Как распределить три фазы: Распределение нагрузки в трехфазной сети — советы электрика

Содержание

Как подключить три фазы к частному дому?

Этапы подключения дома к трехфазной сети. Перечень необходимых документов для получения разрешения на проведения 380 Вольт к частном дому.

В наше время без качественной и продуманной системы электроснабжения не обойтись. Если при покупке квартиры эта проблема решается не хозяином жилья, а строительной компанией, то для снабжения электричеством частного дома существует выбор. В квартиру подведено уже однофазное питание, да и такого напряжения там вполне достаточно. Однако в частном секторе трехфазная сеть может быть вполне актуальной. В этой статье мы расскажем, какая электрическая сеть лучше: трёхфазная или же однофазная, а также как провести 380 Вольт в частный дом по закону. Содержание:

Преимущества и недостатки трехфазной системы электроснабжения

Не секрет, что трехфазное электроснабжение частного дома стает всё более актуально, и это связанно не только с величиной напряжения. Давайте разберёмся во всех преимуществах 380 Вольт и вот их перечень:

  1. Подключение самых распространённых в быту и на производстве асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При подключении к однофазной цепи теряется их мощность, крутящий момент, а также КПД. Ведь они первоначально были рассчитаны на три фазы. Применение таких электромашин в частном доме может понадобиться при обустройстве точильного, сверлильного или деревообрабатывающего станка и других видов техники. Владелец, который обладает навыками работы на таком оборудовании, всегда найдёт ему применение. На даче всегда пригодится мощный насос, поэтому провести 380 Вольт и тут не помешает.
  2. Подключив три фазы, владелец частного дома получает, по большому счёту, сразу три независимые однофазные сети, которыми может распоряжаться по своему усмотрению. Для этого того чтобы получить однофазное напряжение 220 Вольт, нужно подключить один провод к фазе, а другой к нулю. Оно будет называться фазным. Напряжение между двумя фазами равняется 380 Вольт и называется линейное.
  3. При поломке или аварийной ситуации на распределительной подстанции может отгореть одна или даже две фазы. При этом у владельца частного дома с тремя фазами как минимум освещение и холодильник будет работать. При этом нужно помнить, что для трёхфазных двигателей работа на две фазы повлечёт за собой неминуемый выход его из строя.

Учтите, и тут есть свои подводные камни. Трехфазная сеть нужна в том случае, если недостаточно мощности однофазной сети. И даже если однофазной недостаточно не нужно спешить подключать три фазы, лучше уточнить о возможности увеличения лимита мощности для однофазной сети — эта процедура намного проще, чем согласование и подключение трех фаз. Три фазы в обязательном порядке подключают в том случае, если нужно запитать трехфазные электродвигатели, которые не могут работать в однофазном режиме, либо в случае одновременного использования большого количества электроприборов, оборудования, например, если в доме большое хозяйство, налажено какое-то мелкое производство.

Также следует отметить еще несколько недостатков трехфазной системы электроснабжения. Один из минусов — необходимость равномерного распределения нагрузок по каждой из фаз. Второй недостаток — большая сложность в подключении, приобретении другого щитка, защитных аппаратов и т.д. Третий недостаток — большая опасность с точки зрения поражения током, так как в доме будет не только однофазное напряжение 220 В, но и линейное — 380 В

Как видите, преимущества питания потребителя от сети 380 Вольт не всегда очевидны. Теперь стоит разобраться, какие документы нужны для подключения трехфазной сети. Об этом мы сейчас и поговорим.

Как оформить подключение трех фаз

Конечно же, перед тем как перейти к технической стороне вопроса и непосредственно к подключению нужно обратиться в компанию, являющуюся поставщиком электроэнергии в данном конкретном регионе. Для этого заказчику необходимо чётко понимать и согласовать следующие моменты:

  • Мощность сети.
  • Тип счётчика и тариф. Это может быть многотарифный прибора учёта или однотарифный.
  • Количество фаз (в данном случае 3).
  • Схема подключения;
  • Организация заземления, которое крайне необходимо для защиты людей от электрического тока при пробое или ухудшении сопротивления изоляции.

Важно! Самостоятельное подключение к энергосетям запрещено законом! Процедура подключения и организации энергоснабжения должна выполняться высококвалифицированным персоналом. Для того чтобы подключить частный дом к трехфазной сети, она должна быть полностью обесточена, а выполнять это без энергослужбы также запрещается.

Поставщики при этом придерживаются чётких требований и правил. Поэтому, если расстояние от частного дома до сетей 380 Вольт, проходящих чаще всего по столбам, будет больше 300 метров в черте города (500 за городом), то чтобы провести электричество придется оплачивать ещё и установку опоры.

Важно также отметить, что часто перед подключением необходимо предоставлять данные о состоянии домашней электропроводки. Если в доме старая электропроводка, то высока вероятность, что представители электросетей не только не дадут разрешение на подключение трех фаз, но и сократят до минимального лимит по однофазной сети из соображений безопасности, так как проводка не может выдержать большой нагрузки.

Следующим ключевым вопросом по подключению дома к сети 380 Вольт будет мощность, которую потребитель будет брать из сети.

Есть три степени:

  • первая — не больше 16 кВт;
  • вторая — от 16 до 50 кВт.
  • третья — от 50 до 160 кВт.

Конечно, лучше организовать электроснабжение с запасом по мощности, тем более что рост количества приборов, которые работают на этом виде энергии, пока очевиден. Однако стоимость данной системы будет выше.

Еще важно отметить насчет лимита мощности — обычно для рядового потребителя не дают больше 50 кВт. И в данном случае все зависит от состояния электрических сетей, мощности трансформатора в КТП либо в ТП. Если мощность небольшая, то снабжающая организация распределяет примерно мощность по домам и выше этой мощности нельзя подключить, тем более три фазы. В этом случае для подключения трех фаз необходимого лимита мощности нужен отдельный трансформатор — это уже более сложная процедура, так как нужно приобретать КТП, подключать к высоковольтной сети 6 (10) кВ. Поэтому рядовому потребителю приходится довольствоваться определенным лимитом мощности однофазной сети.

В перечень документов, которые должны быть для подключения 380 Вольт (помимо самой заявки), входят:

  1. Удостоверение личности.
  2. Идентификационный номер законопослушного налогоплательщика.
  3. Правоустанавливающая документация на жилое или нежилое помещение (в случае подключения гаража).
  4. Утвержденный полный план жилого помещения (при наличии).

С указанных документов снимается копия, которая и подаётся в компанию поставщику электрической энергии. Однако сверка с оригиналами тоже обязательна.

Некоторые поставщики также могут запросить дополнительные документы, на всякий случай, их нужно тоже взять с собой:

  • Информацию о мощности и список всего имеющегося электрооборудования в частном доме, в гараже или на даче. В зависимости от того, куда нужно провести трехфазное электричество. Если подключение выполняется на участок, не имеющий электрооборудования, то указать придется предположительные его виды и мощность.
  • Сведения об их максимальной мощности.
  • Приблизительное время ввода в эксплуатацию жилья, если это ещё не жилой объект.

Установка многотарифных счётчиков очень выгодна, так как если не использовать мощные приборы в часы пик, можно существенно сэкономить. Например, ночью стоимость электроэнергии в разы дешевле чем днём.

Порядок оформления многотарифного счётчика:

  1. Подготовка заявления с просьбой установки электросчетчика.
  2. Получение технические условий для данного счётчика, который нужно приобрести, если у поставляющей электроэнергию компании нет данного оборудования. Зачастую они и сами предоставляют услуги не только подключения, но и продажи приборов учета.
  3. Приобретение, а также программирование электросчетчика.
  4. Вызов представителя энергоснабжающей компании для проверки правильности подключения прибора учета, а также его опломбировки.
  5. Внесение изменения в соглашение или же составление нового, при организации нового подключения трёх фаз.
  6. Получение разрешения на подключение 380 Вольт.

Кстати, существует еще такой вариант, как преобразование однофазного напряжения в трехфазное. О том, как сделать 380 Вольт из 220 можете узнать, перейдя по ссылке.

Номинальные характеристики автоматических выключателей должны полностью соответствовать нагрузке, подключаемой к ним. На автоматах нет указанной мощности, на корпусе указаны только напряжение и ток, на который он рассчитан. О том, как выбрать автоматический выключатель, мы рассказали в отдельной статье.

Что касается технической части, а именно подключения трехфазного напряжения к частному дому, это дело лучше доверить специалистам, т.к. при отсутствии опыта и навыков самостоятельно провести три фазы будет практически невозможно.

Чтобы вы понимали, насколько все серьезно, ниже предоставлена примерная схема подключения 380 Вольт в частном доме, с разводкой на автоматы:

Для ознакомления с технологией проведения трех фаз рекомендуем изучить следующий блок статей:

  • Как соединить СИП с медным кабелем
  • Как провести электропроводку в доме
  • Как сделать заземление в доме
  • Как собрать трехфазный щит
  • Как распределить нагрузку по фазам
  • Как разделить электропроводку на группы
  • Схема подключения трехфазного УЗО

Конечно же, для того чтобы получить в частный дом, на дачный участок или в гараж выгодное, довольно мощное и универсальное трёхфазное напряжение, придется потратить некоторые усилия, время и средства. Документы, согласование, подключение, более сложная схема проводки и соответственно дороже электромонтаж, поэтому еще раз хорошо подумайте, нужны ли вам три фазы.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео, на которых рассказывается целесообразность подключения трех фаз, а также нюансы подготовки документов:

Теперь вы знаете, как провести 380 Вольт в частный дом и какие документы нужны для этого. Надеемся, наша пошаговая инструкция была для вас полезной и помогла самостоятельно подключить дом к трехфазной сети!

Нравится0)Не нравится0)

Как распределить нагрузку по фазам в загородном доме Сергиев Посад

maxresdefault-6

Примерно неделю назад я уже упоминал, как правильно собрать электрический щиток и распределить нагрузку по потребителям. Но один момент я забыл уточнить, речь в том материале шла об однофазной сети 220 вольт.

А что делать, если есть к дому подведена трехфазная сеть 380 вольт, как правильно распределить нагрузку по фазам?

3 фазы и 380 вольт

При таких параметрах электросети, описанное ранее распределение: свет на одну линию, розетки на другую, стиральную машинку на третью, будет не правильным. При подобном подходе, без учета мощности потребителей, обязательно возникнет перекос по фазам.

Чем грозит нам перекос по фазам?

Непосредственной опасности жизни и здоровью людей, обитающих в доме, неправильное распределение потребителей по фазам не несет. Но некоторые неудобства неизбежно возникнут, а именно, постоянное отключение электричества вследствие срабатывания автомата защиты.

Дело всё в том, что трёхфазный автомат защиты представляет собой три однофазных автомата, соединённых в один блок и имеющих один общий рычаг. При срабатывании одного автомата защиты, общим рычагом отключаются все три. Следовательно, при неправильном распределении нагрузки, один автомат будет (максимально нагруженный) будет вырубать всю электрическую сеть в доме.

Предположим такую картину: на Фазе А – весь свет, фаза B – розетки кухни и ванной, на фазе С розетки всех остальных комнат. При таком раскладе, на фазе B оказываются все самые мощные потребители электричества: холодильник, стиральная и посудомоечная машинки, электрический водонагреватель, микроволновая печь, электрический чайник, варочная поверхность и духовой шкаф. Одновременное включение даже половины из перечисленных потребителей с очень высокой вероятностью отрубит автомат на 20 – 25 ампер.

Как правильно распределить нагрузку по фазам?

Однозначного ответа на этот вопрос нет, всё зависит от конкретного случая и перечня потребителей электричества в доме. Главное тут придерживаться правила, что нагрузка на каждой фазе при одновременной работе всех потребителей (пиковая нагрузка) должна быть примерно одинаковой.

Следует также учесть, что некоторые потребители электроэнергии могут работать от трехфазной сети, например, трехфазные электродвигатели, а также мощные электрические варочные панели и духовые шкафы.

Подробнее про правила распределение нагрузки по фазам можно почитать на сайте elektronchic.ru (Электронщик), информационном ресурсе про автоматику, электротехнику и электронику.

Трехфазная сеть: расчет мощности, схема подключения

Не всякому обывателю понятно, что такое электрические цепи. В квартирах они на 99 % однофазные, где ток поступает к потребителю по одному проводу, а возвращается по другому (нулевому). Трехфазная сеть представляет собой систему передачи электрического тока, который течет по трем проводам с возвратом по одному. Здесь обратный провод не перегружен благодаря сдвигу тока по фазе. Электроэнергия вырабатывается генератором, приводимым во вращение внешним приводом.

Увеличение нагрузки в цепи приводит к росту силы тока, проходящего по обмоткам генератора. В результате магнитное поле в большей степени сопротивляется вращению вала привода. Количество оборотов начинает снижаться, и регулятор скорости вращения подает команду на увеличение мощности привода, например путем подачи большего количества топлива к двигателю внутреннего сгорания. Число оборотов восстанавливается, и генерируется больше электроэнергии.

Трехфазная система представляет собой 3 цепи с ЭДС одинаковой частоты и сдвигом по фазе 120°.

Особенности подключения питания к частному дому

Многие считают, что трехфазная сеть в доме повышает потребляемую мощность. На самом деле лимит устанавливается электроснабжающей организацией и определяется факторами:

  • возможностями поставщика;
  • количеством потребителей;
  • состоянием линии и оборудования.

Для предупреждения скачков напряжения и перекоса фаз их следует нагружать равномерно. Расчет трехфазной системы получается примерным, поскольку невозможно точно определить, какие приборы в данный момент будут подключены. Наличие импульсных приборов в настоящее время приводит к повышенному энергопотреблению при их пуске.

Распределительный электрощит при трехфазном подключении берется больших размеров, чем при однофазном питании. Возможны варианты с установкой небольшого вводного щитка, а остальных — из пластика на каждую фазу и на надворные постройки.

Подключение к магистрали реализуется по подземному способу и по воздушной линии. Предпочтение отдают последней благодаря небольшому объему работ, низкой стоимости подключения и удобству ремонта.

Сейчас воздушное подключение удобно делать с помощью самонесущего изолированного провода (СИП). Минимальное сечение алюминиевой жилы составляет 16 мм2, чего с большим запасом хватит для частного дома.

СИП крепится на опорах и стене дома с помощью анкерных кронштейнов с зажимами. Соединение с главной воздушной линией и кабелем ввода в электрощит дома производится ответвительными прокалывающими зажимами. Кабель берется с негорючей изоляцией (ВВГнг) и проводится через металлическую трубу, вставленную в стену.

Воздушное подключение трехфазного питания дома

При расстоянии от ближайшей опоры более 15 м необходима установка еще одного столба. Это необходимо для снижения нагрузок, приводящих к провисанию или обрыву проводов.

Высота места присоединения составляет 2,75 м и выше.

Электрораспределительный шкаф

Подключение к трехфазной сети производится по проекту, где внутри дома производится разделение потребителей на группы:

  • освещение;
  • розетки;
  • отдельные мощные приборы.

Одни нагрузки можно отключать для ремонта при работающих других.

Мощность потребителей рассчитывается для каждой группы, где выбирается провод необходимого сечения: 1,5 мм2 — к освещению, 2,5 мм2 — к розеткам и до 4 мм2 — к мощным приборам.

Проводка защищается от короткого замыкания и перегрузки автоматическими выключателями.

Электрический счетчик

При любой схеме подключения необходим прибор учета расхода электроэнергии. 3-фазный счетчик может подключаться непосредственно к сети (прямое включение) или через трансформатор напряжения (полукосвенное), где показания прибора умножаются на коэффициент.

Важно соблюдать порядок подключения, где нечетные номера – это питание, а четные – нагрузка. Цвет проводов указывается в описании, а схема размещается на задней крышке прибора. Вход и соответствующий выход 3-фазного счетчика обозначаются одним цветом. Наиболее распространен порядок присоединения, когда сначала идут фазы, а последний провод – ноль.

3-фазный счетчик прямого включения для дома обычно рассчитан на мощность до 60 кВт.

Перед выбором многотарифной модели следует согласовать вопрос с энергоснабжающей компанией. Современные устройства с тарификаторами дают возможность подсчитывать плату за электроэнергию в зависимости от времени суток, регистрировать и записывать значения мощности во времени.

Температурные показатели приборов выбираются как можно шире. В среднем они составляют от -20 до +50 °С. Срок эксплуатации приборов достигает 40 лет с межповерочным интервалом 5-10 лет.

Счетчик подключается после вводного трех- или четырехполюсного автоматического выключателя.

Трехфазная нагрузка

К потребителям относятся электрокотлы, асинхронные электродвигатели и другие электроприборы. Преимуществом их использования является равномерное распределение нагрузки на каждой фазе. Если трехфазная сеть содержит неравномерно подключенные однофазные мощные нагрузки, это может привести к перекосу фаз. При этом электронные устройства начинают работать со сбоями, а лампы освещения тускло светятся.

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети

Работа трехфазных электродвигателей отличается высокой производительностью и эффективностью. Здесь не требуется наличие дополнительных пусковых устройств. Для нормальной эксплуатации важно правильно подключить устройство и выполнять все рекомендации.

Схема подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети создает вращающее магнитное поле тремя обмотками, соединенными звездой или треугольником.

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Схема звезды позволяет плавно запускать двигатель, но его мощность снижается до 30 %. Эта потеря отсутствует в схеме треугольника, но при пуске токовая нагрузка значительно больше.

У двигателей есть коробка подключения, где находятся выводы обмоток. Если их три, то схема соединяется только звездой. При наличии шести выводов двигатель можно подключить любым способом.

Потребляемая мощность

Для хозяина дома важно знать, сколько потребляется энергии. Это легко подсчитать по всем электроприборам. Сложив все мощности и поделив результат на 1000, получим суммарное потребление, например 10 кВт. Для бытовых электроприборов достаточно одной фазы. Однако потребление тока значительно возрастает в частном доме, где есть мощная техника. На один прибор может приходиться 4-5 кВт.

Важно спланировать потребляемую мощность трехфазной сети на этапе ее проектирования, чтобы обеспечить симметрию по напряжениям и токам.

В дом заходит четырехжильный провод на три фазы и нейтраль. Напряжение электрической сети составляет 380/220 В. Между фазами и нулевым проводом подключаются электроприборы на 220 В. Кроме того, может быть еще трехфазная нагрузка.

Расчет мощности трехфазной сети производится по частям. Сначала целесообразно рассчитать чисто трехфазные нагрузки, например электрический котел на 15 кВт и асинхронный электродвигатель на 3 кВт. Суммарная мощность составит P = 15 + 3 = 18 кВт. В фазном проводе при этом протекает ток I = Px1000/(√3xUxcosϕ). Для бытовых электросетей cosϕ = 0,95. Подставив в формулу числовые значения, получим величину тока I = 28,79 А.

Теперь следует определить однофазные нагрузки. Пусть для фаз они составят PA = 1,9 кВт, PB = 1,8 кВт, PC = 2,2 кВт. Смешанная нагрузка определяется суммированием и составляет 23,9 кВт. Максимальный ток будет I = 10,53 А (фаза С). Сложив его с током от трехфазной нагрузки, получим IC = 39,32 А. Токи на остальных фазах составят IB = 37,4 кВт, IA = 37,88 А.

В расчетах мощности трехфазной сети удобно пользоваться таблицами мощности с учетом типа подключения.

По ним удобно подбирать защитные автоматы и определять сечения проводки.

Заключение

При правильном проектировании и обслуживании трехфазная сеть идеально подходит для частного дома. Она позволяет равномерно распределить нагрузку по фазам и подключить дополнительные мощности электропотребителей, если позволяет сечение проводки.

Как правильно распределить нагрузку сети в загородном доме

Наверх

Перепланировки

  • Каталог домов

Рассылка
С чего начать ремонт
О проекте
Реклама
Контакты

Facebook
Vkontakte
Odnoklassniki
Instagram
Pinterest

Дизайн и декор

  • Квартира
  • Спальня
  • Кухня
  • Столовая
  • Гостиная
  • Ванная комната, санузел
  • Прихожая
  • Детская
  • Мансарда
  • Маленькие комнаты
  • Рабочее место
  • Гардеробная
  • Библиотека
  • Декорирование
  • Мебель
  • Аксессуары
  • Загородный дом
  • Ландшафт
  • Системы хранения
  • Коридор
  • Уборка

Строительство и ремонт

  • Фундамент
  • Кровля
  • Стены
  • Окна
  • Двери и перегородки
  • Потолок
  • Б

Реализация участка трехфазной линии передачи с сосредоточенными параметрами

Simscape / Электрические / Специализированные энергосистемы / Фундаментальные блоки / Элементы

Описание

Блок трехфазной линии PI Section Line реализует сбалансированную трехфазную линию передачи
модель с параметрами, сосредоточенными в разделе PI.

В отличие от модели линии распределенных параметров, где сопротивление, индуктивность и
емкость равномерно распределена по линии, трехфазная секция PI
Блок линии объединяет параметры линии в одну секцию PI, как показано на рисунке.
ниже.

Параметры линии R, L и C указаны как параметры прямой и нулевой последовательности
которые учитывают индуктивную и емкостную связь между тремя фазами
проводники, а также параметры заземления. Этот метод задания параметров строки предполагает
что три фазы сбалансированы.

Собственные и взаимные сопротивления ( Rs , Rm ), собственные и
взаимные индуктивности ( Ls , Lm ) трех связанных
индуктивности, а также емкости фаз Cp и емкости заземления
Cg , выводятся из параметров RLC прямой и нулевой последовательности как
следует.

Примем следующие параметры линии:

r 1 ,
r 0
Сопротивления прямой и нулевой последовательности на единицу длины (Ом / км)
l 1 ,
l 0
Индуктивности прямой и нулевой последовательности на единицу длины (Гн / км)
c 1 ,
c 0
Емкости прямой и нулевой последовательности на единицу длины (Ф / км)
f Частота (Гц)
лсек Длина участка линии (км )

Полные параметры RLC прямой и нулевой последовательности, включая гиперболические поправки, равны
первая оценка:

R1 = r1⋅lsec⋅kr1L1 = l1⋅lsec⋅kl1C1 = c1⋅lsec⋅kc1R0 = r0⋅lsec⋅kr0L0 = l0⋅lsec⋅kl0C0 = c0⋅lsec⋅kc0

где

2 9002 р1 ,
к l1 , к c1 ,
к r0 , к l0 ,
k c0 — прямой и нулевой последовательности
коэффициенты гиперболической коррекции

Примечание

См. справочную страницу блока PI Section Line для объяснения
как рассчитать параметры RLC с учетом гиперболических поправок.

Блок Powergui предоставляет графический инструмент для расчета
сопротивление, индуктивность и емкость на единицу длины в зависимости от геометрии линии и
характеристики проводника. См. Справочную страницу power_lineparam , чтобы узнать, как
используйте этот инструмент.

Для короткого участка линии (приблизительно мкс <50 км) эти поправочные коэффициенты незначительны (близки к единице). Однако для длинных линий эти гиперболические необходимо учитывать корректировки, чтобы получить точную линейную модель в указанном частота.

Параметры участка линии RLC затем вычисляются следующим образом:

Rs = (2R1 + R0) / 3Ls = (2L1 + L0) / 3Rm = (R0 − R1) / 3Lm = (L0 − L1) / 3Cp = C1Cg = 3C1C0 / (C1 − C0)

.База данных

— Как двухфазная фиксация предотвращает сбой в последнюю секунду?

Переполнение стека

  1. Около
  2. Продукты

  3. Для команд
  1. Переполнение стека
    Общественные вопросы и ответы

  2. Переполнение стека для команд
    Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

  3. Вакансии
    Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

  4. Талант
    Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

  5. Реклама
    Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

.

VFD для однофазных приложений

ЧРП и однофазные двигатели переменного тока

Моя первая работа вне школы была с производителем двигателей, оказывающим техническую поддержку. Находясь на Среднем Западе, у нас было много фермерских и сельскохозяйственных клиентов.

Их области применения варьировались от вентиляторов, насосов, элеваторов, мешалок, шнеков, конвейеров и т. Д. Фермерские установки часто не имели доступа к трехфазному питанию и приходилось довольствоваться однофазным напряжением 230 В.Мы продали много однофазных двигателей для этих установок.

Многие однофазные двигатели были относительно большими — от 5 до 15 л.с.

single phase farm duty motor Однофазный двигатель Farm Duty

При эксплуатации больших однофазных двигателей существует ряд проблем. Эти клиенты часто задавали вопрос: «Могу ли я добавить частотно-регулируемый привод к моему однофазному двигателю?».

В этом посте описывается использование частотно-регулируемых приводов в однофазных приложениях — почему человек может захотеть добавить частотно-регулируемый привод, размеры, примерное сравнение стоимости и преимущества, предлагаемые частотно-регулируемым приводом.

Проблема с сетевым питанием однофазных двигателей

Одной из проблем при работе с большими однофазными двигателями переменного тока от сети является пусковой ток. Однофазный двигатель мощностью 10 л.с. потребляет номинальное напряжение 38 А (при 230 В).

Но этот двигатель (конструкция NEMA B) при запуске потребляет в 6-8 раз больше номинального тока — или 234 А!

10HP single phase motor data Однофазный двигатель мощностью 10 л.с. потребляет пусковой ток 234 А при 230 В.

Этого достаточно, чтобы энергетические компании обратили внимание, особенно если одновременно запускается несколько двигателей или если электрическая сеть удаленной фермы близка к мощности.

Честно говоря, проблемы, связанные с высокими пусковыми токами, также будут влиять на трехфазный двигатель с сетевым питанием. Но в случае трехфазного двигателя человек может легко добавить частотно-регулируемый привод. Одним из преимуществ работы с частотно-регулируемым приводом является то, что при увеличении скорости двигателя он ограничивает ток двигателя.

Проблема в том, что частотно-регулируемый привод не может работать с большинством однофазных двигателей — по крайней мере, на пониженных скоростях.

Центробежный выключатель в конденсаторном пуске Однофазные двигатели

Есть несколько различных конструкций однофазных двигателей.Я выделю тот, который я видел больше всего в промышленных приложениях — с конденсаторным пуском и центробежным переключателем. В конструкции используется конденсаторная сеть, которая находится в цепи двигателя на низких скоростях. Конденсаторы помогают развивать крутящий момент при нулевой скорости и запускать двигатель в правильном направлении.

single phase motor wiring diagram Общая электрическая схема однофазного двигателя — с конденсаторами и центробежным выключателем

Когда двигатель вращается и становится инерционным, центробежный выключатель размыкается и конденсаторная сеть отключается от первичных обмоток двигателя.Скорость, с которой размыкается переключатель, происходит до достижения номинальной скорости скольжения.

По этой причине не рекомендуется использовать двигатель, рассчитанный на 60 Гц в сети 50 Гц. По крайней мере, без замены или регулировки центробежного переключателя. Возможно, что переключатель никогда не размыкается при работе на частоте 50 Гц. Это может привести к повреждению конденсаторов или перегреву обмоток двигателя.

Аналогичная проблема связана с использованием частотно-регулируемого привода для управления скоростью однофазного двигателя.Снижение скорости эффективно удерживает конденсаторы в цепи и потенциально может повредить двигатель.

Однофазный вход для частотно-регулируемого привода

Итак, если вы не можете использовать частотно-регулируемый привод с однофазным двигателем такой конструкции, каково решение? Ответ заключается в том, чтобы ввести одну фазу в ЧРП. VFD может действовать как преобразователь фаз и выводить три фазы на трехфазный двигатель.

Есть некоторые соображения, особенно с калибровкой.Некоторые VFD разработаны и рассчитаны на ввод как однофазных, так и трехфазных. Обратитесь к производителю частотно-регулируемого привода, но в руководстве вы увидите что-то подобное, которое обозначает обе фазы.

Для приводов большего размера номинальные значения обычно указывают только на трехфазный вход. Однофазный вход возможен, но, вероятно, потребуется снижение номинальных характеристик.

Давайте посмотрим на приложение VFD с трехфазным входом, работающим от двигателя мощностью 10 л.с. Допустим, потерь нет и PowerIN = PowerOUT.Входной ток и выход будут одинаковыми.

Three phase vfd input Входная мощность распределяется по трем фазам

Теперь возьмем то же приложение с двигателем мощностью 10 л.с., но с однофазным входом. PowerIN = PowerOUT. Вот только вся мощность на входе теперь проходит через один провод вместо трех. Фактически, к входному однофазному току применяется коэффициент √ (3) по сравнению с трехфазным током.

single phase VFD input power Вся входная мощность (ток) проходит по одному проводнику

Опять же, некоторые размеры приводов уже имеют входные выпрямители с завышенными размерами и по своей природе могут справляться с повышенным однофазным входным током — это должно отражаться на номинальных характеристиках силового каскада.Для более крупных приложений HP в конечном итоге может потребоваться увеличение размера привода для работы с большим входным током.

Как правило, мы предлагаем округлить в большую сторону и предположить, что однофазный входной ток будет вдвое больше, чем трехфазный входной ток.

Наконец, также неплохо использовать сетевой дроссель 5% при подаче однофазной входной мощности на привод. Во время включения на привод будет подача зарядного тока на устройство.Дроссель 5% поможет снизить пиковый зарядный ток и защитит входной выпрямительный каскад частотно-регулируемого привода.

А как насчет стоимости

Однофазные двигатели, особенно более мощные, имеют повышенную цену. Быстрый расчет того же двигателя мощностью 10 л.с. сверху и однофазного варианта — это + 60% надбавка к стоимости. Я предполагаю, что часть дополнительных затрат связана с добавленными частями конденсаторной сети и переключателя.

Другая часть стоимости связана с тем, что более крупные однофазные асинхронные двигатели являются более специализированными по сравнению с трехфазными типами.

Добавьте дополнительную стоимость частотно-регулируемого привода / реактора, но также вычтите надбавку за однофазный двигатель. Я думаю, вы обнаружите, что стоимость добавления ЧРП намного меньше, чем вы думаете.

Почему бы просто не использовать вращающийся фазовый преобразователь вместо однофазного частотно-регулируемого привода?

Фазовый преобразователь, безусловно, является вариантом. Он преобразует однофазную мощность в трехфазную. Но это все, что он делает. Он не предлагает многих преимуществ, которые предлагает ЧРП.

Аналогичный аргумент можно привести и в отношении стоимости фазового преобразователя. Фазовый преобразователь, скорее всего, не сэкономит много денег, если вообще сэкономит, по сравнению с приводом.

Преимущества использования частотно-регулируемых приводов в однофазных приложениях

Пользователь получит выгоду, перейдя от двигателя с сетевым питанием к двигателю с ЧРП. Они смогут оптимизировать скорость двигателя для процесса. Возможно, это означает замедление конвейера во время загрузки вместо полного отключения двигателя.Слегка нагруженные двигатели также могут быть увеличены с превышением скорости для ускорения процессов.

Пользователь также получит выгоду от экономии энергии благодаря ЧРП. Особенно квадратичные нагрузки, такие как вентиляторы и насосы. Чем выше пошлина приложение, тем больше будет экономия. Добавьте в приложение некоторую базовую обратную связь, например датчик температуры или влажности, и к ЧРП можно подключить проводку для регулирования процесса. KEB F5 даже имеет встроенный ПИД-регулятор, поэтому весь процесс можно регулировать внутри привода, что устраняет необходимость во внешнем ПЛК или управлении

Одно из преимуществ частотно-регулируемых приводов, которое часто упускается из виду, — это все их защитные функции, позволяющие обнаруживать нештатные ситуации.

  • Повышенное / пониженное напряжение — Автоматическое отключение при падении напряжения или скачке напряжения.
  • Motor Overheat — Для этой опции требуется термистор или датчик температуры двигателя. Он защищает вложения в двигатель и является хорошей идеей для дорогих двигателей, двигателей, трудных в обслуживании, а также для приложений с высокими температурами окружающей среды.
  • Защита от перегрузки по току — это может обнаружить ненормальную неисправность, такую ​​как короткое замыкание обмотки двигателя и отключение.

Конечно, есть еще много защитных функций, но вы поняли.

Если вы хотите обсудить, как эту технологию можно использовать в вашей установке, или хотите узнать больше о продуктах KEB, вы можете связаться с нами, используя форму ниже.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *