Подключение трехфазных потребителей к однофазной сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электропитание

 Комментарии к статье

В радиолюбительской литературе [1...5] неоднократно поднимался вопрос о подключении трехфазного потребителя к однофазной сети. Авторы статей указывают на недостатки описанных способов:

- потеря 50% мощности от номинальной;

- не все марки электродвигателей хорошо запускаются при питании от однофазной сети;

- необходимость применения двух емкостей (пусковой и рабочей);

- ступенчатая регулировка номинала емкости в разных режимах работы;

- необходимость изменения номинала емкости при изменении нагрузки на валу;

- на холостом ходу по обмотке электродвигателя протекает ток на 40% больше номинального;

- лишние "навороты" для автоматизации отключения пускового конденсатора и при замене бумажных конденсаторов электролитическими.

Предлагаю еще один вариант подключения трехфазных потребителей к однофазной сети.

Если посмотреть па график трехфазного напряжения, видно, что каждая кривая сдвинута относительно другой на 1/3 периода (рис.1).

Рис.1

Частота сети равна 50 Гц, следовательно, период Т равен 20 мс. Отсюда следует, что 1/3 периода составляет 6,666... мс. Пусть Ua на рис.1 - однофазное синусоидальное напряжение 220 В, 50 Гц. Пропустив Ua через схему задержки на 6,666... мс, получим сдвинутое на 1/3 периода напряжение Uв, по амплитуде и частоте равное Ua. "Пропустив" через аналогичную схему задержки напряжение Uв, получим сдвинутое на 1/3 периода относительно напряжения Uв напряжение Uс.

Принципиальная схема такого устройства приведена на рис.2.

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Устройство состоит из блока питания и генератора импульсов положительной полярности на трансформаторе Т1. В блок питания входят обмотка II трансформатора Т1, выпрямительный мост VD1 ...VD4 и стабилизатор DA1. Генератор импульсов собран на обмотке III трансформатора Т1, резисторе R1 и выпрямителе на диодах VD5, VD6. Стабилитрон VD7 защищает входы элемента DD1.1 от случайного превышения напряжения более 12 В. На элементе DD1.1 собран формирователь прямоугольных импульсов. Можно применить и компаратор, подробно описанный в [6]. На выходе формирователя DD1.1 присутствуют импульсы прямоугольной формы частотой 50 Гц положительной полярности.

Предположим, что это импульсы напряжения Uа (рис.1). Импульсы с выхода "А" элемента DD1.1 подаются на вход схемы задержки, собранной на элементах DD2.1, DD2.2. R2, С3. На выходе элемента DD2.2 появляются импульсы, задержанные на 1/3 периода относительно импульсов "А", т.е. импульсы "В". Импульсы "В" подаются на вход второй схемы задержки на элементах DD2.3, DD2.4, R3, С4, на выходе которой (элемент DD2.4) присутствуют импульсы, соответствующие напряжению Uс на рис.1, сдвинутые на 1/3 периода относительно "Uв". Импульсы "А", "В", "С", сдвинутые друг относительно друга на 6,666... мс, поступают на ключевые каскады VT1, VS 1; VT2, VS2 и VT3, VS3 соответственно. С выходов ключей (симисторов VS1...VS3) импульсное напряжение частотой 50 Гц подается на обмотки трансформаторов Т2...Т4. С выходных обмоток трансформаторов получаем синусоидальные напряжения, сдвинутые на 1/3 периода или на 120° одно относительно другого, т.е. трехфазное напряжение.

Детали и регулировка схемы. Формирователь прямоугольных импульсов можно выполнить по любой из известных схем. Вместо диодов VD1...VD4 можно применить мост КЦ405. Симисторы VS1...VS3 заменяются тиристорами КУ202, т.к. на их входы подается постоянное напряжение. Постоянная времени т RC-цепей R2, С3 и R3, С4 рассчитана по формуле T=1,4RC. Приняв емкость конденсаторов C3, С4 равной 0,01 мкФ, находим сопротивление резисторов R2, R3, которое составляет 476,186 к. При этом постоянная времени т составляет 6,666604 мс, что практически равно сдвигу на 1/3 периода. Для более точной подгонки т RC-цепей резисторы R2, R3 состоят из последовательно соединенных постоянного и подстроечного резисторов общим номиналом около 510 к. Подстроечным резистором подгоняют т RC-цепей, контролируя сдвиг фаз на выходах трансформаторов Т2...Т4 фазометром, так чтобы сдвиг фаз оказался как можно ближе к 120°.

При трансформации трехфазного тока используются либо три однофазных, либо специальные трехфазные трансформаторы с сердечником в форме трех закороченных стержней. Схема соединения отдельных трансформаторов (рис.3) соответствует схеме включения "звезда/звезда". Такое соединение показано на рис.3 [7].

Рис.3

Трансформатор Т 1 (рис.2) - заводской. Напряжения обмоток: II - до 30 В (Umax.вх DA1); III-12 В. Т2...Т4 - повышающие. На вход "+U2" подается штатное напряжение, на которое рассчитаны обмотки Т2...Т4, т.е. 12 В при Uii=12 В, 24 В при Uii=24 В и т.д. Трансформаторы Т2...Т4 - готовые на соответствующие токи и напряжения или самодельные.

Литература

1. Трехфазный электродвигатель в однофазной сети. - Радиолюбитель, 1992, №12, C.20.
2. Смирнов К. О работе трехфазного электродвигателя в однофазной сети. - Радиолюбитель, 1993, №6, С.27.
3. Кухаренко А. Трехфазный двигатель в однофазной сети. - Радиолюбитель, 1996, N2, С.28; 1996, №3, С.27.
4. Новик А. Полярный конденсатор в цепи переменного тока. Радиолюбитель, 1996, №9.  C.17.
5. Еговкин В. Выбор диодов для пусковых оксидных конденсаторов. - Радиолюбитель, 1997, №7, С.12.
6. Ильин А.Г. Стабилизатор переменного напряжения. - Радиолюбитель, 1997, №8,C.25.
7. Воробьев А.В. Электротехника и электрооборудование строительных процессов. - М.: Изд-во "АСВ", 1995.
8. Гинкин Г.Г. Справочник по радиотехнике. - ГЭИ, 1948.

Автор: А.Ильин, г.С.-Петербург; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Электропитание.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Газированная вода помогает поддерживать концентрацию геймеров 06.03.2026 Современный киберспорт требует от игроков не только быстрой реакции, но и способности долго сохранять высокий уровень концентрации. Во время продолжительных игровых сессий мозг испытывает значительную когнитивную нагрузку, что со временем приводит к утомлению и снижению точности принимаемых решений. Поэтому исследователи все чаще изучают способы поддержания внимания без использования сильных стимуляторов, таких как кофеин или сахар. Как выяснила команда ученызх в составе Шиона Такахаши, Ватара Косуги, Сейичи Мизуно и Такаши Мацуи, неожиданным помощником в поддержании концентрации может оказаться обычная несладкая газированная вода. Результаты их исследования показали, что сильно карбонизированная вода способна помогать геймерам сохранять ментальный фокус во время длительных игровых сессий. Примерно через три часа непрерывной игры у многих участников начинает проявляться так называемая когнитивная усталость. Она выражается в замедлении реакции, снижении точности решений и общем ослаблении исполнительного контроля. Одновременно фиксируются физиологические изменения, свидетельствующие о нарушениях в работе сенсомоторных и когнитивных процессов. В подобных ситуациях игроки часто прибегают к сладким напиткам или кофе, чтобы поддержать бодрость. Однако регулярное употребление напитков с высоким содержанием сахара или кофеина связано с рисками для здоровья, включая развитие ожирения и диабета. Именно поэтому исследовательская группа поставила перед собой задачу найти альтернативу, не содержащую ни глюкозы, ни кофеина. Для проверки гипотезы ученые провели рандомизированное перекрестное исследование с участием молодых взрослых игроков. Каждый из них проходил две отдельные трехчасовые игровые сессии в виртуальный футбол. В ходе одной из них участники пили сильно газированную воду, а в другой - обычную негазированную воду, что позволило напрямую сравнить влияние разных типов напитков. Во время эксперимента исследователи непрерывно измеряли диаметр зрачка и частоту сердечных сокращений участников. Кроме того, каждый час участники оценивали уровень усталости и степень удовольствия от игры. Для проверки исполнительных функций использовался так называемый flanker-тест - когнитивная задача, в которой нужно определить, совпадает ли направление стрелок, окружающих центральный стимул. Дополнительно ученые периодически измеряли интерстициальный уровень глюкозы в крови и концентрацию кортизола в слюне. Полученные результаты показали заметные различия между двумя условиями. Участники, употреблявшие газированную воду, сообщали о меньшем чувстве усталости и испытывали больше удовольствия от игры. Их результаты в flanker-тесте оставались более стабильными, а физиологические показатели также свидетельствовали о меньшей степени когнитивного истощения. В частности, газированная вода предотвращала сужение зрачка - один из физиологических маркеров умственной усталости. При этом частота сердечных сокращений, уровень глюкозы и кортизола практически не отличались между двумя экспериментальными условиями. Интересные различия наблюдались и в игровом поведении. Игроки, употреблявшие газированную воду, совершали меньше фолов во время виртуальных матчей. При этом их атакующая и оборонительная эффективность оставалась примерно на том же уровне. Исследователи интерпретируют этот результат как признак усиления ингибиторного контроля - способности подавлять импульсивные действия. Ученые предполагают, что ключевую роль играет сильная карбонизация напитка. Ощущение интенсивного "шипения" в горле активирует сенсорные сигнальные пути, связывающие ствол мозга с префронтальной корой - областью, отвечающей за принятие решений и исполнительный контроль. В научной работе также предполагается, что этот эффект может быть связан с активацией транзиторных рецепторных потенциал-каналов (TRP), расположенных в тканях горла. Благодаря этому газированная вода выступает в роли мягкого сенсорного стимулятора, поддерживающего активность нейронных сетей, отвечающих за концентрацию. Важно подчеркнуть, что в исследовании использовалась именно несладкая и сильно газированная вода. По мнению авторов работы, уровень карбонизации является принципиальным фактором, поскольку именно интенсивное ощущение пузырьков обеспечивает необходимую сенсорную стимуляцию.

Другие интересные новости:

▪ SSD TeamGroup M.2 с жидкостной системой охлаждения

▪ Вычислительная кластерная технология от Apple

▪ Ультразвук лечит перелом

▪ Во время сна мы вспоминаем

▪ Cпецификация MIPI CSI-2 v1.3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Основы менеджмента. Шпаргалка

▪ статья Как пещерные люди добывали огонь? Подробный ответ

▪ статья Вороток под любой метчик. Домашняя мастерская

▪ статья Клей и мазь для велосипедных шин. Простые рецепты и советы

▪ статья Четыре фишки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026