Схема из одной три фазы: Трехфазный асинхронный двигатель — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Схема подключения реле контроля напряжения трёх фаз | Публикации

Доброго времени суток, с вами инженер Рик. В этой статье я хочу рассказать о важном устройстве защиты электрических сетей — реле контроля фаз. Понятным языком объясню, что это за прибор, как он работает, где применяется.

Что такое реле контроля фаз

Представленное устройство предназначено для работы с трехфазными сетями. Поэтому реле контроля фазы преимущественно используется для защиты дорогого, мощного промышленного оборудования, поломка которого может привести со значительным финансовым потерям или полной остановке производства.

Реле контроля фаз предупреждает возможные неисправности работающего оборудования, которые могут быть вызваны скачками или провалами напряжения.

Реле контроля фаз

Стоит обратить внимание, что рассматриваемый мною прибор необходим не только на заводах, но и обычным бытовым потребителям. Например, для защиты электрических плит, котлов, мощных климатических систем и другого оборудования, работающего от трехфазной сети.

Принцип работы

Как инженер с большим опытом, хочу предупредить, чтобы купить реле контроля 3 фаз — это та еще задача. А все потому, что в зависимости от конкретной модели, они отличаются набором функций. Некоторые устройства поддерживают возможность настройки срабатывания при линейном повышении напряжения или неправильном чередовании фаз. Другие способны только улавливать резкие изменения в четко заданных параметрах.

Важно! Реле контроля фаз не может работать как самостоятельный прибор, который улавливает отклонения параметров электрического тока и отсекает подключенное оборудование от сети. Оно может работать только в связке с контактором, на который, в зависимости от ситуации, реле подает сигнал на включение или отключение потребителей.

Функции

В зависимости от модели представленный тип реле может выполнять следующие виды контроля:

Напряжения
Устройство отправляет команду контактору на отключение, если значение входящего напряжения превышает заданные параметры
Чередование фаз
Выключение подачи осуществляется, когда наблюдается слипание фаз или их неправильное расположение относительно питаемого устройства.
Пропадание фазы
Отключение выполняется, если на одной из фаз нет подачи напряжения.
Перекос фазы
Отправляется сигнал отключения, если в сети имеют место быть фазные или линейные изменения.

Примером реле контроля фаз, который имеет максимальный функционал, служит РКФ-МО5.

Преимущества и отличия реле контроля фаз от реле напряжения

На первый взгляд может показаться, что оба типа реле выполняют те же функции. Однако если разобраться с функциями реле напряжения, становятся видны существенные отличия в этих устройствах.

К основным преимуществам реле контроля фаз отнесу:

прибор не подвержен воздействию ЭДС сети и работает исключительно исходя из значений тока;
обладает возможностями защиты питаемого оборудования, например, обмотки электродвигателя;
контроль выполняется за несколькими параметрами сети, а не одним, как у реле напряжения.

Кроме этого, реле контроля фаза способно улавливать обратную ЭДС. Последняя возникает в ситуациях, когда на подаче пропадает одна из 3 фаз, при этом двух оставшихся хватает для работы электродвигателя. Реле отключает подачу тока еще до момента, когда ЭДС может нанести вред электрическому оборудованию.

Кейсы использования реле контроля фаз

На примере двух реле контроля фаз РКФ-МО8 и РКФ-МО5 объясню типовые схемы использования этих устройств.

Подключение РКФ-МО8

Представленная модель реле переназначена для контроля сопротивления обмотки электродвигателя. Для реализации этой функции в устройстве предусмотрена отдельная клемма, которая предназначена для соединения прибора с одной из фаз после контактора. Три оставшиеся необходимы для подключения к сети перед контактором.

В ситуациях, когда параметры подаваемого тока из сети в норме, но на самой обмотке сопротивление менее 500 кОм, реле будет выключенным и подача питания не будет осуществляться. Если значение сопротивления обмотки будет более 500 кОм, прибор переходит в режим анализа всех параметров подаваемого тока, и в случае их отклонения — подает сигнал на отключение работающего оборудования от сети. Отключение при падении напряжения выполняется не сразу, а спустя время, которое задано пользователем.

Подключение РКФ-МО5

Модель РКФ-МО5 отличается от предыдущей тем, что работает без необходимости выполнения подключения контролируемой сети. Для нормального функционирования устройства достаточно соединения с трехфазной сетью перед контактором. Подключение к последнему осуществляется посредством шести клемм под номерами 11, 12, 14, 21, 22 и 24.

Схема подключения

Для установки верхнего и нижнего порогов срабатывания в РКФ-МО5 предусмотрены два переключателя. Значения устанавливаются в процентном соотношении. Кроме этого, имеется переключатель, отвечающий за задержку на срабатывание.

Нюансы при выборе

Чтобы подобрать оптимальную модель реле контроля фраз, инженер Рик советует обратить внимание на эти параметры:

показатели подающего напряжения;
значение снижения и контроля напряжения;
возможность настройки времени задержки срабатывания;
время срабатывания;
количество коммуникационных клемм;
показатель номинальной мощности.

Важно! Кроме технических характеристик, обратите внимание на форм-фактор корпуса устройства. Оптимальным вариантом будет возможность его установки на стандартную DIN-рейку.

ТРИ ФАЗЫ — БЕЗ ПОТЕРИ МОЩНОСТИ

С.БИРЮКОВ, г. Москва

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя. Существующие же тринисторные «фазосдвигающие» устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.
Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1. Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору «помогает» дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке.
При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°. На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви.

Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.
К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°. Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°. При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл. Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф.

В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки. Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1. емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.
Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°. На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный , равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.
Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить.

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис 4.
Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную и реактивную . В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1 получаем следующие значения этих токов .

При чисто активной нагрузке формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл. На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от , рассчитанные по этим формулам Для( /2=0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен а ток дросселя L1 вдвое меньше. Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений , равных 0,85 0,9.

В табл. 2 приведены значения токов Ie1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение .
Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2 1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.
Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′) Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток Сопоставление данных табл 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока. Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора. Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров [1, 2] и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся. Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем. Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис 1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл 1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А. Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2.. 3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт [З]. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя. К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

Сам делал для движка на 1 квт. все отлично работает, никаких проблем. Дерзайте.

(прислал Н.Куц)

Разница между однофазным и трехфазным блоком питания

В этом уроке мы узнаем разницу между однофазным и трехфазным блоком питания переменного тока. Мы увидим несколько основ однофазных и трехфазных систем, преимущества и недостатки, а также некоторые ключевые различия между однофазными и трехфазными источниками питания.

[адсенс1]

Описание

Введение

Почти 90% электроэнергии, которую мы используем в повседневной жизни, поступает от переменного источника. Будь то наша бытовая техника, офисное оборудование или промышленные машины, мы используем источник переменного тока для питания этих устройств.

Если вы новичок, то переменный ток или просто переменный ток — это вид электроэнергии, в котором электрический ток периодически меняется, как по величине, так и по направлению. Кроме того, в зависимости от приложения, мощность переменного тока может подаваться либо в однофазной, либо в трехфазной системе.

Однофазная система питания переменного тока состоит из двух проводов, называемых фазным (или иногда линейным, токоведущим или горячим), и нейтрального провода. В случае трехфазной системы вы используете либо три провода, либо четыре провода для передачи питания (нет нейтрали в трехпроводном трехфазном питании, и все три провода являются фазами).

Давайте теперь подробно рассмотрим однофазные и трехфазные системы, а также посмотрим на разницу между однофазными и трехфазными источниками питания.

[адсенс2]

Что такое однофазный источник питания?

Как упоминалось ранее, в однофазном источнике питания мощность распределяется с использованием только двух проводов, называемых фазой и нейтралью. Поскольку мощность переменного тока принимает форму синусоидальной волны, напряжение в однофазной сети достигает максимума при 90 ⁰ во время положительного цикла и снова при 270 ⁰ во время отрицательного цикла.

Фазный провод несет ток к нагрузке, а нейтральный провод обеспечивает обратный путь тока. Обычно однофазное напряжение составляет 230 В, а частота — 50 Гц (это зависит от того, где вы живете).

Поскольку напряжение в однофазном источнике питания повышается и падает (пики и спады), постоянная мощность не может подаваться на нагрузку.

Преимущества

Это очень распространенная форма источника питания для самых малых требований к мощности. Почти все бытовые электросети являются однофазными, поскольку бытовым приборам требуется небольшое количество энергии для работы освещения, вентиляторов, охладителей, обогревателей, небольших кондиционеров и т. д.

Конструкция и работа однофазной системы электропитания часто бывают простыми.
В зависимости от региона однофазного питания достаточно для нагрузки до 2500 Вт.

Недостатки

Небольшие однофазные двигатели (обычно менее 1 кВт) не могут запускаться напрямую от однофазного питания, так как для двигателя недостаточно начального крутящего момента. Таким образом, для правильной работы необходимы дополнительные схемы, такие как пускатели двигателей (например, пусковые конденсаторы в вентиляторах и насосах).
Тяжелые нагрузки, такие как промышленные двигатели и другое оборудование, не могут работать от однофазной сети.

Что такое трехфазный источник питания?

Трехфазный источник питания состоит из трех силовых проводов (или трех фаз). Кроме того, в зависимости от типа цепи (которых существует два типа: звезда и треугольник), у вас может быть или не быть нейтрального провода. В трехфазной системе электропитания каждый сигнал мощности переменного тока на 120 ⁰ не совпадает по фазе друг с другом.

В трехфазном источнике питания в течение одного цикла 360 ⁰ напряжение на каждой фазе достигло бы пикового значения дважды. Кроме того, мощность никогда не падает до нуля. Этот стабильный поток мощности и способность выдерживать более высокие нагрузки делают трехфазное питание подходящим для промышленных и коммерческих операций.

Как упоминалось ранее, в трехфазном источнике питания существует два типа конфигураций цепей. Это Дельта и Звезда (Y или звезда). В конфигурации треугольника нулевой провод отсутствует, и все системы высокого напряжения используют эту конфигурацию.

Что касается конфигурации «звезда» или «звезда», имеется нейтральный провод (общая клемма/точка цепи «звезда») и провод заземления (иногда).

Напряжение между двумя фазами трехфазного источника питания составляет 415 В, а между фазой и нейтралью — 240 В. Следовательно, вы можете обеспечить три однофазных источника питания, используя трехфазный источник питания (как это обычно делается для жилых помещений и малых предприятий).

ПРИМЕЧАНИЕ: Существует разница между прямым трехфазным питанием и трехфазным питанием, разделенным на три однофазных питания.

Преимущества

При одинаковой мощности трехфазный источник питания использует меньше проводов, чем однофазный источник питания.
Трехфазный источник питания обычно является предпочтительной сетью для коммерческих и промышленных нагрузок. Хотя в некоторых странах (например, в большинстве европейских стран) даже бытовое электроснабжение является трехфазным.

Вы можете очень легко запускать большие нагрузки.
Большие трехфазные двигатели (обычно используемые в промышленности) не требуют пускателя, так как разности фаз в трехфазном источнике питания будет достаточно, чтобы обеспечить достаточный начальный крутящий момент для запуска двигателя.
Почти вся мощность вырабатывается в трехфазном электроснабжении. Хотя существует концепция многофазного питания, исследования показали, что трехфазный источник питания более экономичен и прост в производстве.
Общая эффективность трехфазного источника питания выше по сравнению с однофазным источником питания для той же нагрузки.

Разница между однофазным и трехфазным блоком питания

Теперь рассмотрим разницу между однофазным и трехфазным блоком питания.

В однофазном источнике питания питание подается по двум проводам, называемым фазным и нейтральным. При трехфазном питании питание подается по трем проводам (четыре провода, если включен нейтральный провод).
Напряжение однофазного питания составляет 230 В, а трехфазного — 415 В.
Для одинаковой мощности однофазного источника питания требуется больше проводов, чем для трехфазного источника питания.

Эффективность трехфазного источника питания значительно выше, чем у однофазного источника питания, и мощность передачи также выше.
Поскольку в однофазном источнике питания используется только два провода, общая сложность сети меньше по сравнению с четырехпроводным трехфазным источником питания (включая нейтраль).

Сравнение однофазных и трехфазных источников питания

Теперь посмотрим сравнение однофазных и трехфазных систем питания в таблице.

Трехфазный источник питания.

Однофазный блок питания	Трехфазный источник питания
Для однофазного источника питания требуется два проводника	Трехфазный источник питания требует трех проводников
Два провода (проводника) в однофазной системе называются фазой и нейтралью	Все три провода (проводника) в трехфазной системе называются фазами
Поскольку есть только один провод, есть только один сигнал переменного тока (обычно синусоидальный)	Три провода в трехфазной сети несут собственный сигнал переменного тока, и эти три сигнала разнесены на 120°
Подача электроэнергии при однофазном питании непостоянна из-за пиков и провалов напряжения	Благодаря трем проводникам с разницей фаз 120° подача мощности в трехфазном питании всегда стабильна и стабильна (пики и провалы трех сигналов переменного тока компенсируются друг другом)
Напряжение питания при однофазном питании ≈230В	При трехфазном питании напряжение питания составляет ≈415 В
Однофазное питание относительно менее эффективно, чем трехфазное при той же мощности	более эффективен, так как он может обеспечить в три раза большую мощность, чем однофазный источник питания, используя всего один дополнительный провод
Обычно однофазный источник питания подается на жилые и бытовые нужды (часто раздельная фаза от трехфазного источника питания)	Трехфазный источник питания обычно обслуживается крупными коммерческими центрами и предприятиями
Идеально подходит для небольших нагрузок, таких как освещение и отопление	Трехфазное питание может работать с большими промышленными двигателями
Однофазные источники питания всегда имеют нейтральный провод (он действует как обратный путь от нагрузки)	Нейтральный провод является необязательным в трехфазных источниках питания (соединение треугольником не имеет нейтрального провода, но соединение звездой может иметь или не иметь нейтральный провод)
Вероятность неисправности выше, так как однофазный источник питания имеет только одну фазу (если он выходит из строя, то нет питания)	Даже в случае неисправности одной или двух фаз оставшиеся фазы будут продолжать подавать питание в трехфазном источнике питания. Значит, вероятность неисправности меньше

Вам нужен трехфазный источник питания?

В зависимости от ваших требований ваша компания по распределению электроэнергии предложит либо однофазный, либо трехфазный источник питания. Для небольших домов и магазинов достаточно однофазного питания.

Но если у вас большой дом с тремя-четырьмя кондиционерами (все могут работать одновременно), водонагревателями, большим погружным насосом, стиральной машиной, двухдверным холодильником и т. д., то вам может понадобиться трех- фазное питание, чтобы нагрузка на каждую фазу распределялась должным образом.

Поскольку у нас нет прямых трехфазных устройств, то, что делает компания по распределению электроэнергии, заключается в том, что три фазы от трехфазного источника предоставляются как три отдельных однофазных источника питания. Например, если у вас три спальни с тремя кондиционерами, то каждой комнате будет предоставлена своя фаза.

Обычно в квартирах и поселках есть специальные трансформаторы, чтобы они могли понижать напряжение 11 кВ, поступающее непосредственно от подстанции, до 240 В, не завися от уличного трансформатора.

Разница между однофазным и трехфазным блоком питания

В этом уроке мы изучим разницу между однофазным и трехфазным блоком питания переменного тока. Мы увидим несколько основ однофазных и трехфазных систем, преимущества и недостатки, а также некоторые ключевые различия между однофазными и трехфазными источниками питания.

[адсенс1]

Описание