Umwandlung einphasig in dreiphasig

Ich habe einige Boxen (mit einigen Kondensatorschaltungen im Inneren) gesehen, die eine einphasige Stromversorgung in eine dreiphasige Stromversorgung umwandeln. Das Problem bei ihnen ist, dass sie den Lastmotor erhitzen, weil die Phasendifferenz zwischen den Beinen 90 Grad statt 120 Grad beträgt.

Ist es möglich, eine Schaltung zu entwerfen, die die dritte Phase mit einer genauen Phasendifferenz von 120 Grad erzeugt, indem nur die ursprüngliche einzelne Phase verwendet wird?

Ist es möglich, die verfügbaren Phasenzweige gleichermaßen zu verwenden, um die dritte Phase zu erzeugen, sodass die Belastung einer einzelnen Phase vermieden wird?

Wie würde diese Schaltung aussehen?

Hinweis: Die fraglichen Motoren sind 3,7-kW-5,6-kW-Asynchronmotoren.

Woher weißt du, dass der Motor erhitzt wird, nur weil er nicht 120 Grad erreicht?
@sandundhammika Die Installationsingenieure sagten, dass die Hitze nicht genau 120 Grad beträgt.
Oky, prüfen sie auf 3. Harmonische?
@sandundhammika Nein. Sie installieren einfach und los geht's. Kein Test vor Ort.
die Installateure haben recht; Wenn Ihre Phasen nicht ausgeglichen sind, erzeugen Sie am Ende mehr Wärme für eine bestimmte Drehmomentabgabe.

Antworten (3)

Ich verstehe diese Frage so, dass Sie versuchen, einen dreiphasigen Motor an einer einphasigen Leitung zu betreiben. Wenn Sie versuchen, den Motor direkt von der Wechselstromleitung zu betreiben, erschweren die beteiligten Phasenwinkel das Starten des Motors, was einer der Gründe dafür ist, warum es überhaupt dreiphasig gibt. Einphasenmotoren haben genau aus diesem Grund normalerweise Motorstartkappen. Das klingt nach dem, was du beschreibst.

Die einfache Antwort auf Ihre Frage lautet: Um dreiphasigen Wechselstrom aus einphasigem Wechselstrom zu erhalten, müssen Sie die einphasige Wechselstromleitung in Gleichstrom gleichrichten und den Gleichstrom dann durch einen Wechselrichter zurückführen, um einen geregelten dreiphasigen Wechselstrom zu erhalten. Es gibt andere elektronische Ansätze , aber sie sind nach meiner (begrenzten) Erfahrung weniger verbreitet. Es gibt auch mechanische Ansätze , die bequemer sein können, wenn Sie die Teile haben.

Ich würde vorschlagen, einen Antrieb zu verwenden, um Ihren Drehstrommotor zu betreiben. Typische Drehstromantriebe mit variabler Frequenz sind genau das, was ich oben beschrieben habe: ein Gleichrichter, gefolgt von einem Wechselrichter. Ich kann nicht sagen, was in einer bestimmten Leistungsklasse auf dem Markt ist, aber größere dreiphasige Antriebe haben normalerweise Klemmen für den dreiphasigen AC-Netzeingang, den DC-Bus und den dreiphasigen Motorausgang. Wenn Sie diese Terminals haben, haben Sie zwei Möglichkeiten.

Einer besteht darin, einphasigen Wechselstrom durch den dreiphasigen Eingang des Frequenzumrichters zu führen. Wenn die Spannungen korrekt sind, sollte das Laufwerk einwandfrei funktionieren. Die Einschränkung ist, dass Sie das Laufwerk etwas herabsetzen müssen. Die Eingangsdioden sind unter der Annahme spezifiziert, dass die Konstantleistungslast des Antriebs auf drei Zweige des Gleichrichters verteilt wird. Wenn Sie dieselbe Last auf nur zwei Beine verteilen, werden diese Dioden heißer. Die Kondensatoren des internen Busses werden ebenfalls heißer, da sie ohne die dritte Phase mehr Welligkeitsstrom sehen. Erkundigen Sie sich beim Hersteller des Laufwerks nach Informationen zur Leistungsreduzierung.

Wenn Ihr Antrieb über DC-Busklemmen verfügt, besteht Ihre andere Möglichkeit darin, den internen Gleichrichter zu überspringen und einen externen zu verwenden. Richten Sie den einphasigen Wechselstrom gleich und verwenden Sie diesen Gleichstrom dann als Eingang für den Antrieb. Dadurch können Sie eine Leistungsreduzierung des Laufwerks vermeiden. Mein Unternehmen stellt genau für diesen Zweck etwas her, obwohl sein Leistungsbereich möglicherweise größer ist, als es für Ihre Anwendung kosteneffektiv ist. Sie müssten beide Optionen auspreisen, um es sicher herauszufinden. Lesen Sie dies für weitere Details.

Der Link "andere Ansätze" listet nur elektronische Mittel auf. Ein einphasiger Motor, der einen dreiphasigen Generator dreht, wird dieses Kunststück ebenfalls ausführen und Ihnen richtige 120-Grad-Phasenunterschiede auf Kosten von mechanischem Lärm und Verlust liefern. Es heißt MG (Motor-Generator)-Set.
Ganz recht! Bearbeitung aufzunehmen.
Vielleicht möchten Sie auch hinzufügen, dass fast jeder Wechselrichter als einphasiger zu dreiphasiger Wandler verwendet werden kann, wenn Sie den Wechselrichter auf 67 % seiner Nennleistung herabsetzen. Die Leistungsreduzierung ist erforderlich, da Ihre Gleichrichterdioden am Frontend deutlich mehr Strom liefern, als wenn am Eingang drei Phasen vorhanden wären, und auch Ihre Kondensatorbank einen höheren Welligkeitsstrom aufweist, was die Nr. 1 ist, die Kondensatoren tötet . Sie reduzieren also einen 100-kW-Antrieb auf 67 kW, deaktivieren den Fehler „Fehlende Phase“ und legen los. Der Motor läuft super und das Problem ist gelöst.

Das ist eigentlich ein sehr verbreiteter und berechtigter Wunsch, zum Beispiel quasi-industrielle Werkzeugmaschinen, die mit Drehstrommotoren ausgestattet sind, in der heimischen Werkstatt zu betreiben.

Grundsätzlich stehen drei Ansätze zur Verfügung:

  • Verwenden Sie Kondensatoren, um eine Phasenverschiebung zu erreichen, um zumindest genug Gefühl für eine dritte Phase zu erzeugen, um dem Motor mitzuteilen, in welche Richtung er starten soll. Dies hängt eng damit zusammen, wie Einphasenmotoren oft mit einem Schaltkondensator gestartet werden, der dann von einer Fliehkraftkupplung getrennt wird. Einige Kondensatoren können während des Betriebs im Stromkreis verbleiben. Obwohl dies kostengünstig und einfach ist, ist dies die am wenigsten vorteilhafte Lösung, und die ungleichmäßige Nutzung der Phasen lässt Sie nicht mit der vorgesehenen Effizienz arbeiten. Sie können diese Lösungen manchmal in Maschinenkatalogen als "statische Phasenwandler" sehen.

  • Verwenden Sie einen "Rotationswandler", der eine Art Rotationsträgheits-Spartransformator ist. Grundsätzlich erhalten Sie einen anderen 3-Phasen-Motor vergleichbarer oder größerer Größe und drehen ihn mit einer Startkappe (oder sogar, obwohl dies angesichts dessen, was schief gehen kann, nicht empfohlen wird, einem Zugseil). Sie schalten beide Motoren parallel, wobei die Spannrolle aus ihrer Rotationsträgheit eine dritte Phase für den Lastmotor erzeugt (jede 3-Phasen-Maschine arbeitet problemlos als Motor oder Generator, abhängig nur davon, ob sie sich mechanisch vor oder hinter dem dreht elektrische Phasendrehung). Einige werden diese mit Kondensatoren weiter verfeinern. Obwohl dies eine komplizierte Einrichtung ist, funktioniert sie ziemlich gut und bietet mit einer gut dimensionierten Spannrolle Vorteile der 3-Phasen-Leistung, wie z.

  • Verwenden Sie moderne Leistungshalbleiter, um die verfügbare Stromquelle in Gleichstrom umzuwandeln, und synthetisieren Sie dann per PWM 3 perfekt phasenverschobene Sinuswellen. Diese werden typischerweise als variable (oder manchmal Vektor-) Frequenzantriebe bezeichnet und haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie eine Variation der angelegten Spannung und Frequenz ermöglichen, d. h. der Geschwindigkeit der synchronen Rotation, wodurch der Benutzer die Lücken zwischen manueller Getriebeoptionen oder eliminieren möglicherweise die Notwendigkeit eines Getriebes vollständig. Die Preise für diese Technologie nähern sich denen von Rotationswandlern, insbesondere wenn man die Kupferkosten in einem Rotationswandler-Leerlaufmotor berücksichtigt.

Der Strom des Motors variiert mit der Last, mit der Spannung usw., also ist es nichts Stabiles, auf das man sich verlassen kann. Aus diesem Grund ist es aus einer Zweiphase (unter der Annahme von 180 Grad) unmöglich, eine stabile 3-Phasen-Umwandlung nur mit passiven Elementen durchzuführen, da Sie reaktive Geräte benötigen würden, um die Phasenverschiebung durchzuführen, und alle ihre Reaktanzen (Impedanzen) vom Strom abhängen. daher variieren sowohl die Amplituden als auch die Phasen. Ich vermute, Ihre Box-Schaltungen müssen nur für den richtigen Stromverbrauch neu berechnet werden, aber sie können nur einen Motor mit einer bestimmten Leistung versorgen. Selbst wenn Sie nur eine Phasenverschiebung von 90 Grad haben, sollte der Motor immer noch laufen, aber mit geringerer Effizienz und Stabilität, möglicherweise heizen, wenn die Lasten nahe an ihrem Maximum sind.

Wenn Sie jedoch eine Quadratur-Zweiphase haben (was ich bezweifle), ist es einfach mit nur einem Transformator und geeigneten Wicklungen (Scott-T-Transformator). Die beste Option wäre jedoch eine Motorsteuerung, aber das kann teuer werden.

@vivek, Sie wissen sicherlich, dass dies als illegale Manipulation durch die Versorgungsunternehmen eingestuft wird. Bitte stellen Sie keine Fragen, die zwielichtige Aktivitäten unterstützen und unterstützen.
@VaibhavGarg, wir hatten kürzlich eine Diskussion darüber. Hier haben wir darüber gesprochen, jemandem zu helfen, einen Safe zu knacken. Das Problem ist, dass wir die Regeln für die Verwendung von Ratschlägen nicht vernünftig durchsetzen können. Jede Person kann leicht etwas formulieren, das die böswillige Absicht hat, sich an Ihrem Radar vorbeizuschleichen und beantwortet zu werden, also müssen Sie die Entscheidung treffen, das zu beantworten, was Sie bequem beantworten, und wenn Sie das Gefühl haben, dass jemand die Vorschriften/Gesetze nicht kennt, informieren Sie sie so gut Sie können , aber man kann sie nicht zwingen.
Für meinen Teil wird diese Sache hier mit mehr oder weniger guten Ergebnissen durchgeführt, da nicht jeder 3ph hat. Um nicht in die unerlaubte Kategorie zu fallen, muss das „Tuning“ gut genug sein und, irgendwie nicht überraschend, wird es so gemacht, weil niemand zusätzliches Geld für einen anderen Motor oder für die Stromrechnung ausgeben möchte; dennoch ist es nicht etwas ermutigt. Dies ist nur ein Beispiel für das Sprichwort „verschiedene Welten lehren verschiedene Dinge“. Was andere daraus lernen, liegt an ihnen, aber man sollte bedenken, dass die Botschaften für jeden und jeden etwas Besonderes sind.
@Kortuk, ich arbeite in einer Branche, die Energie- / Energiemanagementlösungen für Stromversorgungsunternehmen herstellt (Indien, woher das OP stammt)) und weiß, dass es sich bei der Frage um eine "Split-Phase" -Verbindung handelt, die strafbar ist Delikt. Die inhärente Absicht ist, dass die Energieversorger während der Erntesaison in bestimmten Gebieten eine Phase für eine begrenzte Zeit abschalten, um den durch Drehstrommotoren und Pumpensätze erhöhten Strombedarf zu „rationieren“. "Split Phase" ist ein beliebter, aber illegaler Workaround. Ich wollte nur auf die Fakten hinweisen, damit die Leute den Zusammenhang verstehen!
@VaibhavGarg Nein, Sie haben kein solches Faktenwissen, Sie haben nur Spekulationen über die Absicht des Posters. Es gibt auch viele vollkommen legitime Bedürfnisse, dieses Problem lösen zu wollen.
@VaibhavGarg macht einen interessanten und informativen Punkt, auch wenn er mehr Informationen annimmt, als die Frage enthält. Es gibt viele Situationen, in denen der Betrieb eines dreiphasigen Motors an einem einphasigen Netz aus Gründen neben der Rationierung die einzige Option ist. Wie ich in meiner Antwort erwähnt habe, verkauft meine Firma eine Lösung für genau dieses Problem. Wir verkaufen eine ganze Reihe von ihnen in Regionen der Welt, in denen das Abschalten einer Phase, um Menschen davon abzuhalten, dreiphasige Lasten zu betreiben, nicht praktiziert wird. Unabhängig von der spezifischen Absicht des OP ist dies eine gute allgemeine Frage, auf die andere möglicherweise Bezug nehmen müssen.
@ChrisStratton, die Details waren vorhanden, wurden aber außer Frage bearbeitet, siehe Revisionsverlauf
@Remiel, siehe Kommentar oben.
@VaibhavGarg Wusste nicht, dass ich das tun könnte. Vielen Dank!