Как преобразовать 220 в 380
Перейти к содержимому

Как преобразовать 220 в 380

  • автор:

380 из 220, или как инвертор для создает из однофазного трехфазный ток

Как известно, турбогенератор промышленной электростанции, например АЭС или ГЭС, производит трехфазное электрическое напряжение величиной до 24000 В при частоте 50 Гц.

Далее, для передачи по ЛЭП, это напряжение повышается до нескольких сотен киловольт (бывает и до миллиона вольт) при помощи трансформатора, который установлен на подстанции возле электростанции. Это нужно для того, чтобы как можно сильнее понизить тепловые потери в проводах ЛЭП при передаче энергии на расстояние.

На стороне потребителя напряжение снова понижается на трансформаторной подстанции, только уже до 380 вольт. Таким образом получается три фазы при напряжении между ними в 380 вольт (линейное напряжение).

А вот между любой из фаз и нейтралью (средней точкой схемы «звезда») действующее напряжение составляет 220 вольт (фазное напряжение). И это — как раз тот уровень напряжения, при котором электроэнергия подается в наши бытовые розетки. Ноль розетки соответствует нейтрали трехфазной обмотки, фаза — фазному ее выводу.

Электродвигатель

На промышленные предприятия, где оборудованию требуется трехфазное питание, подается трехфазное напряжение.

Краны, лебедки, станки и т. д. — зачастую питаются напрямую от трехфазной сети 380 вольт. Трехфазное оборудование (те же асинхронные двигатели) работает в этих условиях надежно, мощность распределяется по трем обмоткам двигателей равномерно. Нейтральный же провод служит для выравнивания напряжения по трем фазам.

Но в квартирах нет трехфазной сети. Обычно, если в подъезде на площадке три квартиры, то одна фаза идет в одну квартиру, вторая — в другую, третья — в третью. Но что, если необходимо от обычной розетки запустить трехфазный асинхронный двигатель?

Тут то и приходит нам на помощь инвертор или частотный преобразователь. Суть его действия такова: на вход подается однофазное напряжение 220 вольт из розетки, а на выходе получается три фазы.

Частотный преобразователь

В принципе можно получить три фазы с фазными напряжениями 380 вольт от розетки, выдающей 220 вольт без необходимости переключения обмоток двигателя со схемы «звезда» на схему «треугольник». Потребуется лишь иметь в инверторе звено постоянного тока на 540 вольт и соответствующие высоковольтные IGBT-ключи.

Но целесообразно ли это? Нет, не целесообразно! Ведь достаточно переключить обмотки двигателя со схемы «звезда» на схему «треугольник», и получится трехфазная обмотка на 220 вольт переменного тока, работающая точно так же, как она работает в схеме «звезда», останется лишь электронным способом регулировать питание обмоток с нужной частотой и в правильной фазе.

Именно по этой причине инверторы или частотные преобразователи выпускаются в виде универсальных изделий, предполагающих возможность переключения обмоток двигателя на схему «треугольник».

Так как же с помощью 220 вольт получить аналог трехфазного питания 380 вольт? Все очень просто. При обычном трехфазном питании ток нагрузки каждый раз протекает через пары обмоток, образованные в виде последовательных цепей, при этом на каждую обмотку приходится как раз по 220 вольт.

Соответственно, когда 220 вольт прикладывается не к парам, а к одиночным обмоткам, в обмотках получается тот же самый рабочий ток. И двигателю все равно, питаются ли его обмотки по схеме «звезда» или по схеме «треугольник». Главное — токи текут в правильных фазах.

Но во сколько раз уменьшилось питающее напряжение — в корень из трех (1,73) — во столько же раз увеличился ток потребления, ведь мощность то осталась той же. Вот так просто «из 220 вольт получается 380 вольт.»

  • Проверка электрических розеток — как часто это делать и на что обратить внимание
  • 5 простых советов, как бороться со статическим электричеством
  • Как сделать прикроватный светильник для спальни своими руками

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Делимся опытом

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

Поделитесь этой статьей с друзьями:

Преобразователь 220в и 380в — главные условия работы

Преобразователи частоты

Преобразователи частоты (или частотники) – электронное устройство для регулирования частоты переменного напряжения. Основная задача ПЧ – изменение частоты вращения и крутящего момента электрических машин асинхронного типа. Принцип действия управления и регулирования основан на зависимости скорости вращения магнитного поля от частоты питающего напряжения.

Преобразователь частоты для асинхронного двигателя

Преобразователи частоты

Асинхронные электродвигатели широко используются в качестве приводов промышленного оборудования, насосных агрегатов, регулирующей арматуры и других устройств. Основным недостатком этих электрических машин являются постоянная скорость вращения, большие пусковые токи. При помощи частотных преобразователей возможно устранить эти недостатки и существенно расширить сферу применения электродвигателей переменного тока.

Сам принцип частотного регулирования асинхронного двигателя был изложен еще в 30 годах. Но из-за сложности технической реализации, и существующей на тот момент слабой материальной базы в области силовых ключей отлаживался на более поздний период. И вот с бурным развитием IGBT силовых транзисторов и тиристоров разработчик смогли вернуться к теме частотного регулирования.

В зависимости от типа используемого двигателя и характеристик силовой сети, преобразователи частоты могут быть рассчитаны на однофазное или трехфазное питание. Однофазный режим соответствует номинальному напряжению сети — 220 В, а трехфазный — 380 В.

Принцип работы преобразователей частоты

Общий принцип работы всех частотных преобразователей, вне зависимости от их модификаций, сводится к следующему:

  • выпрямление питающего тока (через диодную группу)
  • построение сигнала требуемой частоты (через группу транзисторов при поддержке микроконтроллера)
  • фильтр характеристик при преобразовании сигнала
  • окончательное формирование выходного сигнала нужных параметров (через использование индуктивности)

Различные модели позволяют реализовать следующие типы подключений:

  • однофазный вход – однофазный выход
  • однофазный вход – трёхфазный выход
  • трёхфазный вход – трёхфазный выход

Особенности работы преобразователя частоты 220в

Использование частотника 220 B оправдано при использовании однофазной (бытовой) силовой сети. При этом есть возможность получить на выходе сигнал, позволяющий управлять трёхфазным асинхронным двигателем.

Для оптимизации работы такого типа устройств двигатель подключается по схеме «треугольник». Это позволит избежать значительной потери мощности в работе системы.

Преобразователи частоты 220В, предназначенные для однофазных электродвигателей, легко и просто внедряются в уже существующие установки. Частотники выступают в роли промежуточного элемента между электродвигателем и питающей сетью. После правильного подключения «фазы» и «ноля», остаётся лишь настроить рабочие параметры, оптимизирующие работу привода.

Особенности работы преобразователя частоты 380в

Важной особенностью трёхфазного инвертора считается не только классическое подключение напрямую от РЩ трёхфазной питающей сети, но и способность частотника такого типа работать от одной фазы. При этом выходной сигнал будет представлять собой каждую из трёх фаз по 220 B, a не 380 В. Подключение в этом случае происходит следующим образом: электродвигатели, запроектированные на напряжение 380 В/220 B, расключаются «треугольником», a электродвигатели, работающие от сети 127 В/220 B – «звездой».

Для получения значения выходного напряжения равного 380В, при подключении трёхфазного частотника к однофазной сети, необходимо применение однофазного трансформатора 220/380В. Всемирно известные бренды электротехнической продукции, производят специализированные преобразователи частоты, со встроенным повышающим трансформатором. На выходе такого агрегата из однофазной сети 220В, выдаётся трёхфазное напряжение 380В.

Как из 220 сделать 380 Вольт

Стандартным бытовым напряжением является 220 В 50 Гц, однако некоторые домашние мастера в своих гаражах и мастерских используют трёхфазные электродвигатели. Такое электропитание может использоваться так же в насосах, подающих воду из скважин или водоёмов на приусадебные участки и в частные дома.

Существуют различные способы подключения этих электродвигателей к бытовой сети, но при этом падает мощность аппарата, поэтому многие владельцы этих устройств задаются вопросом — как из 220 сделать 380 вольт?

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Современные жилые дома и абсолютное большинство промышленных предприятий подключены к сети по трёхфазной четырёхпроводной схеме электропитания.

Согласно новым стандартам для повышения безопасности потребителей к ним добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийной ситуации и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.

Все проводники в трёхфазной сети имеют своё обозначение:

  • L1, L2, L3 — линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
  • N или PEN — рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
  • РЕ — защитное заземление.

В такой схеме электроснабжения имеется две величины напряжения:

  • Линейное . Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника — три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
  • Фазное . Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам — фаза L и нейтраль N.

Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении потребителя к фазному и нейтральному проводам. Многоквартирные дома и гаражные кооперативы подключаются к четырёхпроводной трёхфазной сети (с заземляющим проводом РЕ пятипроводной), а к отдельным потребителям подводятся только два провода.

Для частных домов и дач это разделение выполняется на линии электропередач, от которых отходит два или три провода. Третий проводник в бытовой электропроводке заземляющий (защитный) и не участвует в питании электроприборов.

Важно! При обрыве нейтрального проводника напряжение в розетке может колебаться от 0 до 380 В, что пагубно влияет на электроприборы. Это так же относится к электродвигателям, включённым в трёхфазную сеть. Для защиты от выхода аппаратуры из строя желательно установить реле напряжения РН, отключающее питание в аварийной ситуации.

Однако основное отличие между трёхфазной и однофазной сетями не в величине напряжения и количестве проводов. Главная особенность трёхфазной сети заключается в том, что напряжение в питающих проводниках сдвинуто относительно друг друга на 120°.

Этот сдвиг обеспечивается расположением обмоток в генераторах на электростанции и необходим для обеспечения вращающего момента в электродвигателях. Кроме того, сдвиг фаз позволяет уменьшить сечение нейтрального провода.

В трёхфазной сети по нему протекает не полный ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее потребители распределены по отдельным фазам.

Способы как получить 380 Вольт из 220

Бытовые однофазные электроприборы, которые для своей работы требуют напряжение 380 В, отсутствуют, а на производстве в таких ситуациях можно просто подключить устройство к двум разноимённым фазам.

Поэтому вопрос «как из 220 сделать 380 вольт» на самом деле звучит «как из однофазного напряжения получить трёхфазное«. Для этого используются различные приспособления, каждое их которых имеет свои достоинства и недостатки.

1. Использовать преобразователь напряжения (инвертор)

Самый простой способ, как сделать 380 Вольт, — это приобрести и установить трёхфазный преобразователь напряжения (инвертор). На вход этого аппарата подаётся однофазное напряжение 220В, а на выходных клеммах устройства появляются три фазы 380 В. Это самый лучший, хотя и самый дорогой метод получения трёхфазного питания.

преобразователь напряжения

Конструктивно инвертор состоит из четырёх узлов — выпрямителя и трёх преобразователей, превращающих постоянное напряжение 220 В в переменное. За счёт соответствующих настроек и соединений узлов отдельные фазы сдвинуты на 120°, что даёт в итоге линейное напряжение 380 В.

схема инвертора напряжения 220 на 380 Вольт

В большинстве инверторов имеются встроенные стабилизатор напряжения и различные виды защит, отключающие питание при перегрузке, коротком замыкании или повышенном входном напряжении.

Информация! Кроме преобразователей напряжения, которые подключаются к сети 220 В 50Гц, существуют инверторы, работающие от автомобильного аккумулятора =12В.

2. Метод использования трех фаз

Ещё один способ получения трёхфазного напряжения — это замена вводного кабеля и электросчётчика. В этом случае однофазное питание квартиры или частного дома меняется на трёхфазное с подключением дополнительных фаз от подъездного щитка или уличной линии электропередач.

трехфазное напряжение

Эту работу допускается выполнять только после согласования с электрокомпанией, самовольное подключение считается хищением электроэнергии и влечёт за собой наложение штрафа.

Замену электропитания целесообразно выполнять при установке электроплиты или электроотопления и выполняется для разделения нагрузки по разным фазам и уменьшения потребляемого тока и сечения подводящего кабеля.

получение напряжения 380 Вольт

Подключение к трёхфазной сети электродвигателей в этом случае будет дополнительным бонусом. Подача питания к одному электродвигателю является финансово невыгодной.

3. Подключение электродвигателя через конденсатор

Чаще всего вопрос можно ли получить 380 Вольт из 220 задают владельцы небольших трёхфазных двигателей. Такие электромашины можно подключить к сети 220В через два конденсатора — пусковой и рабочий.

Для этого обмотки аппарата необходимо соединить «треугольником». Катушки большинства двигателей подключены по схеме «звезда», при этом все начала обмоток соединены вместе, а к концам присоединяется питающий кабель.

можно ли получить 380 Вольт из 220

При переключении на схему «треугольник» конец каждой катушки подключается к началу следующей. Эта схема применяется для электромашин мощностью до 5 кВт и приводит к падению мощности и вращающего момента наполовину.

как из 220 Вольт сделать 380

При включении такого двигателя на 220 В к одной из обмоток подключается питание, а параллельно одной из оставшихся присоединяется рабочий конденсатор. Для реверса его необходимо подключить к другой обмотке.

С раб (мкФ)=70*Р двиг (кВт)

Эти элементы необходимо использовать только предназначенные для работы в сети переменного тока. На время пуска электромашины параллельно рабочему конденсатору кратковременно подключается пусковой:

Совет! В качестве пусковых допускается применять электролитические конденсаторы.

три фазы через электродвигатель

4. Применение трёхфазного трансформатора

В том случае, если из электродвигателя выходить только три вывода, переключить обмотки в «треугольник» без разборки невозможно, а при схеме «звезда» слишком велики потери мощности. В этом случае для получения напряжения 380 вольт используется повышающий трёхфазный трансформатор или автотрансформатор.

трехфазный трансформатор

При этом к двум клеммам первичной обмотки однофазное питание подаётся напрямую, а к третьей через конденсатор. Его параметры рассчитываются аналогично включению в однофазную сеть трёхфазной электромашины.

как сделать 380 Вольт

Такая схема применяется достаточно редко из-за необходимости использовать дополнительное устройство.

5. Электродвигатель в качестве генератора

Кроме разного способа преобразований есть ещё один метод, как из 220 Вольт сделать 380. Это получение такого питания по системе двигатель-генератор.

При этом в качестве двигателя используется однофазная машина, например, от стиральной машины или пылесоса, а в качестве генератора необходимо установить синхронный генератор или двигатель. Вместо синхронной машины можно использовать асинхронную, но для этого в роторе необходимо разместить постоянные магниты большой мощности.

как из 220 сделать 380 Вольт

Такой способ реализовать достаточно сложно из-за трудности согласования скорости вращения электромашин и невозможности регулировки выходного напряжения.

На практике намного проще взять готовый дизельный или бензиновый генератор, предназначенный для резервного питания при отключении электроэнергии, а при наличии такого аппарата с неисправным двигателем его просто заменить новым или отремонтировать.

Вывод

Как видно из материалов статьи, самым надёжным способом, как из 220 сделать 380 вольт, является установка преобразователя напряжения (инвертора). Для подключения двигателей мощностью до 5 кВт допускается использовать конденсаторную схему с пусковыми конденсаторами и потерей до 50% мощности. Как временное решение можно использовать передвижной трёхфазный генератор.

Как преобразовать 220 в 380

В частном доме, в квартире, на даче, то есть в бытовых условиях, чаще всего встречается стандартное однофазное напряжение 220 Вольт, которое получается путём подключения потребителя к одной фазе и нулевому проводнику. Такое напряжение называется фазным, генератором его в основном является силовой трансформатор 6 кВ/380 В , установленный на распределительной подстанции, питающей данного потребителя. Иногда, особенно в частном доме, появляется необходимость запуска и эксплуатации асинхронного трёхфазного двигателя рассчитанного на 380 Вольт. Существуют схемы, которые дают возможность подключения данного двигателя и к однофазной сети 220 В, но при этом сильно теряется мощность электрической асинхронной машины. Соответственно возникает вопрос, как получить 380 Вольт из 220 в домашних условиях, для эффективной работы электродвигателя.

Что важно знать

В трёхфазной сети все три фазы имеют сдвиг равный 120 градусов. Если бы нужно было сделать преобразование трёхфазного 220 Вольт в 380В, или же однофазного 220 в такое же, но с величиной напряжения 380 В, то это выполняется очень просто за счёт обычного повышающего трансформатора. В данной проблеме необходимо не просто увеличение величины напряжения, а получение полноценной трёхфазной сети из однофазной.

Существует три основных способа, с помощью которых можно сделать эту манипуляцию:

  • с помощью электронного преобразователя (инвертора);
  • путём подключения двух дополнительных фаз;
  • за счёт применения трехфазного трансформатора, но при этом мощность всё равно снижается.

Перед тем как преобразовать сетевое напряжение нужно рассмотреть, а нет ли возможности подключить мотор к стандартной однофазной сети без потери мощности. Для начала нужно рассмотреть табличку на самом двигателе, некоторые из них предназначены на оба эти напряжения, как показано на первом фото. Только понадобится конденсатор для пуска.

Подключение звездой и треугольником

Вторая табличка показывает, что машина рассчитана исключительно на соединение обмоток звездой и напряжение соответственно 380 Вольт:

Подключение только звездой

Можно, конечно, разобрать двигатель и найти концы обмоток, но это уже проблематично. Остановимся более подробно на создании качественной трёхфазной сети 380 В из 220.

Методы получения 380 В из 220

Преобразователь напряжения

Данное устройство более широко известно как инвертор, и состоит он из нескольких блоков. Для начала устройство выпрямляет данное однофазное напряжение, а потом инвертирует его в переменное заданной частоты. При этом фаз со сдвигом на определённый градус может быть сколько угодно, но оптимально для работы общепринятого стандартного электрооборудования оно равно трём и соответственно их сдвиг 120 градусов. Сделать такое сложное устройство в домашних условиях очень проблематично, поэтому рекомендуется просто его купить, к тому же рынок данной продукции очень развит.

Вот принципиальная схема инвертора:

Схема преобразователя напряжения 220/380

А так он выглядит в заводском корпусе:

Инвертор 220/380

Зачастую данные устройства имеют не только преобразование однофазного в трёхфазное напряжение, но и защищают электродвигатели от перегрузок, короткого замыкания и перегрева.

Метод использования трех фаз

Данный метод обязательно нужно согласовать с Энергонадзором или компанией поставщиком электрической энергии, так как для этого нужно подключение двух дополнительных фаз из щитка, которые есть на каждом этаже многоквартирных домов.

Схема этажного щитка

Здесь больше вопрос стоит не как переделать однофазное напряжение, а как подключить его, а для этого достаточно всего лишь трехфазного удлинителя, а если законно всё делать, то и счётчика.

Трёхфазный трансформатор

Чтобы сделать из 220 Вольт 380 Вольт необходим трёхфазный трансформатор нужной мощности на напряжение одной из обмоток 220, а другой 380 В. Чаще всего они уже имеют соединенные в звезду или треугольник обмотки. После чего напряжения из сети подключается к двум фазам обмотки с низшей стороны напрямую, а на третий вывод через конденсатор. Емкость конденсатора высчитывается из соотношения 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности. Номинальное напряжение конденсатора должно быть не меньше 400 Вольт. Без нагрузки такое устройство подключать нельзя. При этом всё равно будет снижение как мощности двигателя, так и его КПД. Если преобразователь выполнять с помощью электродвигателя, а не трансформатора, то на выходе будет трёхфазное напряжение, но величина его будет такая же, как и в сети, а именно 220 В.

Вывод напрашивается — решить проблему возможно только инверторным электронным способом, установив один качественный и полноценный преобразователь однофазного напряжения. Ну или же создав систему генератор-двигатель, где роль генератора, как и на электростанции будет выполнять синхронный генератор, а роль приводного механизма может выполнять однофазный двигатель (например, с пылесоса), но в домашних условиях это абсолютно не оправданно и нецелесообразно. Надеемся, теперь вы знаете, как получить 380 Вольт из 220 в квартире и частном доме!

Будет полезно прочитать:

  • Как подключить участок к электричеству
  • Как собрать щит на 380 Вольт
  • Как распределить нагрузку по фазам

Опубликовано 28.09.2017 Обновлено 02.10.2017 Пользователем Александр (администратор)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *