Рис. 3. Схема преобразователя на "трехфазное" линейное напряжение 220 В
Обычно пусковой конденсатор Сп отключается после того, как преобразователь начнет работать, но можно и не отключать, т. к. его влияние на работу устройства в целом минимально. Легко заметить, что в данном случае получилась «несимметричная звезда».
Преобразователь вырабатывает: «фаза» + «фаза» + «ноль». Я такой ток называю «квазитрехфазный», т. е. «похожий на трехфазный ток» (см. рис. 4).
Рис. 4. Напряжения, получаемые на выходе преобразователя
И действительно, достоинств у него оказалось не меньше, чем у обычного трехфазного тока. Он также порождает вращающееся магнитное поле. А так как «рожден» он трехфазным асинхронным двигателем, то идеально подходит в качестве рабочего тока для трехфазных асинхронных двигателей. Кроме всего прочего, удалось снизить линейное напряжение до 220 В, а также собственное энергопотребление довести до 200 Вт. Все потребители, подключаемые к такому преобразователю, можно включать как «звездой», так и «треугольником» (рис. 5).
Рис. 5. Подключение потребителей к универсальному преобразователю
С целью повышения эффективности отдачи преобразователя можно дополнить его автотрансформатором соответствующей мощности, который включается после преобразователя в одну из фаз. Если у автотрансформатора сделать несколько отводов, то напряжение на какой-либо фазе можно менять, а стало быть, регулировать мощность подключаемых к преобразователю электромоторов, что хорошо экономит электроэнергию. Например, установленный на крупорушке однокиловаттный трехфазный электродвигатель я использую на полную мощность только при помоле твердых семян (кукурузы и гороха), а для помола ячменя и пшеницы достаточно 400–500 Вт. Автотрансформатор торроидального типа мощностью — 5 кВт на статорном железе от сгоревшего электродвигателя мощностью 10 кВт. Обмотка автотрансформатора содержит около 300 витков провода ПЭТВ диаметром 2,12 мм с 10 отводами (после каждых 30 витков-отвод). При необходимости, количество витков автотрансформатора можно уточнить по формуле: W = 220∙45/S, где S = а∙в (S, см2). См. рис. 6.
Рис. 6,а,б. Магнитопровод
Чтобы извлечь магнитопровод из корпуса статора, его надо разбить и удалить сгоревшую обмотку. Получится чистый магнитопровод. Его обматывают куском ткани (мешковиной), пропитанной эпоксидным клеем или лаком. Когда клей высохнет, можно наматывать обмотку автотрансформатора. Ее мотают в несколько слоев, равномерно распределяя по всему магнитопроводу. Верхний слой также покрывают тканью, пропитанной слоем эпоксидной смолы. Такая технология обеспечивает надежную защиту от влаги и достаточную механическую прочность. Конечная схема преобразователя выглядит следующим образом (рис. 7).
Рис. 7. Схема преобразователя с автотрансформатором
Хочу добавить, что мой преобразователь используется в личном хозяйстве около 12 лет. От него работают трехфазные потребители:
— электропилорама, мощностью 2,8 кВт;
— крупорушка, мощностью 1 кВт;
— электроточило, мощностью 400 Вт. Такой же преобразователь я помог сделать своему коллеге по работе. У него безупречно функционируют трехфазные:
— электрический бур, мощностью 1 кВт;
— малогабаритная бетономешалка мощностью 500 Вт;
— крупорушка мощностью 1,2 кВт;
— электрофуганок мощностью 0,6 кВт.
Разумеется, трехфазные электродвигатели от однофазной сети будут потреблять при работе через преобразователь ровно столько энергии, сколько написано в их паспорте (закон сохранения энергии не обманешь!).
В заключение хочу дать несколько практических советов для тех, кто захочет повторить конструкцию преобразователя (и навсегда забыть обо всех проблемах, связанных с эксплуатацией трехфазных электродвигателей в однофазных сетях):
— мощность электродвигателя, используемого в качестве преобразователя, должна быть больше мощности подключаемого к нему электропривода. Например, если в преобразователе используется электродвигатель мощностью 4 кВт, то мощность подключаемых электродвигателей должна быть меньше или равной 3 кВт;