Anschließen von dreiphasigen Verbrauchern an ein einphasiges Netzwerk. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Stromversorgung

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In der Amateurfunkliteratur [1...5] ist immer wieder die Frage nach dem Anschluss eines dreiphasigen Verbrauchers an ein einphasiges Netz aufgekommen. Die Autoren der Artikel weisen auf die Nachteile der beschriebenen Methoden hin:

- Verlust von 50 % der Nennleistung;

- Nicht alle Marken von Elektromotoren starten gut, wenn sie aus einem Einphasennetz gespeist werden;

- die Notwendigkeit, zwei Container zu verwenden (Starten und Arbeiten);

- stufenweise Anpassung der Nennleistung in verschiedenen Betriebsarten;

- die Notwendigkeit, die Nennkapazität zu ändern, wenn sich die Belastung der Welle ändert;

- im Leerlauf fließt durch die Motorwicklung ein Strom, der 40 % über dem Nennstrom liegt;

- zusätzlicher "Schnickschnack" zur Automatisierung der Abschaltung des Anlaufkondensators und beim Austausch von Papierkondensatoren durch Elektrolytkondensatoren.

Ich schlage eine andere Möglichkeit vor, dreiphasige Verbraucher an ein einphasiges Netz anzuschließen.

Betrachtet man den dreiphasigen Spannungsverlauf, so sieht man, dass jede Kurve um 1/3 der Periode gegeneinander verschoben ist (Bild 1).

Ris.1

Die Netzfrequenz beträgt 50 Hz, daher beträgt die Periode T 20 ms. Daraus folgt, dass 1/3 der Periode 6,666 ... ms beträgt. Ua in Fig. 1 sei eine einphasige Sinusspannung von 220 V, 50 Hz. Nachdem wir Ua für 6,666 ... ms durch die Verzögerungsschaltung geleitet haben, erhalten wir die um 1/3 der Periode verschobene Spannung Uv, die in Amplitude und Frequenz gleich Ua ist. Nachdem wir die Spannung Uv durch eine ähnliche Verzögerungsschaltung „geleitet“ haben, erhalten wir die Spannung Uс, die um 1/3 der Periode relativ zur Spannung Uv verschoben ist.

Ein schematisches Diagramm einer solchen Vorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt.

Abb.2 (zum Vergrößern anklicken)

Das Gerät besteht aus einem Netzteil und einem Impulsgenerator mit positiver Polarität am T1-Transformator. Die Stromversorgung umfasst die Wicklung II des Transformators T1, die Gleichrichterbrücke VD1 ... VD4 und den Stabilisator DA1. Der Impulsgenerator ist an der Wicklung III des Transformators T1, der Widerstand R1 und der Gleichrichter an den Dioden VD5, VD6 montiert. Die Zenerdiode VD7 schützt die Eingänge des DD1.1-Elements vor versehentlicher Überspannung von mehr als 12 V. Auf dem DD1.1-Element ist ein Rechteckimpulsformer montiert. Sie können auch den in [6] ausführlich beschriebenen Komparator verwenden. Am Ausgang des Formers DD1.1 liegen Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 50 Hz positiver Polarität an.

Angenommen, es handelt sich um Spannungsimpulse Ua (Abb. 1). Impulse vom Ausgang "A" Element DD1.1 werden dem Eingang der Verzögerungsschaltung zugeführt, die auf den Elementen DD2.1, DD2.2 aufgebaut ist. R2, C3. Am Ausgang des Elements DD2.2 erscheinen Impulse, die gegenüber den Impulsen "A" um 1/3 der Periode verzögert sind, d.h. "B"-Impulse. Impulse "B" werden dem Eingang der zweiten Verzögerungsschaltung an den Elementen DD2.3, DD2.4, R3, C4 zugeführt, an deren Ausgang (Element DD2.4) Impulse vorhanden sind, die der Spannung Uc in Fig .1, gegenüber "Uv" um 1/3 der Periode verschoben. Die um 6,666 ... ms gegeneinander verschobenen Impulse "A", "B", "C" kommen an den Schlüsselstufen VT1, VS 1 an; VT2, VS2 bzw. VT3, VS3. Von den Ausgängen der Tasten (Triacs VS1 ... VS3) wird den Wicklungen der Transformatoren T50 ... T2 eine gepulste Spannung mit einer Frequenz von 4 Hz zugeführt. An den Ausgangswicklungen der Transformatoren erhalten wir Sinusspannungen, die um 1/3 der Periode oder um 120 ° gegeneinander verschoben sind, d.h. dreiphasige Spannung.

Details und Anpassung der Schaltung. Der Rechteckimpulsformer kann nach jedem der bekannten Schemata hergestellt werden. Anstelle der Dioden VD1...VD4 können Sie die KTs405-Brücke verwenden. Triacs VS1...VS3 werden durch Thyristoren KU202 ersetzt, weil An ihren Eingängen liegt eine konstante Spannung an. Die Zeitkonstante t der RC-Glieder R2, C3 und R3, C4 berechnet sich nach der Formel T = 1,4RC. Wenn man die Kapazität der Kondensatoren C3, C4 gleich 0,01 μF annimmt, ergibt sich der Widerstandswert der Widerstände R2, R3, der 476,186 k beträgt. In diesem Fall beträgt die Zeitkonstante t 6,666604 ms, was fast einer Verschiebung von 1/ entspricht. 3 der Periode. Zur genaueren Anpassung von t-RC-Gliedern bestehen die Widerstände R2, R3 aus in Reihe geschalteten Konstant- und Trimmwiderständen mit einem Gesamtnennwert von etwa 510 k. T-RC-Glieder werden mit einem Trimmwiderstand eingestellt, der die Phasenverschiebung an den Ausgängen überwacht Transformatoren T2...T4 mit einem Phasenmesser, so dass die Phasenverschiebung möglichst nahe bei 120° lag.

Beim Transformieren eines Drehstroms werden entweder drei Einphasen- oder spezielle Drehstromtransformatoren mit einem Kern in Form von drei kurzgeschlossenen Stäben verwendet. Das Anschlussschema der einzelnen Trafos (Bild 3) entspricht der Stern/Stern-Schaltung. Eine solche Verbindung ist in Bild 3 [7] dargestellt.

Ris.3

Transformator T 1 (Abb. 2) ist werkseitig. Wicklungsspannungen: II - bis 30 V (Umax.in DA1); III-12 V. T2...T4 – Aufwärtsschaltung. Der Eingang „+U2“ wird mit der Standardspannung versorgt, für die die Wicklungen T2...T4 ausgelegt sind, d. h. 12 V bei Uii=12 V, 24 V bei Uii=24 V usw. Transformatoren T2...T4 - vorbereitet für die entsprechenden Ströme und Spannungen oder selbstgebaut.

Literatur

1. Dreiphasen-Elektromotor in einem Einphasennetz. - Radio Amateur, 1992, Nr. 12, S. 20.
2. Smirnov K. Über den Betrieb eines dreiphasigen Elektromotors in einem einphasigen Netz. - Radio Amateur, 1993, Nr. 6, S. 27.
3. Kukharenko A. Dreiphasenmotor in einem Einphasennetz. - Radio Amateur, 1996, N2, S.28; 1996, Nr. 3, S. 27.
4. Novik A. Polarkondensator in einem Wechselstromkreis. Radio Amateur, 1996, Nr. 9. C.17.
5. Egovkin V. Auswahl von Dioden zum Starten von Oxidkondensatoren. - Radio Amateur, 1997, Nr. 7, S. 12.
6. Iljin A.G. Wechselspannungsstabilisator. - Radio Amateur, 1997, Nr. 8, S. 25.
7. Worobjow A.V. Elektrotechnik und elektrische Ausrüstung von Bauprozessen. - M.: Verlag "ASV", 1995.
8. Ginkin G.G. Handbuch der Funktechnik. - GEI, 1948.

Autor: A. Ilyin, St. Petersburg; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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