Как подключить однофазный генератор к трехфазной сети дома схема: инструкция по подключению трёхфазного и однофазного генератора

инструкция по подключению трёхфазного и однофазного генератора

Резервный источник электрической энергии никогда не будет лишним в загородном доме в экстренных случаях. Незапланированное и бессрочное или связанное с аварией отключение электроэнергии негативно может отразиться на электрических приборах. И когда ваша отопительная система находится в зависимости от подачи электроэнергии, то в зимнее время имеется опасность остыть жилищу и замерзнуть его владельцу.

Как подключить однофазный генератор?

Вариантов подключения имеется несколько. Первый – это подсоединение агрегата к выделенной для этого группе потребителей.

Подключение напряжения в режиме ручного управления

Второй способ – это применение перекидного переключателя (рубильника) на 3 позиции 1-0-2, иначе говоря, в 1-й позиции питание берется от централизованной (городской) электрической сети, позиция рубильника 0 – электрическая цепь выключена, в позиции 2 – дом подключен к запасному источнику электроэнергии, при таком варианте – это газовый, бензиновый либо дизель-генератор.

Не сильно углубляясь в структуру приборов, заметим только, что устроен перекидной рубильник либо 3-позиционный переключатель довольно несложно и включает в себя стационарные контакты, к которым подсоединяется проводка (потребитель-город-устройство, вырабатывающее электроэнергию), и подвижные контакты, осуществляющие переключение потребителя с централизованной электросети на генератор и назад.

При переключении 3-фазной нагрузки город-потребитель переключатся 3 фазы, иначе говоря, на рубильник поступает 3 городские фазы А-В-С, на потребителя идут эти же 3 фазы.

При переключении потребителя на генератор нам надо сделать таким образом, чтобы на все 3 фазы поступала электроэнергия.

На этот случай надо немножко модифицировать рубильник-переключатель – сделать перемычку между фазами А-В-С со стороны подсоединения прибора, вырабатывающего электроэнергию. Теперь при переключении потребителя на генератор, на все 3 фазы станет идти электроток.

Подключение потребителя через контакторы

Третий способ подключения потребителя к генератору с одной фазой – использование контакторов. При таком варианте используют 2 контактора, один для запитывания потребителя от централизованной сети, 2-й контактор нужен для подсоединения потребителя к запасному источнику электроэнергии – газовому, бензиновому либо дизель-генератору. Такой способ допустим при использовании автоматического включения резервного питания (АВР).

При запитывании потребителя от централизованной сети все 3 фазы, подсоединенные к контактору, идут на потребителя. При подсоединении генератора, как и в варианте с 3-позиционным переключателем, на зажимах контактора в области подсоединения кабеля от генератора нам нужно немножко переделать рубильник-переключатель – поставить перемычку между фазами А-В-С.

При эксплуатации однофазного генератора необходимо принять в расчет, что если имеется 3-фазное оборудование, его требуется отключить от электропитания на время функционирования генератора, поскольку это способно спровоцировать поломку этих устройств.

Подключение трехфазных моделей

Подключение посредством дополнительного распределительного автомата. Схема подсоединения автоматов от электролинии и генератора почти одинаковая, что дает возможность ничего не менять в функционирующей 3-фазной электрической сети. Такой подход к введению в сеть индивидуального дома считается наиболее надежным и обеспечивает эффективную работу подключенного к ней оснащения.

Для его осуществления понадобится предпринять определенные действия.

1. Выключить вводной автоматический выключатель 380 В, прекратив подачу тока в дом.
2. Поставить в щитке новый 4-полюсный автомат, выходные клеммы которого сопрягаются кусками проводов с входными клеммами всех линейных устройств.
3. Выходной кабель генератора с 4 жилами (3 фазы и ноль) подводится к новому автомату, и каждая из них подсоединяется к надлежащей клемме.
4. Если дальше по схеме инсталлировано устройство защитного отключения, при выполнении коммутаций предусматривается разводка подсоединяемых к нему проводов (каждой из 3 фаз и ноля).

Подключение посредством рубильника

Перекидной рубильник (реверсивный рубильник) является тем же переключателем, только с тремя положениями.

При его использовании шины от генератора подсоединяются к одной группе полюсов, а подводящие провода от линии электропередачи – к другой.

Центральная группа контактов выключателя, провода от которой идут прямо к потребителю, последовательно перебрасываются в сторону ввода от ВВ или к подводке генератора. В средней позиции рубильника весь дом полностью обесточен.

Схема автопереключения

Исключить ручной выбор источника электропитания можно посредством применения схемы автопереключения подключаемой к нему нагрузки. В ее структуру по меньшей мере входят блок управления и 2 контактора (пускатели) с перекрестным подсоединением. Основной из данных устройств, выпускаемый на базе программно-управляемого устройства, полупроводниковых триодов либо аналоговых интегральных микросхем, осуществляет следующие мероприятия:

• распознает ситуации с исчезновением электроэнергии в главной питающей линии;
• вслед за этим отключает от нее потребителя;
• переключает его на 3-фазный генератор.

В ходе функционирования блока, распознающего прекращение централизованного снабжения энергией, сформировывается импульс тока большой длительности, поступающий на исполнительный прибор (катушку пускателя). Это ведет к автопереключению коммутатора в рабочий режим от генератора. В случае возобновления централизованного питания другой управляющий импульс переключает систему в первоначальное состояние.

Посредством розетки

Для подключения генератора к электросети дома посредством розетки понадобится тщательно изучить особенности использования данного способа. Вопреки своей простоте и удобству подключения такой способ обладает множеством негативных моментов, проявляющихся в следующем:

• потребность беспрестанно смотреть за тем, чтобы вводной автоматический выключатель был отключен;
• необходимость в покупке специализированной 4-полюсной розетки, предназначенной для больших токов;
• лимит по подключаемой к агрегату нагрузке.

Метод подключения посредством розетки считается наихудшим из числа всех допустимых.

Соблюдение нижеперечисленных правил оградит от замыканий, травм и других проблем.

1. Если генератор располагается в жилище, то качественная вентиляция – первое, что необходимо сделать. Если же агрегат имеет большую мощность, то его необходимо определять во двор.
2. Желательно укрыть генератор от негативного влияния погоды, например, атмосферных осадков и повышенной влажности.
3. При фиксации контактов не оставляйте голые части проводки.
4. Агрегаты на горючем не должны располагаться близко с большими температурами.
5. Пролитое горючее тщательным образом вытирают. Перед заправкой генератора отключайте его.
6. Опасайтесь контактов с функционирующим агрегатом. Не приближайтесь в развивающейся одежде, поскольку внутренний вентилятор способен затягивать материю, клеенку и тому подобное.
7. Заземление должно быть в обязательном порядке для бензогенераторов и дизель-генераторов.

И еще. Вы должны не забывать о главных вещах: без знаний, как подключать, и без опыта, не беритесь за монтаж и придерживайтесь техники безопасности, чтобы исключить негативные последствия. Доверьтесь специалистам.

Как подключить генератор к дому смотрите далее.

Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть

Рассмотрим ключевые моменты подключения однофазного генератора в трехфазную сеть. Недавно на форуме была создана данная тема, и я решил дать более развернутый ответ, а также обсудить этот вопрос на блоге, поскольку на форум многие читатели не заходят.

Подключение однофазного генератора актуально для частных домов, коттеджей, которые хотят иметь у себя независимый источник питания.

Многие дома повышенной комфортности (коттеджи) имеют трехфазный ввод из-за большой потребляемой мощности. Здесь может встать вопрос: а какой нужен генератор? Напрашивается трехфазный генератор необходимой мощности.

Генератор для частного дома

А действительно ли нужен трехфазный генератор?

На этот ответ я однозначно не отвечу, однако, предполагаю, что однофазный генератор будет дешевле трехфазного.

Чем плох трехфазный ввод, я уже рассказывал. Основная проблема – очень трудно добиться равномерного распределения по фазам. Возможно, генератор не очень хорошо переносит такие режимы работы, когда постоянно будет перекос фаз.

А как же наш трехфазный щит переделать в однофазный?

Все очень просто. Схема автоматического включения однофазного генератора в трехфазную сеть:

Схема подключения однофазного ДГ в трехфазную сеть

Для этого нам понадобятся всего 2 контатора, не считая вспомогательных элементов.

В нормальном режиме потребители подключены к трехфазной сети через контактор КМ1. В случае отключения основного питания происходит запуск генератора. Запуск можно сделать используя дополнительный контакт контактора КМ1. Контактор КМ1 отключается, а контактор КМ2 включается и объединяет 3 фазу в одну.

Если вам не требуется автоматический запуск генератора, то вместо данного АВР можно применить, например, кулачковый переключатель на соответствующую мощность. Схема соединения – аналогично КМ2. Здесь мы должны использовать либо два ручных переключателя, либо 1 переключатель, а питающую сеть отключать вводным автоматическим выключателем.

Какое решение предпочтительнее? Выбор за вами.

Также советую пересмотреть мои старые статьи:

Как подключить генератор к дому?

Схема включения ДЭС для первой особой категории электроснабжения.

Проектирование простейшего блока автоматического ввода резерва.

Советую почитать:

Подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома - советы электрика

Подключение однофазного генератора к трехфазной сети

Основу устройства классического однофазного двигателя образуют две обмотки, которые находятся под прямым углом относительно друг друга. У каждой из них имеется свое предназначение. что подразумевается их названием:

Эти обмотки могут включать в себя несколько секций, что определяется числом полюсов.

Решив использовать для подключения к дому асинхронный однофазный двигатель, следует изначально помнить о том, что он имеет определенные ограничения.

Обратите внимание

Возможности статора заложены его конструкцией, которая и определяет, для решения каких задач он может использоваться.

Речь идет о том, что при создании каждого электродвигателя заранее учитываются, какая из задач будет для него самой значимой: обеспечение максимального КПД, вращающего момента, рабочего цикла и пр.

Подобные асинхронные двигатели создают в процессе эксплуатации более высокий уровень шума. нежели двухфазные аналоги, что связано с наличием у них пульсирующего поля. У двигателя же с двумя фазами этот недостаток проявляется в меньшей степени, поскольку они оснащены пусковым конденсатором. Именно последнее устройство и создает условия для плавной работы электродвигателя.

Асинхронные однофазные двигатели требуют учета определенных правил их эксплуатации, чем они выделяются на фоне трехфазных аналогов. Недопустимым считается включение однофазных двигателей в режиме «холостого хода». Работа при малых нагрузках приводит к сильному их нагреву. Оптимально, когда такой двигатель работает при нагрузке, которая составляет более 25% от полной.

Правильный подход к решению проблемы

Максимально упростить для себя задачу по подключению генератора к дому можно следующим путем: для этого достаточно еще во время возведения загородного или частного дома и выполнения электромонтажных работ выделить определенную группу наиболее ответственных потребителей, которые будут обеспечены резервным электроснабжением. Чаще всего это группа используется для подачи электричества на:

• освещение;
• отопительное оборудование;
• определенные розетки;
• охранно-пожарную сигнализацию.

Этот вариант является привлекательным потому, что для решения проблемы можно использовать двигатель довольно небольшой мощности.

Но, к сожалению, так поступают лишь единицы среди владельцев загородных и частных домов. Чаще всего распространены ситуации, когда проблема покупки двигателя для трехфазной сети дома и его подключения приобретает особую актуальность тот момент, когда приходится сталкиваться с таким неприятным явлением, как перебои с электричеством.

Решить эту задачу домовладельцу часто оказывается не под силу, поскольку он не обладает специальными знаниями.

чтобы подобрать подходящий вариант двигателя и в соответствии с установленными требованиями выполнить работы по его подключению к трехфазной сети.

Дабы даже человек, который далек от сферы электрики, смог разобраться, что именно делать и каким образом, мы не будем прибегать к специальным терминам и другим сложностям, а попытаемся все объяснить таким образом, чтобы любой мог разобраться с сутью этих работ.

Варианты подключения однофазного двигателя

С чего же необходимо начинать подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома? В первую очередь необходимо определиться с методом подключения, которых сегодня известно немало.

Начать же их рассмотрение хочется с того, о котором уже было упомянуто нами выше — через подключение двигателя к выделенной для этих целей группе потребителей.

Этот метод является основным, однако помимо него существуют и другие.

Подключение нагрузки в ручном режиме

Также подключить двигатель можно посредством использования перекидного рубильника, переключателя на 3 позиции 1-0-2. В соответствии с приведенной схемой, каждой позиции будет соответствовать следующее:

• «1» — будет подразумевать нагрузку, запитанную от промышленной городской сети;
• «0» — перевод рубильника в это положение будет означать, что нагрузка отключена;
• «2» — будет соответствовать нагрузке, обеспечиваемой резервным источником электричества. В качестве такового будет выступать бензиновый, дизельный или газовый генератор.

Мы не будем слишком подробно останавливаться на устройстве составных элементов, правда, хочется отметить, что перекидной рубильник или трехпозиционный переключатель имеет довольно простую конструкцию, которая включает неподвижные контакты, соединенные с проводами (нагрузка-город-генератор), и подвижные контакты, задача которых заключается в обеспечении коммутации нагрузки с города на генератор и обратно.

Если возникла задача по переключению трехфазной нагрузки город-нагрузка, то происходит задействование сразу трех фаз. Здесь имеется в виду, что на рубильник подаются три городские фазы A-B-C, они же уходят на нагрузку. Для того чтобы нагрузка была переведена на генератор, мы должны совершать такие манипуляции, чтобы в итоге на каждую из фаз поддавалось электричество.

Решить эту задачу можно путем незначительного усовершенствования нашего переключателя рубильника: с той стороны, где будет подключаться генератор, потребуется установить перемычку между фазами A-B-C. В дальнейшем, когда нагрузка будет поступать на генератор, каждая из фаз будет обеспечена электричеством.

Подключение нагрузки посредством контакторов

Наряду с вышеперечисленными методами, подключить однофазный двигатель можно путем использования контакторов.

Основную роль здесь будут играть два контактора, среди которых один будет обеспечивать питание нагрузки от городской электросети, а другой поможет переводить нагрузку к альтернативному источнику электричества, в качестве которого будет выступать генератор.

Воспользоваться этим способом целесообразно лишь в том случае, если в системе предусмотрено автоматическое включение резервного питания.

Когда нагрузка создается городской сетью, то каждая из фаз, которая подключена к контактору, будет идти на нагрузку. При появлении в системе генератора поступают аналогичным образом, что и с перекидным рубильником: на клеммах контактора там, где подключен кабель, идущий от генератора, придется поместить перемычку между фазами и A-B-C .

Перекидной рубильник или контакторы?

Если вами не рассматривается вариант с установкой системы автоматического управления генераторами, то в этом случае для эффективного решения проблемы потребуется установить перекидной рубильник.

Причем это устройство должно быть трехпозиционным 1-0-2. Если же вы решите воспользоваться блоком автоматического запуска генератора АВР, то единственным для вас вариантом станет применение контакторов.

Эксплуатация однофазного двигателя имеет один важный нюанс: этот резервный источник питания в состоянии обеспечить бесперебойную работу всех устройств, которые имеют одну фазу. Поэтому следует убедиться, что имеющиеся у вас в доме приборы соответствуют этому требованию.

При обнаружении установок трехфазного типа вам придется отключить их от питания. пока вы будете использовать генератор. В противном случае вы рискуете полностью потерять их, поскольку использование их в подобной связке может стать причиной их выхода из строя.

Действия, приводящие к непоправимым результатам

Генератор, будь то газовый или бензиновый, отличается от большинства других приборов тем, что к нему неприменимы традиционные схемы подключения. Особое внимание следует уделить наиболее серьезным ошибкам, которые способны вывести из строя этот резервный источник питания.

Недопустимым считается схема подключения, при которой генератор подключается в трехфазной сети напрямую к потребителю.

Также запрещенным является метод подключения посредством использования двух автоматов, среди которых первый подключен к бытовой электросети, а другой — непосредственно к генератору.

Важно

Следует иметь в виду, что совершить здесь ошибку очень легко, в результате включенным окажется не тот автомат.

Последствия от такого действия будут самыми плачевными, поэтому не стоит доводить дело до подобного.

Заключение

Несмотря на обманчивое впечатление, подключить однофазный электродвигатель к трехфазной сети не так-то просто.

Учитывая, что для этого можно использовать несколько методов, а каждый из них предусматривает свои особенности, такую работу должен выполнять специалист.

Ведь любая ошибка, допущенная во время подключения этого резервного источника питания, может привести к тому, что выйдет из строя не только сам генератор, но и приборы, которые не рассчитаны на работу в подобной связке.

Источник: http://studvesna73.ru/07/23/3720/

Как подключить генератор к сети дома: схема, основные способы, инструкция :

При отсутствии электричества или сбоях в его подаче для частного дома необходимо резервное питание. Многих домовладельцев часто озадачивает проблема, касающаяся того, как подключить генератор к сети дома. Схема должна быть в первую очередь безопасной. Прежде всего необходимо разобраться, чего делать нельзя.

Ошибки при подключении резерва

Не допускается подключение мини-электростанции к розетке в доме при отключенных автоматах в щитке ввода, что часто делают хозяева. Мощность генератора может быть в несколько раз больше, чем пропускная способность проводки. Для розетки она составляет не более 3,5 кВт.

В результате провода перегреются, что грозит коротким замыканием или пожаром. В случае если кто-то нечаянно включит автомат при возобновлении питания, резервный источник электроэнергии тут же выйдет из строя. Но решение вопроса о том, как подключить генератор к сети дома через розетку, все же есть.

Мини-электростанция может подключаться к домашнему распределительному щиту, если она соответствует мощности нагрузки и подключена только к контактам рубильника со стороны генератора. Правильным решением будет также подключение к нему удлинителя, а затем – нужных приборов.

В данном случае резервный источник не будет связан с домашней сетью.

При частых отключениях электроэнергии на даче или в загородном доме рекомендуется подключать резерв с помощью перекидного рубильника, реверсивного переключателя или системы автоматического запуска резерва (АВР).

Выбор электрогенератора

Домашняя электростанция – это двигатель внутреннего сгорания (ДВС), вращающий генератор, вырабатывающий электроэнергию. Обычно применяют четырехтактные модели с частотой до 3 тыс. оборотов в минуту. Бытовые модели снабжаются топливными баками емкостью 10-15 л.

Основным вопросом при выборе является цель применения. Генератор может быть основным источником электроэнергии, но чаще всего его используют как резерв, когда возникает аварийная ситуация на линии.

Главными параметрами являются мощность, моторесурс и экономичность. Также важно, чтобы устройство было надежным и удобным в эксплуатации.

Подключение бензогенератора требует слаженной работы трех элементом:

• кабель от резерва;
• централизованная цепь подачи электроэнергии;
• домашняя сеть потребления.

Основные задачи

При подключении следует определить следующее:

• место расположения в плане экономичности и безопасности;
• как часто происходит обрыв питания и нужна ли автоматика;
• мощность потребления с учетом потерь и выбор запаса.

Важно создать подходящую схему подключения к домашней сети. Автоматизация процесса обходится дорого и требует квалифицированного обслуживания. Наиболее щадящем режимом для индивидуального дома является ручное подключение.

Здесь также имеет смысл применить частичную автоматизацию, поскольку полуавтоматы обойдутся недорого. Каким бы ни был вариант подключения, везде требуется надзор за работой системы. Непрерывное электроснабжение обходится дорого и для частного дома в этом нет необходимости.

В крайнем случае можно установить бесперебойный источник питания на компьютер или другие важные потребители.

Прежде всего следует рассчитать требуемую мощность дополнительного источника электроэнергии. Для этого суммируется мощность всех нагрузок, которые следует подключить, после чего следует добавить к ней запас до 30 %. Здесь учитываются пусковые токи двигателей домашней техники, в несколько раз превышающие допустимые. После к расчетной мощности подбирается агрегат.

Пример: стиральная машинка в час потребляет 2 кВт, электрическая плита – 3 кВт, холодильник – 0,5 кВт, телевизор с компьютером – 0,5 кВт, освещение – 0,5 кВт. В сумме выходит 6,5 кВт, а с учетом запаса – 8,5 кВт. На работу генератора оказывает негативное влияние отсутствие нагрузки. Она должна быть не ниже 30 % от номинального значения.

При решении вопроса о том, как подключить генератор к сети дома, схема очень важна и должна быть составлена правильно. Для минимального количества потребителей применяют компактные модели мощностью 2-3 кВт как временная мера, пока не восстановится основная сеть.

Схема подключения бензинового генератора к сети дома может быть простейшей. Важно, чтобы она была составлена правильно и обеспечивала соответствие агрегата действующей нагрузке.

Виды электрогенераторов

В качестве бытовых источников электроэнергии наиболее распространены бензиновые генераторы. Их особенности следующие:

• большой выбор цен;
• небольшая мощность – 0,8-12 кВт;
• компактные мобильные и стационарные модели;
• бывает генератор 3-х фазный и однофазный;
• применяются преимущественно четырехтактные ДВС.

Выбирая вариант того, как подключить генератор к сети дома, схема охлаждения ДВС зависит от того, применяется агрегат постоянно или временно. Обычно устройства снабжаются воздушными радиаторами. Промышленные модели способны работать круглосуточно на жидкостном охлаждении. Они выпускаются преимущественно трехфазными. Габариты у них больше, но выше экономичность.

Подключение дизель-генератора к сети в доме применяется реже из-за большой цены. Но все же его применение целесообразно по причине большого ресурса.

Типы моделей

Установки, генерирующие электрический ток, разделяются на типы.

1. Асинхронные. Конструкция проста и надежна. Важные узлы закрыты от влаги и пыли. Предпочтительно использовать устройства для активных нагрузок. Для питания электродвигателей асинхронные генераторы применять не рекомендуется.
2. Синхронные. Агрегаты не имеют недостатков, характерных для асинхронных. Кроме того, они обеспечивают поддерживание более точного напряжения. Выбирать нужно бесщеточную конструкцию, у которой значительно лучше характеристики тока и меньше радиопомехи.
3. Инверторные модели дороже и имеют меньшую мощность. Характеристики однофазных устройств хуже, особенно у дешевые моделей. Генератор 3-х фазный несколько лучше. Другими недостатками являются дороговизна и меньшая надежность.

Однофазные и трехфазные генераторы

Если трехфазных потребителей нет, целесообразно выбрать модель проще, чтобы мощность использовалась рационально. Подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома сделать не так уж сложно. К тому же трехфазный агрегат дороже и все фазы следует равномерно нагружать. Если разница превышает 25 %, устройство может выйти из строя.

Для резерва частного дома однофазный источник тока предпочтительней при любом вводе.

Схемы подключения

Можно выбрать несколько способов применения дополнительных источников питания.

1. Подключение резерва к выделенной группе потребителей по отдельной схеме.
2. Применение перекидного рубильника или трехпозиционного переключателя, на которых делаются перемычки на входе со стороны генератора. В таком случае вся домашняя сеть будет запитана. Недостаток заключается в том, что трехфазные потребители здесь работать не будут.
3. Установка двух контакторов, где один подключает питание от городской сети, а другой – от резервного источника. Способ применяется в схемах с АВР. Здесь также требуются перемычки между вводами со стороны резерва.

Подключение трехфазного генератора к трехфазной сети дома обязательно следует делать при наличии соответствующих электроприемников, например электродвигателей станков.

Автозапуск генератора

Наиболее полноценный способ переключения нагрузки производится с применением АВР. Система снабжается электростартером. Устройство автозапуска контролирует внешнюю сеть сразу после подачи на него питания.

Перед тем как подключить генератор к сети дома с автозапуском, автоматика выжидает 10 секунд после потери напряжения. Затем внешняя сеть отключается и начинается запуск дизель-генератора.

После набора оборотов в течение 20 секунд генератор подключается к сети дома.

Совет

Когда восстановится напряжение во внешней сети, резерв отключается и домашняя сеть переходит в обычный режим работы. Затем глушится двигатель генератора.

Подключение генератора с АВР к сети дома – это удобное решение, хотя и дорогостоящее.

Применение перекидного рубильника

Если средние контакты рубильника подключить к потребителю, а крайние – к кабелю электростанции и к вводу электросети, схемы источников питания никогда не пересекутся. Будет еще лучше, если у рубильника будет еще одно промежуточное нейтральное положение.

Исходное состояние рубильника считается, когда подключена главная сеть. При его переключении питание начинает поступать от генератора.

Недостатком перекидного рубильника старого образца является искрение и открытость токоведущих частей. Современные конструкции снабжены защитным кожухом, закрывающим подвижные детали. Переключатель крепится в щите управления.

Исходное положение – это подключение к главной сети. При сбое в подаче электроэнергии рукоятку переключения устанавливают в нейтральное положение, а затем запускают генератор, прогревают его и подключают к нагрузкам в доме.

Отдельное подключение нагрузки

Генераторы обычно не обеспечивают питание всей домашней сети. Достаточно подключить основные потребители: освещение и некоторые бытовые приборы.

Целесообразно переоборудовать электропроводку, чтобы не делать много переключений. Для этого достаточно провести отдельную линию к дежурному освещению и отдельным от домашней сети розеткам холодильника, телевизора, компьютера.

В щите устанавливают клеммник, к которому подключен кабель с выхода генератора.

Реверсивный переключатель

Переключение на питание от бензогенератора производится с применением реверсивного рубильника. Устройство обычно имеет 3 положения ручки, где крайние замыкают цепи, а среднее – размыкает.

Однофазная схема подходит, чтобы сделать подключение резервного генератора к сети дома с небольшой мощностью потребления, например на даче.

Входные клеммы располагаются сверху, а выходные – снизу. На щитке устанавливаются индикаторные лампы, сигнализирующие о включении сети или генератора.

Применение системы АВР

Система автоматического запуска стоит значительно дороже ручного. При этом внешний контроль все равно необходим, поскольку при запуске ДВС необходимо управлять дроссельной заслонкой. После пуска двигатель должен прогреться.

Многие предпочитают применять частичную автоматизацию, с подключением основного питания через контактор, который размыкается при отключении входа. Затем генератор запускается вручную. В него встраивается реле времени для прогрева двигателя и автоматического перехода на подключение резерва в дом.

При возобновлении подачи электричества контактор отключается и нагрузка снова подается на общую электросеть.

Резерв с полной автоматизацией электроснабжения содержит микропроцессорное регулирование работы мощных генераторов.

Особенности подключения генераторов

1. Резервный генератор следует надежно защитить от осадков. Это может быть навес на участке или отдельное помещение с отводом выхлопа газов.
2. Установка после счетчика, чтобы не платить за собственную выработку электроэнергии.
3. Возможно применение резерва как подпитки при пиковых нагрузках.
4. Выбор экономичной схемы, чтобы не было лишних затрат.

Заключение

При нестабильном электроснабжении частного дома появляется проблема, касающаяся того, как подключить генератор к сети дома. Схема должна быть простой и безопасной.

Наиболее удобным источником резервной энергии индивидуального дома или дачи является генератор с ДВС. Агрегат удобно перевозить и эксплуатировать, он не очень дорогой.

Для выбора оптимальной схемы подключения необходимо ознакомиться с особенностями устройства и переключающего оборудования.

Источник: https://www.syl.ru/article/295649/kak-podklyuchit-generator-k-seti-doma-shema-osnovnyie-sposobyi-instruktsiya

Различия схем подключения электрогенератора к домашней сети: особенности каждой схемы, область применения, выбор оборудования + основные ошибки и советы профессиональных электриков

Концепция частных домов основана на максимальной независимости. Электричество не является исключением. Большинство владельцев частных строений начинают задумываться о резерве электроэнергии из альтернативных источников.

Отсутствие электричества или регулярные сбои в подаче вынуждают многих владельцев частных домов и дач предусматривать резервное питание. Однако встает вопрос правильного подключения генератора к домашней сети. В первую очередь стоит безопасность. Необходимо четко понимать, что допустимо, а что категорически запрещено.

Основные ошибки

Существует ряд ошибок, которые допускают неопытные «электрики».

Нельзя подключать мини-электростанцию к домашней розетке, когда автоматы в щитке  ввода отключены. При редких перебоях в элект

Как правильно подключить генератор к сети загородного дома — схема

Выбирая подходящий генератор для подключения дома, каждый покупатель опирается на собственные предпочтения и потребности. Но выбор соответствующей мощности остаётся проблемой, с которой сталкиваются в любом случае. Отдельного рассмотрения заслуживает сам вопрос о том, как подключить генератор к дому.

Необходимое оборудование

Чтобы технически правильно соединить генератор с сетью дома, нужно не так много приспособлений. Вот лишь некоторые требования, которые выполняют в обязательном порядке:

Подключение генератора к дому

1. Обеспечение отдельного ввода. Рекомендуется выбирать для этого медные провода, обладающие сечением не менее 4 мм2. Их прокладывают, начиная с вводно-распределительного устройства, и заканчивая специально оборудованным местом установки.
2. Перекидной рубильник. В последнее время появилось большое количество подобных устройств, которыми можно пользоваться в личных нуждах. Главное — выбирать монтаж на 35-миллиметровую DIN-рейку, это одно из самых универсальных решений. TDM-63 — пример самых дешёвых марок. Но есть более добротные и надёжные устройства — E200 от ABB, SFB от Hagger. Производители сами часто составляют инструкции, описывающие, как подключить генератор к сети дома.

Важно! Схема включения и соединения у большинства устройств отличается универсальностью, простотой. Общая шина отходящих нагрузок чаще подключается на нижнюю часть. Два отдельных ввода подключают с обратной стороны, где парные контакты. У клавиши управления в целом три положения. Цепи разомкнуты, когда оно среднее. Любые производители сейчас допускают производство многополюсных устройств. Это облегчает работы с трёхфазными сетями, системами зануления или заземления повышенной сложности.

Трёхпозиционный или перекидной рубильник имеет главный принцип в своей основе — выключатель нагрузки. Это приводит к тому, что конструкции изначально не предусматривает теплового или электромагнитного расцепителя. Каждый ввод требует дополнительной защиты с помощью автомата. Предельный ток у последнего определяют с опорой на допустимую нагрузку по питающей линии. Не важно, к какой шине организовано подключение.

Пара двухполюсных автоматов может применяться для самостоятельного изготовления простейшего варианта перекидных устройств. Нужно только выполнить несколько простых действий:

• Поставить приспособления рядом.
• Один переворачивают вверх ногами.
• Затем вместе сцепляют клавиши, для чего в штатное отверстие вставляют стальной штифт. Правило актуально для любых видов генератора электрического тока.

Соединение устройств с сетью

Выбор

Покупатель должен с самого начала определить, какие технические параметры для него — самые важные. Стоит присмотреться к таким показателям:

• Масса.
• Габариты.
• Мощность.
• Потребление топлива.
• Уровень шума.
• Длительность работы.

Автоматизация и цена вопроса — параметры, к которым тоже присматриваются. Это важно для тех, кто интересуется, как подключать генератор к сети дома, схема которой размещается на специализированных сайтах.

Работа генераторов

По параметрам

Многие сначала ищут ответ на вопрос о том, сколько фаз должно быть у генератора для максимально удобной эксплуатации. Для этого нужно понять, какие электроприборы будут подключаться. Трёхфазные варианты допускают соединение как с одно-, так и с трёхфазными приборами. Однофазные сочетаются только с одним видом потребителей. Но это не означает, что модели с большим количеством фаз станут лучшими при любых обстоятельствах.

На каждой фазе максимальная нагрузка должна составить не более 30%. Значит, реально владельцы не смогут использовать больше трети от номинальной мощности, которой изначально обладает розетка. Например — номинальная мощность трёхфазного генератора равна 6 кВт. Значит, не более 2 кВт можно снять с обычной розетки на 220 В. Нагрузки всё равно требуется распределять по нескольким фазам при подключении однофазного генератора к трёхфазной сети дома.

Обратите внимание! Для мощности также проверяют параметры приборов, которые планируется подключать. При этом важно иметь запас хотя бы на 20-30%. Иначе можно столкнуться с такими проблемами, как перегрузка и остановка работы. Топлива тоже будет расходоваться слишком много.

Работы по подключению

По типу

Выпускаются синхронные и асинхронные разновидности устройств. Выбор предполагает внимательное изучение характеристик каждой из существующих моделей.

Устройство сети

Асинхронные

Главная их проблема — неспособность воспринимать так называемые пиковые нагрузки. Хотя и эти приборы можно использовать для сохранения нормальных показателей по напряжению. Они подходят для совместной эксплуатации с техникой, чувствительной к перепадам по напряжению:

• Электронные устройства.
• Вычислительная техника.
• Медицинские приборы, поддерживающие бензиногенераторы.

Остаточная намагниченность ротора — главный источник энергии для таких приспособлений. Поэтому срок службы у асинхронных генераторов больше, чем у ближайших аналогов. Они не требуют применения систем с охлаждением, корпус агрегата полностью закрытый. Благодаря этому защита от пыли и влаги гарантирована в полном объёме.

Интересно! Асинхронный генератор невосприимчив к коротким замыканиям. Поэтому для сварочных аппаратов этот источник энергии — оптимальное решение. Но к перегрузкам подобные устройства могут быть весьма чувствительными. Поэтому запрещается их подключать к приспособлениям с первоначально высокими пусковыми токами.

Устройства с автозапуском

Синхронные

Качество тока в данном случае более низкое, если сравнить с предыдущим вариантом. Подходят, чтобы организовать аварийное питание при различных обстоятельствах:

• Офисы.
• Холодильные установки.
• Электрооборудование в дачах, загородных домах.
• Строительные объекты.

Есть у таких приборов и некоторые положительные качества:

• Устойчивость к кратковременным перегрузкам.
• Способность нормально переносить пиковые нагрузки, в том числе — при механической нагрузке.

Но защищённость от влаги с пылью и грязью хуже, чем у асинхронных конструкций. Ведь для охлаждения таким генераторам требуется пропустить через себя определённое количество воздуха. Синхронный генератор понадобится, если применяются приборы, работающие с реактивной нагрузкой. Тогда мощность будет меньше.

Перекидные рубильники

Фазность

О ней уже было сказано выше. Покупать трёхфазные генераторы стоит только при наличии в доме потребителя с соответствующими характеристиками. Если же все приборы однофазные — то и генератор выбирается такого типа. Это касается даже ситуаций, когда есть трёхфазная сеть, соединённая с домом.

Соединение с сетью

Как подключить

Многие любят использовать самые простые варианты вроде переключателей «вилка-вилка». Один конец соединяется с генератором, другой идёт к розетке. Но тогда источник энергии и приборы, подключенные к нему, могут с большой вероятностью выйти из строя, когда к ним возвращается энергия. Лучше воздержаться от подобных решений, если владельцы устройств не готовы к неоправданному риску с помощью вилки.

Генераторы

Автозапуск

Для монтажа самых простых схем домашнему мастеру хватит минимальных навыков и знаний в этой области. Благодаря автозапуску генераторы моментально начинают работать с домовой сетью. Единственное необходимое условие — выбрать для этого модель генератора, которая может запускаться и останавливаться при помощи специального ключа. Кик-стартер тоже допустимо применять, но это долгий процесс, требующий серьёзных затрат. С автозапуском легче.

Принцип работы подобных схем можно описать следующими основными правилами:

1. Спустя пару минут после разъединения электропитания с линией электропередач требуется закрыть воздушную заслонку. Последний этап — сам запуск. Причина временной паузы — перестраховка на случай, если свет пропадает всего на несколько секунд.
2. На разогрев двигателей уходит около двух минут, которые надо ждать. После этого снова открывают воздушную заслонку. Нагрузка с внешней линии перенаправляется на резервную, идущую от генератора. Для дачных объектов особенно актуальный вариант.
3. Через 60 секунд может возобновиться питание от основной электросети. Если это происходит — нагрузку перебрасывают обратно на главную линию. Работу двигателя генератора останавливают.

Обратите внимание. Чтобы реализовать этот алгоритм, нужно приобрести минимум четыре временных реле. Электромагнитных пускателей потребуется такое же количество. То же касается магнитных толкателей с выключателями на разных концах.

Исчезновение напряжения в магистрали приводит к отказу от разомкнутого состояния контактов. Силовые контакты основной линии, наоборот, перестают быть замкнутыми. Именно такие моменты приводят к отключению одной сети и включению другой.

Параллельно происходит процесс, заключённый в замыкании нормально замкнутых контактов. В действие при этом приводится магнитный толкатель, закрывающий воздушную заслонку. Импульс подаётся на временное реле, отвечающее за общий пуск.

Катушка срабатывает сразу после старта генератора. Одновременно подаётся сигнал на временное реле, отвечающее за электроток из резервных сетей. Из-за этого спустя 120 секунд воздушная заслонка двигателя открывается. Электроток от генератора переходит к домашней сети.

Включение

Использование перекидного рубильника

По сути, происходит обычное подключение к автомату. Только при этом не нужно отсоединять вводную проводку. Переключатель с тремя позициями монтируют перед входом в автомат. Он и позволяет отказаться от скручивания проводки.

Сам прибор работает, чтобы питание переходило от одной ветки к другой. Для такой работы нужны рубильники минимум с 4 вводными клеммами, 2 фазы и 2 нуля. Любой генератор снабжается собственным «нулём». В этом случае трёхклеммные переключатели просто не справятся с работой.

Но можно выбрать и альтернативу. Это установка рядом пары автоматов с двумя полюсами. Но друг к другу их надо повернуть на 180 градусов. Для скрепления клавиш обоих устройств применяют специальные штифты. Задачу помогают решить отверстия, созданные заранее. Они нужны для перекидных устройств.

Обратите внимание! При переключении клавиш вниз, например, такая комбинация блокирует поступление энергии от внешних источников. Одновременно открывается путь для электрического тока, источником которого стал автономный генератор. Обратное переключение приведёт к запуску процесса в обратном же порядке.

Такой блок лучше монтировать как можно ближе к устройствам, требующим генерации. Сам запуск требует определённой последовательности действий:

• Пуск генераторного двигателя.
• Прогрев устройства.
• Подключение нагрузки от электричества.

Хорошо, если действия выполняются и контролируются в одном месте.

Вывод для лампы монтируют перед рубильником, чтобы исключить так называемую работу вхолостую. При её включении владелец сразу поймёт, что автономный источник надо отключить.

Три фазы

Подключение нагрузки

Генераторы редко используют, чтобы обеспечить питание для всей домашней сети. Можно подключать лишь основные потребители, среди которых освещение вместе с некоторыми бытовыми приборами. Чтобы не было слишком много переключений, рекомендуется переоборудовать электропроводку. Запитывать приборы в этом случае проще.

Для этого подводят одну линию к дежурному освещению, к отдельным от домашней сети розеткам холодильника и телевизора, компьютера. Внутри щитка в этом случае монтируют клеммник, соединяемый с кабелями, выходящими от генератора.

Защита

Переключатель питания

Предполагается, что в ход идёт так называемый реверсивный рубильник. Обычно у таких устройств три положения ручек. Крайние служат для замыкания в цепи, среднее размыкает такое положение.

Обратите внимание. Однофазные схемы больше всего подходят для обустройства генераторов на участках с небольшой мощностью потребления. Пример — загородные дома, в которых не проживают постоянно.

Входные клеммы идут вверху, выходные относятся к нижней части оборудования. Щиток дополняется индикаторными лампами, которые сообщают владельцам о включении сетей, генератора. Автоматические виды сбора информации всегда удобны.

Особенности монтажа

О прямом подсоединении через розетку

Самый быстрый и простой способ организовать постоянное поступление тока. Достаточно приобрести специальный удлинитель со штекерными соединениями, либо изготовить самостоятельно. Производители не рекомендуют пользоваться подобными решениями, но многие покупатели предпочитают их благодаря своей простоте.

Метод заключается в появлении в других розетках напряжения, если организовать параллельное подключение всех потребителей в домашней сети, а затем — подать в одну из розеток «фазу» или «ноль».

Недостатки у такой схемы тоже есть, хотя их и не очень много:

• Невозможно отследить момент, когда штатная электрическая сеть снова начала стабильно работать, закончилось восстановление.
• Нужно использовать дополнительные устройства для защиты.
• Вводный автомат всегда отключают.
• На провод создаётся слишком большая нагрузка.

Если напрямую через розетку подключают бензиновый генератор — то поступление энергии от внешних источников нужно исключить полностью. Для этого на входе выключают автоматы. Иначе электрическим током просто будут пользоваться соседи, бесплатно.

Повышенная нагрузка приводит к тому, что бензиновые агрегаты просто глохнут.

Обратите внимание! Если домашняя линия спроектирована согласно всем нормативам — дополнительно для защиты используют УЗО. При включении бензогенераторов в сеть важно не перепутать полярность проводов. Иногда рекомендуется следить за тем, что и к каким клеммам подключается.

Система будет работать на выключение, если подсоединение неправильное. Придётся всё переделывать.

Автоматика

Интеграция с распределительным автоматом

Подключение через автомат распределение тока — оптимальное решение, при любых обстоятельствах. Но и такое решение требует учёта нескольких нюансов.

Схема внедрения в электросеть с помощью розетки — самое простое и доступное решение в этом направлении. Розетку монтируют рядом с распределительным автоматом, схематично размещают возле электрического счётчика. При выключении автомата розетки такого типа сохраняют высокий уровень напряжения. Но вводный автомат часто остаётся включенным.

При необходимости получить энергию от автономных источников вводные автоматы отключаются. К розетке подключают устройство, генерирующее ток. Ограничение по работе основывается только на пропускной характеристике, которой обладает розетка. Стандартный показатель для бытовых устройств — 16 ампер.

Интересно! Если таких розеток в домашней сети нет — интеграция с распределительным автоматом усложняется. Откидывают штатную вводную проводку, поступающую от автомата. На её место подсоединяют «ноль» и «фазу» от автогенератора. При подключении главное — соблюдать полярность, тем более — при наличии УЗО.

Вводный автомат можно не выключать, если вводная проводка от основной линии не соединяется с распределительным автоматом домовой сети. Рекомендуется взять контрольную лампу, монтировать её на освободившиеся концы. Она будет светиться, если энергия подаётся из линии передач. Таким образом, владелец получает сообщение о необходимости перейти с одного источника на другой.

Если применяют генератор — владелец должен точно представлять, какой ток генерируется устройством. Иногда речь идёт не о привычных фазах и нулях. Допустим вариант чередующихся фаз с полуволнами в 110-125 В относительно земли. Для таких генераторов важно организовать качественное заземление. И такая система не должна быть связана с защитным проводником от домашней сети. В остальных случаях требования выполнить не составит труда.

Схема подключения резервного генератора к частному дому

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

В этой статье мы рассмотрим основные схемы подключения резервного генератора при резервировании электроснабжения в частном доме. Рассмотрим варианты для однофазной и трехфазной сети.

Для подключения резервного генератора  в домашнюю электрическую сеть .применяется реверсивный рубильник. Его еще также называют перекидным.

Особенность такого рубильника заключается в том, что он имеет три положения:

I Одна из групп контактов замкнута. К ней обычно подключается основная питающая сеть.

O Обе группы контактов разомкнуты

II Вторая группа контактов замкнута. К ней подключается резервный генератор.

В случае трехфазной питающей сети при резервировании электроснабжения самые распространенные варианты:

1. Подключение трехфазного резервного генератора.

В этом случае при переключении реверсивного рубильника в положение II, все потребители отключаются от внешней питающей сети и подключаются к генератору, происходит своего рода замещение трехфазной внешней сети трехфазным напряжением от генератора.

 2. Подключение однофазного генератора в трехфазную сеть.

В этом случае у нас получается «квази» трехфазная сеть — мы запараллеливаем фазу от генератора и подаем ее в остальные две фазы нашей домашней сети.

При такой схеме надо грамотно выбирать мощность генератора, организовывать его обвязку и ограничивать количество и мощность потребителей в домашней сети. Подробно этот вопрос я раскрыл в видео (смотрите внизу статьи).

Если у нас однофазная питающая сеть, то при резервировании электроснабжения схема подключения генератора будет такая:

Как видно на схеме, путем переключения контактов реверсивного рубильника, внешняя питающая сеть замещается резервным генератором.

Схемы подключения резервного генератора к дому

Резервирование трехфазной сети однофазным генератором. Бамус

Заказать звонок

Мы позвоним
в рабочее время

сегодня завтра в среду

05:00 - 05:30 05:30 - 06:00 06:00 - 06:30 06:30 - 07:00 07:00 - 07:30 07:30 - 08:00 08:00 - 08:30 08:30 - 09:00 09:00 - 09:30 09:30 - 10:00 10:00 - 10:30 10:30 - 11:00 11:00 - 11:30 11:30 - 12:00 12:00 - 12:30 12:30 - 13:00 13:00 - 13:30 13:30 - 14:00 14:00 - 14:30 14:30 - 15:00 15:00 - 15:30 15:30 - 16:00 16:00 - 16:30 16:30 - 17:00 17:00 - 17:30 17:30 - 18:00 18:00 - 18:30 18:30 - 19:00 19:00 - 19:30 19:30 - 20:00 20:00 - 20:30 20:30 - 21:00

Нажимая на кнопку "Заказать звонок", вы даете согласие c Политикой обработки персональных данных

Спасибо,

Спасибо! Заявку получили, сейчас позвоним.

Подождите,

Ваша заявка обрабатывается!

Объяснение трехфазной электрической мощности> ENGINEERING.com

Электротехника имеет репутацию загадочной, поэтому термин «волшебный дым» стал частой шуткой среди инженеров-электриков и техников. Однако практическое знание принципов электротехники может быть невероятно полезным, даже если вы не инженер-электрик, особенно если вам приходится с ним работать!

Имея это в виду, в данной статье рассматривается основная концепция электротехники: трехфазная электроэнергия.Мы начнем с основ и постепенно продвинемся дальше, чтобы к концу этой статьи волшебный дым не казался таким волшебным.

Электромагнитная индукция

Иллюстрация закона Фарадея. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Этот феномен был первоначально описан Майклом Фарадеем. Если проводник помещен в переменное магнитное поле (как показано на рисунке ниже), индуцированная электромагнитная сила (ЭДС), то есть напряжение, появляется на его противоположном конце.Электрический ток течет, когда петля, состоящая из цепи проводника, замкнута, при условии, что проводник, помещенный в переменное магнитное поле, пересекает силовые линии магнитного поля.

Переменный ток и электромагнитная индукция

Переменный ток (AC) имеет синусоидальную форму и попеременно меняет свое направление и амплитуду. Переменный ток генерируется электрическим генератором переменного тока, работающим по принципу электромагнитной индукции (EMI). Следовательно, электрический генератор преобразует механическую энергию в электрическую.Его основные части - статор и ротор. Последний представляет собой источник магнитного поля, в то время как первый содержит проводник, в котором индуцируется ЭДС (обычно проводник имеет форму спиральной проволоки).

Генератор состоит из источника переменного магнитного поля (магнита или электромагнита) и проводника, пересекаемого силовыми линиями магнитного поля. Электромагнит представляет собой ферромагнетик (железо), намотанный катушкой (проводником). Утюг становится магнитом (создает магнитное поле), когда через катушку протекает электрический ток.Электромагниты являются наиболее часто используемым источником магнитного поля из-за их особых преимуществ в этом применении (например, контроль магнитной силы, большая мощность магнита и т. Д.).

Величина наведенного напряжения на концах проводников статора зависит от напряженности магнитного поля (которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади), скорости изменения магнитного поля (скорости вращения магнита или проводника) и угол, под которым силовые линии магнитного поля проходят через проводник.

На практике катушка (проводник с большим количеством витков) используется вместо основного проводника для достижения более высокого значения ЭДС. Величина ЭДС прямо пропорциональна количеству витков катушки N . Например, в случае катушки на 100 витков наведенная ЭДС будет в 100 раз выше, чем в единичном проводе.

Почему переменный ток имеет синусоидальную форму?

Ротор (магнит) вращается в магнитном поле, делая полные 360 ° за период времени ( t ).Период t обратно пропорционален частоте, то есть t = 1 / f. В США используется система переменного тока с частотой 60 Гц ( t = 1 / f = 16,67 мс), в то время как в Европе используется система с частотой 50 Гц ( t = 1 / f = 20 мс). Это означает, что ротор генератора с частотой 60 Гц совершает полный оборот на 360 ° за 16,67 мс.

Генерация переменного тока. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Индуцированное напряжение, а также ток, потребляемый от генератора, имеют синусоидальную форму, как показано выше, в результате конструкции и принципа работы генератора.Силовые линии магнитного поля проходят через катушки под другим углом при вращении ротора (магнита). Таким образом, когда ротор смещается, в катушке индуцируется другое значение ЭДС (на что указывает синусоидальная амплитуда на изображении выше).

Магнит ротора имеет два полюса, северный (N) и южный (S). Когда ротор (магнит) вращается, противоположные полюса магнита проходят через катушку в каждом полупериоде (180 °), вызывая ЭДС с изменением полярности. Изменение полярности напряжения вызывает изменение направления тока (т.е.е., переменный ток).

Генераторы многофазного переменного тока

Генератор может быть изготовлен с другим количеством катушек, размещенных в статоре. Одна катушка в статоре образует однофазный генератор, а несколько катушек составляют многофазный генератор. В каждой катушке наводится ЭДС одинаковой амплитуды.

Общие преимущества многофазного генератора перед однофазным генератором равной мощности заключаются в том, что первый меньше, легче и дешевле.По сути, единственная физическая разница между одиночным генератором и многофазным генератором - это дополнительные катушки с соответствующими деталями в статоре. Каждая фаза генерирует примерно равное количество энергии. Произведенная энергия будет умножена на количество фаз (т.е.установленных катушек в генераторе).

По сравнению с однофазной системой, двухфазная система требует большего количества проводов и более толстых проводов, но без каких-либо дополнительных преимуществ, поэтому на практике она не пользуется популярностью.

Трехфазные генераторы

Трехфазный генератор. (Изображение любезно предоставлено автором.)

На приведенной выше схеме показан трехфазный генератор. Статор имеет три катушки (11 ', 22', 33 '), а ротор может быть либо постоянным магнитом, либо электромагнитом. Он вращается за счет внешней силы, будь то вода в гидротурбине, пар в электростанции, ветер в ветряной турбине и т. Д.

Магнитное поле вращается вместе с магнитом ротора. ЭДС, наведенная в каждой обмотке статора, имеет одинаковую амплитуду и частоту (сдвинута по фазе на 120 °).

Эти три наведенные ЭДС представляют три фазы, а временной сдвиг между ними (2π / 3) представляет собой сдвиг фазы или сдвиг фазы. Причиной сдвига фаз является пространственное смещение катушек в статоре: катушки физически смещены на 120 ° друг от друга. В основном конструкция генератора и принцип его работы определяют форму и величину наведенного напряжения. Общий ротор вращается с одинаковой скоростью, поэтому значения частоты всех наведенных напряжений также равны.

Необходимо, чтобы все три наведенные ЭДС были одинаковыми, с одинаковым сдвигом фаз между ними. Это представляет собой симметричную трехфазную систему.

Сумма мгновенных значений напряжения в симметричной трехфазной системе равна нулю.

Трехфазное переменное напряжение. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Трехфазная система симметрична тогда и только тогда, когда:

• Нагрузка каждой фазы имеет одинаковое значение импеданса;
• Импеданс нагрузки каждой фазы имеет одинаковый фазовый угол;
• Значения напряжения и тока равны для каждой фазы и;
• Сдвиг фаз составляет 120 ° между каждой фазой.

В случае симметричных трехфазных систем ток не проходит через общую нейтральную линию.

Трехфазная система переменного тока

В настоящее время трехфазная система служит основой большинства электрических систем, которые включают производство, передачу и потребление энергии. Это одно из самых важных нововведений, внесенных Николой Тесла (1856-1943), поскольку оно позволило более эффективно и упростить производство и передачу энергии.

Повышение ценности мощности системы передачи электроэнергии требует увеличения количества линий передачи (проводников), что увеличивает общую стоимость.

Предположим, мы хотим, чтобы в системе передавалось в 3 раза больше мощности. На схеме ниже показаны три однофазные системы (три генератора изолированы друг от друга). Эта система требует шести линий между электрическим генератором и потребителем, каждый проводник несет значение полного тока.

Три однофазные системы.(Изображение любезно предоставлено автором.)

Тройное значение полной мощности передается только по трем или четырем линиям, в зависимости от того, подключена ли трехфазная система с нейтралью или без нее. По нейтральной линии проходит ток, который является результатом несбалансированной трехфазной системы, то есть разности значений тока между фазами. Ток через нейтральную линию обычно низкий (ниже, чем текущее значение линии), а поперечное сечение нейтральной линии может быть тоньше.

В то время как на диаграмме выше показан случай трех однофазных систем, в которых для передачи энергии требуется шесть линий, на приведенной ниже диаграмме показана трехфазная система, в которой только три линии необходимы для одинаковой общей мощности.

Одиночная трехфазная система. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Концы источников напряжения (и нагрузки на другой стороне) соединены в общей точке, называемой нейтралью или нейтралью.

Подключение трехфазной системы

Соединения обмоток генератора. (Изображение любезно предоставлено автором.)

На схеме выше вы можете видеть, что трехфазный генератор можно подключать по-разному. Катушки генератора могут быть соединены звездой (YN) или треугольником (D).Первое соединение является наиболее часто используемым соединением для катушек статора.

Соединение звездой образуется, когда концы всех трех обмоток статора соединяются в одной точке (точке звезды), которая обычно заземлена. Нейтральная линия может быть связана с звездой, но это не обязательно. Линии, подключенные к другим концам обмоток статора, являются фазовыми линиями (известными как фазы). На изображении ниже показаны клеммы обмоток статора, где выполнено соединение звездой.

Клеммы обмоток статора.(Изображение любезно предоставлено автором.)

Соединение треугольником формируется путем соединения конца одной катушки с началом другой. Три катушки, соединенные таким образом, образуют соединение треугольником.

В трехфазной системе YN потребителям доступны два напряжения: линейное и фазное. Потребитель получает питание от сети (U12, U23, U13), когда он включен между любыми двумя фазами, как показано ниже. В противном случае, если потребитель питается от фазного напряжения (U1, U2, U3), он включается между любой фазой и нейтралью.Напряжение сети всегда в 90–114 раз выше значения фазного напряжения.

Обеспечивает доступное напряжение в соединении YN. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Трехфазные нагрузки

Электрическая система состоит из трех основных частей: производство энергии, передача энергии и потребители энергии. Потребители - это нагрузки, подключенные к электрической системе. Одним из преимуществ трехфазной системы является то, что она может питать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.Последние могут быть подключены по схеме звезды (YN) или треугольника (D). На приведенной ниже схеме показаны различные варианты нагрузки, подключенной к трехфазной системе.

Различные вариации нагрузки, подключенные к трехфазной системе. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Электродвигатели переменного тока

В принципе, любой электрический генератор может работать как электродвигатель, поскольку его конструкция и принцип работы одинаковы. Принцип работы основан на взаимной индукции между обмотками статора и ротора.Основное отличие состоит в том, что генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а двигатель - обратно.

Существует два основных типа двигателей переменного тока: асинхронные и синхронные двигатели.

Двигатели асинхронные

Асинхронный двигатель, также известный как асинхронный двигатель, является наиболее часто используемым двигателем на практике.

Асинхронный двигатель. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Принцип его работы прост и основан на законе Фарадея.Источник переменного тока подключен к обмотке статора и создает вращающееся магнитное поле (RMF). Переменный поток (силовые линии магнитного поля) вращается с синхронной скоростью, которая зависит от частоты питающего напряжения: Где f = частота, а p = количество полюсов.

ЭДС индуцируется в обмотках ротора в соответствии с законом Фарадея. Обмотки ротора закорочены, что позволяет протекать току. Ток через обмотки ротора создает силу (крутящий момент), вызывающую движение ротора (вращение).Это вращение и RMF имеют одинаковый курс.

Однако ротор ускоряется до скорости, которая всегда ниже, чем синхронная скорость RMF. Если ротор достигает синхронной скорости, магнитные линии (поток) не будут пересекать обмотки ротора и ЭДС не будет индуцироваться. Таким образом, ток не будет протекать через обмотки ротора, и сила, вращающая ротор, не будет создаваться.

Ротор замедляется, но не останавливается.

Когда скорость ротора ниже, чем синхронная скорость, магнитные линии пересекают обмотку ротора, что означает, что ЭДС индуцируется, и ротор вращается с соответствующей скоростью.Скорость ротора примерно близка к синхронной скорости, но никогда не бывает одинаковой. Вот почему его называют асинхронным двигателем.

Разница между синхронной скоростью ( n _s ) и скоростью ротора ( n ) является относительной скоростью или скольжением:

На практике относительная скорость имеет низкое значение: от 3 до 5 процентов (малогабаритные двигатели, 500 кВт).

Полезно отметить, что для создания RMF статора необходимы как минимум два сдвинутых по фазе тока.Трехфазный ток (сдвинутые по фазе на 120 ° между собой) генерирует более однородную RMF, чем двухфазные токи.

Это наиболее распространенный тип двигателя из-за его низкой стоимости, простоты обслуживания, надежности, перегрузки и широкого диапазона скорости вращения.

Однако его недостатками являются: сложное регулирование скорости вращения, нелинейная зависимость крутящего момента вала от скорости вращения и проблемы при запуске.

Синхронные двигатели

Конструкция синхронного двигателя аналогична конструкции асинхронного двигателя.Токи статора создают среднеквадратичное значение, которое вращается с синхронной скоростью ( n _s ). Ротор вращается вместе с RMS с одинаковой скоростью ( n = n _s ), и двигатель синхронизирован. Синхронный двигатель обеспечивает постоянную скорость, которая всегда равна синхронной скорости.

В этом случае RMS вращается с высокой скоростью, а ротор имеет большую массу и инерцию. Полюса магнитного поля статора и ротора нелегко синхронизировать («кэшировать»).Следовательно, ротор должен запускаться и увеличиваться до синхронной скорости с помощью внешней силы, после чего он может вращаться с собственным крутящим моментом. Ротор синхронного двигателя можно запустить следующими способами:

• Подключение другого вспомогательного двигателя к валу ротора
• Асинхронный запуск с помощью встроенных короткозамкнутых проводов (применение в крупных промышленных двигателях)
• Синхронный запуск с использованием переменной частоты (увеличение частоты от нуля до конечной рабочей частоты)

В больших промышленных двигателях они более эффективны, чем асинхронные двигатели.Синхронные двигатели малой мощности используются в робототехнике и сервосистемах, где требуется высокая точность и точное управление.

Синхронный двигатель большой мощности (несколько сотен кВт). (Изображение любезно предоставлено автором.)

Эквивалентные схемы двигателя (Steinmetz)

Как упоминалось выше, когда обмотки статора подключены к источнику переменного тока, в обмотках ротора индуцируется напряжение. В основном принцип работы такой же, как у трансформатора, т.е.е., индукционный двигатель - это трансформатор, в котором вращается вторичная сторона. Таким образом, эквивалентная схема в обоих случаях одинакова.

Как правило, эквивалентные схемы дают информацию об основных параметрах устройства, таких как потери в меди и магнитные потери. Медные обмотки двигателя характеризуются как сопротивлением ( R ), так и реактивным сопротивлением ( jX ). Общий термин для обоих параметров - импеданс ( Z = R + jX ).

Импеданс измеряется в омах в сложной форме или может быть обозначен как значение в омах и фазовый угол импеданса.Поскольку двигатель представляет собой индуктивную нагрузку, существует фазовый сдвиг между напряжением двигателя и током. Фазовый угол представляет собой фазовый сдвиг между напряжением обмотки и током, протекающим через нее.

Эквивалентная схема показана на рисунке ниже:

Эквивалентная схема асинхронного двигателя. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Параметры эквивалентной схемы описаны ниже:

• R ₁ - сопротивление обмотки статора
• X ₁ - реактивное сопротивление утечки статора (вызванное магнитным потоком, который не связан с воздушным зазором и ротором)
• X _м - реактивное сопротивление намагничивания, необходимое для преодоления воздушного зазора.
• R _c - потери в сердечнике (гистерезис и вихревые токи)
• R ₂ - сопротивление обмотки ротора
• X ₂ - реактивное сопротивление обмотки ротора

Воздушный зазор между обмотками статора и ротора представляет собой идеальный трансформатор.Как описано ранее, в случае асинхронных двигателей на индуцированную ЭДС , (на стороне ротора) влияет скольжение (когда ротор ускоряется, скольжение вызывает более низкую индуцированную ЭДС). Вот почему сопротивление обмотки ротора представлено как:

Упрощенные эквивалентные схемы

Эквивалентную схему можно упростить, отказавшись от идеального трансформатора и пересчитав сопротивление ротора и реактивное сопротивление на стороне статора (первичной обмотке). Значения умножаются на k (где k - отношение витков обмотки статора и ротора).

Асинхронный двигатель, упрощенная схема замещения. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Упрощенная схема замещения позволяет рассчитать рабочие параметры асинхронного двигателя:

• Входная мощность статора ( P _в )
• Потери в обмотке статора
• Потери в сердечнике в железе
• Потери в обмотке ротора
• Мощность к нагрузке ( P _м )
• Потери на ветер и трение
• Выходная мощность двигателя / мощность на валу ( P _out )

Эти параметры также могут быть получены путем проведения испытаний двигателя, в частности испытаний сопротивления обмоток постоянного тока (информация о сопротивлении обмотки и потерь), испытаний без нагрузки и испытаний при заторможенном роторе (индуктивность и потери в сердечнике).

Согласно приведенной выше электрической схеме эквивалентное сопротивление ( Z _eq ) может быть представлено как:

Закон Ома определяет ток двигателя как: Мощность ( P, _в ), передаваемая на двигатель, определяется по формуле:

Обратите внимание, что потери в сердечнике не учитываются: (l _s = l ' _s )

Потери мощности в медных обмотках определяются по формуле:

В реальной системе, за исключением потерь в меди, выходная мощность также зависит от вращательных потерь, включая потери на трение, потери на ветер и потери в сердечнике.

Мощность ( P _в ), передаваемая на подключенную нагрузку, представляет собой разницу между входной мощностью и потерями в обмотках:

Предыдущее уравнение относится к однофазной системе. В случае симметричной трехфазной системы мощность нагрузки составляет: Мощность двигателя равна крутящему моменту двигателя ( M ), умноженному на угловую скорость ( ω ). На основе этого уравнения крутящий момент двигателя равен: Где угловая скорость:

Трехфазное питание

Эта статья была предназначена для того, чтобы дать инженерам-неэлектрикам базовое понимание трехфазного питания и его применения в двигателях переменного тока.Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях ниже.

---

Эдис родился в Сараево (Босния и Герцеговина). Он имеет степень магистра. Кандидат электротехники, кафедра энергетики. Он работает в международной компании в Стокгольме (Швеция) в качестве эксперта по испытаниям силовых трансформаторов и посетил многие страны по всему миру. Он также имеет обширный опыт управления проектами, научных исследований и написания технических документов, тестирования силовых трансформаторов и исследования новых методов испытаний, разработки и проектирования нового испытательного оборудования и т. Д.В свободное время он любит выращивать растения и наслаждается долгими прогулками по сельской местности.
,

Как сделать трехфазную схему частотно-регулируемого привода

Представленная трехфазная схема частотно-регулируемого привода (, разработанная мной, ) может использоваться для управления скоростью любого трехфазного щеточного двигателя переменного тока или даже бесщеточного двигателя переменного тока. Идея была предложена г-ном Томом

Использование частотно-регулируемого привода

Предлагаемая трехфазная схема частотно-регулируемого привода может универсально применяться для большинства трехфазных двигателей переменного тока, где эффективность регулирования не слишком критична.

Его можно специально использовать для управления скоростью асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в режиме разомкнутого контура и, возможно, также в режиме замкнутого контура, который будет обсуждаться в более поздней части статьи.

Модули, необходимые для 3-фазного инвертора

Для разработки предлагаемой схемы 3-фазного частотно-регулируемого привода или частотно-регулируемого привода по существу необходимы следующие основные ступени схемы:

1. Схема контроллера напряжения ШИМ
2. Трехфазный мост высокого / низкого Схема драйвера
3. Схема трехфазного генератора
4. Схема преобразователя напряжения в частоту для генерации параметра В / Гц.

Давайте изучим детали функционирования вышеперечисленных этапов с помощью следующего пояснения:

Простую схему контроллера напряжения PWM можно увидеть на схеме, приведенной ниже:

Контроллер PWM

Я уже включил и объяснил функционирование вышеуказанного каскада генератора ШИМ, который в основном предназначен для генерации переменного выходного сигнала ШИМ на выводе 3 микросхемы IC2 в ответ на потенциал, приложенный к выводу 5 той же микросхемы.

Предустановка 1K, показанная на схеме, представляет собой ручку управления среднеквадратичным значением, которую можно соответствующим образом отрегулировать для получения желаемой пропорциональной величины выходного напряжения в форме ШИМ на выводе 3 IC2 для дальнейшей обработки. Он настроен на создание соответствующего выходного сигнала, который может быть эквивалентен среднеквадратическому напряжению сети 220 В или 120 В переменного тока.

Схема драйвера H-моста

На следующей схеме ниже показана схема трехфазного драйвера H-моста с одной микросхемой, использующая микросхему IRS2330.

Дизайн выглядит незамысловатым, поскольку большая часть сложностей решается встроенной в микросхему сложной схемой.

Хорошо рассчитанный трехфазный сигнал подается на входы HIN1 / 2/3 и LIN1 / 2/3 IC через каскад генератора трехфазных сигналов.

Выходы IC IRS2330 можно увидеть интегрированными с 6 МОП-транзисторами или мостовой сетью БТИЗ, стоки которых соответствующим образом конфигурируются с двигателем, которым необходимо управлять.

Затворы МОП-транзистора / БТИЗ на нижней стороне интегрированы с выводом № 3 IC2 описанного выше каскада схемы генератора ШИМ для инициирования инжекции ШИМ в каскад мостового МОП-транзистора.Это регулирование в конечном итоге помогает двигателю набрать желаемую скорость в соответствии с настройками (с помощью предустановки 1 k на первой диаграмме).

На следующей схеме мы визуализируем требуемую схему генератора трехфазных сигналов.

Конфигурирование схемы 3-фазного генератора

Трехфазный генератор построен на паре КМОП-микросхем CD4035 и CD4009, которые генерируют 3-фазные сигналы с точными размерами по показанным выводам.

Частота трехфазных сигналов зависит от поданных входных тактовых импульсов, которые должны быть в 6 раз больше предполагаемого трехфазного сигнала.Это означает, что если требуемая 3-фазная частота составляет 50 Гц, тактовая частота на входе должна быть 50 x 6 = 300 Гц.

Это также означает, что указанные выше тактовые импульсы могут изменяться для изменения эффективной частоты микросхемы драйвера, которая, в свою очередь, отвечает за изменение рабочей частоты двигателя.

Однако, поскольку вышеуказанное изменение частоты должно происходить автоматически в ответ на изменение напряжения, преобразователь напряжения в частоту становится важным. На следующем этапе обсуждается простая точная схема преобразователя напряжения в частоту для требуемой реализации.

Как создать постоянное соотношение V / F

Обычно в асинхронных двигателях для поддержания оптимальной эффективности скорости и момента вращения двигателя необходимо контролировать скорость скольжения или скорость ротора, что, в свою очередь, становится возможным при поддержании постоянное соотношение В / Гц. Поскольку магнитный поток статора всегда постоянен, независимо от входной частоты питающей сети, скорость ротора становится легко управляемой, поддерживая постоянным отношение В / Гц.

В режиме разомкнутого контура это можно сделать грубо, поддерживая заранее заданные отношения В / Гц и вводя их вручную.Например, на первой диаграмме это можно сделать, соответствующим образом отрегулировав предустановку R1 и 1K. R1 определяет частоту, а 1K регулирует RMS выходного сигнала, поэтому, соответствующим образом отрегулировав два параметра, мы можем вручную установить требуемую величину В / Гц.

Однако, чтобы получить относительно точное управление крутящим моментом и скоростью асинхронного двигателя, мы должны реализовать стратегию замкнутого контура, при которой данные о скорости скольжения должны подаваться в схему обработки для автоматической регулировки отношения В / Гц, чтобы что это значение всегда остается примерно постоянным.

Реализация обратной связи по замкнутому контуру

Первую диаграмму на этой странице можно соответствующим образом изменить для проектирования автоматического регулирования В / Гц с обратной связью, как показано ниже:

На приведенном выше рисунке потенциал на выводе № 5 IC2 определяет ширина SPWM, генерируемого на выводе №3 той же ИС. SPWM генерируются путем сравнения выборки пульсаций напряжения сети 12 В на выводе № 5 с треугольной волной на выводе № 7 микросхемы IC2, и она подается на МОП-транзисторы нижнего уровня для управления двигателем.

Первоначально этот SPWM установлен на некотором настроенном уровне (с использованием 1K perset), который запускает вентили IGBT нижней стороны трехфазного моста для инициирования движения ротора на заданном уровне номинальной скорости.

Как только ротор ротора начинает вращаться, подключенный тахометр с роторным механизмом вызывает пропорциональное увеличение напряжения на выводе № 5 IC2, это пропорционально приводит к увеличению ширины SPWM, вызывая большее напряжение на обмотках статора двигатель.Это вызывает дальнейшее увеличение скорости ротора, вызывая большее напряжение на выводе № 5 IC2, и это продолжается до тех пор, пока эквивалентное напряжение SPWM не перестанет увеличиваться и синхронизация ротора статора не достигнет установившегося состояния.

Вышеупомянутая процедура автоматически регулируется в течение всего периода эксплуатации двигателя.

Как сделать и интегрировать тахометр

На следующей диаграмме можно увидеть простую конструкцию тахометра, его можно интегрировать с роторным механизмом, чтобы частота вращения могла питать основание BC547.

Здесь данные о скорости ротора собираются от датчика Холла или сети ИК-светодиодов / датчиков и передаются на базу T1.

T1 колеблется на этой частоте и активирует цепь тахометра, созданную путем соответствующей настройки моностабильной цепи IC 555.

Выходной сигнал вышеупомянутого тахометра изменяется пропорционально входной частоте на базе T1.

По мере увеличения частоты напряжение на крайнем правом выходе D3 также возрастает и наоборот, что помогает поддерживать отношение В / Гц на относительно постоянном уровне.

Как управлять скоростью

Скорость двигателя с использованием постоянного напряжения / частоты может быть достигнута путем изменения частотного входа на тактовом входе IC 4035. Это может быть достигнуто путем подачи переменной частоты от нестабильной схемы IC 555 или любой другой стандартная нестабильная схема для тактового входа IC 4035.

Изменение частоты эффективно изменяет рабочую частоту двигателя, что соответственно снижает скорость скольжения.

Это обнаруживается тахометром, и тахометр пропорционально снижает потенциал на выводе № 5 микросхемы IC2, что, в свою очередь, пропорционально снижает содержание SPWM в двигателе, и, следовательно, напряжение двигателя уменьшается, обеспечивая изменение скорости двигателя с правильное требуемое соотношение V / F.

Самодельный преобразователь напряжения в частоту

В приведенной выше схеме преобразователя напряжения в частоту используется микросхема IC 4060, и на ее частотно-зависимое сопротивление влияет узел светодиода / LDR для предполагаемых преобразований.

Узел светодиода / LDR запечатан внутри светонепроницаемой коробки, а LDR расположен на частотно-зависимом резисторе 1M IC.

Поскольку отклик LDR / LDR довольно линейен, изменяющееся свечение светодиода на LDR генерирует пропорционально изменяющуюся (увеличивающуюся или уменьшающуюся) частоту на выводе 3 ИС.

FSD или диапазон В / Гц каскада может быть установлен путем соответствующей настройки резистора 1 МОм или даже значения C1.

Светодиод указывает на то, что напряжение выводится и загорается через ШИМ от первого каскада схемы ШИМ. Это означает, что по мере изменения ШИМ освещение светодиода также будет меняться, что, в свою очередь, приведет к пропорциональному увеличению или уменьшению частоты на выводе 3 микросхемы 4060 на приведенной выше диаграмме.

Интеграция преобразователя с ЧРП

Эта изменяющаяся частота от IC 4060 теперь просто должна быть интегрирована с входом синхронизации трехфазного генератора IC CD4035.

Вышеупомянутые этапы образуют основные составляющие для создания 3-фазной схемы ЧРП.

Теперь было бы важно обсудить шину постоянного тока, необходимую для питания контроллеров двигателей IGBT, и процедуры настройки для всей конструкции.

Шина постоянного тока, подключенная к рельсам H-моста IGBT, может быть получена путем выпрямления доступного трехфазного сетевого входа с использованием следующей конфигурации схемы. Шины IGBT DC BUS подключаются к точкам, обозначенным как «нагрузка».

Для однофазного источника выпрямление может быть реализовано с использованием стандартной конфигурации сети с 4 диодными мостами.

Как настроить предлагаемую 3-фазную схему частотно-регулируемого привода

Это можно сделать в соответствии со следующими инструкциями:

После подачи напряжения шины постоянного тока на IGBT (без подключенного двигателя) отрегулируйте предустановку PWM 1k, пока напряжение на шинах становится равным заданному напряжению двигателя.

Затем отрегулируйте предустановку IC 4060 1M, чтобы настроить любой из входов IC IRS2330 на требуемый правильный уровень частоты в соответствии с заданными характеристиками двигателя.

После завершения вышеуказанных процедур указанный двигатель может быть подключен и запитан с разными уровнями напряжения, параметром В / Гц и подтвержден для автоматических операций В / Гц на подключенном двигателе.

.

Электрическое преобразование, однофазное, трехфазное питание

В дополнение к обеспечению того, чтобы частота генератора соответствовала частоте сети или устройств, также должны быть выполнены следующие условия:

(a) Выходное напряжение генератора должно соответствовать рабочему напряжению сети или устройств, питаемых от сети. генератор.
(b) Не должно быть разности фаз между напряжением сети и напряжением генератора.

Чтобы понять преобразование трехфазного генератора в однофазный и наоборот, давайте сначала кратко рассмотрим внутреннюю конфигурацию этих двух типов генераторов.

Однофазные генераторы:
В однофазном генераторе статор имеет ряд обмоток, соединенных последовательно, чтобы сформировать единую цепь, в которой генерируется выходное напряжение.

• Равное напряжение на всех обмотках статора синфазно друг с другом
Например, в 4-полюсном генераторе четыре полюса ротора равномерно расположены вокруг рамы статора. В любой момент времени каждый полюс ротора находится в том же положении относительно обмоток статора, что и любой другой полюс ротора.Следовательно, напряжения, индуцируемые во всех обмотках статора, имеют одинаковое значение и амплитуду, а также всегда находятся в фазе друг с другом.

• Последовательное соединение обмоток статора
Кроме того, поскольку обмотки соединены последовательно, напряжения, создаваемые в каждой обмотке, в сумме создают конечное выходное напряжение генератора, которое в четыре раза превышает напряжение на каждой из отдельных обмоток статора.

Однофазное распределение электроэнергии обычно используется в жилых районах, а также в сельской местности, где нагрузки малы и редки, а затраты на создание трехфазной распределительной сети высоки.

Трехфазные генераторы:
В трехфазном генераторе три однофазных обмотки разнесены таким образом, что между напряжениями, наведенными в каждой из обмоток статора, существует разность фаз 120 °. Эти три фазы независимы друг от друга.

• Конфигурация "звезда" или "Y"
При соединении звездой или Y по одному выводу каждой обмотки соединяется с нейтралью. Противоположный конец каждой обмотки, известный как конечный конец, соединен с линейным выводом.Это создает линейное напряжение, превышающее индивидуальное напряжение на каждой обмотке.

• Дельта-конфигурация
В дельта-конфигурации начальный конец одной фазы соединен с конечным концом соседней фазы. Это создает линейное напряжение, равное фазному напряжению. Электроэнергетика и коммерческие генераторы вырабатывают трехфазную энергию.

Преобразование фазы в генераторах:
(1) Изменение конфигурации подключения катушки
Трехфазный генератор можно преобразовать в однофазный, изменив соединение между его обмотками статора внутри или снаружи головки генератора.Например, в случае трехфазного генератора у вас будет 6 выводов. Генераторы больших размеров обычно имеют 12 выводов от шести катушек, и все провода выходят из генератора, что упрощает настройку генератора различными способами, как показано ниже -

• Последовательное соединение катушек преобразует генератор в однофазный один.
• Последовательно соединив противоположные катушки, вы можете удвоить выходное напряжение.
• Параллельное соединение удвоит ток.

Сложная часть перенастройки генератора заключается в сопоставлении проводов, выходящих из генератора, с катушками, к которым они подключены. Необходимо наличие документации производителя. В противном случае вам нужно будет изучить, как ваш генератор в настоящее время подключен, и работать в обратном направлении.

(2) Однофазные нагрузки с центральным врезанием в трехфазные генераторы
Трехфазный генератор можно рассматривать как комбинацию трех однофазных блоков.Однофазные нагрузки могут быть подключены к трехфазному генератору одним из следующих способов -

• Подключить нагрузку между фазным проводом и нейтралью системы. Обычно это делается для маломощных нагрузок.
• Подключите нагрузку к двум токоведущим проводам в межфазном соединении. Обычно это делается для мощных нагрузок, таких как кондиционеры или обогреватели, и обеспечивает 208 В. Однако это может привести к снижению производительности, поскольку приборы, требующие для работы 240 В, будут работать при 75% своей номинальной мощности при 208 В.

(3) фазовых преобразователя:
Поворотный фазовый преобразователь (RPC) может быть напрямую подключен к однофазному генератору для создания трехфазного источника питания. Для этого требуется простая конфигурация, состоящая из двух входных соединений, известных как входы холостого хода от однофазного генератора. Напряжение создается на третьем выводе, который не подключен к однофазной сети. Индуцированное напряжение отличается по фазе от напряжения на двух других клеммах на 120 °.

(4) Приводы с регулируемой скоростью (VSD) / частотно-регулируемые приводы (VFD) / инверторы
Они похожи на поворотные фазовые преобразователи.Комбинация частотно-регулируемого привода с однофазным генератором наиболее эффективна в случаях, когда требуется менее 20 лошадиных сил.

Выбор между однофазными и трехфазными генераторами
Мощность однофазных генераторов обычно ограничивается 25 кВА. При более высоких номиналах дешевле получить однофазное питание от трехфазного генератора, чем покупать специальные однофазные блоки для более высоких нагрузок. Прочтите следующую статью «Советы по покупке бывших в употреблении генераторов», чтобы помочь найти подходящий генератор для любой ситуации.

Выбор между однофазным и трехфазным выходом зависит исключительно от типа приложения, для которого требуется питание. Однофазные генераторы лучше всего подходят для однофазного выхода, тогда как трехфазный генератор может легко обеспечивать как однофазное, так и трехфазное питание. Если все ваши приборы работают от однофазного источника питания, имеет смысл выбрать однофазный генератор. Если вам нужно управлять приборами, которые работают на разных фазах, лучше всего подойдет трехфазный генератор.Однако важно учитывать баланс нагрузки при переходе от однофазного генератора к трехфазному.

,