Асинхронный двигатель как расщепитель фазы

Проверяем самоделку для получения из однофазного напряжения — трехфазное.

В интернете много информации как собрать самодельный расщепитель фаз. Он предназначен для получения из однофазного напряжения трехфазное. Берется два асинхронных двигателя, один должен быть мощнее — он будет расщепителем, а второй потребителем трехфазной энергии.

У расщепителя обмотки собираются в звезду, у потребителя в треугольник. Подключаются примерно так:

Я решил попробовать собрать и проверить такой расщепитель, как раз есть два двигателя. Один на 750 Вт., другой на 370 Вт. Подключил точно также как на рисунке. Теперь нужно проверить какие напряжения идут на обмотки:

По допускам, некоторых производителей, напряжения не должны превышать ±10% от номинального. Здесь расщепитель не уложился, напряжения ушли в серьёзный минус.

Далее нужно проверить величину тока по фазам:

Полученные показатели близки или иногда превышают номинальный ток расщепителя и потребителя. В максимально расщепленной фазе, ток составил всего 260 мА, по другим почти по 2 А, что очень близко к пределу мотора, хотя нагрузки практически нету. Двигатели будут греться или выйдут из строя.

С помощью ваттметра поглядим что происходит в сети:

Мощность в 170 ватт будет мотать счетчик, общая составит около 625 ватт т.е. двигатели в основном вырабатывают реактивную мощность. Она уходит обратно в сеть на нагрев проводов. Слышал, что в некоторых странах за реактивную тоже платят.

Итоги.

Не знаю почему подобные расщепители так популярны. Напряжения перекошены. Ток в линиях тоже далеко не симметричен, иногда уходит за максимальный. Да этот вариант лучше, чем просто воткнуть двигатель в розетку. В сети есть информация про расщепители в электропоездах, но там используется специальный мотор и под каждый двигатель-потребитель устанавливается конденсатор поддержки напряжений.

Для более-менее нормальной работы к электромоторам подключают фазосдвигающие конденсаторы.

Самый лучший вариант для работы трехфазного мотора в однофазной сети это преобразователи частоты.

Спасибо за внимание. Если статья была полезна поддержите лайком. Если нравятся подобные темы подписывайтесь на блог.

Источник

§83. Асинхронный расщепитель фаз

На э. п. с. переменного тока преобразование однофазного тока в трехфазный для питания асинхронных двигателей привода вспомогательных машин осуществляют с помощью асинхронных расщепителей фаз. Асинхронный расщепитель фаз представляет собой асинхронную машину с трехфазной обмоткой статора и короткозамкнутым ротором.

Принцип действия. В расщепителе фаз преобразование однофазного тока в трехфазный производится посредством вращающегося магнитного поля. Это поле индуцирует в обмотке статора э.д.с, сдвинутые относительно друг друга по фазе на определенные углы, равные углам между осями соответствующих катушек. В расщепителе фаз обмотка статора выполнена в виде несимметричной «звезды» (рис. 276, а). Две фазы ее С1—0 и С2—01 образуют так называемую двигательную обмотку 2. Третья фаза С3—С4 называется генераторной обмоткой 3. Ее используют также для пуска расщепителя фаз. Обмотка ротора 1 выполнена в виде беличьей клетки.

Двигательную обмотку подключают к источнику однофазного тока, т. е. к вторичной обмотке тягового трансформатора. Она служит также для приведения во вращение расщепителя фаз. Генераторная обмотка 3 сдвинута относительно частей С1—0 и С2—01 двигательной обмотки приблизительно на угол 120°. Ее присоединяют к двигательной обмотке 2 в точке О1, которая выбирается так, чтобы обеспечить наилучшую симметрию линейных напряжений Uл при номинальной нагрузке. Из этого исходят также при выборе числа витков обмоток (генераторная обмотка имеет несколько большее число витков, чем каждая из двух частей двигательной обмотки).

Однофазная двигательная обмотка 2 расщепителя фаз создает пульсирующее магнитное поле, которое, как было показано в § 82, можно представить в виде двух вращающихся в разных направлениях полей, создающих электромагнитные моменты Мпр и Мобр (см. рис. 270,б). По этой причине расщепитель фаз не имеет начального пускового момента.

Для пуска расщепителя используют в качестве вспомогательной фазы генераторную обмотку СЗ—С4, подключаемую к одному из проводов однофазной сети (см. рис. 276, а). В этом случае в машине образуется система из трех фаз, сдвинутых относительно друг друга в пространстве приблизительно на 120°, т. е. так же, как и в трехфазном асинхронном электродвигателе. Для создания

Рис. 276. Схема включения обмоток расщепителя фаз (а) и диаграмма векторов напряжений, индуцируемых в этих обмотках (б)

необходимого сдвига по фазе тока в обмотке СЗ—С4 относительно токов в двух других фазах в цепь генераторной обмотки включают при пуске пусковой резистор 4. В дальнейшем после разгона ротора этот резистор отключается от сети контактом 5. Емкость 6 служит для устранения несимметрии напряжений, возникающих при изменении нагрузки расщепителя фаз. Эту емкость распределяют в виде отдельных конденсаторов по различным двигателям так, чтобы при отключении какого-либо двигателя отключалась и соответствующая часть конденсаторов. При этом автоматически изменяется и общая емкость 6, подключенная к расщепителю фаз.

Читайте также:  Почему двигатель работает не равномерно

При вращении ротора обратное поле резко уменьшается, поэтому можно считать, что в машине практически действует лишь прямое поле. Это поле индуцирует в генераторной обмотке э. д. с, которая сдвинута приблизительно на 120° относительно э. д. с, индуцируемых в двух частях двигателей обмотки. В результате образуется трехфазная система линейных напряжений Uл (рис. 276,б), которые подаются на асинхронные двигатели привода вспомогательных машин. При симметричной нагрузке от генераторной обмотки СЗ—С4 расщепителя подается только 1/3 мощности потребителей. Остальные 2/3 необходимой мощности поступают непосредственно от однофазной сети.

Конструктивное выполнение. Расщепители фаз имеют конструкцию, подобную обычному асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором. Для эффективного ослабления обратного поля беличья клетка ротора выполняется из меди и имеет минимальное активное сопротивление. Чтобы снизить падения напряжения в обмотках статора и уменьшить таким путем несимметрию трехфазных напряжений при изменении нагрузки и напряжения питающей сети, двигательная и генераторная обмотки должны иметь малое реактивное сопротивление. Для этого их выполняют с небольшим числом витков и уменьшенными потоками рассеяния. Это обеспечивают рациональным выбором конфигурации пазов и увеличением воздушного зазора между ротором и статором.

Источник

Генерация 3-х фазного тока в домашних условиях

Генерация 3-х фазного тока в домашних условиях

Заломили в Энергосбыте за 3-фазный счетчик по 200 баксов за килловат мощности.

Идиоты, мы их накажем за жадность и я расскажу как!
Решил поделится старыми наработками…

Вдохновленный идеями данного форума решил получить 3- фазный ток в домашних условиях.
Ислучительно для ровного запуска бетономешалки и дробилки веток.
Бензогенераторы отпадают сразу по причине шума и дороговизны.
Проблема, стоит не только в СНГ но и в штатах, там тоже любят экономить на проводах и людях, и проводят в поселок скажем ток жителей на 100или 1000 — всего одну фазу!
Начитался, благо ГуГль переводит справно)
Есть такая хитрая машина – расщепитель фаз, очень легко делается из банального асинхронника.
Низкооборотный ушастый двигатель, старой серии, разбираться на ревизию не очень захотел.
Съемник стоит денег не меряно, пока решил его в масле попарить.
Так вот, давно у меня валялся высокооборотный двигатель на 1,6 квт, — 2800 примерно обороты.
Имея ящик конденсаторов, с делением по 10 мкф, грех было не попробовать.
Запустился звездой на ура с кондером пусковым на 100 мкф.
Только греться начал чарез 5 мин. Ну тут все ясно кондер. великоват для мотора.
Добавляю на соседние обмотки емкостную компенсацию, по умной книге называется поперечная и последовательная коменсяция.
Это еще по 10 мкф кондер на остальные 2 обмотки. Всего 120 мкф получается.
Тут темнеет на улице, надо бы нагрузочку дать.
Есть у меня в мешке 3 вентилятора по 150 ватт, тоже оборотов под 2800 .
Быстренько подключаем, закрепляем на министендик из старого таврического диска, один из них, что бы не брыкнулся.
ниже выложу фото.
Жмем кнопку.
Ура ! Заработало как часы.
У меня есть независимые 3 фазы, причем легко масштабируемые!
Слава Николе Тесле, и Михаилу Осиповичу Доливо-Добровольском, — фамилии то какие!
Как всегда звонок не вовремя, жене надо сумку помочь дотянуть, ночь на улице.
Вырубаю по глупому, — в спешке сразу всю схему обесточиваю.
А надо бы по умному сначала нагрузку отключить.
Пробую повторно запустить.
Точно засада.
Вентилятор нагрузки медленно вращается.
С чего бы это?
Через раз вроде запустился. Опять гудит и дергается?
Может подгорел? Или с кондерами что?
Завтра прозвоню схемку.
Но самое главное заработало все!
Теперь я могу положить и забить на всю эту полит босоту типа Чубайса, Тимошенко, Шредера, Буша, и Ким Ир Сена.
Вместе с ихними Облэнерго и Дженерал Электриками.
Да пошли они в Ж@пень.
Я в них больше не нуждаюсь!
)))
Еще раз с благодарностью .
)))

Продолжения пуска расщепителя фаз.

Сначала прозвонил всю схему. Как всегда отвалился контакт, а то думал пробило обмотку! Или кондер, но все обошлось.
Сегодня решил по науке запускать!
Берем ценнейшую книгу по пуску 3-х фазников в однофазной сети. Автор Фурсов С.П.( с автографом !)
» >
Открываем стр. 45. со схемами подключения.
Смотри ка, — да тут все просто!
» >
Выбираем схему рис. 20 с поперечной и последовательной емкостной компенсацией.
Кстати на последовательном конденсаторе остался заряд, а я и забыл!
Получил пилюлю, за забывчивость — хорошо что всего 10 мкФ.
По умным формулам стр.49 вычисляем рабочую емкость (разброс 20%)
» >
Кстати довольно точно оказалось.
Сначала запускал с пуско-рабочим конденсатором 100 мкФ. он же и несет большую часть поперечной компенсации при работе.
Дополнил на одну обмотку 10 мкФ поперечной компенсации см схему рис.20. и 10 мкФ продольной компенсации.
При 10% нагрузке расщепителя вентилятором
» >
Были получены следующие параметры напряжения между проводами 297; 286; 192 вольт
Однофазное напряжение питания падало с 202 до 190 вольт.
Принял решение уменьшить пусковую, она же и рабочая, и емкость поперечной компенсации — до 60 мкФ.
Набрал батарею кондеров благо их девственный ящик имеется под рукой.
» >
Опять дополнил на одну обмотку 10 мкФ поперечной компенсации см схему рис.20. и 10 мкФ продольной компенсации.
Были получены следующие параметры напряжения между проводами 300; 242; 196 вольт, при 10% нагрузке расщепителя вентилятором
Счетчик работал в нормальном режиме. Вращался медленнее чем при 100 мкФ пусковой емкости, в первом опыте.
Решил испытать старые электролиты 1985 г.
» >
Работают!
Чем бы еще себя побаловать?
Еще больше обнаглел.
Испытываю электролиты 1969 г.
Похоже от старых телевизоров.
Работают!
» >
Двигатель запустился.
» >
На фото не показано старое ведро в качестве защитного кожуха.
Побаивался — вдруг рванут старички?
Прикупил военных вольтметров на 500 и 600 вольт.Так на всякий случай. 1986 г. Старенькие но в упаковке.
» >
Решил в это раз их не использовать, шкала мелкая.
Измерял все китайскими цифровыми клещами.
)))
Очень помогло наличие аспидной плиты — гасителя вибраций. (ржавый параллелепипед на переднем плане)
Пока она не загружена массивом и относительно легко двигается, но зато стопорит двигатели неплохо.
Все же там по 2800 об/мин.
С благодарностью всем за советы вдохновившим меня на эти опыты.
Особенно Вжик, Адепт и Сергей Викторович !
» >
Отличная получилась лабораторная работа на 3 часа вечернего времени.
Главное практика подтвердила теорию.
)))
И самое главное ребята не экономьте на заземлении.
380 вольт ведь получаем из 220!
А это гораздо опасней!

Читайте также:  Как сделать подогрев двигателя для ваз 2109

Источник

Асинхронный двигатель как расщепитель фазы

Преобразование однофазного тока в трехфазный расщепителем фаз основано на свойстве вращающегося магнитного потока асинхронного электродвигателя наводить в трехфазной статорной обмотке э. д. с, смещенные по времени в соответствии с расположением обмоток на статоре. Для этого используют асинхронные расщепители фаз, которые по своему устройству аналогичны асинхронным трехфазным двигателям с короткозамкнутой обмоткой на роторе.

Если к двум фазам статорной обмотки одного трехфазного асинхронного двигателя подвести однофазное напряжение и ротор его раскрутить каким-либо внешним источником до частоты вращения, примерно равной номинальной, то после этого двигатель будет работать самостоятельно. Если затем подключить две фазы статорной обмотки второго асинхронного двигателя к источнику однофазного напряжения, а третью фазу соединить со свободной фазой статорной обмотки первого двигателя, то по обмоткам второго двигателя будет протекать трехфазный ток и машина будет работать в двигательном режиме. В третьей фазе статорной обмотки первого двигателя, называемого расщепителем фаз, генерируется переменный ток, который вместе с однофазным током источника образует трехфазный переменный ток. Таким образом, трехфазный асинхронный двигатель, будучи подключен двумя фазами своей статорной обмотки к источнику однофазного тока, может преобразовывать однофазный ток в трехфазный, т. е. выполнять функцию расщепителя фаз.

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е две двигательные фазы С1 и СЗ (рис. 74) обмотки статора расщепителя фаз РФ подключают к обмотке тягового трансформатора ВО с напряжением 220 В. Тогда генераторная фаза С2 при вращающемся роторе расщепителя фаз совместно с напряжением питания создают трехфазную систему питания вспомогательных электродвигателей.

При включении контактора КР на фазы С1 и СЗ подается напряжение, и обмотки фаз А н С будут создавать пульсирующее магнитное поле, которое может быть разложено на два вращающихся с одинаковой скоростью, но противоположных по направлению поля.

Токи, индуцируемые в стержнях ротора двумя вращающими полями, взаимодействуя с вращающимися потоками, создают равные по величине и противоположные по направлению магнитные моменты, вследствие чего результирующий вращающий момент будет равен нулю и ротор вращаться не будет.

Если же ротор расщепителя фаз привести во вращение с частотой, меньшей частоты вращения полей, то частота, с которой магнитные поля будут пересекать стержни ротора, будет различной. Поле, направление которого совпадает с направлением вращения ротора, называемое прямым, будет реже пересекать его стержни, чем при неподвижном роторе, а поле с противоположным направлением вращения, называемое обратным, будет пересекать стержни ротора почти с двойной частотой. Токи, наводимые обратным полем, будут демпфировать магнитный поток обратной последовательности, поэтому вращающий момент, создаваемый прямым полем, будет значительно больше тормозящего момента, создаваемого обратным полем, в связи с чем ротор после разгона будет вращаться самостоятельно и даже иметь на своем валу некоторую механическую нагрузку.

Читайте также:  Почему греется двигатель м52

Обмотки расщепителя фаз выполнены сдвинутыми в пространстве относительно друг друга. Следовательно, для образования вращающего магнитного поля, необходимого для создания пускового момента, нужно, чтобы и точки в них были сдвинуты во времени. Поэтому при пуске расщепителя фаз (разгоне ротора) точку П генераторной фазы обмотки статора

Рис. 74. Схема включения обмоток статора асинхронного расщепителя фаз на электропоезде переменного тока:

Тр г— тяговый трансформатор: ВО— вспомогательная обмотка; РФ — расщепитель фаз; Д — асинхронный двигатель

Рис. 75. Схема статорной обмотки расщепителя фаз РФ-1Д5

соединяют с началом обмотки другой фазы С/ через пусковой резистор /?„. Для этого замыкают контакторы КПР, что вызывает появление тока в части витков П-0 генераторной обмотки и небольшого вращающего момента на роторе, достаточного для его быстрого разгона до скорости вращения, близкой к номинальной. По мере разгона вращающий момент прямого поля увеличивается и при достижении скорости, близкой к синхронной, пусковое сопротивление отключается через размыкающие контакты контактора КПР.

При вращении в роторе возникает вторичное магнитное поле, которое, вращаясь вместе с ним, пересекает трехфазную обмотку статора, создавая в ней трехфазную э. д. с, которая отличается лишь некоторой несимметрией напряжения, зависящей от величины нагрузки фаз. Поэтому и обмотка статора (рис. 75) выполнена несимметричной.

Конструктивно расщепитель фаз аналогичен асинхронному двигателю с ко-роткозамкнутым ротором с беличьей клеткой.

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е установлен расщепитель фаз РФ-1Д5, в котором использована возможность установки на валу расщепителя фаз дополнительной механической нагрузки рабочего вентиляторного колеса для системы охлаждения выпрямительной установки, расположенной под вагоном, сглаживающего реактора и системы охлаждения трансформатора. Расщепитель фаз РФ-1Д5 питается напряжением 220 В, которое подводится к фазам Л и С (см. рис. 74). При пуске между фазами А и В включается пусковой резистор с сопротивлением 0,42 Ом, отключаемый после разгона. Мощность расщепителя фаз в длительном режиме 18 кВт, частота вращения 1470 об/мин при частоте тока 50 Гц, масса 310 кг.

В круглый литой из стали остов 2 (рис. 76), имеющий четыре выступа для крепления расщепителя фаз под кузовом вагона, запрессовывают сердечник

статора /, шихтованный из лакированных листов стали Э-12 толщиной 0 5 мм Сердечник в станине закрепляют шестью шпонками, которые закладывают в специальную канавку равномерно по окружности и приваривают к корпусу Сердечник имеет 48 полуоткрытых пазов, в которые укладывают трехфазную обмотку расщепителя. ■’

Рис. 76. Расщепитель фаз типа РФ-1Д (а — вид спереди и б — вид сбоку):

/ — сердечник статора; 2 _ остов; 3 — сердечник ротора; 4 — вал: 5, 6 — крышки; 7 — выводы (С/. С2, СЗ, О, П); 8- масленка

Крепят обмотку в пазах текстолитовыми клиньями. Лобовые части переплетают стеклолентой. Катушки между собой изолируют стеклоэскапоновой лако-тканью и электрокартоном, а между фазами — гибким миканитом. Обмотка статора соединена в «звезду» и имеет пять выводов: СІ, С2, СЗ (см. рис. 74), начало фаз А, В, С, О — нулевая точка звезды; П — пусковой отвод от вывода С2 (через 28 витков-фазы В), к которому подключается пусковой резистор в момент пуска.

Статор с обмоткой целиком пропитывают в термореактивном лаке с высокой температурой запечки, поэтому выводные концы С1, СЗ выполняют из провода РКГМ с термоустойчивой изоляцией сечением 16 мм2, Я и С2 — 10 мм2, О — 6 мм».

Вывод из статора производят через специально приваренный патрубок, в который вставляется изолирующая втулка из полисилаксановой резины.

Сердечник ротора набирают из листовой электротехнической стали марки Э-12 толщиной 0,5 мм и закрепляют на валу с обеих сторон нажимными шайбами. В листах имеются круглые отверстия для вентиляции ротора и пазы для стержней.

Ротор расщепителя фаз короткозамкнутый с двойной беличьей клеткой. Стержни беличьей клетки выполняются из меди или алюминия и соединяются между собой кольцами. Сопротивление короткозамкнутой обмотки ничтожно мало. Верхняя беличья клетка пусковая, нижняя — рабочая.

На вал ротора напрессовывают втулку, к которой болтами крепят центробежный вентилятор. Охлаждающий воздух проходит через вентиляционный патрубок, машину и выбрасывается в специальные люки в заднем подшипниковом щите. Ротор вращается в двух подшипниках. Со стороны вентилятора установлен шариковый подшипник № 312, а со стороны выходного ко«ца вала, на который насаживается рабочее колесо вентилятора,— роликовый подшипник № 2312.

Расщепитель фаз РФ-1Д5 имеет усиленный передний подшипниковый щит. Это вызвано установкой рабочего вентиляторного колеса для систем вентиляции выпрямительной установки и сглаживающего реактора. Конец вала для посадки колеса у РФ-1Д5 — конический со шпонкой и резьбой на конце для затяжки рабочего колеса.

Технические данные расщепителя фаз, его ротора и статора следующие:

Источник

Adblock
detector