Три фазы с трех однофазных генераторов

Чем отличается трехфазный генератор от однофазного?

Особенности трехфазных генераторов

Чтобы ответить на вопрос в заголовке статьи заглянем для наглядности в курс физики и посмотрим чем отличается однофазный ток от трехфазного.

Небольшой экскурс в физику

Однофазное напряжение

Все мы знаем розетки в квартире, них имеется напряжение 220 Вольт. Мы знаем, что к розетке можно подключить любой электроприбор. И мы знаем, что классическая вилка в розетке имеет 2 контакта.

Один из проводов называется нулевым, второй – фазным. На нулевом проводе всегда нулевой потенциал напряжения и он заземляется на подстанции. На фазном проводе (относительно нулевого) течет переменное напряжение, которое имеет синусоидальный вид: синусоида амплитуды поднимается до величины +220 Вольт, а потом опускается до величины –220 Вольт. Частота повторений колебаний – 50 Гц (т.е. 50 раз в секунду меняется синусоида).

Трехфазное напряжение

С трехфазным напряжением несколько сложнее. Возможно, вы не представляете себе, что это такое, поскольку обычный человек практически не сталкивается с таковым. Трехфазный ток используется в основном в производственных нуждах, для подключения мощных агрегатов, но, например, некоторые специфические приборы, используемые при строительстве или бытовые (такие как 3-фазная электроплита или 3-фазный компрессор), также могут запитываться от трехфазной сети.

Один из проводов называется нулевым, остальные три – фазными. На нулевом проводе у нас нулевой потенциал (провод заземлен). Каждый из трех фазный провод (вместе с нулевым) образует пару, и в этой паре проводов мы увидим такую же картину, что происходит с однофазным напряжением – та же синусоида, те же частота колебаний. Таким образом у нас получается система из трех однофазных токов связанных в единое целое (нулевым проводником). Но в каждой паре проводов синусоида напряжения сдвинута по времени на 1/3 (на 120 градусов) относительно любой другой пары. Такое смещение еще называют сдвигом по фазе. Это хорошо иллюстрирует картинка, где синусоиды каждой фазы наложены друг на друга.

Надеемся, теперь вы поняли принципиальную разницу между однофазным и трехфазным током.

Теперь перейдем к генераторам…

В чем же отличие между однофазным и трехфазным генератором?

Однофазные генераторы

Однофазные генераторы используются для питания только однофазных приборов и оборудования, которые для своей работы нуждаются в напряжении 220 Вольт. Это как раз все бытовые приборы и инструменты, которые окружают нас в быту. На приборной панели таких генераторов имеется одна или несколько розеток на 220 Вольт.

Все однофазные генераторы оснащены розетками на 220 Вольт / 16А, которые используются для подключения обычных приборов. Некоторые генераторы оснащены силовыми розетками 220 Вольт / 32А для подключения мощных потребителей (см. фото).

В подавляющем большинстве случаев для пользования в быту вам подойдет однофазный генератор (если вы не планируете подсоединять каких-либо трехфазных потребителей).

Трехфазные генераторы

Трехфазные генераторы могут быть использованы для питания как трехфазных, с напряжением питания 380 Вольт, так и однофазных приборов и оборудования. На приборной панели таких генераторов имеются розетки и на 380 Вольт и на 220 Вольт (см. фото). Такие электрогенераторы используются очень широко в промышленных целях, на предприятиях, на стройках и т.д.

Подключение трехфазных генераторов к однофазным потребителям

Казалось бы, как хорошо: можно приобрести трехфазный генератор (с заделом на то, что в будущем возможно понадобиться подключать трехфазных потребителей) и запитывать им, допустим, свой загородный дом. Но не все так просто.

Важным условием подключения однофазных приборов к трехфазному генератору является равномерное распределение нагрузки между тремя фазами, т.е. величины потребляемых мощностей, приходящиеся на каждую из фаз, должны быть приблизительно равны. Разница не должна превышать 25%. Иначе это может привести к такому явлению, как «перекос фаз», что может стать причиной преждевременного выхода электростанции из строя.

Учитывая сложности подключения и контроля за распределением электрической нагрузки, в бытовых условиях и в сетях с энергопотреблением менее 20 кВт использование трехфазных электрогенераторов нецелесообразно. Большинство современных бытовых устройств рассчитано на напряжение 220 Вольт, поэтому, если не планируется расширение сети, однофазные электростанции в полной мере справятся с возложенной на них задачей.

Мощность однофазных и трехфазных генераторов

Если с однофазным генератором все просто, есть выходное напряжение (220 Вольт) и есть мощность, которая соответствует паспорту изделия, то с трехфазными посложнее.

Номинальная мощность трехфазного генератора – это сумма мощностей, развиваемых в каждой фазе. Т.е. три фазы как бы делят общую мощность между собой. Соответственно, мощность, развиваемая в каждой фазе равна 1/3 номинальной мощности устройства, а это значит, что максимальная мощность однофазных потребителей, подключаемых к трехфазному генератору, может составить лишь 1/3 номинальной мощности устройства.

Поясним примером. Возьмем трехфазную электростанцию с номинальной мощностью 6 кВт. Согласно вышесказанному, к ней нельзя будет подключить однофазное оборудование мощностью 6 кВт, но возможно подключить 3-х однофазных потребителей с мощностью по 2 кВт. Причем, важно соблюдать равномерность нагрузки по фазам, не допуская перекоса фаз.

Трехфазные генераторы с полной мощностью по фазам

В ряде случаев к генератору необходимо подключать как трехфазное, так и однофазное мощное оборудование, или однофазное с большими пусковыми токами. Такие задачи обычно возникают на стройке. Раз полноценно пользоваться традиционным трехфазным генератором для подключения однофазных приборов нельзя, то напрашивается вопрос: «Как быть? Покупать два генератора: однофазный и трехфазный?»

Но решение есть – на рынке имеется ряд моделей генераторов, способных обеспечить одинаковую мощность как для одной, так и для трех фаз. Альтернаторы этих моделей способны работать как в одно-, так и в трехфазных режимах без потери выходной мощности. Выбор режима работы осуществляется переключателем на приборной панели.

Т.е., допустим мы имеем трехфазную электростанцию с полной мощностью по фазам номинальной мощностью 6 кВт. И к ней можно будет подключить как трехфазное, так и однофазное оборудование мощностью 6 кВт. Такие генераторы не имеют ограничений по подключению однофазных потребителей, присущим традиционным трехфазным генераторам.

На нашем сайте вы можете ознакомится и приобрести трехфазные генераторы с полной мощностью по фазам:

Возможно подключить 3 однофазных генератора на 3 фазы сети?

С целью увеличения мощности возможно подключить 3 шт однофазных генератора на 3 фазы электроснабжения к дому, при условии установки прерывателя и т.д.

при условии установки прерывателя и т.д

что за прераватель и т.д ?

есть 3 генератора по 6,5 квт и потребляемая мощность около 15квт. питание по 3 фазам 220в, 3 фазного оборудования нет. Если не разделять внутри помещения нули и т.д., возможно к ним подключить дом, путем установки генератора на каждую фазу отдельно и объединения нуля генераторов? сети электроснабжения будут полностью отключаться при работе генераторов.

Alex_123 , Если трехфазного оборудования нет и нагрузка по 3 фазам примерно одинаковая (не более 6,5кВт) — можно.

калямба ,
А если не одинаковая?)
Alex_123 ,
Что значит » с целью увеличения?»
На 6.5 квт генератор не подключите 6.5 квт мощности — реально — меньше.

Есть засада.
В трёх фазной сети по тому проводу что вы называете нулём, течет выравнивающий ток, он всегда меньше чем скалярная сумма токов в трёх фазах. В идеале выравнивающий ток равен нулю.

При замене трех фазного источника на три однофазных, вы получите в том проводе который должен был бы быть нейтралью, полное значение скалярной суммы токов по трём фазам.

Потянет ли ваша проводка такую нагрузку, мы не знаем.

Aтос написал:
Потянет ли ваша проводка такую нагрузку, мы не знаем

Я так понимаю общий нулевой провод только до ввода(вводного автомата), далее распределение по однофазным потребителям с индивидуальным «нулем», если гены подключать за общим вводным автоматом (раньше не получится) — по сути уже в распределение (3 фазы -3 нуля).

Обычно подобное резервирование происходит после счетчика и до распределительного щитка.
Вот тут и засада с нулевым проводом, он один на три фазы.

Завел 2 генератора, путем соединения нулей от разных генераторов померил напряжение, итого около 100в, решил не соединять.

Alex_123 написал:
Завел 2 генератора, путем соединения нулей от разных генераторов померил напряжение, итого около 100в, решил не соединять.

Alex_123 ,
Смело соединяйте один из выводов генератора и садите его на глухозаземлённую нейтраль. Три генератора, подключенные на три разные фазы, будут нормально работать. Только Второй важный момент — обеспечение защиты от встречного включения. Т.е. между генераторами и сетью должен быть реверсивный рубильник, чтобы в принципе невозможно было одновременно подать напряжение в генератора и с основной сети.

Alex_123 написал:
Завел 2 генератора, путем соединения нулей от разных генераторов померил напряжение, итого около 100в, решил не соединять.

Alex_123 , где конкретно измеряли?

Alex_123,
Смело соединяйте один из выводов генератора и садите его на глухозаземлённую нейтраль.

Если выразится очень культурно, то совет вредный.
У однофазных генераторов выполненных по рекомендации МЭК 38-83 нейтраль это средняя точка.
Относительно нейтрали обе линии имеют половину напряжения. Так как ТС пишет что у него 100 вольт возможно это тот самый случай, а может просто симметричный фильтр стоит.

Потому что в трехфазной сети фазы сдвинуты на угол 120 градусов, в случае генераторов — непредсказуемо и случайным образом.

Во-первых, сдвиг фаз на 120 градусов даёт ноль (ну или близко к нему) в нулевом проводе, а при трех генераторах там запросто будет арифметическая сумма трех токов по фазам, что при той же суммарной мощности приведёт к выгоранию нулевого провода или соединений в нем.

Во вторых, напряжение между фазами у вас будет не 400 вольт, а больше, на что не рассчитано оборудование.

Ну и конечно, не дай Бог трехфазную нагрузку типа электродвигателя подключите (ну чисто теоретически).

Тогда уж трехфазный генератор берите.

Проектирование, шеф-монтаж, щиты — [email protected]

Alex_123,
Смело соединяйте один из выводов генератора и садите его на глухозаземлённую нейтраль.

Aтос , относительно корпуса у 90% портативников будет две полуфазы. В этом случае один из выводов цепляется на ГЗН (глухозаземлённая нейтраль).

Во вторых, напряжение между фазами у вас будет не 400 вольт, а больше, на что не рассчитано оборудование.

Ну и конечно, не дай Бог трехфазную нагрузку типа электродвигателя подключите (ну чисто теоретически).

Тогда уж трехфазный генератор берите.

Alexey_Spb , Да, при трёх генераторах там запросто может быть не ноль. И большой ток будет в линии от того щита, где подключены нули генераторов, до точки подключения к ГЗН и в самой ГЗН. Каково сечение нулевой жилы — хороший вопрос. Если больше 10 кв.мм по меди или 16 кв.мм по алюминию — всё нормально. От столба до дома сейчас вешают СИП 16 кв.мм, чего более чем достаточно для пропускания 17 кВт от генераторов.
Напряжение между фазами может быть от 0 до 230+230=460В. Но человек сразу написал, что трёхфазной нагрузки нет, так что межфазное напряжение не имеет значения.
А трёхфазный генератор для дома брать явно не стоит. Несимметрия нагрузки (например, 5-3-1 кВт) будет приводить к отключению генератора или, как минимум, к плаванию напряжения на выходе, если защита плохо отстроена.

Но проще и дешевле купить однофазный генератор на 10 или 15 кВт. Хотя в большинстве случаев на дом с выделенными 15 кВт хватает генератора 5-6 кВт.
Пишите в личку, обсудим цены всех этих вариантов.

Как подключить генератор к трехфазной сети дома?

Как подключить однофазный генератор?
Схема автопереключения
Посредством розетки
Важные правила

Резервный источник электрической энергии никогда не будет лишним в загородном доме в экстренных случаях. Незапланированное и бессрочное или связанное с аварией отключение электроэнергии негативно может отразиться на электрических приборах. И когда ваша отопительная система находится в зависимости от подачи электроэнергии, то в зимнее время имеется опасность остыть жилищу и замерзнуть его владельцу.

Как подключить однофазный генератор?

Вариантов подключения имеется несколько. Первый – это подсоединение агрегата к выделенной для этого группе потребителей.

Подключение напряжения в режиме ручного управления

Второй способ – это применение перекидного переключателя (рубильника) на 3 позиции 1-0-2, иначе говоря, в 1-й позиции питание берется от централизованной (городской) электрической сети, позиция рубильника 0 – электрическая цепь выключена, в позиции 2 – дом подключен к запасному источнику электроэнергии, при таком варианте – это газовый, бензиновый либо дизель-генератор.

Не сильно углубляясь в структуру приборов, заметим только, что устроен перекидной рубильник либо 3-позиционный переключатель довольно несложно и включает в себя стационарные контакты, к которым подсоединяется проводка (потребитель-город-устройство, вырабатывающее электроэнергию), и подвижные контакты, осуществляющие переключение потребителя с централизованной электросети на генератор и назад.

При переключении 3-фазной нагрузки город-потребитель переключатся 3 фазы, иначе говоря, на рубильник поступает 3 городские фазы А-В-С, на потребителя идут эти же 3 фазы.

При переключении потребителя на генератор нам надо сделать таким образом, чтобы на все 3 фазы поступала электроэнергия.

На этот случай надо немножко модифицировать рубильник-переключатель – сделать перемычку между фазами А-В-С со стороны подсоединения прибора, вырабатывающего электроэнергию. Теперь при переключении потребителя на генератор, на все 3 фазы станет идти электроток.

Подключение потребителя через контакторы

Третий способ подключения потребителя к генератору с одной фазой – использование контакторов. При таком варианте используют 2 контактора, один для запитывания потребителя от централизованной сети, 2-й контактор нужен для подсоединения потребителя к запасному источнику электроэнергии – газовому, бензиновому либо дизель-генератору. Такой способ допустим при использовании автоматического включения резервного питания (АВР).

При запитывании потребителя от централизованной сети все 3 фазы, подсоединенные к контактору, идут на потребителя. При подсоединении генератора, как и в варианте с 3-позиционным переключателем, на зажимах контактора в области подсоединения кабеля от генератора нам нужно немножко переделать рубильник-переключатель – поставить перемычку между фазами А-В-С.

При эксплуатации однофазного генератора необходимо принять в расчет, что если имеется 3-фазное оборудование, его требуется отключить от электропитания на время функционирования генератора, поскольку это способно спровоцировать поломку этих устройств.

Подключение трехфазных моделей

Подключение посредством дополнительного распределительного автомата. Схема подсоединения автоматов от электролинии и генератора почти одинаковая, что дает возможность ничего не менять в функционирующей 3-фазной электрической сети. Такой подход к введению в сеть индивидуального дома считается наиболее надежным и обеспечивает эффективную работу подключенного к ней оснащения.

Для его осуществления понадобится предпринять определенные действия.

Выключить вводной автоматический выключатель 380 В, прекратив подачу тока в дом.
Поставить в щитке новый 4-полюсный автомат, выходные клеммы которого сопрягаются кусками проводов с входными клеммами всех линейных устройств.
Выходной кабель генератора с 4 жилами (3 фазы и ноль) подводится к новому автомату, и каждая из них подсоединяется к надлежащей клемме.
Если дальше по схеме инсталлировано устройство защитного отключения, при выполнении коммутаций предусматривается разводка подсоединяемых к нему проводов (каждой из 3 фаз и ноля).

Подключение посредством рубильника

Перекидной рубильник (реверсивный рубильник) является тем же переключателем, только с тремя положениями.

При его использовании шины от генератора подсоединяются к одной группе полюсов, а подводящие провода от линии электропередачи – к другой.

Центральная группа контактов выключателя, провода от которой идут прямо к потребителю, последовательно перебрасываются в сторону ввода от ВВ или к подводке генератора. В средней позиции рубильника весь дом полностью обесточен.

Схема автопереключения

Исключить ручной выбор источника электропитания можно посредством применения схемы автопереключения подключаемой к нему нагрузки. В ее структуру по меньшей мере входят блок управления и 2 контактора (пускатели) с перекрестным подсоединением. Основной из данных устройств, выпускаемый на базе программно-управляемого устройства, полупроводниковых триодов либо аналоговых интегральных микросхем, осуществляет следующие мероприятия:

распознает ситуации с исчезновением электроэнергии в главной питающей линии;
вслед за этим отключает от нее потребителя;
переключает его на 3-фазный генератор.

В ходе функционирования блока, распознающего прекращение централизованного снабжения энергией, сформировывается импульс тока большой длительности, поступающий на исполнительный прибор (катушку пускателя). Это ведет к автопереключению коммутатора в рабочий режим от генератора. В случае возобновления централизованного питания другой управляющий импульс переключает систему в первоначальное состояние.

Посредством розетки

Для подключения генератора к электросети дома посредством розетки понадобится тщательно изучить особенности использования данного способа. Вопреки своей простоте и удобству подключения такой способ обладает множеством негативных моментов, проявляющихся в следующем:

потребность беспрестанно смотреть за тем, чтобы вводной автоматический выключатель был отключен;
необходимость в покупке специализированной 4-полюсной розетки, предназначенной для больших токов;
лимит по подключаемой к агрегату нагрузке.

Метод подключения посредством розетки считается наихудшим из числа всех допустимых.

Важные правила

Соблюдение нижеперечисленных правил оградит от замыканий, травм и других проблем.

Если генератор располагается в жилище, то качественная вентиляция – первое, что необходимо сделать. Если же агрегат имеет большую мощность, то его необходимо определять во двор.
Желательно укрыть генератор от негативного влияния погоды, например, атмосферных осадков и повышенной влажности.
При фиксации контактов не оставляйте голые части проводки.
Агрегаты на горючем не должны располагаться близко с большими температурами.
Пролитое горючее тщательным образом вытирают. Перед заправкой генератора отключайте его.
Опасайтесь контактов с функционирующим агрегатом. Не приближайтесь в развивающейся одежде, поскольку внутренний вентилятор способен затягивать материю, клеенку и тому подобное.
Заземление должно быть в обязательном порядке для бензогенераторов и дизель-генераторов.

И еще. Вы должны не забывать о главных вещах: без знаний, как подключать, и без опыта, не беритесь за монтаж и придерживайтесь техники безопасности, чтобы исключить негативные последствия. Доверьтесь специалистам.

Как подключить генератор к дому смотрите далее.

Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть

Рассмотрим ключевые моменты подключения однофазного генератора в трехфазную сеть. Недавно на форуме была создана данная тема, и я решил дать более развернутый ответ, а также обсудить этот вопрос на блоге, поскольку на форум многие читатели не заходят.

Подключение однофазного генератора актуально для частных домов, коттеджей, которые хотят иметь у себя независимый источник питания.

Многие дома повышенной комфортности (коттеджи) имеют трехфазный ввод из-за большой потребляемой мощности. Здесь может встать вопрос: а какой нужен генератор? Напрашивается трехфазный генератор необходимой мощности.

Генератор для частного дома

А действительно ли нужен трехфазный генератор?

На этот ответ я однозначно не отвечу, однако, предполагаю, что однофазный генератор будет дешевле трехфазного.

Чем плох трехфазный ввод, я уже рассказывал. Основная проблема – очень трудно добиться равномерного распределения по фазам. Возможно, генератор не очень хорошо переносит такие режимы работы, когда постоянно будет перекос фаз.

А как же наш трехфазный щит переделать в однофазный?

Все очень просто. Схема автоматического включения однофазного генератора в трехфазную сеть:

Схема подключения однофазного ДГ в трехфазную сеть

Для этого нам понадобятся всего 2 контатора, не считая вспомогательных элементов.

В нормальном режиме потребители подключены к трехфазной сети через контактор КМ1. В случае отключения основного питания происходит запуск генератора. Запуск можно сделать используя дополнительный контакт контактора КМ1. Контактор КМ1 отключается, а контактор КМ2 включается и объединяет 3 фазу в одну.

Если вам не требуется автоматический запуск генератора, то вместо данного АВР можно применить, например, кулачковый переключатель на соответствующую мощность. Схема соединения – аналогично КМ2. Здесь мы должны использовать либо два ручных переключателя, либо 1 переключатель, а питающую сеть отключать вводным автоматическим выключателем.

Какое решение предпочтительнее? Выбор за вами.

Также советую пересмотреть мои старые статьи:

Советую почитать:

комментариев 18 “Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть”

«При этом не стоит забывать, что мощность однофазного генератора будет не менее чем в 2 раз больше трехфазного.»

Про сечение нуля не написали.

Не понял вопрос про мощность.

Сечение нуля — не менее сечения фазного провода. Например, ВВГ-3×16.

Почему мощность однофазного генератора будет как минимум в 2 раза больше трехфазного?

По поводу нуля. Какой кабель проложить от АВР до распределительного щита при трехфазном вводе с мощностью 15 кВт. Дизель допустим аварийный на 15 кВт.

Дизель однофазный соответственно.

Рассчитываете ток, подбираете автомат,а потом выбираете сечение кабеля. На 15кВА — ВВГ-3×16

а как тогда в трехфазном режиме от сети будет питание?

Питающий кабель от трехфазной сети будет свой, например СИП4-4×16 или СИП4-4×25.

от опоры до АВР и от дизеля до АВР все и так понятно. Какой кабель класт от АВР до РЩ?И почему мощность однофазного генератора больше мощности трехфазного в 2+ раза?

После АВР у вас будут групповые линии. Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Когда вы переведете все ЭП на одну фазу, должен снизиться общий Кс, следовательно мощность однофазного генератора будет Pantryk :

Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Если АВР встраивать в щит с групповыми аппаратами, то да, будут сразу аппараты. А если АВР это отдешьная конструкция. В нее входит два кабеля (один от дизеля и один от опоры) и один выходит к щиту с групповыми аппаратами. Вот я про ноль такого кабеля и говорю. Или например у меня двухэтажный особняк и выделенная мощность 30 кВт, и дизель я ставлю те же 15 кВт. При этом у меня есть распределительный щит для второго этажа. Он трехфазный. К нему идет кабель 5×4. А теперь мы пускаем во все фазы синфазное напряжение. Что будет с нулем? В частном случае с одним вводно-распределительным щитом ничего страшного не будет т.к. сечение шин вполне достаточно. Но в общем случае применения однофазного генератора в трехфазной сети стоит обращать внимание на сечение нуля в трехфазных кабелях и группах.

Я же детально не рассматривал все нюансы, не привязывался к конкретному объекту. Всегда нужно смотреть какие токи у нас будут и в зависимости от них выбирать автоматы и сечения кабелей.

Если у вас есть проект, можем обсудить более детально на форуме.

Если в моем загородном доме трехфазный ввод, мне нужен трехфазный генератор?

Наличие 3-фазной разводки не является основополагающей причиной для установки трехфазного электрогенератора. Более того, если в помещении, нуждающемся в автономном источнике электроснабжения, нет трехфазного электрооборудования (а также если его установка не планируется в будущем), более целесообразным будет использование именно однофазного генератора. Такое решение оправдано как с экономической точки зрения, так и с позиции более простого подключения и удобного распределение электрических фаз.

Для многих людей характерно заблуждение, согласно которому наличие трехфазной сети обеспечивает большую мощность. А значит, имеется возможность одновременно использовать больше бытовых приборов. На самом деле это не соответствует действительности. Можно только отметить, что при прокладке трехфазной сети допускается использование вводного кабеля с меньшим сечением. Это объясняется тем, что мощность будет распределяться по трем фазам, а значит, по одной фазе нагрузка будет меньше. Однако нельзя сказать, что это настолько важное преимущество, ради которого стоит приобретать дорогостоящий трехфазный генератор.

Дело в том, что помимо увеличения стоимости, трехфазные модели электрогенераторов требуют более сложной системы разводки – вся потребляемая нагрузка должна быть равномерно распределена между тремя фазами, не превышая 1/3 номинальной мощности устройства на каждой из них. Кроме того, величины этой нагрузки не должны отличаться между собой более чем на 20%. В противном случае это вызовет «перекос фаз» и выход генератора из строя. Это сложнейший и очень важный момент – не допустить «перекоса фаз». Практически невозможно добиться того, чтобы нагрузка по всем фазам была равномерной. Именно сложность равномерной загрузки фаз и является главной причиной, почему использование трехфазных электрогенераторов не только нежелательно, но и крайне не рекомендуется на объектах с энергопотреблением до 20 кВт. Даже при 3-фазном вводе установка однофазного генератора и трехфазной автоматики способна полностью решить проблему электроснабжения.

В случае если какие-либо из обслуживаемых электроприборов нуждаются в напряжении 380 В, установка трехфазного генератора является единственно возможным и верным решением.

Стоит отметить, что трехфазное оборудование в частном доме встречается очень редко. Это могут быть тены в сауне, двигатели старого образца на хозяйственных установках. Исходя из того, что в доме предусмотрен трехфазный ввод, возможны два варианта. Первый – когда вся сеть, несмотря на ввод трехфазного питания, рассчитана на потребителей с напряжением в 220В. В такой ситуации можно установить однофазный генератор, подключив его на линию с наиболее важными потребителями – климатическими системами, системой наблюдения и сигнализации, освещения.

При таком решении на объекте устанавливается однофазная станция в комплекте с трехфазным АВР (автоматическим вводом резерва). Блок АВР постоянно осуществляет контроль состояния каждой фазы (линии электропитания в частном доме). В ситуации, когда на одной из фаз пропадает напряжение, нагрузка переключается на генератор. При этом блок АВР предварительно запустит станцию и выведет ее на рабочий режим. Поскольку в доме все потребители рассчитаны на 220В, все фазы могут соединяться между АВР и генерирующей установкой. Такая схема исключает возможность короткого замыкания, а генератор может питать все три фазы одновременно.

Этот вариант подключения однофазного генератора в трехфазную разводку частного дома является наиболее выгодным и удобным, поскольку нет необходимости в прокладке новой системы электроснабжения, а также отсутствуют проблемы с равномерностью распределения нагрузки, характерные для трехфазных генераторов. Решение намного сложней, если в доме все-таки имеются потребители не только на 220В, но и на 380В. В таком случае есть два решения – установка двух генераторов (однофазного и трехфазного), либо одного трехфазного, но с продуманным распределением потребителей на три группы, равные между собой по мощности.

Как из 220 Вольт сделать 380 В?

Почти все бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Мы, не задумываясь, включаем их в розетку и наслаждаемся работой устройств. Но иногда требуется подключить асинхронный двигатель, рассчитанный на 380 В. Для его запуска можно использовать специальную схему, которая позволяет подключать электромотор к однофазной сети, но при этом придётся смириться с потерей мощности. Можно ли однофазную сеть превратить в трехфазную и как из 220 Вольт сделать 380?

Оказывается, такая возможность есть. Существует несколько способов получить 380 В из однофазной сети. Ниже мы покажем, как это сделать, но для начала разберёмся в том, чем отличается однофазная сеть от трёхфазной.

Теория

На промышленных электростанциях генераторы вырабатывают трёхфазный ток, и повышают его напряжение до десятков и даже сотен киловольт. По линиям электропередач электричество поставляется потребителям. Но перед этим ток поступает на силовой трансформатор, который понижает напряжение до 380 В. Из распределительной подстанции электроэнергия поступает в потребительскую сеть.

В трёхфазной сети ток подаётся таким образом, что все три сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Напряжение между фазами составляет 380 В, а между фазой и нейтралью 220 В (см.рис. 1). Именно это напряжение подаётся в каждую квартиру.

Рис. 1. Структура трёхфазного тока

Так как нашей целью является получение 380 В именно из однофазной сети, то перейдём к способам преобразования 220 В на 380.

Способы получения 380 Вольт из 220

Рассмотрим основные способы преобразования 220 вольт в полноценный трёхфазный ток, напряжением 380 В:

с помощью электронного преобразователя напряжения;
путём применения трансформатора;
использованием трёх фаз;
используя трёхфазный двигатель в качестве генератора;
пользуясь конденсаторной схемой.

Преобразователь напряжения

Самый простой и надёжный способ преобразовать 220 В в 380 – купить электронный преобразователь напряжения. (см. рис. 2). Этот прибор часто называют инвертором. Гаджет прост в управлении и генерирует качественный трёхфазный ток. Правда, мощность инверторов не слишком большая, но её, как правило, хватает для большинства трёхфазных бытовых приборов.

Рис. 2. Преобразователь напряжения

Преобразователь хорош ещё и тем, что у него есть встроенная функция защиты от перегрузок и КЗ. А это значит, что электромотор не перегреется и не выйдет из строя в результате КЗ.

Высокое качество тока достигается благодаря принципу работы устройства. Инвертор сначала выпрямляет переменный однофазный ток, а затем генерирует трёхфазное напряжение с заданной частотой и со стандартным сдвигом фаз. При этом количество фаз может быть и больше чем 3 (с соответствующим углом сдвига).

Используя трансформатор

С помощью повышающего трансформатора можно получить какое угодно напряжение, в том числе и 380 В. Однако, если вас интересует трёхфазное напряжение, то необходим специальный трёхфазный трансформатор. преобразующий однофазный ток в трёхфазный. Такие трансформаторы есть в продаже.

Обмотки трансформатора соединены звездой или треугольником. Напряжение однофазной сети подаётся на две первичные обмотки напрямую, а на третью – через конденсатор. При этом ёмкость конденсатора подбирается из расчёта 7 мкФ на каждые 100 Вт мощности.

Обратите внимание на то, что номинальное напряжение конденсатора не должно быть ниже 400 В. Такое устройство нельзя включать без нагрузки.

Хоть мы и получим таким способом необходимые 380 В, всё равно будет наблюдаться снижение мощности электромотора (если вы планируете подключать его к трансформатору). Соответственно КПД двигателя тоже упадёт.

Использование 3-х фаз

Если вы проживаете в многоквартирном доме, то к нему уже подведено 3 фазы, которые с целью оптимального распределения нагрузок разведены по отдельным квартирам. На каждом этаже стоят распределительные щиты, откуда можно завести в квартиру недостающие две фазы. Но для этого потребуется разрешение.

При желании вы можете получить разрешение у энергоснабжающей компании или согласовать с Энергонадзором обустройство трёхфазного питания в вашей квартире. При этом потребуется установить трёхфазный счётчик электроэнергии.

Использование электродвигателя

Вы наверно знаете, что ротор обычного трёхфазного двигателя после запуска продолжает вращаться после отключения одной фазы. Оказывается, что между выводом отключенной обмотки и задействованными выводами имеется ЭДС.

Сдвиг фаз между обмотками статора зависит только от их расположения. В трёхфазном двигателе эти катушки расположены под углом 120º, а значит они обеспечивают такой же угол сдвига фаз. Это обстоятельство наталкивает на мысль, что асинхронный трёхфазный двигатель можно использовать для получения 380 вольт от обычной однофазной сети. Простая схема подключения электромотора изображена на рисунке 3. Конденсатор на схеме нужен только для запуска двигателя. После запуска его можно отключить. Конденсатор берём типа МБГО, МБГП, МБГТ или К42-4, рабочее напряжение которого должно быть не менее 600 В. Можно применить конденсатор К42-19, с рабочим напряжением минимум 250 В.

Пример подключения фазосдвигающего конденсатора см. на рис. 3.

Рис. 3. Подключение пускового конденсатора

Параметры конденсатора подбираем в зависимости от мощности мотора. Заметим, что параметры фазосдвигающего конденсатора на качество генерируемого тока не влияют. Нагрузку подключаем к обмоткам статора, согласно схеме, показанной на рис. 4.

Рис. 4. Трёхфазный ток от электромотора

Скорость вращения ротора почти не зависит от напряжения однофазной сети, так что её можно считать постоянной. Это значит, что частота трёхфазного тока при номинальных нагрузках изменяться не будет.

Следует иметь в виду то, что мощность трёхфазного двигателя, работающего от однофазной сети, падает. Соответственно, номинальная мощность трёхфазной нагрузки будет, примерно, на треть ниже, от той, которая заявлена в паспорте электромотора.

Электродвигатель в качестве генератора

Ещё один способ, позволяющий из 220 В получить 380, это создание системы двигатель-генератор. В качестве двигателя можно взять любой электромотор, работающий от сети 220 В, а в качестве генератора – доработанный трёхфазный асинхронный двигатель (схему установки смотрите на рис. 5).

Сразу заметим, что эффективность такой установки под вопросом, но получить таким способом требуемое напряжение 380 В можно. В данной схеме требуется обеспечить такую частоту вращения ротора, чтобы генератор выдавал ток с частотой, равной 50 Гц. Для этого необходимо вращать вал с угловой скоростью 1500 об/мин.

Рис. 5. Трёхфазный двигатель в качестве генератора

В домашних условиях в качестве привода можно использовать однофазный мотор от стиральной машины или другой бытовой техники. Важно только обеспечить требуемую угловую скорость вращения ротора.

Поскольку вращение вала электродвигателей работающих, например, в стиральной машине составляет около 12 – 20 тыс. об./мин., то необходимо использовать шкивы, диаметры которых соотносятся как 1 к 10. То есть, чтобы обеспечить вращение ротора генератора со скоростью 1500 об/мин. можно взять шкив, который уже смонтирован на электромоторе от пралки, а на вал трёхфазного двигателя надеть шкив, диаметром в 10 раз больше.

Выводы

Получить 380 вольт от сети 220 В возможно несколькими способами. Самым эффективным является способ применения электронного инвертора:

стабильные параметры тока;
безопасная эксплуатация;
обеспечение заявленной выходной мощности;
компактность установки.

Все выше перечисленные способы преобразования 220 Вольт в 380 работают, поэтому имеют право на существование. Но надо быть готовым к потере мощности и к трудностям по достижению других параметров тока, включая его частотные характеристики.