Электрификация

Справочник домашнего мастера

Преобразователь 380 в 220

Инвертор 220 в 380

Инвертор 220 в 380 В часто используется там, где необходим запуск трёхфазного двигателя на полную мощность, плавное регулирование оборотов, использование реверса. Подобные устройства находят широкое применение в сферах пищевой, а также нефтегазовой промышленности. Также преобразование тока с 220В в 380В требуется при использовании таких приборов, как металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки.

Что такое инвертор напряжения

Это прибор, применяющийся при необходимости преобразовать постоянный электрический ток одной величины в ток переменных значений другой величины. При том, что в процессе преобразования количество фаз со смещением на конкретный градус может быть не ограничено, всё же универсальным для функционирования электрооборудования общеизвестных стандартов оно равняется трём с соответственным сдвигом 120 градусов.

Применять инвертор можно как независимое устройство, так и в качестве элемента устройства системы для обеспечения бесперебойного снабжения электроэнергией. Если устройство находится в составе источника бесперебойного питания, это означает, при неожиданном отключении напряжения в сети подключенный прибор (например, компьютер) продолжит получать электрический ток от резервной аккумуляторной батареи достаточно времени, чтобы пользователь мог корректно закончить работу с техникой и выключить её.

Крупные устройства бесперебойного электроснабжения обеспечены инверторами с батареями большой ёмкости, позволяющей питать электроприборы до нескольких часов.

Помимо основного предназначения инвертор может использоваться с целью регулирования частоты двигателя в широком диапазоне. Это позволяет существенно снизить потребление электроэнергии по сравнению с техникой, работающей на постоянной частоте.

Типы инверторов

Форма генерируемого инвертором напряжения бывает разнообразной:

  • синусоидальная;
  • приближённая к синусоидальной;
  • импульсная.

Однофазные преобразователи бывают двух видов: выдающие чистый синус, либо модифицированную выходную синусоиду. Последняя является упрощённой формой сигнала сети и допускается большинством стандартных электроприборов.

Чистую синусоиду требуют аппараты, оснащённые электродвигателем или трансформатором, а также устройства способные работать только с такой формой напряжения.

Трёхфазные преобразователи в основном используют при необходимости создать трёхфазный ток для электрических двигателей. Обмотки двигателя здесь будут напрямую подключены к выходу преобразователя. Мощность его должна выбираться в зависимости от её максимального значения для прибора-потребителя.

Обыкновенно инвертор функционирует в трёх рабочих режимах:

  • режим пуска — используется при заряде ёмкости, пуске холодильника и пр. В этом режиме мощность может на мгновения превысить номинал преобразователя в два раза, однако это считается нормальным для большинства устройств;
  • длительный — режим, работы по номиналу преобразователя;
  • перегрузочный — включается в случаях превышения номинала мощностью потребляющего энергию прибора (в 1,3 раза), позволяет стандартной модели инвертора работать до получаса.

Преимущества инвертора 220 в 380

Универсальный инвертор 220 в 380 обладает рядом выгодных преимуществ:

  1. возможность выработки трёхфазного тока 380 В без потери мощности асинхронного двигателя;
  2. возможность применения для подключения моторов с самыми разнообразными характеристиками;
  3. невысокая мощность потребления.

Также плюсами использования инвертора с 220 на 380 считаются такие моменты, как:

  • уменьшение потребления электроэнергии в связи с возрастанием мощности до пятидесяти процентов;
  • стабильность работы оборудования, защищённой от воздействия скачков напряжения;
  • увеличения ресурса работы — плавность запуска и остановки понижают степень износа приборов.

Конструкционные особенности

Преобразователь включает в себя защитную систему, которая предупреждает возможную перегрузку по токам коротких замыканий и скачкам напряжения, и предохраняет от перегревания. Разработанные модели инвертора с 220 на 380 осуществляют плавный запуск двигателя, обеспечивающий возрастание напряжения на старте при неизменной величине его соотношения с фазным током.

Масса и объёмы инвертора допускают его транспортировку, однако стоит такой прибор недёшево. В связи с этим приобретение инвертора при редком использовании трёхфазных электроприборов считается нецелесообразным.

Усовершенствованные модели предлагают набор дополнительных опций, таких как:

  1. комплект удлинительных кабелей и шлейфов;
  2. пульты дистанционного управления;
  3. датчики технологических параметров;
  4. тормозные резисторы и прерыватели;
  5. входные и выходные фильтры; платы сопряжения и модуля и пр.

Варианты замены

Получить источник напряжения 380 В можно и через использование трёх фаз от источников электрического питания с напряжением 220 В, однако в высотных домах делать это рекомендуется только с согласия осуществляющей энергетический надзор компании. При наличии возможности подсоединения электрооборудования к трёхфазному щитку распределения, который обычно находится в подъезде, преобразователь напряжения не нужен — достаточно трёхфазного удлинителя

Существующие способы преобразования однофазного тока в трёхфазный хоть и эффективны, однако имеют некоторые минусы:

  • нередкая потеря мощности двигателя;
  • невозможность получения трёхфазного тока без присутствия помех;
  • мощностные ограничения частотных преобразователей;
  • наличие видов электрических двигателей, которые не получится запустить подобными способами в однофазной сети;
  • конденсаторы мощности не очень удобны в использовании, так как система получается большой и представляет опасность для помещения.

Сделать подобный прибор в домашних условиях возможно, но достаточно проблематично и трудозатратно, поэтому покупка инвертора будет куда более простым и безопасным решением, учитывая широкий выбор товаров в этом сегменте.

Как из 220 Вольт сделать 380?

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

Что важно знать

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

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

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

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

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

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

Методы получения 380 В из 220

Преобразователь напряжения

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

Вот принципиальная схема инвертора:

А так он выглядит в заводском корпусе:

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

Метод использования трех фаз

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

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

Трёхфазный трансформатор

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

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

Будет полезно прочитать:

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

Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Так как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.

Способы получения 380 Вольт из 220

Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:

  • с помощью электронного преобразователя напряжения;
  • путём применения трансформатора;
  • использованием трёх фаз;
  • используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
  • пользуясь конденсаторной схемой.

Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот прибор часто называют инвертором. Гаджет прост в управлении и генерирует качественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не слишком большая, но её, как правило, хватает для большинства трёхфазных бытовых приборов.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.

Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).

Используя трансформатор

С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор. преобразующий однофазный ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.

Использование 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.

При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Параметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).

Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный двигатель в качестве генератора

В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:

  • стабильные параметры тока;
  • безопасная эксплуатация;
  • обеспечение заявленной выходной мощности;
  • компактность установки.

Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.

Инвертор 12V-220V/380V


Привет всем любителям радиоконструкторов и тем, кто интересуется радиоэлектроникой. В этой статье я расскажу, как сделать инвертор, повышающий напряжение с 12 вольт до 220, а также 380-ти вольт, что может пригодиться в дальнейших самоделках, нуждающихся в высоком напряжение в роли питания, собрано все будет при помощи кит-набора, который можно заказать в Китае на Али.
Перед прочтением статьи предлагаю посмотреть видео, где показана сборка и небольшой тест уже собранного инвертора.

Для того, чтобы собрать данный инвертор, понадобится:
* Кит-набор, заказанный на али
* Паяльник, припой, флюс
* Кнопка включения и два провода
* Бокорезы
* Мультиметр
* Лампочка 220 вольт для проверки
* Лабораторный блок питания
Приступим к сборке кит-набора.
Шаг первый.
Ставим паяльник нагреваться и, пока он набирает температуру, определяем сопротивление резисторов и устанавливаем по маркировке.





Определить номинал резисторов можно тремя способами: при помощи мультиметра, справочной таблицей и калькулятором сопротивлений. Быстрее всего будет первый способ, но если у вас нет мультиметра, то собрать схему без него тоже получится. На плате резисторы в данном случае будут располагаться вертикально, как на фото, поэтому одну из ножек надо будет загнуть при установке.

В итоге на должно быть 11 резисторов, припаиваем их согласно номиналу и маркировке на самой плате.

В неподписанное место, обозначенное пустым прямоугольником на плате, устанавливаем большой резистор.
Припаиваем компоненты к контактам платы, заранее наносим флюс для лучшего спаивания.
После этого при помощи бокорезов удаляем торчащие ножки радиодеталей, при это будьте осторожны, так как можно легко вырвать дорожку платы.
Шаг второй.
Установка конденсаторов выглядит примерно также, в данном случае важно не перепутать полярность у электролитических конденсаторов, на плате показан плюс, а минусовой вывод обозначен широкой линией.
Емкость при их установке спутать будет сложно, так как размер конденсатора на 4700 мкф значительно больше, чем у конденсатора емкостью 1 мкф.
Далее устанавливаем керамические конденсаторы, они показаны на плате номерами 104 и 103, 103-ий имеет зеленый цвет корпуса, а синего цвета конденсатор ставим рядом с большим резистором.
С обратной стороны платы припаиваем выводы ранее установленных компонентов и удаляем излишки ножек.
В итоге получается примерно так, для эстетичности можно подровнять компоненты.
Шаг третий.
Теперь припаиваем недостающие элементы, а именно четыре транзистора, DIP-панельку для микросхемы и светодиод.
Светодиод на плате припаиваем длинным выводом к плюсу, коротким к минусу, на данной плате полярность указана срезом, поэтому в месте среза будет минусовой контакт.
Панель для микросхемы имеет ключ сверху, который есть как на плате, так и на самом корпусе.
Припаиваем все компоненты, также не забываем использовать флюс.
Шаг четвертый.
Пришло время припаять самую большую деталь на плате, а именно трансформатор, его нумерация ножек идет справа налево, точку на его корпусе совмещаем с началом отсчета контактов.
Припаиваем выводы к плате, а также два провода для кнопки включения, которые соединяются с контактами K и SW.
Осталось установить радиатор на транзисторы, дабы не перегреть их и не вывести плату из строя. Каждый транзистор должен быть изолирован и не замыкаться с корпусом другого.
Теперь можно проверять данный инвертор, в проводам VCC+ подключаем плюсовой провод блока питания, а к GND минусовой.
Вывод трансформатора V0 это минус 220V, V2 это +220V и V4 380 вольт, соответственно. V6, V7 это выводы 18 вольтовой линии переменного тока.
На простой бытовой лампочке проверяем работоспособность инвертора, лампочка «горит», а значит инвертор полностью исправен.
В данном инверторе максимальная заявленная мощность равна 500 Ватт, что скорее всего маркетинговый ход, в любом случае запитать маломощные элементы, требующие напряжения в 220 или 380 вольт будет предостаточно.
На этом у меня все, всем качественных кит-наборов и новых творческих идей.


Купить Kit-набор на Aliexpress
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх