах первой конструкции возникает потребность отбора большого тока при высоком напряжении. Для этого приходится использовать щётки (скользящие по контактным кольцам контакты).

Второе строение генератора проще и более востребовано. Здесь ротор – подвижный элемент, состоит из магнитных полюсов. Статор – неподвижная часть, собрана из пакета изолированных между собой листов железа и вложенной в пазы обмотки статора.

Информация. У ротора тело собрано из сплошного железа и имеет магнитные полюса в виде наконечников. Наконечники набираются из отдельных листов. Их форма подобрана с учётом того, чтобы генерируемый ток по форме был близок к синусоиде.

Полюсные сердечники имеют катушки возбуждения. На катушки подаётся постоянный ток. Подача осуществляется через графитовые щётки на кольца контакта, находящиеся на валу.

На схемах 3-х фазный генератор рисуют в виде трёх обмоток, угол между которыми равен 1200.

Существует несколько способов возбуждения генераторов, а именно:

  • независимый – с помощью аккумулятора;
  • от возбудителя – при помощи дополнительного генератора, закреплённого на одном валу;
  • благодаря самовозбуждению – собственным выпрямленным током.

Сюда же относится магнитное возбуждение, подаваемое от магнитов постоянной природы.

Трёхфазный генератор переменного тока

Самодельный дрифт трайк

Лучше всего изготовить трехколесный велосипед самостоятельно. Конечно для этого потребуется время и не большие затраты, но оно этого стоит. Самое главное этот велосипед будет прочным и долговечным. Самодельный трайк можно изготовить из велосипеда, который не жалко пускать под пилу.

В основном используют обычные детские трехколесные велосипеды или BMX – байки для кросса. Перед тем как начать изготовление, следует разработать чертежи будущей модели.

Дрифт трайк – чертежи

Для того чтобы правильно и точно собрать всю конструкции необходимо изготовить чертеж. На чертеже нужно точно расчертить всю конструкцию велосипеда и указать примерные размеры. Внизу на рисунках показаны образцы чертежей. Конечно, его можно изготовить самостоятельно и указать свои размеры.

Как сделать велосипед для дрифтинга — подробная инструкция

После изготовления чертежей, можно приступать к изготовлению велосипеда для дрифтинга.

Пошаговая инструкция изготовления:

  1. Для начала нужно подготовить основу всей конструкции. Для нее отлично подойдет любой старый трехколесный велосипед или разбитый BMX с 20 дюймовыми колесами. Понадобится только передняя часть вместе с колесом, вилкой, рулем и куском рамы с нижней трубой переднего треугольника. Подседельную трубу и верхние задние перья нужно отпилить под самое основание. А вот нижние перья нужно обязательно оставить на своем месте;
  2. На нижние перья устанавливается доска или обычная фанера. Лучше всего устанавливать материал покрепче, чтобы он смог выдерживать большие нагрузки;
  3. Изготовление рамы. Для этого подойдут прочные трубы диаметром 16 и 30 мм;
  4. После того как рама будет готова, следует изготовить задние колеса. В качестве этих элементов можно использовать уже готовые маленькие колеса от тележек, или изготовить самостоятельно, например, вырезать из дерева. Задние колеса должны иметь следующие параметры – размер ширины и диаметра должен составлять по 2,5 дюйма. Желательно на задние колеса одеть отрезок трубы из ПВХ. С помощью этого материала, катки будут лучше скользить, и их движения будут плавными и быстрыми;
  5. Для создания упора для ног можно приварить два куска трубы к перьям вилки;
  6. В конце следует сделать удобное посадочное место. Для него можно использовать стул из пластика или покрышку от автомобиля.

Также для сборки всей конструкции понадобятся следующие инструменты:

  1. Молоток;
  2. Ножовка или болгарка;
  3. Трубогиб. Он нужен во время сборки рамы, С помощью этого инструмента можно согнуть трубы в углах в виде дуг, для хорошего закрепления всей конструкции;
  4. Сварочный аппарат. Этот инструмент пригодится для сваривания трубы и перьев вилки.

Где лучше купить запчасти?

В принципе для самостоятельной сборки этого велосипеда не потребуется сверхъестественных и дорогих запчастей. Все, что нужно у многих имеется дома.

Такие детали как педали или колеса, можно приобрести в магазинах велозапчастей. А вот доски и трубы, лучше всего приобретать в строительных магазинах.

ЭлектроСити-резервное электроснабжение домов и предприятий!

Генераторы, автоматика, ИБП. Продажа, монтаж. т. (048) 795-38-27, +373-779-853-56

Вступление

Здравствуй Уважаемый читатель сайта Elesant.ru. Электрический ток «доставляется» до потребителя по высоковольтным линиям электропередач. Электрический ток линий электропередач имеет высокое напряжение и напрямую не может использоваться потребителями. Для повседневного использования электрического тока доставленного ЛЭП его напряжение нужно понизить.

Для этого возле потребителей устанавливаются специальные трансформаторные подстанции. Трансформаторные подстанции понижают высоковольтное напряжение до номинальных значений пригодных для использования. Остановимся немного на подстанциях.

Преимущества преобразователей частоты

Главное преимущество частотных преобразователей при включении трехфазных машин в бытовую сеть 220 В – возможность изменять скорость вращения ротора без потери момента и жесткости характеристик. Этого вполне достаточно для бытового электрооборудования. Устройства также:

  • Обеспечивают защиту от перегрузок, коротких замыканий, перепадов напряжения. Преобразователи заменяют несколько электроаппаратов защиты: реле напряжения, автоматические выключатели, тепловые реле.
  • Отображают текущие рабочие характеристики: напряжение в сети и выходной цепи, скорость вращения вала, потребляемый ток. Устройства также обеспечивают отключение электродвигателя при авариях и подачу аварийного сигнала, вывод сообщения с кодом неисправности. Некоторые модели преобразователей сохраняют запись с указанием даты, времени и кода аварии во встроенной памяти или на съемных носителях.
  • Позволяют заменить релейные схемы управления. Однофазные преобразователи обеспечивают включение, отключение и изменение скорости вращения вала по сигналам датчиков. Управление трехфазным двигателем в однофазной сети при помощи частотника не уступает в надежности релейным схемам.
  • Обеспечивают плавный пуск, снижение шума и энергопотребления. Применение преобразователей позволяет оптимизировать потребление электроэнергии в режиме неполной загрузки, а также осуществлять пуск с высоким моментом на валу. Наличие встроенного фильтра гармоник обеспечивает уменьшение постоянной составляющей, снижение шума двигателя и температуры обмоток статора.

Установка преобразователей частоты эффективна для любых приводов с двигателями переменного тока. При покупке устройства для трехфазных электрических машин нужно обратиться в техническую поддержку. Компании-производители дают бесплатные консультации по выбору силовой электроники для нестандартных электроприводов. Однако, в ряде случаев целесообразно заменить трехфазный двигатель на однофазный аналог или провести трехфазную сеть.

Основной процесс

Сразу же обращаем ваше внимание на то, что в статье предоставлена инструкция по сборке распределительного щита на 220 В. Если вы хотите собрать трехфазный щит, ознакомьтесь с отдельной инструкцией, на которую мы сослались!

Шаг 1 – Создаем схему

Для начала Вы должны создать схему подключения всех автоматов, счетчика и распределительных шин для того, чтобы быстро и правильно собрать распределительный щиток в квартире (либо загородном доме). На данном этапе необходимо также самому выбрать наиболее подходящее место для установки каждого изделия на DIN-рейке. Чем компактнее и логичнее будут расставлены автоматы, тем Вы больше сэкономите соединительных проводов и сделаете бокс удобным для обслуживания.

К Вашему вниманию пример того, как должна выглядеть схема сборки распределительного щита в квартире на 220В:

В Вашем варианте может быть все в корне по-другому, и это не будет свидетельствовать о том, что схема составлена неправильно. В каждом индивидуальном случае собрать распределительный щит можно по-своему.

Шаг 2 – Подготавливаем материалы и инструменты

Среди инструментов Вам обязательно потребуются:

мультиметр (чтобы прозвонить проводку после подключения всех элементов).
набор отверток (закручивать винтики на клеммах).
инструмент для снятия изоляции либо, в крайнем случае, монтажный нож электрика.
шуруповерт (крепить бокс к стене)

Что касается элементов схемы, тут все Вы сами должны выбирать, в зависимости от суммарной нагрузки на электропроводку, напряжения в сети (1 либо 3 фазы) и разветвленности созданной схемы. Мы же рекомендуем Вам ознакомиться со следующим блоком статей, которые тесно связаны с самостоятельной сборкой распределительного щита:

Как распределить нагрузку по фазам
Как разделить электропроводку на группы
Как составить схему электропроводки перед ремонтом

Ознакомившись с данными статьями можно идти в магазин за подходящей автоматикой и материалами, после чего останется только собрать распределительный щит своими руками.

Шаг 3 – Собираем электрощит

Вот мы и подошли к наиболее важной части статьи. Теперь, когда Вы уже знаете, из чего будет состоять «начинка» бокса и как осуществлять выбор каждого из изделий, можно переходить к сборке

Сразу же следует отметить один очень важный нюанс – Вы должны согласовать с представителями энергосбыта, кто будет устанавливать электросчетчик. Если Вам разрешат его установить самостоятельно, можете составить соответствующий акт и идти приступать к работе.

Пошаговая инструкция по монтажу электрического щита выглядит следующим образом:

Повесьте корпус на стену (либо установите в подготовленную нишу).
Заведите в распределительный щиток вводные провода и те, которые идут от каждой комнаты/мощных электроприборов.
Зачистите жилы для качественного присоединения к клеммам.
С помощью саморезов закрепите внутри корпуса DIN рейку, которая будет служить креплением для сборки всей «начинки».
Закрепите все автоматические выключатели, УЗО и даже счетчик (если его крепления соответствуют) на установленной планке. Тут все просто, конструкция щита включает в себя специальный фиксатор, который быстро и без усилий защелкивает изделие на рейке.
Установите нулевую и заземляющую шину.
Нарежьте соединительные провода на подходящие отрезки.
Соедините между собой все элементы согласно схеме. Не забываем, что вводные фаза и ноль для автоматических выключателей и УЗО обязательно должны заводиться к верхним клеммам. О том, как соединить автоматы в щитке, мы рассказали в отдельной статье.
Тщательно проверьте качество сборки распределительного щита, при необходимости еще раз подтяните винты на всех клеммах.
Пригласите представителя энергосбыта для того, чтобы он выполнил опломбировку электросчетчика.
Проверьте правильность выполненных работ, включив вводной автомат.

Если же после того, как Вы включили электроэнергию, не появился характерный запах горелого, не возникло искрение и не произошло срабатывание УЗО, значит, все электромонтажные работы выполнены правильно.

Наглядный видео урок всего основного процесса:

Правильная сборка

Напоследок рекомендуем ознакомиться с некоторыми простыми советами, которые помогут более правильно собрать распределительный щит в квартире и частном доме.

Видео описание

Смотрите в ролике, как подключить мотора по схеме звезды или треугольника:

Магнитопровод

Магнитопроводявляется основой, для установки и крепления обмотки, отводов и других деталей активной части трансформатора.

В тоже время магнитопровод (магнитная система) трансформатора является составной частью технических схем элементов радиоэлектронной аппаратуры, по которой замыкается основной магнитный поток трансформаторов, дросселей, электрических машин, генераторов, электродвигателей пускателей, контакторов, запоминающих устройств, контуров, фильтров и магнитных головок.

Материал

Магнитопровод трансформатора обладает высокой магнитной проницаемостью и невысоким уровнем потерь.  Магнитопроводы завода ПАО «Ингул» (Николаев) изготавливаются из электротехнической стали толщиной 0,08мм, 0,3мм, 0,35мм. Отдельные тонкие пластины электротехнической стали изолированы друг от друга пленкой лака или специальным жаростойким покрытием.

Типы магнитопровода

В зависимости от назначения трансформатора, рабочей частоты и фактических условий эксплуатации определяется нужный вид и тип магнитопровода. По своей конструкции магнитопроводы делятся на три типа:

Область назначения

Магнитопроводы броневые широко применяются в различных видах аппаратуры и приборов бытового назначения. Изготавливаются методом навивки из калиброванного ленточного магнитного материала и выпускаются в следующих типах:

  1. броневые ленточные магнитопроводы унифицированного ряда типа ШЛ;
  2. броневые ленточные магнитопроводы с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки типа ШЛМ.

Преимущества трансформаторов, выполненных на магнитопроводах ШЛ, ШЛМ:

  • простота конструкции;
  • простота изготовления, сборки и разборки;
  • высокая степень заполнения окна магнитопровода обмоточным проводом;
  • частичная защита обмотки магнитопроводом от механических воздействий.

При заказе магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения:

Пример: Магнитопровод ШЛ 6х12,5 где: 6 (А) – ширина среднего стержня; 12,5 (В) – ширина ленты; L – ширина комплекта, H-высота комплекта; h-высота окна; с-ширина окна.

Типы и размеры магнитопроводов ШЛ, ШЛМ соответствуют ГОСТ 22050-76 и изготавливаются из электротехнической стали толщиной 0,08мм; 0,35мм.

Размеры магнитопровода ШЛ, ШЛМ

Изготовление магнитопровода ШЛ, ШЛМ из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,35 ммШЛШЛ6х12,5; ШЛ8х12,5; ШЛ 8х16; ШЛ10х12,5;ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16; ШЛ12х20;ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32;ШЛ20х25; ШЛ20х40; ШЛ25х40; ШЛ25х50;ШЛ32х40; ШЛ32х50; ШЛ 40х40; ШЛ40х50;ШЛ20х50х85
ШЛМШЛМ10х20; ШЛМ10х25; ШЛМ12х16; ШЛМ 12х25; ШЛМ16х25; ШЛМ16х32; ШЛМ20х16; ШЛМ20х20; ШЛМ20х25; ШЛМ20х32; ШЛМ 25х32; ШЛМ25х40
Изготовление магнитопровода ШЛ, ШЛМ из холоднокатанной стали марки 3425 ТО-ЭТ ГОСТ 21427.4-78 толщиной 0,08 ммШЛШЛ4х6,5; ШЛ4х10; ШЛ 5х5; ШЛ5х8; ШЛ5х10;ШЛ 6х6,5; ШЛ6х8; ШЛ6х10; ШЛ6х12,5; ШЛ 8х8; ШЛ 8х10; ШЛ 8х12,5; ШЛ8х16; ШЛ10х10;ШЛ10х12,5;  ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16;ШЛ12х20; ШЛ20х25; ШЛ20х32; ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32
ШЛМШЛМ8х10; ШЛМ8х12,5; ШЛМ10х10; ШЛМ 10х12,5; ШЛМ10х20; ШЛМ12х12,5; ШЛМ 12х16; ШЛМ16х16; ШЛМ16х25; ШЛМ16х32; ШЛМ20х25; ШЛМ20х32; ШЛМ25х32; ШЛМ25х40

Кольцевой (тороидальный) магнитопровод

Область назначения

Кольцевой магнитопровод предназначен, для силовых однофазных трансформаторов, которые используются в электронной и радиотехнической  аппаратуре.

Преимущества:

по толщине материала нет ограничений;
возможность применения тонких лент, а это важно при повышенной и высокой частоте;
ленточный сердечник типа ОЛ является самым распространенным среди замкнутых.

При заказе кольцевых магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения: Пример: Магнитопровод ОЛ 60/115-50 где: 60 (d, мм) – внутренний диаметр; 115 (D, мм) – наружный диаметр; 50 (B, мм) – высота магнитопровода; а- толщина магнитопровода.

ВАЖНО!!! Кроме указанных типоразмеров магнитопровода ОЛ, есть возможность изготовить по техническому заданию Заказчика, любые другие типоразмеры сердечника. ПЛ, ПЛМ, ПЛР,ПЛВ магнитопроводы изготавливаются из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,3-0,35 мм

ПЛ, ПЛМ, ПЛР,ПЛВ магнитопроводы изготавливаются из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,3-0,35 мм.

Размеры магнитопровода ОЛ

РазмерсердечникаВес сердечника по расчету ст.0,08(грамм)Вес сердечника по расчету ст.О,35(грамм)Диаметр внутр. (мм)Диаметрнаруж.(мм)Мощность(Вт)Ширина ленты (мм)
ОЛ 25/40-16127,41142,4025404,716

Заявка

1082919

В. С. Синев Московский институт инженеров железнодорожного транспорта

Чем три фазы отличаются от одной?

В обоих видах питания присутствует рабочий нулевой проводник (НОЛЬ). Про защитное заземление я подробно рассказал здесь, это обширная тема. По отношению к нулю на всех трёх фазах – напряжение 220 Вольт. А вот по отношению этих трёх фаз друг к другу – на них 380 Вольт.

Напряжения в трёхфазной системе

Так получается, потому что напряжения (при активной нагрузке , и ток) на трёх фазных проводах отличаются на треть цикла, т.е. на 120°.

Получается, что если у нас есть трехфазное напряжение, то у нас есть три фазных напряжения по 220 В. И однофазных потребителей (а таких – почти 100% в наших жилищах) можно подключать к любой фазе и нулю. Только делать это надо так, чтобы потребление по каждой фазе было примерно одинаковым, иначе возможен перекос фаз.

Кроме того, чрезмерно нагруженной фазе будет тяжело и обидно, что другие “отдыхают”)

Сборка и наладка конвертера

Сборку начинаем с генератора синусоидального сигнала на микросхеме D5. Собрав его, подаем на него напряжение от внешнего источника 12 В. С помощью осциллографа проверяем наличие на выходе синусоидального напряжения. Качество синусоиды устанавливается подстроечным резистором R9. Чем его сопротивление больше, тем надежнее генерация, но хуже синусоида, больше высокочастотных гармоник. Чем его сопротивление меньше, тем лучше синусоида, но может пропадать генерация. Нужно установить движок так, чтобы его сопротивление было минимальным, но при этом генерация была надежной.

Теперь собираем и проверяем работу фазосдвигающей цепи. Удобнее всего это делать с использованием двулучевого осциллографа.

Собираем блоки на ШИМ контроллерах. С помощью осциллографа исследуем выходное напряжение этих контроллеров. Частота импульсов должна быть около 50 кГц. Добиваемся этого подбором R2 и C5. С помощью резисторов R1, R2 (и подбирая R4, если это необходимо) регулируем режимы. Добиваемся, чтобы каждое плечо при минимальном значении входного сигнала не открывалось совсем, а при максимальном — было практически совсем открытым. Таким образом, на каждом канале после фильтрации, получится синусоида, приподнятая относительно минусового провода питания на половину своей амплитуды (от нуля до 600 В).

Монтаж необходимо выполнять с учетом серьезных токов, идущих в выходных цепях. Все соединения делаются проводом достаточно большого сечения. К соответствующим дорожкам на печатной плате следует пропаять поверх толстый провод. Саму плату надо проектировать так, чтобы обеспечить минимальное расстояние соединений между входной цепью питания, силовыми транзисторами и выходными фильтрами.

С помощью делителя напряжения или малогабаритного трансформатора подаем выходное напряжение с каждой пары выводов на осциллограф. Наблюдаем синусоиду. Добиваемся полной симметрии синусоиды и равенства ее амплитуды на всех трех парах выводов.

Силовые выходные полевые транзисторы нужно устанавливать на теплоотводы, обеспечивающие отвод выделяемого тепла. Это может быть до 100Вт при полной нагрузке.

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

 1  2  3 

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Данная схема вполне может быть переделана на другую выходную частоту? на 400Гц например? И если да, то необходимо настроить задающий генератор и всё? И подскажите как рассчитывались номиналы L1, C12 Читать ответ…

Еще статьи

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида…
Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при…

Питание светодиода. Драйвер. Светодиодный фонарь, фонарик. Своими рука…
Включение светодиодов в светодиодном фонаре….

Двухполярный, двухполупериодный бестрансформаторный источник питания, …
Примеры схем двуполярного и двухполупериодного бестрансформаторного источника пи…

Источник высокого напряжения для озонатора, ионизатора, экспериментов….
Как изготовить преобразователь с высоким выходным напряжением для формирования и…

Инвертирующий импульсный преобразователь напряжения, источник питания….
Как сконструировать инвертирующий импульсный преобразователь. Как выбрать частот…

Дроссель, катушка индуктивности. Принцип работы. Математическая модель…
Катушка индуктивности, дроссель в электронных схемах. Принцип работы. Применение…

Понижающий импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Ко…
Как сконструировать понижающий импульсный преобразователь. Шаг 1. Как выбрать ча…

Прямоходовый однотактный импульсный источник питания. Онлайн расчет. Ф…
Как рассчитать прямоходовый импульсный преобразователь напряжения…

Трехфазная система переменного тока

Сети трёхфазной системы рассчитаны на питание от подстанций, подающих напряжение по четырём проводам: три фазы и ноль. Это один из частных случаев многофазных цепей, где функционируют ЭДС, имеющие синусоидальные формы и равную частоту. Они произведены одним и тем же источником, но имеют угол сдвига между фаз в 120 градусов (2π/3).

Ещё электротехник М.О. Доливо-Добровольский, проводя изучение работы асинхронных двигателей, представил четырёхпроводную систему в качестве рабочей для питания такого типа машин и агрегатов. Каждый провод, образующий отдельную цепь внутри этой системы, называют «фазой». Структуру трёх смещённых по фазе переменных токов именуют трёхфазным током.

Четырёхпроводная схема питания

Важно! В подобной структуре фазное напряжение равно 220 В – это то, что покажет прибор при измерении между фазным и нулевым проводниками. Величина линейного напряжения составит 380 В при проведении измерения между двумя фазными тоководами

Схемы трехфазных цепей

Обмотки генератора или трансформатора в трёхфазных цепях можно соединить между собой по двум схемам:

  • звезда;
  • треугольник.

Соединения выполняются на клеммнике (борно) агрегата или трансформатора, куда выводятся концы обмоток.

Соединение перемычками обмоток

Присоединение нагрузки к генератору (трансформатору) можно произвести по следующим схемам:

  • присоединение «звезда – звезда» с использованием нулевого проводника;
  • подключение «звезда – звезда» без использования нулевого провода;
  • подсоединение «звезда – треугольник»;
  • схема «треугольник – треугольник»;
  • соединение «треугольник – звезда».

Внимание! Такое разнообразие схем вызвано тем, что собственные обмотки генератора и собственные обмотки нагрузки могут быть соединены по-разному. При различных типах сопряжения получаются разные соответствия между фазными и линейными значениями

Соединение может быть выполнено на заводе при сборке генератора, к месту подсоединения питающего кабеля уже выведены вторые концы обмоток. Информация о схеме соединения обмоток наносится на прикреплённую к статору машины табличку.

На электрических двигателях, трансформаторах или иных потребителях также производят необходимые манипуляции по переключению выводов обмоток. На картинке, приведённой ниже, красным маркером отмечены концы обмоток, соединённые перемычкой. Синим маркером – фазы питания.

Соединения на борно двигателя

Соединение звездой

Буквенное обозначение начала обмоток – «А», «В», «С», концов – «X», «Y», «Z». Нулевая точка маркируется как «О». У каждой обмотки есть два конца. При соединении «звезда» все три одноименных вывода обмоток (начала) соединяются между собой в одну точку «О». К свободным концам подключается нагрузка.

Схема соединения обмоток «звездой»

Соединение треугольником

При выполнении этого присоединения на борно ставятся перемычки, включающие обмотки в следующей последовательности:

  • конец «А» – с началом «В»;
  • конец «В» – с началом «С»;
  • конец «С» – с началом «А».

Графическое изображение катушек становится похожим на треугольник, отсюда пошло название.

Когда хотят использовать подключаемый асинхронный двигатель с максимальным коэффициентом полезного действия, то его обмотки соединяют в треугольник. В этом случае фазные напряжения совпадают (Uл = Uф), линейный ток будет вычисляться по формуле:

Iл = √3*Iф.

Подключая в качестве нагрузки двигатель, необходимо учесть ряд нюансов:

  • достигается увеличение мощности в 1,5 раза;
  • повышается значение пускового тока, по сравнению с рабочим в 7 раз из-за тяжёлого запуска;
  • резкое увеличение нагрузки на валу электромашины будет вызывать резкое увеличение тока.

Из-за всего этого есть риск возникновения перегрева машины, что не происходит при соединении обмоток нагрузки по схеме «звезда». Там двигатель не расположен к перегреванию, и его пуск осуществляется плавно.

Включение обмоток по схеме «треугольник»

При двух видах включения обмоток различают и дают определение двум видам токов: линейному и фазному. Запомнить различия просто:

  • ток, протекающий через проводник, который соединяет источник с приёмником, называется линейным;
  • ток, движущийся по обмоткам источника или нагрузки, называется фазным.

Стоит обратить внимание на формулы мощности при различных схемах соединения источника с нагрузкой. Мощность тока при схеме «звезда» определяется по формуле:

Мощность тока при схеме «звезда» определяется по формуле:

P = 3*Uф*Iф*cosϕ = √3*Uл*Iл*cosϕ,

где:

  • Uф – фазное напряжение;
  • Uл – линейное напряжение;
  • Iф – фазный ток;
  • Iл – линейный ток;
  • cosϕ – сдвиг фаз.

Мощность тока при схеме «треугольник» вычисляется по формуле:

P = 3* Uф* Iф*cosϕ = √3*Uл*Iл*cosϕ.

К сведению

Обращать внимание на линейный и фазный токи необходимо тогда, когда генератор (источник) нагружается несимметрично при подключении нагрузки

Соединения в трёхфазной цепи

Трансформатор напряжения принцип работы

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

  • первичной;
  • вторичной.

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

  • а — общий вид трансформатора напряжения;
  • б — выемная часть;
  • 1,5 — проходные изоляторы;
  • 2 — болт для заземления;
  • 3 — сливная пробка;
  • 4 — бак;
  • 6 — обмотка;
  • 7 — сердечник;
  • 8 — винтовая пробка;
  • 9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

См.  трансформаторы ЗНОЛ, схемы характеристики в таблице

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации