Вся электротехника России без посредников
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.
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.
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.»
Яков Кузнецов
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.
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.
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.»
Яков Кузнецов
