Частотные преобразователи 220 в 380 вольт

Стандартным бытовым напряжением является 220 В 50 Гц, однако некоторые домашние мастера в своих гаражах и мастерских используют трёхфазные электродвигатели. Такое электропитание может использоваться так же в насосах, подающих воду из скважин или водоёмов на приусадебные участки и в частные дома.

Существуют различные способы подключения этих электродвигателей к бытовой сети, но при этом падает мощность аппарата, поэтому многие владельцы этих устройств задаются вопросом — как из 220 сделать 380 вольт?

Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного

Современные жилые дома и абсолютное большинство промышленных предприятий подключены к сети по трёхфазной четырёхпроводной схеме электропитания.

Согласно новым стандартам для повышения безопасности потребителей к ним добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийной ситуации и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.

Все проводники в трёхфазной сети имеют своё обозначение:

• L1, L2, L3 — линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
• N или PEN — рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
• РЕ — защитное заземление.

В такой схеме электроснабжения имеется две величины напряжения:

• Линейное. Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника — три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
• Фазное. Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам — фаза L и нейтраль N.

Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении потребителя к фазному и нейтральному проводам. Многоквартирные дома и гаражные кооперативы подключаются к четырёхпроводной трёхфазной сети (с заземляющим проводом РЕ пятипроводной), а к отдельным потребителям подводятся только два провода.

Для частных домов и дач это разделение выполняется на линии электропередач, от которых отходит два или три провода. Третий проводник в бытовой электропроводке заземляющий (защитный) и не участвует в питании электроприборов.

Однако основное отличие между трёхфазной и однофазной сетями не в величине напряжения и количестве проводов. Главная особенность трёхфазной сети заключается в том, что напряжение в питающих проводниках сдвинуто относительно друг друга на 120°.

Этот сдвиг обеспечивается расположением обмоток в генераторах на электростанции и необходим для обеспечения вращающего момента в электродвигателях. Кроме того, сдвиг фаз позволяет уменьшить сечение нейтрального провода.

В трёхфазной сети по нему протекает не полный ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее потребители распределены по отдельным фазам.

Меры безопасности

Основные правила безопасности при преобразовании энергии:

• Необходимо работать только с проверенными и технически исправными приборами во избежание короткого замыкания или пожара;
• Минимальная мощность в приборах должна быть больше 400 Вт для корректного преобразования напряжения;
• В процессе преобразования необходимо пользоваться мультиметром, для того чтобы отслеживать результат;
• В щитке необходимо установить устройство защитного отключения, чтобы при скачках напряжения бытовые приборы не вышли из строя;
• При работе по подключению все помещения должны быть обесточены, а щиток отключен;
• Если на проводах есть скрутки, то их необходимо заменить, чтобы они не закоротили в процессе работы;
• Не должно быть оголенной изоляции в проводах, так как при соприкосновении может случиться короткое замыкание или электротравмы.

Преобразователь 220 в 380 своими руками с конденсатором
Внимание! Нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе это может привести не только к выходу из строя бытовых приборов, но и к возгоранию, порче проводки и щитка оборудования.

Вам это будет интересно Определение тока короткого замыкания

Подобной работой должен заниматься только опытный электромонтер, либо человек, обладающий достаточными познаниями в электрике. Чтобы понять, как с 380 взять 220, необходимо изучить принцип действия всех приборов для преобразования энергии. Опытные мастера рекомендуют применять только трансформаторы или двигатели с конденсаторами. С данными устройствами сможет справиться даже новичок, при соблюдении всех правил безопасности.

Устройство защитного отключения

Итак, было расмотрено несколько методик преобразования тока. В заключении необходимо отметить, что процесс это достаточно сложный. В некоторых случаях необходимо специальное разрешение и допуск для работы. Некачественно выполненная работа может привести к КЗ и пожарам, нарушению целостности изоляции. Считается, что для подключения стандартных электроприборов в квартирах достаточно 220 В.

Использовать преобразователь напряжения (инвертор)

Самый простой способ, как сделать 380 Вольт, — это приобрести и установить трёхфазный преобразователь напряжения (инвертор). На вход этого аппарата подаётся однофазное напряжение 220В, а на выходных клеммах устройства появляются три фазы 380 В. Это самый лучший, хотя и самый дорогой метод получения трёхфазного питания.

Конструктивно инвертор состоит из четырёх узлов — выпрямителя и трёх преобразователей, превращающих постоянное напряжение 220 В в переменное. За счёт соответствующих настроек и соединений узлов отдельные фазы сдвинуты на 120°, что даёт в итоге линейное напряжение 380 В.

В большинстве инверторов имеются встроенные стабилизатор напряжения и различные виды защит, отключающие питание при перегрузке, коротком замыкании или повышенном входном напряжении.

Как делается преобразователь из 220в в 380 самостоятельно с помощью трансформатора

Преобразователь энергии – одно из самых распространенных устройств, которое может применяться как новичками, так и опытными мастерами. При помощи трансформаторов можно добиться любого напряжения в пределах допустимого ресурса устройства, в том числе и 380 Вольт. Что касается использования конденсатора для накопления энергии, то его необходимость всегда остаётся на усмотрение самого потребителя.

Вам это будет интересно Особенности статического электричества

Для того, чтобы обеспечить стабильное электропитание на трёх фазах, следует использовать специальный трёхфазный трансформатор. Основная функция агрегата, помимо изменения напряжения, – это преобразование однофазного тока в трехфазный. Подобные приборы в ассортименте представлены в большинстве магазинах электротехники.

Катушки преобразователя напряжения скреплены треугольным зажимом. Напряжение будет подаваться на обе первичные катушки напрямую, а на последнюю с помощью накопительного устройства. Конденсатор должен выбираться исходя из 7 мкФ, которые приходятся на каждые 100 Ватт мощности.

Процесс работы без конденсатора

Внимание! Важно, чтобы минимальная заводская мощность прибора была не менее 400 Ватт. Кроме того, следует учесть, что подобные устройства запрещено переводить в рабочий режим без нагрузки.

Если подобное случается, то требуемое напряжение будет достигнуто, но мощность электромотора при этом будет понижена, а коэффициент полезного действия, в свою очередь, начнёт резко стремиться к нулю.

Метод использования трех фаз

Ещё один способ получения трёхфазного напряжения — это замена вводного кабеля и электросчётчика. В этом случае однофазное питание квартиры или частного дома меняется на трёхфазное с подключением дополнительных фаз от подъездного щитка или уличной линии электропередач.

Эту работу допускается выполнять только после согласования с электрокомпанией, самовольное подключение считается хищением электроэнергии и влечёт за собой наложение штрафа.

Замену электропитания целесообразно выполнять при установке электроплиты или электроотопления и выполняется для разделения нагрузки по разным фазам и уменьшения потребляемого тока и сечения подводящего кабеля.

Подключение к трёхфазной сети электродвигателей в этом случае будет дополнительным бонусом. Подача питания к одному электродвигателю является финансово невыгодной.

Подключение электродвигателя через конденсатор

Чаще всего вопрос можно ли получить 380 Вольт из 220 задают владельцы небольших трёхфазных двигателей. Такие электромашины можно подключить к сети 220В через два конденсатора — пусковой и рабочий.

Для этого обмотки аппарата необходимо соединить «треугольником». Катушки большинства двигателей подключены по схеме «звезда», при этом все начала обмоток соединены вместе, а к концам присоединяется питающий кабель.

При переключении на схему «треугольник» конец каждой катушки подключается к началу следующей. Эта схема применяется для электромашин мощностью до 5 кВт и приводит к падению мощности и вращающего момента наполовину.

При включении такого двигателя на 220 В к одной из обмоток подключается питание, а параллельно одной из оставшихся присоединяется рабочий конденсатор. Для реверса его необходимо подключить к другой обмотке.

Ёмкость этого конденсатора рассчитывается по формуле:

Сраб(мкФ)=70*Рдвиг(кВт)

Эти элементы необходимо использовать только предназначенные для работы в сети переменного тока. На время пуска электромашины параллельно рабочему конденсатору кратковременно подключается пусковой:

Спус=(2-3)Сраб

Применение трёхфазного трансформатора

В том случае, если из электродвигателя выходить только три вывода, переключить обмотки в «треугольник» без разборки невозможно, а при схеме «звезда» слишком велики потери мощности. В этом случае для получения напряжения 380 вольт используется повышающий трёхфазный трансформатор или автотрансформатор.

При этом к двум клеммам первичной обмотки однофазное питание подаётся напрямую, а к третьей через конденсатор. Его параметры рассчитываются аналогично включению в однофазную сеть трёхфазной электромашины.

Такая схема применяется достаточно редко из-за необходимости использовать дополнительное устройство.

Возможно ли сделать из 220В 380В

На различных промышленных предприятиях или в помещениях со специальным функционалом генераторы выдают в основном трёхфазный ток, что позволяет увеличить его напряжение в несколько сотен раз при использовании особого оборудования. По установкам ДЭП энергия подаётся потребителям, но перед этим она должна попасть на силовой трансформатор, который увеличит напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции энергия будет перемещаться на потребительскую линию.

Подключение двигателя

На трех фазах ток передается таким образом, что его частички движутся по перпендикулярным траекториям. Внутри проводника величина напряжения 380 Вольт, а между фазами — 220 Вольт, что является нормальным показателем для жилых помещений. Учитывая, что подавляющее большинство квартир электрифицируются по однофазной схеме, две недостающие фазы можно завести в помещение с ближайшего распределительного щита.

Внимание! На сегодняшний день на рынке доступно множество преобразователей, способных повысить мощность электрического тока. Но при работе с ними необходимо придерживаться определённых правил безопасности.

Многих обывателей, не изучавших особенности преобразования электрического тока, волнует вопрос, как из 380 вольт получить 220 вольт и наоборот, какие типы переходников необходимо при этом использовать? Cовременный рынок электротехники предлагает массу устройств для преобразования напряжения. В зависимости от мощности подключаемого оборудования, каждый потребитель может выбрать как простой бытовой инвертор, так и высокотехнологичную промышленную установку.

Вам это будет интересно Как рассчитать заземление

Электродвигатель в качестве генератора

Кроме разного способа преобразований есть ещё один метод, как из 220 Вольт сделать 380. Это получение такого питания по системе двигатель-генератор.

При этом в качестве двигателя используется однофазная машина, например, от стиральной машины или пылесоса, а в качестве генератора необходимо установить синхронный генератор или двигатель. Вместо синхронной машины можно использовать асинхронную, но для этого в роторе необходимо разместить постоянные магниты большой мощности.

Такой способ реализовать достаточно сложно из-за трудности согласования скорости вращения электромашин и невозможности регулировки выходного напряжения.

На практике намного проще взять готовый дизельный или бензиновый генератор, предназначенный для резервного питания при отключении электроэнергии, а при наличии такого аппарата с неисправным двигателем его просто заменить новым или отремонтировать.