将三相用电器连接到单相网络。方案、说明

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文章评论

在业余无线电文献 [1...5] 中，将三相消费者连接到单相网络的问题一再提出。文章的作者指出了所描述方法的缺点：

- 损失50%的标称功率；

- 并非所有品牌的电动机在由单相网络供电时都能正常启动；

- 需要使用两个容器（启动和工作）；

- 逐步调整不同操作模式下的容量等级；

- 当轴上的负载发生变化时需要改变电容额定值；

- 在空闲时，流过电机绕组的电流比额定电流多 40%；

- 额外的“花里胡哨”来自动关闭启动电容器以及用电解电容器替换纸电容器时。

我建议将三相消费者连接到单相网络的另一种选择。

如果查看三相电压图，您可以看到每条曲线相对于另一条曲线移动了周期的 1/3（图 1）。

将三相用电设备连接到单相网络
Ris.1

电源频率为 50 Hz，因此周期 T 为 20 ms。因此，周期的 1/3 是 6,666 ... ms。令图 1 中的 Ua 为 220 V、50 Hz 的单相正弦电压。将 Ua 通过延迟电路 6,666 ... ms，我们得到电压 Uv 偏移了周期的 1/3，幅度和频率与 Ua 相等。通过类似的延迟电路“通过”电压 Uv，我们得到电压 Uс 相对于电压 Uv 偏移了周期的 1/3。

这种装置的示意图如图2所示。

图2（点击放大）

该装置由电源和 T1 变压器上的正极性脉冲发生器组成。电源包括变压器T1的绕组II、整流桥VD1...VD4和稳压器DA1。脉冲发生器安装在变压器T1的绕组III、电阻R1和二极管VD5、VD6上的整流器上。齐纳二极管 VD7 保护 DD1.1 元件的输入免受超过 12 V 的意外过压。一个矩形脉冲整形器组装在 DD1.1 元件上。您也可以使用比较器，在 [6] 中有详细描述。在整形器 DD1.1 的输出端有频率为 50 Hz 的正极性矩形脉冲。

假设这些是电压脉冲 Ua（图 1）。来自元件 DD1.1 的输出“A”的脉冲被馈送到组装在元件 DD2.1、DD2.2 上的延迟电路的输入端。 R2，C3。在元件 DD2.2 的输出端，出现相对于脉冲“A”延迟 1/3 周期的脉冲，即“B”冲动。脉冲“B”被馈送到元件 DD2.3、DD2.4、R3、C4 上的第二延迟电路的输入端，在其输出端（元件 DD2.4）有对应于图 1 中电压 Uc 的脉冲. 1，相对于“Uv”偏移了周期的 3/6,666。脉冲“A”、“B”、“C”，相互偏移 1 ... ms，到达关键级 VT1、VS 2；分别为VT2、VS3和VT3、VS1。从按键（三端双向可控硅开关 VS3 ... VS50）的输出端，向变压器 T2 ... T4 的绕组提供频率为 1 Hz 的脉冲电压。从变压器的输出绕组中，我们获得了正弦电压，其中一个相对于另一个偏移了周期的 3/120 或 XNUMX°，即三相电压。

电路的细节和调整。矩形脉冲的整形器可以根据任何已知的方案来制作。您可以使用 KTs1 电桥代替二极管 VD4...VD405。三端双向可控硅开关VS1...VS3被晶闸管KU202取代，因为向其输入提供恒定电压。 RC电路R2、C3和R3、C4的时间常数t使用公式T=1,4RC计算。取电容C3、C4的电容值为0,01μF，则电阻R2、R3的阻值为476,186k，此时时间常数t为6,666604ms，几乎等于偏移1/3 周期。为了更精确地调节m个RC电路，电阻R2、R3由串联的恒定电阻和微调电阻组成，总阻值约为510k。微调电阻调节m个RC电路，控制变压器T2输出处的相移... T4 带有相位计，使移位相位尽可能接近 120°。

在转换三相电流时，使用三个单相或特殊的三相变压器，其铁芯为三个短路棒的形式。各个变压器的连接图（图 3）对应于星形/星形连接。这种连接如图 3 [7] 所示。

将三相用电设备连接到单相网络
Ris.3

变压器 T 1（图 2）- 工厂。绕组电压：II - 高达 30 V（DA1 中的 Umax）； III-12 V. T2...T4 - 升压。 “+U2”输入提供绕组 T2...T4 设计的标准电压，即Uii=12V 时为 12V，Uii=24V 时为 24V，等等。变压器 T2...T4 - 准备好适当的电流和电压或自制。

文学

单相网络中的三相电动机。 - 业余无线电爱好者，1992 年，第 12 期，C.20。
Smirnov K. 关于三相电动机在单相网络中的运行。 - 业余无线电，1993 年，第 6 期，第 27 页。
Kukharenko A. 单相网络中的三相电机。 - 业余无线电，1996，N2，P.28； 1996 年，第 3 期，第 27 页。
Novik A. 交流电路中的极性电容器。业余无线电，1996年，第9期。 C.17。
Egovkin V. 用于启动氧化物电容器的二极管的选择。 - 业余无线电爱好者，1997 年，第 7 期，S.12。
伊林 A.G. 交流稳压器。 - 业余无线电爱好者，1997 年，第 8 期，C.25。
沃罗比约夫 A.V. 电气工程和施工过程的电气设备。 - M.：出版社“ASV”，1995 年。
金金 G.G. 无线电工程手册。 - GEI，1948 年。

作者：A. Ilyin，圣彼得堡；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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