Conversion monophasée à triphasée

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J'ai vu des boîtiers (avec des circuits de condensateurs à l'intérieur) qui font la conversion d'alimentation monophasée en alimentation triphasée. Le problème avec eux est qu'ils font chauffer le moteur de charge, car la différence de phase entre les jambes est de 90 degrés au lieu de 120 degrés.

Est-il possible de concevoir un circuit qui produit la troisième phase avec une différence de phase exacte de 120 degrés en utilisant uniquement la phase unique d'origine?

Est-il possible d'utiliser également les jambes de phase disponibles pour produire la troisième phase, de manière à éviter le chargement sur une seule phase?

À quoi ressemblerait ce circuit?

Remarque: Les moteurs en question sont des moteurs à induction de 3,7 kW à 5,6 kW.

vivek
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comment savez-vous que le moteur est chauffé juste parce qu'il ne fait pas 120 degrés?
Standard Sandun
@sandundhammika Les ingénieurs d'installation ont dit que la chaleur n'est pas exactement à 120 degrés.
vivek
ok vérifient-ils les 3èmes harmoniques?
Standard Sandun
@sandundhammika Non. Il suffit d'installer et de partir. Ne pas faire de test sur place.
vivek
les ingénieurs d'installation ont raison; si vos phases ne sont pas équilibrées, vous finirez par générer plus de chaleur pour un couple donné.
akohlsmith

Réponses:

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Je comprends que cette question signifie que vous essayez de faire fonctionner un moteur triphasé sur une ligne monophasée. Si vous essayez de faire fonctionner le moteur directement sur la ligne CA, les angles de phase impliqués rendront difficile le démarrage du moteur, ce qui fait partie de la raison pour laquelle le triphasé existe en premier lieu. Les moteurs monophasés ont généralement des bouchons de démarrage du moteur pour cette raison. Cela ressemble à ce que vous décrivez.

La réponse simple à votre question est que pour obtenir un courant alternatif triphasé à partir d'un courant alternatif monophasé, vous devez rectifier la ligne de courant alternatif monophasé en courant continu, puis relancer le courant continu via un onduleur pour obtenir un courant alternatif triphasé contrôlé. Il existe d' autres approches électroniques , mais elles sont moins courantes dans mon expérience (limitée). Il existe également des approches mécaniques , qui peuvent être plus pratiques si vous avez les pièces.

Je suggère d'utiliser un variateur pour faire fonctionner votre moteur triphasé. Les variateurs triphasés à fréquence variable typiques sont exactement ce que j'ai décrit ci-dessus: un redresseur, suivi d'un onduleur. Je ne peux pas parler de ce qui est sur le marché dans une classe de puissance donnée, mais les variateurs triphasés plus grands ont généralement des bornes pour l'entrée de ligne CA triphasée, le bus CC et la sortie du moteur triphasé. Si vous avez ces terminaux, vous avez deux options.

L'une consiste à faire fonctionner le courant alternatif monophasé via l'entrée triphasée du variateur. Si les tensions sont correctes, le variateur doit fonctionner correctement. La mise en garde est que vous devrez quelque peu déclasser le lecteur. Les diodes d'entrée sont spécifiées en supposant que la charge à puissance constante du variateur sera répartie entre les trois branches du redresseur. Si vous distribuez cette même charge sur seulement deux jambes, ces diodes deviendront plus chaudes. Les condensateurs de bus internes deviendront également plus chauds, car ils verront plus de courant d'ondulation sans la troisième phase. Vérifiez auprès du fabricant du variateur les informations de déclassement.

Si votre variateur possède des bornes de bus CC, votre autre option consiste à ignorer son redresseur interne et à en utiliser un externe. Rectifiez le CA monophasé, puis utilisez ce CC comme entrée pour le variateur. Cela vous permettra d'éviter de déclasser le lecteur. Mon entreprise fabrique quelque chose exactement à cette fin, bien que sa plage de puissance puisse être plus grande que ce qui est rentable pour votre application. Il faudrait évaluer les deux options pour le savoir avec certitude. Lisez ceci pour plus de détails.

Stephen Collings
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Le lien "autres approches" ne répertorie que les moyens électroniques. Un moteur monophasé faisant tourner un générateur triphasé effectuera également cet exploit et vous donnera les différences de phase appropriées à 120 degrés, au prix du bruit et de la perte mécaniques. Cela s'appelle un ensemble MG (moteur-générateur).
akohlsmith
C'est vrai! Modification à inclure.
Stephen Collings
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Vous pouvez également ajouter que presque tous les onduleurs peuvent être utilisés comme convertisseur monophasé à triphasé si vous réduisez l'onduleur à 67% de sa valeur nominale. Le déclassement est nécessaire parce que vos diodes de redressement à l'avant fourniront beaucoup plus de courant qu'elles ne le feraient si trois phases étaient présentes sur l'entrée, et votre batterie de condensateurs aura également un courant d'ondulation plus élevé, ce qui est la première chose qui tue les condensateurs. . Donc, vous réduisez un disque de 100 kW à 67 kW, désactivez le défaut «phase manquante» et c'est parti. Le moteur fonctionne très bien et le problème est résolu.
akohlsmith
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Il s'agit en fait d'une volonté très courante et légitime, par exemple de faire fonctionner des machines-outils quasi-industrielles équipées de moteurs triphasés dans un atelier à domicile.

Trois approches sont généralement disponibles:

  • utilisez des condensateurs pour effectuer un déphasage afin de produire au moins suffisamment de sens d'une troisième phase pour indiquer au moteur dans quelle direction vous souhaitez qu'il démarre. Cela est étroitement lié à la façon dont les moteurs monophasés sont souvent démarrés avec un condensateur de décalage qui est ensuite coupé par un embrayage centrifuge. Certains condensateurs peuvent rester dans le circuit pendant le fonctionnement. Bien que peu coûteuse et simple, il s'agit de la solution la moins avantageuse, et l'utilisation inégale des phases ne vous permettra pas de fonctionner à l'efficacité prévue. Vous pouvez parfois voir ces solutions répertoriées dans les catalogues de machines comme des "convertisseurs de phase statiques"

  • utiliser un "convertisseur rotatif" qui est une sorte d'autotransformateur à inertie rotationnelle. Fondamentalement, vous obtenez un autre moteur triphasé de taille comparable ou plus grande, et faites-le tourner avec un capuchon de démarrage (ou même, bien que ce ne soit pas recommandé étant donné ce qui peut mal tourner, une corde de traction). Vous connectez les deux moteurs en parallèle, le pignon intermédiaire générant une troisième phase pour le moteur de charge à partir de son inertie en rotation (toute machine triphasée fonctionnera facilement comme un moteur ou un générateur, en fonction uniquement si elle tourne mécaniquement en avant ou en arrière du rotation de phase électrique). Certains les affineront davantage avec des condensateurs. Bien qu'il s'agisse d'une configuration compliquée, elle a tendance à fonctionner assez bien, et avec un tendeur bien dimensionné, elle offre des avantages de la puissance triphasée, comme une inversion rapide pendant les opérations d'enfilage du tour.

  • utilisez des semi-conducteurs de puissance modernes pour rectifier la source d'alimentation disponible en courant continu, puis PWM synthétise 3 ondes sinusoïdales parfaitement synchronisées. Ceux-ci sont généralement appelés variateurs de fréquence (ou parfois vectoriels), et présentent l'avantage supplémentaire de permettre la variation de la tension et de la fréquence appliquées, c'est-à-dire la vitesse de rotation synchrone, permettant à l'utilisateur de combler les écarts entre la courroie manuelle / options d'engrenage ou potentiellement éliminer la nécessité d'une transmission tout à fait. Les prix de cette technologie se rapprochent de ceux des convertisseurs rotatifs, surtout si l'on considère le coût du cuivre dans un moteur de renvoi de convertisseur rotatif.

Chris Stratton
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Le courant du moteur varie avec la charge, la tension, etc., ce n'est donc pas quelque chose de stable et sur lequel on peut compter. Pour cette question, à partir d'un biphasé (en supposant 180 degrés), il est impossible de faire une conversion stable en 3 phases avec uniquement des éléments passifs car vous auriez besoin d'appareils réactifs pour faire le déphasage et toutes leurs réactances (impédances) dépendent du courant, donc les amplitudes et les phases peuvent varier. Je soupçonne que vos box-circuits ont juste besoin d'être recalculés pour la bonne consommation d'énergie, mais ils ne pourront fournir qu'un moteur d'une puissance spécifique. Pourtant, même si vous ne disposez que d'un déphasage de 90 degrés, le moteur doit toujours fonctionner, mais avec une efficacité et une stabilité inférieures, éventuellement en chauffant si les charges sont proches de leur maximum.

Si, cependant, vous avez un quadrature biphasé (ce dont je doute), c'est simple avec juste un transformateur et des enroulements appropriés (transformateur Scott-T). La meilleure option, cependant, serait un contrôleur de moteur, mais cela peut être coûteux.

Vlad
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@vivek, vous vous rendez sûrement compte que la même chose est classée comme une altération illicite par les services publics, veuillez vous abstenir de poser des questions pour aider et encourager les activités louches.
Vaibhav Garg,
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@VaibhavGarg, Nous avons récemment eu une discussion à ce sujet. Ici, nous avons discuté d'aider quelqu'un à apprendre à casser un coffre-fort. Le problème est que nous ne pouvons pas appliquer raisonnablement les règles relatives à l'utilisation des conseils. N'importe qui peut facilement exprimer quelque chose qui a une intention malveillante de se faufiler par votre radar et obtenir une réponse, vous devez donc prendre la décision de répondre à ce que vous répondez confortablement et si vous pensez que quelqu'un est ignorant des réglementations / lois, informez-le du mieux que vous le pouvez. , mais vous ne pouvez pas les forcer.
Kortuk
Pour ma part, cette chose se fait ici avec des résultats plus ou moins bons, car tout le monde n'a pas 3ph. Afin de ne pas entrer dans la catégorie illicite, le "tuning" doit être suffisamment bon et, ce qui n'est pas surprenant, cela se fait parce que personne ne veut dépenser plus d'argent pour un autre moteur ou pour la facture d'électricité; Pourtant, ce n'est pas quelque chose d'encouragé. Ceci est juste un exemple pour le dicton "différents mondes enseignent des choses différentes". Ce que les ohters décident d'en tirer, c'est à eux mais il faut se rappeler que les messages sont particuliers à chacun.
Vlad
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@VaibhavGarg Non, vous n'avez pas de telles connaissances factuelles, vous n'avez que des spéculations sur l'intention de l'affiche. Il existe également de nombreux besoins parfaitement légitimes de vouloir résoudre ce problème.
Chris Stratton
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@ChrisStratton, les détails étaient là, mais ont été modifiés hors de la question, veuillez consulter l'historique des révisions
Vaibhav Garg