|
О ветряках---->
Статьи и небольшие публикации о ветряках и других источниках энергии.
КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ К ОБЫЧНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА?
Этот вопрос часто встречается в письмах наших читателей.
Существующие схемы преобразования не всегда удовлетворяют конструкторов
из-за неравенства фазовых напряжений.
Даже небольшая, всего в 5%,разница между ними даст
заметный нагрев обмоток,что требует снижения нагрузки на валу двигателя.
Сегодня мы предоставляем слово инженеру В. СИНЕВУ из города Гомеля,
Созданный им преобразователь однофазной системы в трехфазную
свободен от недостатков многих известных схем
и может быть полезен любителям и специалистам.
Симметрия выходного напряжения обеспечивается большинством преобразователей только в одном режиме нагрузки, то есть при определенной мощности, токе и т. д. Однако на практике эти параметры изменяются в широких пределах, причем в довольно сложной зависимости от момента на валу, типа и количества двигателей.
В принципе можно предусмотреть автоматическое изменение параметров схемы в зависимости от величины и характера нагрузки. Но это сильно усложняет и удорожает преобразователь, а также снижает надежность его работы.
Есть и другой путь: подобрать структуру и параметры схемы преобразователя таким образом, чтобы симметрия напряжений обеспечивалась во всем диапазоне колебаний нагрузки. Правда, придется мириться с некоторым изменением величины трехфазного напряжения (такое изменение допускается в пределах 5-15% для серийных асинхронных двигателей), а также с наличием активного сопротивления, которое при малых нагрузках поглощает значительную мощность.
Для полученного по этому принципу преобразователя понадобятся конденсаторы, резистор и дроссель с воздушным зазором и секционированной обмоткой (рис. 1).
При правильном подборе R, С и соотношения витков обмотки дросселя такой преобразователь обеспечивает совершенно нормальную длительную работу одного или нескольких двигателей независимо от их характеристик и степени загрузки. Например, параметры, показанные на схеме, рассчитаны на нагрузку в 1 квт при напряжении сети 220 в и частоте 50 гц.
Здесь вместо индуктивности дано индуктивное сопротивление XL, так как его проще измерить: обмотка дросселя крайними выводами через амперметр подключается к напряжению 100-250 в, 50 гц параллельно с вольтметром. Тогда индуктивное сопротивление практически определяется как отношение напряжения в вольтах к току в амперах.
Кроме этих обязательных величин, рекомендуются следующие конструктивные характеристики. Конденсаторы батареи C1 должны выдерживать напряжение 350 в, а конденсаторы С2 — 250 в. Если используются конденсаторы типа КБГ или МБГ-4, то напряжение соответствует номиналу, указанному на маркировке, а конденсаторы МБГП и МБГО при включении в цепи переменного тока должны иметь примерно двукратный запас по напряжению.
Резистор должен быть рассчитан на ток 2,7 а, то есть на мощность около 1 квт. Для дросселя рекомендуется сечение магнитопровода S = 16-18 см2, диаметр провода d = 1,3-1,5 мм, общее число витков w = 600-700. Форма магнитопровода и марка стали могут быть любыми, главное — предусмотреть воздушный зазор. С его помощью после изготовления катушки устанавливается величина индуктивного сопротивления. Вся обмотка дросселя выполняется в виде одной катушки с четырьмя выводами.
Если использовать сердечник с постоянным воздушным зазором, то придется изготовить пробную катушку без промежуточных отводов, собрать дроссель, включить его в сегь и измерить XL. Затем для подгонки полученного значения к требуемому XL = 110 ом нужно домотать или отмотать несколько витков.
Выяснив необходимое число витков, намотайте другую катушку, разделенную на секции в отношении 1:1:2.
Чтобы увеличить выходную мощность преобразователя и избежать при этом несимметрии напряжений, можно использовать двухступенчатый преобразователь с переключателем (рис. 2). Номинальные напряжения конденсаторов здесь те же. Мощности резисторов меньше (около 600 вт).
При первом положении трехполюсного переключателя получаем исходную схему (см. рис. 1). На этой ступени можно работать при мощности нагрузки от 0 до 0,6 квт, а при мощности от 0,6 до 1 квт нужно перейти на вторую ступень.
Если преобразователь изготавливается только для одного двигателя, можно использовать схему второй ступени без переключателя. Дело в том, что в режимах недогрузки двигателя несимметрия напряжений не опасна, если наибольший из токов фаз не превышает номинальный ток двигателя.
Пересчет параметров преобразователя на другую мощность производится по общим правилам. Например, для одноступенчатого преобразователя по исходной схеме (рис. 1) можно воспользоваться формулами:
Для одноступенчатого преобразователя,предназначенного для питания
только одного двигателя по схеме второи ступени, R= 56/P , а остальные параметры те же, что и в предыдущем случае.
В этих формулах Р -максимальная мощность преобразователя в киловаттах, состоящая из потребляемых двигателями мощностей, в то время как паспортная мощность двигателя — это его мощность на валу. Поэтому
Если величина кпд неизвестна, можно брать в среднем 75-80%.
К конструкции преобразователя каких-нибудь специальных требований не предъявляется. Нужно только защитить резисторы от перегрева — оградить их от других элементов, токоведущие части — от прикосновения людей. При использовании металлического шасси или корпуса необходимо заземление.
|
