In questo schema, come in qualsiasi altro, potrebbero esserci degli errori. Se li trovi, scrivici. Iscriviti alle notizie per essere informato su correzioni e aggiornamenti materiali.

Attenzione! L'assemblaggio del dispositivo richiede competenze nel campo dell'elettronica di potenza, è associato al contatto con l'alta tensione, che può essere pericoloso per la vita sia per l'ingegnere stesso che per gli utenti del dispositivo. Assicurati di avere le qualifiche richieste.

D5- Un amplificatore operazionale progettato per funzionare con una singola alimentazione di 12V, con un'elevata impedenza di ingresso e con la possibilità di collegarsi all'uscita di un carico di 2 kΩ o meno. Adatto K544UD1, KR544UD1.

D6- stabilizzatore di tensione integrato (KREN) per 12V.

VT5- Transistor ad alta tensione a bassa potenza 600 volt. Funziona solo quando il circuito è acceso. Quindi nessuna potenza viene dissipata durante il funzionamento.

VD9- Diodo Zener 15V.

C11- 1000uF 25V.

R25- 300 kOhm 0,5 W

D1- Controller PWM (pulse-width modulating) integrati. Questo è 1156EU3 o il suo analogo importato UC3823.

Aggiunta dal 27/02/2013 Il produttore straniero di controller Texas Instruments ci ha riservato una sorpresa sorprendentemente piacevole. Sono comparsi i chip UC3823A e UC3823B. Questi controller hanno funzioni pin leggermente diverse rispetto all'UC3823. Non funzioneranno nei circuiti UC3823. Il pin 11 ha ora acquisito funzioni completamente diverse. Per utilizzare controller con indici di lettere A e B nel circuito descritto, è necessario raddoppiare i resistori R22, escludere i resistori R17 e R18, appendere (non collegare da nessuna parte) le gambe 16 e 11 di tutti e tre i microcircuiti. Per quanto riguarda gli analoghi russi, i lettori ci scrivono che il cablaggio è diverso in diversi lotti di microcircuiti (il che è particolarmente bello), anche se non abbiamo ancora visto un nuovo cablaggio.

D3- Driver a mezzo ponte. IR2184

R7, R6- Resistenze da 10 kOhm. C3, C4- Condensatori da 100 nF.

R10, R11- Resistori da 20 kOhm. C5, C6- Condensatori elettrolitici da 30 microfarad, 25 volt.

R8- 20kOhm, R9- resistenza trimmer 15 kOhm

R1, R2- Trimmer da 10 kOhm

R3- 10 kOhm

C2, R5- un resistore e un condensatore che impostano la frequenza dei controller PWM. Li scegliamo in modo che la frequenza sia di circa 50 kHz. La selezione dovrebbe iniziare con un condensatore da 1 nF e un resistore da 100 kΩ.

R4- Questi resistori in bracci diversi sono diversi. Il fatto è che per ottenere una tensione sinusoidale con uno sfasamento di 120 gr. viene utilizzato uno sfasatore. Oltre a cambiare, indebolisce anche il segnale. Ogni collegamento attenua il segnale di 2,7 volte. Quindi selezioniamo un resistore nel braccio inferiore nell'intervallo da 10 kOhm a 100 kOhm in modo che il controller PWM al valore minimo della tensione sinusoidale (dall'uscita dell'amplificatore operazionale) sia chiuso, con un leggero aumento esso inizia a produrre brevi impulsi, al raggiungimento del massimo risulta praticamente aperto. La resistenza del braccio centrale sarà 9 volte più grande, la resistenza del braccio superiore sarà 81 volte più grande.

Dopo aver selezionato questi resistori in modo più accurato, il guadagno può essere regolato regolando i resistori R1.

R17- 300 kOhm, R18- 30 kOhm

C8- 100 nF. Questi possono essere condensatori a bassa tensione. Non c'è alta tensione su di loro, sebbene si trovino nella parte ad alta tensione.

R22- 0,23 ohm. 5W.

VD11- Diodi Schottky. I diodi Schottky sono selezionati per garantire la caduta di tensione minima attraverso il diodo nello stato acceso.

R23, R24- 20 Ohm. 1W.

L1- induttanza 10mH (1E-02 H), per corrente 5A, C12- 1uF, 400 V.

L2 - diversi giri di filo sottile sull'induttore L1. Se nell'induttore L1 - X gira, allora nella bobina L2 dovrebbe essere [ X] / [60 ]

Sfortunatamente, gli errori si verificano periodicamente negli articoli, vengono corretti, gli articoli vengono integrati, sviluppati, ne vengono preparati di nuovi. Iscriviti alla news per rimanere informato.

Se qualcosa non è chiaro, assicurati di chiedere!

Allora, perché alcuni quadri ottengono 380 V e altri - 220? Perché alcuni consumatori hanno una tensione trifase, mentre altri hanno una tensione monofase? C'è stato un tempo in cui ho posto queste domande e ho cercato delle risposte. Ora te lo dico in modo popolare, senza le formule e i diagrammi in cui abbondano i libri di testo.

In altre parole. Se una fase si avvicina al consumatore, il consumatore viene chiamato monofase e la sua tensione di alimentazione sarà di 220 V (fase). Se parliamo di tensione trifase, parliamo sempre di una tensione di 380 V (lineare). Qual è la differenza? Inoltre - in modo più dettagliato.

In che modo tre fasi sono diverse da una?

In entrambi i tipi di alimentazione è presente un conduttore neutro funzionante (ZERO). Sto parlando di messa a terra protettiva, questo è un argomento vasto. In relazione allo zero in tutte e tre le fasi, la tensione è di 220 volt. Ma in relazione a queste tre fasi l'una con l'altra, hanno 380 volt.

Tensioni in un sistema trifase

Ciò accade perché le tensioni (con carico attivo e corrente) sui fili trifase differiscono di un terzo del ciclo, cioè 120°.

Maggiori dettagli possono essere trovati nel libro di testo di ingegneria elettrica - sulla tensione e la corrente in una rete trifase, oltre a vedere i diagrammi vettoriali.

Si scopre che se abbiamo una tensione trifase, abbiamo tre tensioni di fase di 220 V ciascuna. E i consumatori monofase (e ce ne sono quasi il 100% nelle nostre case) possono essere collegati a qualsiasi fase e zero . È solo necessario farlo in modo tale che il consumo per ciascuna fase sia approssimativamente lo stesso, altrimenti è possibile uno squilibrio di fase.

Inoltre sarà difficile e offensivo per la fase eccessivamente carica che gli altri stanno “riposando”)

Vantaggi e svantaggi

Entrambi i sistemi di alimentazione hanno i loro pro e contro, che cambiano posto o diventano insignificanti quando la potenza supera la soglia dei 10 kW. Proverò a elencare.

Rete monofase 220 V, vantaggi

• Semplicità
• Economicità
• Sotto tensione pericolosa

Rete monofase 220 V, svantaggi

• Potenza del consumatore limitata

Rete trifase 380 V, plus

• La potenza è limitata solo dalla sezione trasversale dei fili
• Risparmio con consumi trifase
• Alimentazione per apparecchiature industriali
• Possibilità di commutare un carico monofase in una fase “buona” in caso di deterioramento della qualità o mancanza di corrente

Rete trifase 380 V, svantaggi

• Attrezzatura più costosa
• Tensione più pericolosa
• La potenza massima dei carichi monofase è limitata

Quando è 380 e quando è 220?

Allora perché la tensione nei nostri appartamenti è 220 V e non 380? Il fatto è che, di norma, una fase è collegata ai consumatori con una potenza inferiore a 10 kW. E questo significa che in casa vengono introdotti una fase e un conduttore neutro (zero). Nel 99% degli appartamenti e delle case, questo è esattamente ciò che accade.

Quadro elettrico monofase in casa. L'automa giusto è introduttivo, quindi - attraverso le stanze. Chi troverà gli errori nella foto? Anche se questo scudo è un grosso errore ...

Tuttavia, se prevedi di consumare più di 10 kW di potenza, è meglio un ingresso trifase. E se sono presenti apparecchiature con alimentazione trifase (contenente), consiglio vivamente di portare in casa un ingresso trifase con una tensione lineare di 380 V. Ciò farà risparmiare sulla sezione del filo, sulla sicurezza e sull'elettricità.

Nonostante ci siano modi per includere un carico trifase in una rete monofase, tali alterazioni riducono drasticamente l'efficienza dei motori e, a volte, a parità di altre condizioni, puoi pagare 2 volte di più per 220 V che per 380 .

La tensione monofase viene utilizzata nel settore privato, dove il consumo di energia, di norma, non supera i 10 kW. Allo stesso tempo, all'ingresso viene utilizzato un cavo con fili con una sezione trasversale di 4-6 mm². La corrente consumata è limitata dall'interruttore introduttivo, la cui corrente di protezione nominale non supera i 40 A.

Sulla scelta di un interruttore, ho già. E sulla scelta della sezione del filo -. Ci sono anche accese discussioni.

Ma se la potenza del consumatore è di 15 kW e oltre, è indispensabile utilizzare un'alimentazione trifase. Anche se in questo edificio non ci sono utenze trifase, ad esempio motori elettrici. In questo caso, la potenza è divisa in fasi e le apparecchiature elettriche (cavo di ingresso, commutazione) non sono soggette allo stesso carico come se la stessa potenza fosse prelevata da una fase.

Ad esempio, 15 kW sono circa 70 A per una fase, è necessario un filo di rame con una sezione di almeno 10 mm². Il costo di un cavo con tali nuclei sarà significativo. E non ho visto macchine automatiche monofase (unipolari) per una corrente superiore a 63 A su guida DIN.

Pertanto, negli uffici, nei negozi e ancor più nelle imprese, viene utilizzata solo l'alimentazione trifase. E, di conseguenza, contatori trifase, che sono di connessione diretta e connessione a trasformatore (con trasformatori di corrente).

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E sull'ingresso (davanti al contatore) ci sono approssimativamente tali "scatole":

Ingresso trifase. Macchina introduttiva davanti al bancone.

Un meno significativo di un ingresso trifase e (contrassegnato sopra) - il limite di potenza dei carichi monofase. Ad esempio, la potenza assegnata di una tensione trifase è di 15 kW. Ciò significa che per ogni fase - un massimo di 5 kW. E questo significa che la corrente massima per ogni fase non supera i 22 A (praticamente - 25). E devi girare, distribuendo il carico.

Spero che ora sia chiaro cos'è una tensione trifase di 380 V e una tensione monofase di 220 V?

Schemi stella e delta in una rete trifase

Esistono varie varianti di accensione del carico con una tensione di esercizio di 220 e 380 Volt in una rete trifase. Questi schemi sono chiamati "Stella" e "Triangolo".

Quando il carico è progettato per una tensione di 220 V, è collegato a una rete trifase secondo lo schema "Star", cioè alla tensione di fase. In questo caso, tutti i gruppi di carico sono distribuiti in modo che le potenze di fase siano approssimativamente le stesse. Gli zeri di tutti i gruppi sono collegati tra loro e collegati al filo neutro dell'ingresso trifase.

Tutti i nostri appartamenti e case con ingresso monofase sono collegati a Zvezda, un altro esempio è il collegamento di elementi riscaldanti in potente e.

Quando la tensione di carico è 380 V, viene acceso secondo lo schema "Triangle", cioè alla tensione lineare. Questa distribuzione di fase è più tipica per i motori elettrici e altri carichi, in cui tutte e tre le parti del carico appartengono a un unico dispositivo.

Sistema di distribuzione dell'energia

Inizialmente la tensione è sempre trifase. Per "originale" intendo un generatore di una centrale elettrica (termica, a gas, nucleare), da cui viene fornita una tensione di molte migliaia di volt a trasformatori step-down, che formano diversi gradini di tensione. L'ultimo trasformatore abbassa la tensione a un livello di 0,4 kV e la fornisce ai consumatori finali - a te e me, ai condomini e al settore residenziale privato.

Successivamente, la tensione viene fornita al trasformatore TP2 del secondo stadio, all'uscita del quale la tensione del consumatore finale è 0,4 kV (380 V). Trasformatori di potenza TP2 - da centinaia a migliaia di kW. Da TP2, la tensione ci viene fornita - a diversi condomini, al settore privato, ecc.

Lo schema è semplificato, potrebbero esserci diversi passaggi, tensioni e potenze potrebbero essere diverse, ma l'essenza di ciò non cambia. Solo la tensione finale dei consumatori è una: 380 V.

Foto

Infine - qualche altra foto con commenti.

Quadro elettrico con ingresso trifase, ma tutte le utenze sono monofase.

Amici, per oggi è tutto, buona fortuna a tutti!

Attendo con impazienza il tuo feedback e le tue domande nei commenti!

Ciao a tutti! Oggi ti mostrerò come ottenere 220 V da una rete monofase convenzionale - trifase e senza costi aggiuntivi. Ma prima, ti parlerò del mio problema che precede la ricerca di una soluzione del genere.
Avevo una potente sega da banco sovietica (2 kW), collegata a una rete trifase. I miei tentativi di alimentarlo da una rete monofase, come di solito si accetta, non sembravano possibili: c'era un forte assorbimento di potenza, i condensatori di avviamento erano riscaldati, il motore stesso era riscaldato.
Fortunatamente, una volta ho passato il tempo a cercare una soluzione su Internet. In cui mi sono imbattuto in un video in cui un ragazzo ha realizzato una specie di splitter con un potente motore elettrico. Quindi ha lanciato questa rete trifase attorno al perimetro del suo garage e ha collegato tutti gli altri dispositivi che richiedono una tensione trifase ad essa. Prima di iniziare il lavoro, è venuto in garage, ha avviato il motore di distribuzione e ha funzionato fino a quando non se ne è andato. In linea di principio, mi è piaciuta la soluzione.
Ho deciso di ripetere e fare il mio splitter. Come motore ho preso un vecchio sovietico da 3,5 kW di potenza, con gli avvolgimenti azionati da una stella.

schema

L'intero circuito è composto da pochi elementi: un interruttore generale di rete, un pulsante di avviamento, un condensatore da 100 microfarad e un potente motore stesso.

Come funziona tutto? Innanzitutto, forniamo alimentazione monofase al motore di distribuzione, colleghiamo il condensatore con il pulsante di avvio, avviandolo così. Non appena il motore gira alla velocità desiderata, il condensatore può essere spento. Ora puoi collegare un carico all'uscita del divisore di fase, nel mio caso una circolare da tavolo e qualche altro carico trifase.

Il corpo del dispositivo: il telaio è costituito da angoli a forma di L, tutta l'attrezzatura è fissata su un pezzo di foglio OSB. Dall'alto sono state rifatte le maniglie per il trasporto dell'intera struttura e all'uscita è collegata una presa a tre poli.

Dopo aver collegato la sega attraverso un tale dispositivo, si è verificato un significativo miglioramento del lavoro, nulla si surriscalda, c'è abbastanza potenza e non solo per la sega. Niente ringhia, non ronza, come prima.
È solo desiderabile prendere un motore di distribuzione più potente dei consumatori di almeno 1 kW, quindi non si verificherà un notevole assorbimento di potenza sotto un carico forte.
Chi dice qualcosa sul seno non puro o non funzionerà, ti consiglio di non ascoltarlo. Il seno di tensione è pulito e rotto esattamente a 120 gradi, di conseguenza, l'apparecchiatura collegata riceve una tensione di alta qualità, motivo per cui non si riscalda.
La seconda metà dei lettori che parlerà del 21° secolo e della grande disponibilità di convertitori di frequenza a tensione trifase può dire che la mia uscita è molte volte più economica, poiché il vecchio motore è abbastanza facile da trovare. Si possono prendere anche inadatti al carico, con cuscinetti deboli e quasi rotti.
Il mio divisore di fase in modalità idle non consuma molto: 200 - 400 W da qualche parte, la potenza degli strumenti collegati aumenta molte volte, rispetto al solito schema di connessione tramite condensatori di avviamento.
In conclusione, voglio giustificare la mia scelta di questa soluzione: affidabilità, incredibile semplicità, bassi costi, alta potenza.

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I motori elettrici trifase nella vita di tutti i giorni e nella pratica amatoriale azionano una varietà di meccanismi: una sega circolare, una pialla elettrica, un ventilatore, un trapano, una pompa. I più comunemente usati sono i motori asincroni trifase con rotore a gabbia. Sfortunatamente, una rete trifase nella vita di tutti i giorni è un fenomeno estremamente raro, quindi, per alimentarla da una rete elettrica convenzionale, i dilettanti utilizzano:

♦ condensatore sfasatore, che non consente di realizzare appieno le caratteristiche di potenza e di avviamento del motore;

♦ dispositivi di “sfasamento” trinistor, che riducono ulteriormente la potenza sull'albero motore;

♦ vari altri circuiti sfasatori capacitivi o induttivo-capacitivi.

Ma la cosa migliore è ottenere una tensione trifase da una monofase utilizzando un motore elettrico che funge da generatore. Si considerino circuiti che consentono, avendo una tensione alternata monofase, di ottenere due fasi mancanti.

Nota.

Qualsiasi macchina elettrica è reversibile: un generatore può fungere da motore e viceversa.

Il rotore di un motore elettrico asincrono convenzionale, dopo una disconnessione accidentale di uno degli avvolgimenti, continua a ruotare e c'è un EMF tra i terminali dell'avvolgimento scollegato. Questo fenomeno permette di utilizzare un motore elettrico asincrono trifase per convertire una tensione monofase in una trifase.

Schema n. 1. Ad esempio, un motore elettrico asincrono trifase convenzionale con rotore a gabbia di scoiattolo è stato utilizzato per questo da S. Gurov (villaggio di Ilyinka, regione di Rostov). Questo motore, come il generatore, ha: un rotore; tre avvolgimenti statorici spostati nello spazio di un angolo di 120°.

Applichiamo la tensione monofase a uno degli avvolgimenti. Il rotore del motore non sarà in grado di iniziare a ruotare da solo. Ha bisogno di un modo per dare lo slancio iniziale. Inoltre, ruoterà a causa dell'interazione con il campo magnetico di un avvolgimento dello statore.

Conclusione.

Il flusso magnetico del rotore rotante indurrà l'EMF di induzione negli altri due avvolgimenti statorici, ovvero le fasi mancanti verranno ripristinate.

Il rotore può essere fatto ruotare, ad esempio, utilizzando un dispositivo con un condensatore di avviamento. A proposito, la sua capacità non deve essere grande, poiché il rotore del convertitore asincrono viene messo in moto senza un carico meccanico sull'albero.

Uno degli svantaggi di un tale convertitore sono le tensioni di fase disuguali, che portano a una diminuzione dell'efficienza del convertitore stesso e del carico del motore.

Se si integra il dispositivo con un autotrasformatore della potenza adeguata, accendendolo, come mostrato in Fig. 1, è possibile ottenere un'uguaglianza approssimativa delle tensioni di fase commutando le prese. Come circuito magnetico dell'autotrasformatore è stato utilizzato lo statore di un motore elettrico difettoso con una potenza di 17 kW. Avvolgimento - 400 giri di filo smaltato con una sezione trasversale di 4-6 mm 2 con colpi ogni 40 giri.

Riso. 1. Schema schematico del convertitore

È preferibile utilizzare motori "a bassa velocità" (fino a 1000 giri/min) come motori convertitori.

Sono molto facili da avviare, il rapporto tra la corrente di avviamento e la corrente di esercizio è molto inferiore a quello dei motori con una velocità di 3000 giri / min e quindi il carico sulla rete è "più morbido".

Regola.

La potenza del motore utilizzato come convertitore deve essere maggiore di quella dell'azionamento elettrico ad esso collegato. Avviare sempre prima il convertitore, quindi collegare ad esso le utenze di corrente trifase. Spegnere l'unità in ordine inverso.

Ad esempio, se il convertitore è un motore da 4 kW, la potenza del carico non deve superare i 3 kW. Il convertitore da 4 kW discusso sopra e prodotto da S. Gurov , è stato utilizzato nella sua casa personale per diversi anni. Da essa lavorano una segheria, un mulino per il grano, una macina.

Schemi n. 2-4. Sotto l'azione del campo magnetico dello statore, le correnti scorrono nell'avvolgimento in cortocircuito del rotore di un motore asincrono, trasformando il rotore in un elettromagnete con poli pronunciati, inducendo una tensione sinusoidale negli avvolgimenti dello statore, compresi quelli non collegati al Rete.

Lo sfasamento tra sinusoidi in avvolgimenti diversi dipende solo dalla posizione di quest'ultimo sullo statore e in un motore trifase è esattamente di 120°.

Nota.

La condizione principale per la trasformazione di un motore elettrico asincrono in un convertitore del numero di fase è un rotore rotante.

Pertanto, dovrebbe essere srotolato in anticipo, ad esempio utilizzando un condensatore di sfasamento convenzionale.

La capacità del condensatore è calcolata dalla formula:

C=k*I f /U rete

dove k \u003d 2800 se gli avvolgimenti del motore sono collegati da una stella; k \u003d 4800 se gli avvolgimenti del motore sono collegati in un triangolo; Se - corrente di fase nominale del motore elettrico, A; U ce ti - tensione di una rete monofase, V.

È possibile utilizzare condensatori MBGO, MBGP, MBGT K42-4 per una tensione di esercizio di almeno 600 V o MBGCH K42-19 per una tensione di almeno 250 V.

Nota.

Il condensatore è necessario solo per avviare il motogeneratore, quindi il suo circuito è interrotto e il rotore continua a ruotare, quindi la capacità del condensatore di sfasamento non influisce sulla qualità della tensione trifase generata.

Un carico trifase può essere collegato agli avvolgimenti dello statore. Se non c'è, l'energia della rete di alimentazione viene spesa solo per superare l'attrito nei cuscinetti del rotore (senza contare le solite perdite di rame e ferro), quindi l'efficienza del convertitore è piuttosto elevata.

Come convertitore del numero di fasi, l'autore degli schemi V. Kleimenov ha testato diversi motori elettrici. Quelli i cui avvolgimenti sono collegati da una stella, con un'uscita da un punto comune (neutro) sono stati collegati secondo il circuito mostrato in Fig. 2. Nel caso di collegamento degli avvolgimenti con una stella senza neutro o triangolo, i circuiti mostrati, rispettivamente, in fig. 3 e fig. 4.

Riso. 2. Schema del convertitore, gli avvolgimenti del motore in cui sono collegati da una stella, con una conclusione da un punto comune (neutro)

Riso. 3. Circuito convertitoreavvolgimenti del motore in cui sono collegati da una stella senza neutro

Riso. 4. Circuito convertitore; avvolgimenti del motore in cui sono collegati da un triangolo

In tutti i casi, il motore, lanciato premendo il pulsante SB 1 e tenendolo per 15 C,finché la velocità del rotore non raggiunge la velocità nominale. Quindi chiudere l'interruttoreSA1 e il pulsante è stato rilasciato.

Schemi n. 5. Di solito, le estremità degli avvolgimenti di un motore elettrico asincrono trifase vengono portate su una morsettiera a tre o sei terminali. Se il blocco è a tre terminali, gli avvolgimenti dello statore di fase sono collegati da una stella o da un triangolo. Se è a sei terminali, gli avvolgimenti di fase non sono collegati tra loro (Ya. Shatalov, Irba, Territorio di Krasnoyarsk).

In quest'ultimo caso, è importante collegarli correttamente. Quando viene acceso da una stella, i terminali di avvolgimento con lo stesso nome (inizio o fine) devono essere combinati in un punto zero. Per collegare gli avvolgimenti con un triangolo, è necessario:

♦ collegare l'estremità del primo avvolgimento con l'inizio del secondo;

♦ la fine del secondo - con l'inizio del terzo;

♦ la fine del terzo - con l'inizio del primo.

Ma cosa succede se i terminali degli avvolgimenti del motore non sono contrassegnati?

Quindi procedere come segue. Tre avvolgimenti sono determinati con un ohmmetro, designandoli convenzionalmente I, II e III. Per trovare l'inizio e la fine di ciascuno di essi, due qualsiasi sono collegati in serie e viene applicata una tensione alternata di 6-36 V. Un voltmetro a corrente alternata è collegato al terzo avvolgimento (Fig. 5).

Riso. 5. Schema elettrico di un voltmetro per determinare gli avvolgimenti

La presenza di una tensione alternata indica che gli avvolgimenti I e II sono collegati in conformità e l'assenza di tensione è opposta. In quest'ultimo caso, le conclusioni di uno degli avvolgimenti dovrebbero essere invertite. Successivamente, vengono contrassegnati l'inizio e la fine degli avvolgimenti I e II (le uscite degli avvolgimenti I e II con lo stesso nome in Fig. 5 sono contrassegnate da punti). Per determinare l'inizio e la fine dell'avvolgimento III, gli avvolgimenti vengono scambiati, ad esempio II e III, e le misurazioni vengono ripetute secondo il metodo sopra descritto.