Подключение однофазного инвертора к трёхфазной сети

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

viktor50, уверенность или неуверенность основывается обычно на знаниях или их отсутствии. То что в головах каша, даже у людей получивших неплохое образование в ВУЗах Советского Союза. Многое уже забывается, если эти знания не постоянно в работе. Но иногда появляется крайняя необходимость решить задачу, с которой сталкивался последний раз на лабе для получения зачёта.
Для того чтобы было понятно было всем и каждому предлагаю начать с истока. У кого есть три фазы, ко всем из них эти фазы приходят в виде 4+1 провода: А, В, и С - сами фазы, NL - ноль, и +1 - это "земля". Если взять простейший китайский тестер, то можно увидеть его показания. Если включить его между любыми двумя фазами, то увидим межфазное напряжение около 380 Вольт. Если подключить между NL и А (В или С), то увидим линейное напряжение около 220 Вольт.
Нам нужно получить выпрямленное мостом напряжение, такое же как получает однофазный инвертор при работе по той схеме как его сделал производитель. А в конструкции (схеме) от производителя предусмотрен простой однофазный мост и далее конденсаторы. Для этого нужно просто ТРИ моста, каждый из которых нужно включить одним выводом переменки на фазу (А, В, и С), а вторым выводом на NL ! Всё! Мы получили три повторения схемы производителя для каждой фазы. Теперь можно замерить напряжение на выходах мостов. Я думаю, даже уверен что это будет примерно одинаковое выпрямленное напряжение. И оно будет равно напряжению по шине постоянного тока практически любого однофазного инвертора. А что там дальше из него получается, хоть сварка, хоть воздушноплазменная резка - это всё равно лишь бы мощности наших убогих линий хватило бы и соседи не взбунтовались.
Мне недавно подарили CUT 40 Аврору. Она хочет кушать 6.6 кВт. При слабой сети вообще не рез, а сопли и соседи ругаются. Потому и для меня эта тема стала актуальной. Есть идеи...
Но может быть я уже в том, что написал ошибаюсь. Если кто то дочитал и видит в чём то ошибки - укажите, лучше выйти из заблуждений пока ничего не погорело.

 

@AVShm, У меня трехфазное на даче, в Москве в квартире обычная однофазная сеть, даже без земли . Дело в том, что наша практически любая трехфазная сеть, где практически 100% пользователей подключены как однофазная нагрузка, неизбежно вызывает перекос фаз. Это бывает практически всегда (в крайнем случае в нашей сети в СНТ). И главное, что разница напряжений в фазах бывает значительна, иногда доходит до 60-80 вольт. И как в этом режиме поведет себя ваш мост, вопрос. Быстрее всего выпрямленное напряжение с максимальным значением и на выходе моста даст максимальное постоянное напряжение, а минимальное - минимум на выходе. При подаче их в один выход, вольтметр покажет напряжение максимальное, но при нагрузке оно станет значительно ниже, где то среднее между максимальны и минимальным в фазах. Естественно диоды должны выдерживать как минимум двойной максимальный ток. В общем теория теорией, а неплохо бы в натуре попробовать.

 

Виктор, всё так и будет как Вы тут пишите. До конкретной точки потребления фазы приходят под разными нагрузками. При включении трёх мостов и запараллеливании спрямлённых трёх фаз будет наблюдаться следующая картина: фаза с максимальным напряжением просядет под нашей нагрузкой максимально, фаза с минимумом напряжения просядет не столь сильно. Получим среднее меж трёх значение. Пока будет нагрузка по шине постоянного тока всё это будет работать как баллансировщик фаз.
После того как написал предыдущее сообщение сходил к местным спецам, обслуживающим очень большой бесперебойник (там в параллень кондёрам ещё и АКБ стоят). Они выслушали мои вопросы и проблемы и подтвердили - всё правильно! Посоветовали на выходе каждого моста поставить ещё и кондёр максимально возможной ёмкости и на напряжение не меньше 350 Вольт.
В итоге для подключения в трёхфазную сеть нужно 3 моста по 4 диода, получаем двухполупериодное выпрямление (нагружаем обе полуволны, не гадим в сеть). Остаётся подключить правильно свой инвертор, а это значит смотрим на свой сварочник или плазморезку.
Это пока не проверенный в реале теоретический выход из проблемы позволяет решить не только вопрос поставленный ТС, но и позволяет включить в параллель два и более источника питания. На пример - подключаем наш мощный инвертор в слабую сеть как обычно, и усиливаем мощность с помощью подключения бензогенератора на выход, которого подключаем диодный мост, а выпрямленное подаём на выход моста самого инвертора. Пример: сеть в деревне 3 кВт, сварочник не тянет. Плюс бензогенератор 4кВт - слабенько сварку тянет, но аж подпрыгивает при поджиге дуги. 3 + 4 = 7Квт - а это уже и сварка и плазморезка, по очереди конечно. Как вам идея!

 

Вот и мост диодный:
https://www.chipdip.ru/product/mb506
170 рублей ! В дорогом Чипе. Думаю 50 А - запас достаточный?

 

@Виталий C 31,

По первых - благодарю за саму тему!
Во вторых - по ссылке переделка Мастера сложнее, чем необходимо: он делает вариант - "Или". Я предлагаю вариант "И".
У Мастера реле переключающее на сеть однофазную или трехфазную.
Моё же предложение инвертор включать на фазу А, на фазы В и С ставить два моста, с которых спрямлённое напряжение поступает в схему после моста перед конденсаторами. Если есть возможность питать инвертор от одной фазы - то он работает как конструктор заложил. Если есть возможность запитать от 3х фаз, то два моста и вариант подключения к шине постоянного тока на два надёжных контакта. На многих фирменных инверторах есть выход шины постоянного тока. Так что вспоминает технику безопасности, и ищем плюс и минус на нашем инверторе.
И третье - инверторы бывают сварочные, плазморезные, частотники ... и все они могут быть запитаны постоянным током.
При работе воздушноплазменной резкой необходим компрессор. У меня однофазный 2.2кВт с конденсаторным пуском, который на пуске кушает до 5 раз больше чем при работе. Так что при резке приходится чередовать или компрессор или плазма, это вынуждает и большой ресивер или дополнительный использовать. Потому и думаю, что пора перевести компрессор на 3хфазный двигатель и запускать его просто или от частотника.
И ещё один момент - электроинструмент с коллекторным двигателем на постоянном токе, после спрямления мостом, работает с большим моментом и меньшим нагревом.
Есть только одно Но! - удар постоянным током 311 В опаснее чем переменка 220В.
Берегите себя!

 

AVShm проверте цепи питания в аппарате, может там ещё что запитано от переменки, например вентилятор. Ну и ещё, думаю мосты нужно по току не слабее, чем стоят в аппарате, потому, что из-за возможного перекоса фаз грузиться будет больше та у которой напряжение больше. А по напряжению каждый из диодов надо на 1000 вольт и более, чтоб линейное не пробило. Дополнительные конденсаторы, думаю лишнее, они ведь есть в аппарате. Лучше подумать об защите от перенапряжения после такого выпрямителя, это наверное выйдет дороже, чем сам выпрямитель! Подключать к штатной вилке аппарата неправильно потому, что ток потечёт через одно плечо штатного входного моста и на полной нагрузке перегреет его.

 

@Виталий C 31, думаю что Вы усложняете - какие перекосы фаз после моста? Нагрузочная способность различных источников переменного напряжения и даже каждой из трёх фаз может быть разной, слабые или сильнее нагруженные будут проседать по напряжению. И даже если по основному каналу будет сильное проседание, дополнительные запараллененные источники не будут получать на себя переток. Напряжение просто просядет до какого то значения. Это ж спрямлённый ток, отрицательной полуволны практически нет.
Ваши слова: "Подключать к штатной вилке аппарата неправильно потому, что ток потечёт через одно плечо штатного входного моста и на полной нагрузке перегреет его." - это недопонимание моих слов. Я предложил вилку не трогать и просто вставить её в розетку и тем самым подать на инвертор одну фазу 220 В и пусть инвертор сам всё делает как ему и предписано. С двух оставшихся фаз спрямить диодным мостом, на каждую фазу свой мост. Плюсы и минуса выходов с мостов в параллель и подать получившиеся 311В на шину постоянного тока в схему инвертора. В итоге три палаллельно соединённых выходами моста на шине постоянного тока инвертора.
Именно потому что на плазморезке есть вентилятор на 220 В переменка и реле отсечки воздуха тоже на 220 В, на сварке вентилятор тоже на 220... я и предлагаю оставить весь родной канал первички без изменений.

 

AVShm я построил дом в районе новостроек и длительное время, пока все строились, была другая проблема - перенапряжение. До 270 вольт на фазе! Котёл у меня сгорел от этого. А когда тему запилил я сам себе выбирал сварапп и всюду люди жалуются на низкую напругу и это доставало меня! Откроешь мануал к очередному аппарату, а там его хвалят, что может работать на пониженном напряжении! Поэтому я и создал тему, у кого проблемы с этим может поможет.

 

Там вначале темы есть ссылка, человек делал подобное на трёхфазном одополупериодном выпрямителе и переделывал схему питания своего аппарата, почитайте. Ну и если у Вас есть три фазы, то без всяких мудрствований можно подключать плазморес и компрессор к разным фазам и пусковой ток компрессора не помешает инвертору.
А перекос фаз, если будете делать двух или трёх фазный выпрямитель надо учитывать, ведь когда он включен может быть сосед на одной из фаз будет четвёркой поливать, а другой сосед на пусковым током чего-нибудь ещё просадит другую фазу - в итоге бОльшая часть тока пойдёт через один из мостов, поэтому он должен выдерживать такой ток.
Ну и защита от броска выпрямленного напряжения думаю нужна, ведь если один из диодов пробьёт линейным напряжением сварочнику поплохеет от 600 вольт.

 

Мои слова в предпоследнем сообщении « ...У Мастера реле переключающее на сеть однофазную или трехфазную. Моё же предложение инвертор включать на фазу А, на фазы В и С ставить два моста, с которых спрямлённое напряжение поступает в схему после моста перед конденсаторами...»- это как раз про эту переделку, о которой ссылки на первой странице этой темы. Мастер - это ник человека, который уже переделал. Мне такая переделка не нравиться. и выпрямление кривое, что мостиков не найти? И сама логика мне не очень.
В общем то я всё уже рассказал.

 

AVShm штатный мост на аппарате расчитан на фаза-ноль напряжение. Если после него ещё подключить выпрямленое напряжение с другой фазы, то между диодами этих мостов возникает потенциал равный амплитудному значению переменки 380 вольт, примерно 600 вольт. Штатный Однофазный мост вряд ли имеет такой запас по напряжению пробоя.
Кроме этого у Вас в аппарате есть цепи переменки, как они комутируются нужно изучить и учесть, что будет если, например, переменка отключится, а постоянка с других фаз останется.

 

На том инверторе, который я уже посмотрел изнутри мост на 1000 В по даташиту.
Диодные сборки, что у меня уже есть - 12 класса - это значит 1200 В. Более чем достаточно, но других нет. По току всё на 50 А. Потребление максимальное у плазмы - 40 А. То есть всё нормально и это всё есть. Родной мост на радиаторе и он в стоке тянет весь ток на питание преобразователя. Если к нему прибавятся ещё два таких же моста, то видимо на него придётся примерно одна треть того тока, который мост выдавал в стоковой схеме.
Всё что обеспечивает работу плазма и питается от 1Ф 220В не подвергается никаким изменениям потому, что живёт на первичной части инвертора. Я предложил просто сделать выводы от шины постоянного тока и вывести на внешнюю сторону "+" и "-", а не резать её как Мастер по ссылке на первой странице. И уже к выведенным плюсу и минусу подключать плюсы и минусы от других фаз или даже источников. Не хватает мощи от штатной вилки прибора - можно подключить спрямлённое от другой фазы или даже источника.
Не заставляйте меня повторять, просто прочитайте внимательно по что уже написано.

 

Ну, это просто делается. Ставится защита от пропадания фаз. Вроде есть готовые приблуды, я в своем СНТ сделал такую на трех релюшках для защиты трехфазного насоса от пропадания фазы. Поставили новый насос, буквально через неделю был сильный ветер и оборвал одну фазу, движку пришел кирдык. Теперь за пару лет уже не один раз рвались провода, все без проблем, просто отключается насос и все.

 

@AVShm, у вашего варианта подключения есть ньюанс.
Обратите внимание, что у обычного трехфазного выпрямительного моста нейтраль не подключена. Энергия поступает по трем фазным проводникам кабеля. В вашем варианте через нейтраль должен идти ток равный сумме фазных токов. Поэтому до щитка должен идти 6-ти жильный кабель или жилы должны быть с большим запасом по сечению. В 6-ти жильноим кабеле три жилы для фаз и три для нейтрали. Но еще лучше всю эту "кухню" разместить у щитка, а до плазмореза кинуть кабель с выпрямленным напряжением. Само собой если в плазморезе вентилятор не на переменку.

 

AVShm, чего Вы сердитесь?
Обсуждаем возможные проблемы с осуществлением этой затеи. Некоторые заводские устройства проходят испытания в лаборатории, потом годами выпускаются и имеют глюки! Например Тельвин Техника, сервисники уже знают что там менять, когда его приносят в мастерскую - недоработка инженеров большого именитого бренда.
Тот человек под ником Мастер подключил свой аппарат так, а Вы может быть сделаете лучше.
Обсуждаем ведь и его схему.
Например, старый прибор для измерения сопротивления изоляции трехфазных сварочных трансформаторов имел рабочее напряжение 2500 вольт и инженеры были обязаны проверять, чтобы сварщиков не шибануло, а в сети то намного меньше.

Можно посмотреть в даташитах на трехфазные мосты по схеме на шесть диодов напряжение пробоя и взять это как стандарт для выпрямителя на 12 диодов.