Простой преобразователь однофазного напряжения в трехфазное

Как же, имея переменное напряжение с одной фазой, получить две недостающие фазы?

Давайте попробуем это сделать. Для этого используем обычный трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. У него, как и у генератора, имеются ротор и три статические обмотки, которые сдвинуты в пространстве на угол в 120 градусов. После того, как на одну из обмоток подано однофазное напряжение, ротор двигателя не сможет начать самостоятельно вращаться. Ему необходимо каким-то способом дать начальный толчок, после этого он будет самостоятельно вращаться за счет взаимодействия с магнитным полем, создаваемым одной из обмоток статора. Магнитный поток от вращающегося ротора создаст ЭДС индукции в двух других обмотках статора, таким образом недостающие фазы будут восстановлены.

Как же заставить ротор вращаться?

Можно использовать любой способ, даже “дедовским” (с использованием намотанной на вал веревки). Автор статьи пользовался для этой цели широко распространенным устройством с пусковым конденсатором. Заметьте, что его емкость может быть не слишком большой, так как ротор асинхронного преобразователя приводится в движение тогда, когда на валу отсутствует механическая нагрузка.

Одним из недостатков такого преобразователя являются разные фазные напряжения. Это приводит к уменьшению КПД как самого преобразователя, так и двигателя нагрузки. Поэтому, если дополнить устройство автотрансформатором соответствующей мощности (см. рисунок), то переключая его отводы, можно получить примерное равенство фазных напряжений. В качестве магнитопровода автотрансформатора автор применил статор от неисправного электродвигателя мощностью 17 кВт. Обмотка включает 400 витков эмалированного провода сечением 4…6 мм2 с выполненными после каждых 40 витков отводами.

В заключение приведем несколько практических рекомендаций.

В качестве электродвигателей-преобразователей рекомендуется использовать “тихоходные” двигатели (с частотой 1000 об/мин и меньше). Они легко запускаются, у них гораздо меньше отношение пускового тока к рабочему, чем у двигателей с частотой вращения 3000 об/мин. Следовательно, от них “мягче” и нагрузка на сеть.

У двигателя, используемого в качестве преобразователя, мощность должна быть больше, чем мощность подключенного к нему электропривода. Например, если в качестве преобразователя служит двигатель мощностью 4кВт, то мощность подключаемой к нему нагрузки не должна превышать 3 кВт. Всегда первым необходимо запускать преобразователь, а только потом подключать к нему потребителей 3-х фазного тока. Выключение установки происходит в обратном порядке.

Изготовленный автором преобразователь с мощностью 4 кВт используется в его личном хозяйстве на протяжении уже нескольких лет. Он обеспечивает работу крупорушки, пилорамы и точильного станка.