Как из 220 сделать 380 вольт: 5 способов
Стандартным бытовым напряжением является 220 В 50 Гц, однако некоторые домашние мастера в своих гаражах и мастерских используют трёхфазные электродвигатели. Такое электропитание может использоваться так же в насосах, подающих воду из скважин или водоёмов на приусадебные участки и в частные дома.
Существуют различные способы подключения этих электродвигателей к бытовой сети, но при этом падает мощность аппарата, поэтому многие владельцы этих устройств задаются вопросом — как из 220 сделать 380 вольт?
Чем трехфазное напряжение отличается от однофазного
Современные жилые дома и абсолютное большинство промышленных предприятий подключены к сети по трёхфазной четырёхпроводной схеме электропитания.
Согласно новым стандартам для повышения безопасности потребителей к ним добавляется пятый заземляющий проводник, который используется только в аварийной ситуации и служит не для подачи напряжения, а для защиты от поражения электрическим током.
Все проводники в трёхфазной сети имеют своё обозначение:
- L1, L2, L3 — линейные (фазные) провода, по которым подаётся напряжение;
- N или PEN — рабочая нейтраль, служащая для соединения потребителей с глухозаземлённой нейтралью трансформатора;
- РЕ — защитное заземление.
В такой схеме электроснабжения имеется две величины напряжения:
- Линейное. Измеряется между двумя линейными проводами и достигает 380 В. На трансформаторных подстанциях и РП оно обозначается 0,4 кВ. Для него необходимы четыре проводника — три питающих L1, L2, L3 и нейтраль N, по которой протекает уравнительный ток.
- Фазное. Измеряется между одним из линейных проводников и нейтралью. Оно составляет 220 В. Именно оно необходимо для большинства бытовых электроприборов и подаётся в квартиру по двум проводам — фаза L и нейтраль N.
Однофазное напряжение является частным случаем трехфазного напряжения и получается при подключении потребителя к фазному и нейтральному проводам.
Для частных домов и дач это разделение выполняется на линии электропередач, от которых отходит два или три провода. Третий проводник в бытовой электропроводке заземляющий (защитный) и не участвует в питании электроприборов.
| Важно! При обрыве нейтрального проводника напряжение в розетке может колебаться от 0 до 380 В, что пагубно влияет на электроприборы. Это так же относится к электродвигателям, включённым в трёхфазную сеть. Для защиты от выхода аппаратуры из строя желательно установить реле напряжения РН, отключающее питание в аварийной ситуации. |
Однако основное отличие между трёхфазной и однофазной сетями не в величине напряжения и количестве проводов. Главная особенность трёхфазной сети заключается в том, что напряжение в питающих проводниках сдвинуто относительно друг друга на 120°.
Этот сдвиг обеспечивается расположением обмоток в генераторах на электростанции и необходим для обеспечения вращающего момента в электродвигателях. Кроме того, сдвиг фаз позволяет уменьшить сечение нейтрального провода.
В трёхфазной сети по нему протекает не полный ток нагрузки, а только уравнительные токи, которые тем меньше, чем равномернее потребители распределены по отдельным фазам.
Способы как получить 380 Вольт из 220
Бытовые однофазные электроприборы, которые для своей работы требуют напряжение 380 В, отсутствуют, а на производстве в таких ситуациях можно просто подключить устройство к двум разноимённым фазам.
Поэтому вопрос «как из 220 сделать 380 вольт» на самом деле звучит «как из однофазного напряжения получить трёхфазное«. Для этого используются различные приспособления, каждое их которых имеет свои достоинства и недостатки.
1. Использовать преобразователь напряжения (инвертор)
Самый простой способ, как сделать 380 Вольт, — это приобрести и установить трёхфазный преобразователь напряжения (инвертор).
На вход этого аппарата подаётся однофазное напряжение 220В, а на выходных клеммах устройства появляются три фазы 380 В. Это самый лучший, хотя и самый дорогой метод получения трёхфазного питания.
Конструктивно инвертор состоит из четырёх узлов — выпрямителя и трёх преобразователей, превращающих постоянное напряжение 220 В в переменное. За счёт соответствующих настроек и соединений узлов
В большинстве инверторов имеются встроенные стабилизатор напряжения и различные виды защит, отключающие питание при перегрузке, коротком замыкании или повышенном входном напряжении.
| Информация! Кроме преобразователей напряжения, которые подключаются к сети 220 В 50Гц, существуют инверторы, работающие от автомобильного аккумулятора =12В. |
2. Метод использования трех фаз
Ещё один способ получения трёхфазного напряжения — это замена вводного кабеля и электросчётчика.
В этом случае однофазное питание квартиры или частного дома меняется на трёхфазное с подключением дополнительных фаз от подъездного щитка или уличной линии электропередач.
Эту работу допускается выполнять только после согласования с электрокомпанией, самовольное подключение считается хищением электроэнергии и влечёт за собой наложение штрафа.
Замену электропитания целесообразно выполнять при установке электроплиты или электроотопления и выполняется для разделения нагрузки по разным фазам и уменьшения потребляемого тока и сечения подводящего кабеля.
Подключение к трёхфазной сети электродвигателей в этом случае будет дополнительным бонусом. Подача питания к одному электродвигателю является финансово невыгодной.
3. Подключение электродвигателя через конденсатор
Чаще всего вопрос можно ли получить 380 Вольт из 220 задают владельцы небольших трёхфазных двигателей. Такие электромашины можно подключить к сети 220В через два конденсатора — пусковой и рабочий.
Для этого обмотки аппарата необходимо соединить «треугольником». Катушки большинства двигателей подключены по схеме «звезда», при этом все начала обмоток соединены вместе, а к концам присоединяется питающий кабель.
При переключении на схему «треугольник» конец каждой катушки подключается к началу следующей. Эта схема применяется для электромашин мощностью до 5 кВт и приводит к падению мощности и вращающего момента наполовину.
При включении такого двигателя на 220 В к одной из обмоток подключается питание, а параллельно одной из оставшихся присоединяется рабочий конденсатор. Для реверса его необходимо подключить к другой обмотке.
Ёмкость этого конденсатора рассчитывается по формуле:
Сраб(мкФ)=70*Рдвиг(кВт)
Эти элементы необходимо использовать только предназначенные для работы в сети переменного тока. На время пуска электромашины параллельно рабочему конденсатору кратковременно подключается пусковой:
Спус=(2-3)Сраб
Совет! В качестве пусковых допускается применять электролитические конденсаторы. |
4. Применение трёхфазного трансформатора
В том случае, если из электродвигателя выходить только три вывода, переключить обмотки в «треугольник» без разборки невозможно, а при схеме «звезда» слишком велики потери мощности. В этом случае для получения напряжения 380 вольт используется повышающий трёхфазный трансформатор или автотрансформатор.
При этом к двум клеммам первичной обмотки однофазное питание подаётся напрямую, а к третьей через конденсатор. Его параметры рассчитываются аналогично включению в однофазную сеть трёхфазной электромашины.
Такая схема применяется достаточно редко из-за необходимости использовать дополнительное устройство.
5. Электродвигатель в качестве генератора
Кроме разного способа преобразований есть ещё один метод, как из 220 Вольт сделать 380. Это получение такого питания по системе двигатель-генератор.
При этом в качестве двигателя используется однофазная машина, например, от стиральной машины или пылесоса, а в качестве генератора необходимо установить синхронный генератор или двигатель.
Такой способ реализовать достаточно сложно из-за трудности согласования скорости вращения электромашин и невозможности регулировки выходного напряжения.
На практике намного проще взять готовый дизельный или бензиновый генератор, предназначенный для резервного питания при отключении электроэнергии, а при наличии такого аппарата с неисправным двигателем его просто заменить новым или отремонтировать.
Вывод
Как видно из материалов статьи, самым надёжным способом, как из 220 сделать 380 вольт, является установка преобразователя напряжения (инвертора). Для подключения двигателей мощностью до 5 кВт допускается использовать конденсаторную схему с пусковыми конденсаторами и потерей до 50% мощности. Как временное решение можно использовать передвижной трёхфазный генератор.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — поделись с друзьями!
Всё о напряжении — Мастер 380 вольт
Напряжение — разность потенциалов между двумя точками пространства.
Измеряется в вольтах. Так напряжение между плюсовым и минусовым контактом батарейки составляет 1,5 вольта, а между поверхностью земли и грозовым облаком — миллионы вольт!
Всем известно, что в нашей розетке напряжение переменного тока составляет 220 — 230 вольт. А вот, в трёхфазной розетке — 380 вольт. Разница заключается в том, что в первом случае мы получаем фазное, а во втором — линейное напряжение. Так что же такое линейное напряжение и что такое фазное напряжение , и каково соотношение между ними? И по какой причине соотношения именно таковы.
Как в квартиру, так и на предприятие электроэнергия передаётся от генерирующих электростанций по высоковольтным линиям электропередач (в нашей стране — частотой 50 Гц). На трансформаторных подстанциях высокое напряжение понижается, и распределяется по потребителям . Но если у вас в квартире сеть однофазная (надо заметить, что в последнее время у бытовых потребителей имеется возможность подключения к трёхфазной сети), то на производстве — трехфазная, давайте разберёмся, в чём же разница.
Действующее значение и амплитудное значение напряжения
Говоря — 220 или 380 вольт, мы имеем ввиду действующие значения напряжений, другими словами — среднеквадратичные значения напряжений. Фактически амплитудное значение переменного напряжения всегда выше фазного Umф или линейного Umл. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в квадратный корень из 2 раз,(1,414 раза).
Отсюда выходит, что фазное напряжение в 220 соответствует амплитудному — 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. Разумеется, на практике напряжение в розетке часто не соответствует именно 220 вольтам, оно может быть больше или меньше этой величины, но должно укладываться в допустимые параметры.
Что такое фазное напряжение в сети переменного тока?
На электростанции обмотки генератора соединены по схеме «звезда», то есть объединены концами X, Y и Z в одной точке, которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора.
Такая схема называется четырехпроводной трехфазной схемой. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода, а к нулевой точке — нейтральный или нулевой провод.
Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, — называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.
Линейное напряжение трехфазной сети
Действующее напряжение между выводом A и B, между выводом B и C, между выводом C и A, — называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводами трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.
Линейное напряжение в наших электросетях составляет приблизительно 380 вольт. Соотношение фазного и линейного напряжения в любой трёхфазной сети с заземлённой нейтралью составляет 1,732, или квадратный корень из 3. Не смотря на то что фактическое напряжение в сети может изменяться в определённых пределах, в зависимости от загруженности, соотношение между фазным и линейным напряжением остаётся неизменным.
Звезда и треугольник. Подключение двигателей.
Произошёл тут такой случай. Принёс человек в ремонт новый двигатель, который проработал у него 10 секунд и задымил. Двигатель он подключил треугольником в обычную трехфазную сеть, а на шильдике двигателя есть схема, на которой написано: треугольник — 230 В. звезда — 400 В. В общем, подключил он неправильно, потому двигатель и сгорел.Для тех, кто не понимает, почему нельзя делать так, как сделал сделал тот товарищ, спаливший двигатель, предназначена эта статья. Однофазные, двухфазные и трёхфазные электрические сети В мире распространение имеют однофазные и трёхфазные электрические сети.
Однофазный ток представляет собой синусоиду:
Полное амплитудное напряжение превышает фазное, отличающееся от него в √2/2 раз, т.е.
311.1 х √2/2 = 220,
325.3 х √2/2 = 230,
169.7 х √2/2 = 120.
В трёхфазной сети фазы сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Линейное напряжение выше фазного в √3 раз, т.
е. примерно в 1.73 раза, следовательно,
220 х √3 = 380,
230 x √3 = 400,
380 x √3 = 660,
400 x √3 = 690,
120 x √3 = 208,
277 х √3 = 480.
Линейное напряжение трёхфазной сети — это межфазное напряжение, именно оно обозначается на шильдиках двигателей. Фазное напряжение (между фазой и нейтралью) на шильдиках не обозначается.
Одновременно с этим, условно говоря, вы можете считать, что на шильдике обозначено фазное напряжение, но только в том случае, если собираетесь подключать двигатель только к одной фазе через конденсатор.
Помимо этого, в США и Канаде также распространены двухфазные сети (сети с разделённой фазой или трёхпроводные однофазные сети), которые
позволяют подключать мощные бытовые приборы и приборы, выпущенные под европейский
стандарт 230 В. По сути, использование таких систем обосновано тем, что в США обычно не ведут по столбам низкое напряжение как у нас, а устанавливают понижающие трансформаторы непосредственно в местах отвода потребителям.
Т.е. прямо на столбах они вешают трансформаторы, понижая напряжение с условных 7 кВ до положенных по стандарту 120 В. Но вместо того, чтобы просто понизить напряжение до 120 В, они используют трансформатор на 240 В со средней точкой. Напряжения на крайних выводах вторичной обмотки трансформатора, возникающие в каждый момент его работы, сдвинуты по фазе на 180 градусов.
Т.е. они получают таким образом как бы две фазы 120 В, смещённые относительно друг друга на 180 градусов.
Соответственно, у них там применяются специальные розетки на три контакта (две фазы и нейтраль) и есть разные варианты подключения мощных бытовых приборов, например, кондиционеров, которые можно подключать к 120 В, а можно к 240 В при наличии технической возможности.
Не следует путать такие двухфазные сети с существовавшими в начале XX века в США двухфазными сетями, где фазы были смещены на 90 градусов, к которым можно было напрямую подключать двигатели с двумя обмотками (как у современных сервомоторов).
Все варианты однофазных и трёхфазных сетей, применяющихся в Америке, выглядят следующим образом:
Подключение двигателей
Вот всем известные схемы подключения треугольником (D) и звездой (Y):Всего с двигателя выходит 6 проводов: это начала трёх обмоток и их концы. Места соединений обмоток на схеме выше обозначены точками a, b, c и 0 (последний — только для звезды). В клеммной коробке шесть указанных клемм располагают в два ряда по три клеммы, причём клеммы начала и концов обмоток не находятся параллельно друг другу, а расположены так, чтобы было удобнее подключать треугольником (т.е. соединять начала одних обмоток с концами других):
Некоторые граждане иногда подключают нейтральный провод к нулевой точке при подключении двигателя звездой. На самом деле ничего хорошего от этого нет, делать так не нужно.
Совершенно неважно как вы подключаете двигатель: звездой или треугольником. Важно только то, какое напряжение вы подаёте на обмотки двигателя.
Будет ли
это напряжение получаться как межфазное (треугольник) или как фазное
(между фазой и нулевой точкой — звезда) — двигателю это совершенно
неважно.Если у вас есть двигатель с номинальным напряжением обмотки 220 В и есть две разные трёхфазные сети, у одной из которых линейное напряжение 380 В (220 В на фазу), а у другой — 220 В (127 В на фазу), то к первой
вы можете подключать двигатель звездой, а ко второй — треугольником,
разницы для двигателя не будет никакой, отличаться будут лишь токи,
протекающие в проводниках на линии, ведущей к двигателю.
Выглядит всё это так, например, для двигателя мощностью 1.1 кВт с номинальным напряжением обмотки 220 В. Для тех, кто в танке: РИСУНОК СЛЕВА — это для РОССИИ, где 380 В 50 Гц, т.е. 220В на фазу, а справа — это для стран, где трёхфазное напряжение 220 В, 50 Гц (или 127 В на фазу):
Для такого двигателя на шильдике будет написано: D/Y 220V / 380V, 4.9А / 2.8А.
Соответственно, в этих двух случаях отличаются только токи в проводниках, ведущих к двигателю (именно они указаны на шильдике, в то время как ток на обмотке будет одинаковый, что видно на рисунке сверху). Следовательно, для России (линейное напряжение 400 В) для такого двигателя надо использовать схему подключения звезда.
Как видно по рисунку выше, при подключении к сети с большим напряжением токи в проводниках ниже (2.8A vs. 4.85A), поэтому, в случае использования преобразователя частоты переменного тока (ПЧ) для управления двигателем D/Y 230V / 400V, лучше применять схему подключения звезда и выставлять в настройка ПЧ напряжение двигателя 400В.
Теперь логичный вопрос:
если двигателю нет разницы по какой схеме он будет подключен, а важно лишь напряжение на обмотках, то зачем вообще делать двигатели с разным номинальным напряжением на этих самых обмотках?Ответ такой: двигатель должен соответствовать требованиям конкретной ситуации, а требоваться может следующее:
1.
ВОЗМОЖНОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ТРЁХФАЗНОЙ СЕТИ
В трёхфазную сеть можно подключить двигатель, номинальное напряжение
обмоток которого равно либо фазному напряжению сети (звездой), либо
линейному (треугольник).
2. ВОЗМОЖНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ В ОДНОФАЗНУЮ СЕТЬ
Для правильного подключения двигателя в однофазную сеть (через
конденсатор) требуется, чтобы номинальное напряжение обмотки двигателя
было не больше фазного напряжения сети.
3. ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЗВЕЗДА-ТРЕУГОЛЬНИК
Для двигателей со свободной нагрузкой на валу наиболее
дешевым способом плавного пуска при подключении в трёхфазную сеть
является пуск «звездой» с последующим переключением на «треугольник». Номинальное напряжение обмотки должно быть равно линейному напряжению сети. Т.е. сначала подается более низкое фазное напряжение (звезда — между фазой и нулевой точкой), а затем происходит переключение на треугольник, т.е. начинает подаваться межфазное напряжение, соответствующее номиналу двигателя.
Если составить таблицу по всем трём пунктам для трёхфазной сети 400В 50Гц (Россия, Европа, Китай), то будет она выглядеть так:
Аналогичная таблица для сети 208В 60Гц (США, Тайвань, Япония):
В итоге производители условно делят все двигатели на две категории:
1. Маломощные (менее 5 кВт), преимущественного бытового назначения, для которых может возникнуть потребность подключения к однофазной сети (не у каждого дома есть трёхфазная розетка). В России это двигатели D230V / Y400V.
2. Двигатели мощностью более 5 кВт, которые не имеют бытового назначения, а потому для них нет потребности подключения в однофазную сеть. Одновременно с этим, для них может возникнуть потребность переключения со звезды на треугольник при пуске. В России такими двигателями являются D400V / Y690V. Кроме того, такие двигатели можно подключать к промышленным сетям 690В, организация которой позволит экономить на прокладке кабеля, поскольку, как уже было показано выше, токи в проводниках будут ниже для сетей с более высоким напряжением.
Двигатели малой мощности
D 230V / Y 400V
Если двигатель имеет небольшую мощность (до 4 — 5 кВт), то его обычно делают с расчётом на возможность подключения к однофазной сети. Т.е. в трёхфазную сеть его подключают звездой, а в однофазную — треугольником через фазосдвигающий конденсатор. Для последнего случая также может использоваться пусковой конденсатор (отключается сразу после запуска). Выглядит это так:
Для того, чтобы двигатель можно было так подключить в однофазную сеть, его номинальное напряжение каждой обмотки должно быть равно фазному напряжению сети. Это значит, что если двигатель планируется использовать в России или Европе, то номинальное напряжение обмотки должно быть равно 230 В. В таком случае этот двигатель можно будет использовать как в трёхфазной сети с линейным напряжением 400 В (подключение звезда), так и в однофазной сети 230 В (подключение треугольником через конденсатор). Это те самые двигатели, где на шильдике написано напряжение D 220V / Y 380V.
Соответственно, если нужно такой двигатель использовать в стране с более низким линейным напряжением, например, в США (где линейное напряжение 208 В, а фазное — 120 В), то по-нормальному подключить такой двигатель в их однофазную сеть через конденсатор не получится, но можно подключить в их двухфазную сеть 240 В, если таковая имеется.
D 115V / Y 208-230VОдновременно с этим, маломощные двигатели, предназначенные для стран, где стандартное напряжение ниже, чем у нас, будут подключаться как D 127V / Y 220V. Однако, двигатели с такой надписью на шильдике вы вряд ли найдёте, потому что 127 В, 50 Гц — это очень малораспространённое напряжение в мире (см. тут). Поэтому, скорее всего, вам встретится двигатель с шильдиком, где будет указано напряжение D 115V / Y 208-230V.
Подключить такой двигатель к стандартной российской трёхфазной сети (все три фазы) можно только через преобразователь частоты переменного тока, поскольку на них есть возможность переключения линейного напряжения на выходе: 230 / 400 В.
В однофазную сеть можно подключить звездой через конденсатор. Тогда напряжение, подаваемое на каждое обмотку, будет составлять половину фазного напряжения сети (230 В / 2 = 115 В). Выглядит это вот так:
Двигатели мощности более 5 кВт
D 400V / Y 690VДля двигателей мощнее 5 кВт обычно не предусматривают возможность подключения в однофазную сеть, т.е. номинальное напряжение обмоток делают такое, которое соответствует линейному напряжению. Т.е. штатной схемой подключения таких двигателей в трёхфазную сеть является треугольник. В России и Европе это двигатели с номинальным напряжением обмоток 400В, т.е. где на шильдике написано D 400V / Y 690V.
Для определённых задач, где на валу двигателя находится свободная нагрузка (системы вентиляции, осевые насосы), ну, и вообще те задачи, где возможно регулирование скорости вращения вала только лишь напряжением (трансформатором), часто используют схему подключения «звезда» при старте с последующим переключением на «треугольник».
Т.е. при старте на обмотку подаётся заниженное напряжение 230В вместо номинальных 400В, а затем происходит переключение на штатный режим (т.е. на треугольник). Из-за свободной нагрузки на валу момент вращения при старте на низком напряжении также будет ниже, т.е. пусковой ток будет не столь высок, как при старте на номинальном напряжении. Поэтому такой пуск двигателя называют «щадящим».
Следует помнить, что для нагрузок, требующих большого момента при запуске, подобный режим приведет напротив, к возрастанию тока в обмотках и последующим неприятным событиям.
Кроме того, надо иметь ввиду, что подключение двигателей даже со свободной нагрузкой на валу звездой для «щадящего старта» вовсе не означает, что если по такой схеме постоянно эксплуатировать двигатель (не переходя на треугольник), то такой режим станет «щадящим» для него. Низкий момент при старте ещё не означает, что заниженное напряжение годится для его нормальной работы, поскольку сам двигатель (со своими номинальными характеристиками) обычно как раз и подбирается под конкретную нагрузку.
Поэтому постоянная эксплуатация двигателей на напряжении ниже номинального иногда приводит к их выходу из строя. Чтобы не было неприятностей двигатель всегда надо эксплуатировать на номинальном напряжении, а если требуется снизить обороты вращения вала, то тогда нужно использовать редукторы или преобразователи частоты переменного тока, а не пытаться решить вопрос самым дешёвым способом. К слову сказать, частотник тоже меняет не только частоту тока, но и напряжение, однако, он это делает с умом.
Двигатели мощностью выше 5 кВт, изготовленные в США, будут иметь номинальное напряжение обмотки 277 В, поскольку там распространены промышленные сети 480 В, ну а в Тайване аналогичные двигатели будут иметь номинал в 220 В. К российской трёхфазной сети 400 В подключаются они звездой, а к российской однофазной сети через конденсатор — треугольником. Касательно величин напряжения, есть двигатели, где более подробно расписано подключение для сетей 50 Гц и 60 Гц, например вот так:
Узнайте о стандарте напряжения США с Quick220®
В Соединенных Штатах и Канаде электричество в большинство домов подается от двухфазной системы.
Эта мощность поступает в ваш дом с напряжением около 240 вольт, это напряжение делится на главной панели автоматического выключателя на две половины по 120 вольт. Эти 120-вольтовые половинки проходят через дом к розеткам. Этот уровень 120-вольт обычно обозначается как 110, 115, 120 или 125 вольт. Аналогичным образом, 220, 230, 240 и 250 вольт используются для описания более высокого диапазона напряжения.Этот более высокий диапазон напряжения используется для подачи питания на большие приборы, такие как стиральные машины, сушилки и большие кондиционеры. Купить почему все разные числа? И как их использовать при обсуждении диапазонов напряжения?
- Обозначения «110 вольт» и «220 вольт» представляют собой устаревшие стандарты, которых больше нет в новом оборудовании. Тем не менее, эта терминология до сих пор знакома многим, поэтому остается в употреблении.
- Термины «115 вольт» и «230 вольт» взяты из стандартов проектирования изделий.
Электрические устройства обычно рассчитаны на работу в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это упрощает домовладельцам поиск розетки для питания их устройства. - Мощность, подаваемая в ваш дом, составляет 120 или 240 вольт. Это называется «номинальное напряжение».«Это означает, что это стандартное напряжение, измеренное на трансформаторе за пределами вашего дома. Номинальное напряжение может варьироваться до плюс-минус 5 процентов от заявленного значения.
- Розетки в вашем доме рассчитаны на максимальное напряжение, ожидаемое в электрической цепи. Они рассчитаны на напряжение до 125 или 250 вольт, в зависимости от номинального напряжения цепи. Таким образом, розетки маркируются на 125 вольт или 250 вольт.
110 и 220 Вольт
115 и 230 Вольт
Электрические устройства обычно рассчитаны на работу в этом диапазоне плюс-минус 10 процентов. Это упрощает домовладельцам поиск розетки для питания их устройства.120 и 240 Вольт
125 и 250 Вольт
Зачем нужен преобразователь напряжения
Если у вас есть только розетка, которая выдает 110–120 вольт, но вам нужно питать оборудование, которое требует более высокого напряжения, посетите нашу страницу преобразователя напряжения.
Там вы найдете портативные преобразователи напряжения, которые упрощают зарядку вашего электромобиля, приводят в действие большие кондиционеры, серверы компьютеров и многое другое. Не тратьте время на попытки найти способ подключить портативное оборудование для уборки, не отключая стиральную машину вашего клиента.Приобретите преобразователь напряжения уже сегодня.
В чем разница между 110 В и 220 В?
Сравнивая проводку 110 В и 220 В, вы должны иметь в виду, что они оба, по сути, делают одно и то же. То есть они вырабатывают энергию для работы электрических розеток. Уравнение выглядит следующим образом: мощность = напряжение x ток, при этом ток измеряется в амперах. При использовании проводки 220В требуется меньший ток, чем при проводке 110В. Мощность измеряется в ваттах. Таким образом, чтобы достичь мощности 900 Вт, 4.При электропроводке 220 В потребуется 1 ампер, а при электропроводке 110 В. — примерно 8,2 ампера.
В то время как высокая сила тока и напряжение могут представлять опасность в случае поражения электрическим током, сила тока, необходимая для смертельного удара, может составлять всего 80 мА.
Таким образом, более высокий ток может быть более опасным, чем более высокое напряжение; однако, поскольку напряжение и сила тока прямо пропорциональны (в условиях с одинаковым сопротивлением), проводка на 110 В обычно считается более безопасной для работы, потому что она использует меньше вольт и, как таковая, может пропускать только половину тока, чем проводка 220 В.Хотя верно, что 220 В требует меньшего тока для обеспечения того же количества энергии, как отмечалось выше, оно все же может пропускать гораздо больший ток и представляет более высокий риск серьезной травмы.
Дома в США подключены к сети как на 110 В, так и на 220 В. Обычные розетки в доме подключены к сети 110 В, в то время как только несколько розеток подключены к сети 220 В. Оба они обоснованы; таким образом, в них встроены функции безопасности. Тем не менее, вы все равно должны проявлять осторожность, особенно при подключении 220 В.
В то время как большинство потребительских товаров, включая портативную электронику и большую часть бытовой техники, работают от напряжения 110 В, для некоторых требуется 220 В.
Для бытовых приборов, таких как сушилки, определенные духовки, мощные электроинструменты и компрессоры, явно требуется питание 220 В.
Для типичной схемы электропроводки на 110 В требуется три разных провода: горячий, нейтральный и заземляющий. При электропроводке 220В возможны как трехпроводные, так и четырехпроводные схемы. Красный и черный провода в схемах 220 В каждый несут по 110 В, а зеленый провод — это земля.В четырехпроводной схеме используется белый провод, который называется нейтральным или общим проводом.
Когда электромонтаж завершен, соответствующие розетки для питания 110 В и 220 В также будут отличаться. Стандартные розетки 110в выполнены под трехконтактные вилки, середина которых — земля. Два других имеют разные размеры, поэтому вставлять вилку можно только одним способом. В розетках 220 В на каждую розетку приходится три или четыре отверстия.
При подключении к сети 220 В в вашем доме вы должны связать ток в амперах с напряжением конкретного провода, чтобы создать мощность, необходимую для питания сушилок, электроинструментов и т.
Д.Вы должны установить разные прерыватели, чтобы обеспечить усилители. Оттуда электрический провод 10-го калибра проходит от выключателя к специальной розетке 220 В.
Поначалу обсуждение разницы между питанием 110 В и 220 В может показаться сложным, но помните, что на самом деле это две стороны одной медали. Подача питания к розетке — цель обоих; просто некоторые приборы и инструменты, подключаемые к этим розеткам, требуют большей мощности для работы. При фиксированном уровне тока в доме необходимо увеличить напряжение, чтобы обеспечить эту мощность, и именно там проводка 220 В обеспечивает необходимое усиление.Кроме того, мощность 220 В более эффективна с точки зрения тока, поскольку для обеспечения той же мощности требуется меньше энергии из-за повышенного напряжения. Однако, как упоминалось ранее, это увеличение также означает, что 220 В представляет более высокий риск для безопасности, чем 110 В.
Напряжение питающей сети
«Какого размера должна быть проводка моей линии электропередачи?», «Какой размер розетки мне нужен?»,
и «Мне нужно 240 вольт?» часто задаваемые вопросы.
Кажется, что это просто
вопросы, но простые ответы обычно неверны.Даже технические редакторы в
у ARRL были проблемы с пониманием систем линий электропередач и с тем, как оценивать
их! Ранний обзор AL1200 был ошибочным, потому что лаборатория ARRL использовала дефектный
или неадекватный источник питания в обзоре. Они были сбиты с толку самим
то же самое, что обычно вводит в заблуждение других людей.
Линии электропередач на одну семью в домах и большинстве квартир в США
Однофазные системы на 120/240 В, 60 Гц. Эти линии имеют центральный отвод 240
обмотка вольт. В распределительной сети используется общая нейтраль и земля.
трансформатора и у подъезда жилого дома, с двумя линиями 120 вольт противоположных
полярность.Можно также сказать, что «горячие» проводники систем на 240 вольт — это 180
градусы сдвига по фазе относительно земли, нейтрали или источника питания
центральный кран. Обратите внимание, что это делает НЕ двухфазной системой! Это однофазная Система на 240 В с центральным отводом.
«Горячие» линии противоположны
полярность и (по существу) равные напряжения, но они не являются разными «фазами».
Это простая система центрального отвода с заземлением.
Нейтраль соединена на панели выключателя с защитным заземлением.Безопасность земля — это круглая «третья шпилька» розетки. Автоматический выключатель или распределительный щит это единственная точка, где в домашней проводке должно быть заземлено защитное заземление, хотя вторая точка заземления на защитное заземление, как правило, неизбежна в любительские радиоустановки. Вторая точка заземления в любительских радиоустановках сделает любой GFI выходы или выключатели для этой выходной линии непригодны или ненадежны. Этот контур заземления вызван третьим проводом «защитного заземления», который подключается к шкафам с оборудованием или шасси.
| ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Безопасность прежде всего! Соединенные Штаты Америки Требования Кодекса NFPA требуют безопасности радиорубки и кабеля. Все коаксиальные кабели должны проходить через пластину с заземлением и подключен к системе заземления электросети. |
входной заземляющий стержень и заземление электросети должны быть электрически соединены.
Кодекс NFPA является минимальным требованием, нам действительно следует добиться большего, если мы
хотите свести к минимуму опасность повреждения светом.Самая современная проводка обеспечивает 15 ампер при любой нормальной розетке на 120 вольт.Если провод к выключателю или распределительной панели не слишком длинный, нормальное напряжение 120 В перем. розетки часто будет достаточно для усилителей мощностью до 1200 Вт в режиме PEP для голосового SSB или Выходная мощность 600 Вт CW. Ключевым моментом здесь является то, что силовая проводка к выключателю или распределительная панель должна быть достаточно короткой и не должна быть общей розеткой. с критическими нагрузками. Обычно для стандартной медной проводки 14 AWG :
| CW Carrier / SSB PEP Выход | макс. Средний ток 120 В | пиковый ток 120 В | расстояние 120 В 2% рег. | макс. Средн. Ампер 240в | пиковый ток 240 В | расстояние 240 В 2% рег. |
| Входной фильтр конденсатора 600/1200 | 12 | 25 | 27 футов | 6 | 12.5 | 108 |
| Входной фильтр конденсатора 1500/3000 | 26 | 54 | 12,5 футов | 13 | 27 | 50 |
| Входной фильтр дросселя 600/1200 | 12 | 12 | 56,25 футов | 6 | 6 | 225 |
| 1500/3000 входной фильтр дросселя | 26 | 26 | 26 футов | 13 | 13 | 104 |
История напряжений в электросети США
Напряжение Определение
Напряжение линии питания всегда указывается в среднеквадратичных значениях (среднеквадратичное значение).
квадрат) напряжение.RMS — это среднее квадратичное значение или квадратный корень из среднего значения
квадраты значений формы сигнала. RMS относится к идеально сформированному синусоидальному напряжению.
или формы волны тока в частном случае 2, где это квадратный корень из 2
(1,414) или инверсия 1,414 (0,707). Для прямоугольной волны среднеквадратичное значение напряжения равно
пиковое напряжение, а среднеквадратичный ток равен пиковому току.
RMS измеряет напряжение или ток способом, полезным для определение работы, которую можно выполнить, например, при нагревании чего-либо.На в то же время не существует такого понятия, как мощность RMS, хотя люди, работающие со звуком, часто используют бессмысленный термин RMS-мощность для описания мощности синусоидальной волны. Потребитель путаница со звуком, вероятно, возникает из-за использования синусоидальных значений тока и напряжения. для расчета мощности.
При идеальной синусоиде пиковое напряжение в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения.
Напряжение. Другими словами, среднеквадратичное значение синусоидального напряжения составляет 1 / 1,414 или 0,707 пикового значения.
напряжение в условиях идеальной неискаженной синусоидальной волны.
Стандартное напряжение в жилых помещениях США
Несмотря на то, что с годами напряжение изменилось, электросети в жилых домах США изменились. поддерживалась однофазная частота 60 Гц.Стандартизированные сетевые напряжения начинался как системы на 110 и 220 В переменного тока. Примерно в конце Второй мировой войны стандартизированная сеть напряжение увеличено с 110/220 до 117/234 В переменного тока.
117/234 В переменного тока оставались стандартом напряжения для жилых помещений в течение нескольких десятилетий, переход на 120/240 В переменного тока в 1960-х.
В 1970-х годах Американский национальный институт стандартов (ANSI) установил текущую
120/240 согласно стандарту ANSI C84.1-1970. Этот стандарт определяет
два диапазона напряжения, диапазон A и диапазон B, которые включают как рабочее напряжение, так и
напряжение использования.
Рабочее напряжение для этой ситуации обычно интерпретировалось
быть на счетчике, а напряжение использования было на выводах
утилизационное оборудование. Системы электроснабжения должны были быть спроектированы таким образом и
эксплуатируется, что большинство рабочих напряжений будет в пределах, указанных в
Диапазон A. Возникновение рабочих напряжений за пределами диапазона A должно было быть
нечасто. Диапазон Рабочее напряжение должно составлять 120 В (+/- 5 процентов), что
от 114 до 126 В. Диапазон Напряжение использования было указано в диапазоне от 110 до 126 В.
126 В.
Текущее линейное напряжение, с конца 1960-х годов в большинстве мест и с 1970-х годов по письменному единому стандарту ANSI Standard C84.1 составляет 120/240 + — 5%. После 40 или более лет существования 120/240, вероятно, пришло время прекратить называя это 220, 117, 115 или 110. В США это 240 вольт или 120 вольт.
Электропроводка входная
Жилые линии в США используют центральный ответвитель с общим заземлением на
трансформатор, где нейтраль первичного фидера соединяется с жилым
вторичный центральный кран.
К каждому из них подключается небольшое, как правило, плохое заземление.
полюс питания, а иногда и длинные участки первичной обмотки без трансформаторов.
У входа в жилище, в соответствии с требованиями национальной безопасности кодам, все кабели, входящие в здание, должны иметь общую точку заземления. Этот также является общей точкой соединения провода защитного заземления с нейтралью. Этот общая точка заземления предотвращает значительную разницу напряжений между заземлениями на кабели или проводка внутри жилища. Есть небольшой стержень заземления или требуется система заземления.Обычно эта система имеет хорошее сопротивление заземления. более 30 Ом, так что на самом деле это не очень много заземления. Однако это лучше, чем вообще нет земли.
По закону все кабели, входящие в Hamshack,
включая заземляющий стержень Hamshack или систему заземления, должны быть подключены к источнику питания
главный вход земля. Опять же, как и в случае с системами электроснабжения, кабельного телевидения и телефонной связи, это
предотвращает разность потенциалов земли внутри жилища.
Полюсное заземление и заземление дома помогают защитить от повышение напряжения в случае удара молнии, замыкания на землю линии электропередач или открытые нейтралы.Хотя большой разницы потенциалов быть не должно, всегда какой-то ток течет через эти земли на землю. Этот ток течет потому что всегда есть некоторое падение напряжения на нейтрали. Это падение напряжения возбуждает стержни заземления относительно земли и других грунтов, распределенных по электросети. Собственно говоря, если вбить два заземляющих стержня в на некотором расстоянии друг от друга, даже на некотором удалении от сети, напряжение 60 Гц может обнаружен! Это напряжение возбуждается токами заземления в нашей сети.
Схема усилителя
Как описано выше, напряжение линии питания указано в Среднеквадратичное значение напряжения основано на чистой идеальной синусоидальной форме .
Большинство усилителей и блоков питания, включая коммутационные
источников питания используйте конденсаторные входные фильтры.
Хотя большинство счетчиков на что-то реагируют
около среднего или среднеквадратичного напряжения, источники питания конденсаторов работают от пикового значения
Напряжение. Пиковое напряжение идеальной синусоиды в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения, поэтому наши 120 В переменного тока
сетевой (без гармоник и клиппирования) пик на 169.68 вольт пиковое. Если мы
выпрямил линию питания и отфильтровал постоянный ток с идеальным входом конденсатора
питания, как и большинство обычных и импульсных источников питания, у нас было бы около
170 вольт постоянного тока. Это происходит из-за того, что конденсатор заряжается в линиях электропередачи.
пиковое напряжение на гребне синусоидальной волны.
При почти полном напряжении блок питания потребляет только ток. на пиках. Если источник питания выдает 1 ампер постоянного тока около 170 вольт, все энергия будет подаваться в течение очень короткого периода на гребне синусоидальной волны.Текущий от линии электропередачи будет много ампер, но в течение очень коротких периодов время.
Поскольку мощность нагрузки потребляется только при пиках синусоидального напряжения, существует высокое отношение пикового тока к среднему току нагрева. в пример выше, в то время как средний ток может быть около 1,4 ампера, пиковый ток будет несколько ампер. Это отношение пикового тока к среднему приводит к так называемый коэффициент полной мощности (APF). APF основан на пиковом и среднем значении. ток и отличается от коэффициента мощности со сдвигом фазы стандартной линии питания, вызванного индуктивными нагрузками, такими как двигатели.
Практически все блоки питания для радиоприемников и усилителей, так как они почти всегда используются конденсаторные входные фильтры, имеют очень высокую полную мощность фактор . Чем прочнее мы делаем компоненты блока питания, тем жестче мы спроектировать источник питания в попытке сохранить напряжение, близкое к 1,414 среднеквадратичного значения переменного тока, больше АПФ становится. Самые жесткие, большие и негабаритные расходные материалы имеют самые высокие APF, требующие особого внимания к сериям, эквивалентным силовым сетям сопротивление (СОЭ), если мы хотим поддерживать это регулирование.
Поскольку типичное питание в основном работает от пиков, среднее или среднеквадратичное значение напряжения имеет мало практического применения (кроме расчета тепла). В то время как это может показаться сложным, регулировка источника питания должна быть рассчитана с использованием пикового значения ток и / или пиковое напряжение. В среднем падение напряжения составляет 5%. или измеритель среднеквадратичных значений, когда пиковое напряжение в линии питания падает на 15% или более. Это может вводят нас в заблуждение, заставляя думать, что регулирование электросети хорошее, а источник питания плохо, даже когда основная проблема действительно в электросети.
AL1200 Пример усилителя
В усилителе AL1200, работающем от очень жесткой мощности линий, отношение максимальной текущей текущей ликвидности к средней составляет около 4: 1.
При среднеквадратичном токе 12 ампер (нагрев) пиковый ток будет около 48 ампер. В то время как нагрев ЛЭП рассчитан на 12 ампер, напряжение падение рассчитано на 48 ампер. Сопротивление линии питания 1 Ом, для Например, будет выделять только 12 Вт тепла, в то время как такое же сопротивление в 1 Ом снизит пиковое напряжение в сети на 48 вольт, если система электроснабжения сохранит тот же НПФ! При номинальном среднеквадратичном напряжении 240 В пиковое линейное напряжение будет падать с 339 вольт до 291 вольт.
Это снижение высокого напряжения на 14%, в то время как счетчик измеренное среднеквадратичное значение или среднее линейное напряжение обычно изменяется только примерно на 5%. (В точное количество будет зависеть от искажения формы сигнала и измерителя.)
An Пример проблемы с сетью
Проблемы с электросетью могут быть сложными, и избежать даже самых опытные любители. Даже такой опытный человек, как ARRL Lab, может пропустить такие проблемы. Лаборатория ARRL, рассматривая усилитель AL1200, измерила рабочее напряжение пластины постоянного тока усилителя AL1200 как 2900 вольт под нагрузкой, в то время как среднеквадратичное значение линейного напряжения было довольно стабильным, около 240 В переменного тока.
Несмотря на категорические предупреждения, в лаборатории ARRL что-то не так в системе электроснабжения лаборатории ARRL не удалось должным образом исследовать до выпуск обзора. ARRL наконец осознал ошибку, когда после установив усилитель на W1AW, нагруженное напряжение вдруг стало нормальным 3300-3400 вольт.
Проблема ARRL Labs заключалась в дорогом стабилизаторе напряжения. который поддерживает постоянное среднее значение напряжения сети или среднеквадратичное значение напряжения, при этом допускает скачки напряжения в сети. проседать более чем на 15%. Это вызвало нормальное напряжение полной нагрузки 3400 вольт. AL1200 упадет до 2900 вольт, а измеренное напряжение в розетке еле-еле. измененный.Лаборатория измерила хорошее, стабильное линейное напряжение на типичном измерителе, но пиковое регулирование было ужасным, потому что их дорогой регулятор напряжения не мог обрабатывать усилители APF.
В то время как осознание того, что у них есть проблема, пришло слишком поздно, чтобы предотвратить ложные данные обзора, по крайней мере, это хороший инструмент обучения для других. Хороший стабильное напряжение на традиционном счетчике не означает, что система линий электропередач без проблем. Лаборатория упустила простое и легкое наблюдение. Это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри источника питания с сопутствующий нагрев или пульсация.
Определение провисания линии электропередачи
Высокий кажущийся коэффициент мощности (APF) на входе конденсатора источники питания с пиковыми токами, в 2-5 раз превышающими средние токи. Тем лучше мощность трансформатора, тем более непропорционально пиковый ток становится по сравнению с средний ток. Из-за высокого APF, регулирование напряжения на входе конденсатора питание в значительной степени зависит от последовательного импеданса конденсаторов фильтра. обратно к источнику питания. Это нежелательное последовательное сопротивление обычно преобладает. сопротивлением в проводке к полюсному трансформатору и усилителям силовой трансформатор.
Для оценки регулирования с помощью измерений напряжения требуется мысль и забота. Источник питания конденсатора работает от пикового линейного напряжения. Пиковое напряжение не изменяется пропорционально среднему или среднеквадратичному напряжению. Как на самом деле, среднее напряжение часто почти не меняется, когда пиковое напряжение падает очень заметная сумма.
Практически все мультиметры не определяют истинное пиковое напряжение, и они также не считывают среднеквадратичное значение или среднее напряжение. Большинство мультиметров обнаруживают что-то около среднего напряжения переменного тока, вплоть до пикового напряжения.Что бы ни они случайно читают, исправлено или отрегулировано, чтобы обеспечить псевдо-среднеквадратичное напряжение на дисплей. К сожалению, это хорошо работает только с синусоидальной волной. Поскольку подача нагружает только пики, осциллограмма квадратов. Среднее напряжение вряд ли изменяется даже при значительном отсечении пиков дробного цикла, что означает значительная потеря постоянного напряжения без аналогичного изменения на счетчике линии электропередачи.
Для фактического определения регулирования линии электропередачи при питании конденсаторный входной источник, мультиметр должен быть измерителем истинных пиковых значений.
Почти в каждом ламповом усилителе высокое напряжение измеритель обеспечивает хороший способ определить качество линии электропередачи. Если напряжение на пластине повышается нормально на холостом ходу, но значительно ниже номинальных характеристик изготовителя в соответствии с полная нагрузка без излишнего гула несущей или нагрева компонентов блока питания, шансы в хорошем состоянии Эквивалентное последовательное сопротивление линии электропередачи (ESR) слишком велико. это электрически невозможно значительно снизить динамическое регулирование внутри подача с сопутствующим нагревом или пульсацией.
120 или 240 В при работе
Обычно потери внутри усилителя не сильно меняются. при изменении напряжения в ЛЭП. Переход со 120 вольт на 240 вольт может увеличить или уменьшить срок службы некоторых компонентов, таких как переключатели и реле, но общее динамическое регулирование в целом не сильно изменилось. Рабочее напряжение не изменяется вообще, при условии, что основная система подключена точно к двойному Напряжение. Это происходит потому, что в большинстве систем используются одинаковые двойные основные цвета, которые подключены параллельно на 120 вольт и последовательно на 240 вольт.С двойными первичными цветами, ток в каждой первичной обмотке и напряжение на каждой первичной обмотке остаются неизменными независимо от проводки на 120 или 240 вольт, что приводит к потерям в трансформаторе и ESR. остаются точно такими же.
Из-за высокого APF, ESR, который вызывает заметное регулирование проблемы могут быть на удивление низкими. Проводка, которая обычно справляется с 1500-ваттным резистивная нагрузка с минимальным падением может иметь гораздо худшее регулирование с мощностью 1500 Вт. нагрузка источника питания. Хуже того, обычный мультиметр может не показывать линию потеря напряжения.
Это связано с тем, что APF вызывает высокий пиковый ток потребления, который, в свою очередь, преобразует синусоидальную волну в форму волны с плоской вершиной.
Обычно изменения в производительности происходят из-за изменения мощности линейная нагрузка вне усилителя. Изменения производительности не происходят из КПД изменяется внутри усилителя. Удвоив напряжение с 120 В до 240 В, уменьшаем вдвое ток. При прочих равных, система имеет половину падения напряжения на вдвое больше линейного напряжения. Это дает в четыре раза лучшее регулирование, когда выражается в процентах без изменения сечения провода.
Имейте в виду, что это четырехкратное улучшение. ESR 0,1 Ом линия с пиковым током 40 ампер упадет на 4 вольта из пикового значения 170 вольт. Этот означает потерю напряжения на 2,4%. Переход системы на 240 вольт приводит к 2 вольта выпадают из 340 пиковых вольт. Это примерно 0,6% регулируемых потерь. С Напряжение питания 3000 вольт, можно ожидать примерно на 50 вольт больше высокого напряжения под нагрузкой от ЛЭП меняет.
Это конечно вымышленный корпус с шлейфом 0,1 Ом сопротивление. Это было бы типично для 25-футовой трассы # 12 AWG (.05 Ом) к хорошая система автоматических выключателей на 200 ампер с ближайшим полюсным трансформатором (обычно около 0,05 Ом). Подача в моем магазине на рабочем месте измеряет СОЭ ~ 0,1 Ом, включая линейный трансформатор. Если линия электропередачи имеет значительное ESR, измените значение со 120 на 240 вольт могут значительно улучшить динамическое регулирование. Независимо от часть общее провисание вызвано линией электропередачи 120 В, это провисание будет количество. Просадка напряжения внутри усилитель поменять не очень много.
SSB по сравнению с режимами CW и несущей
Влияние APF на динамическое регулирование менее проблематично на голос SSB. Конденсаторы фильтра источника питания подают энергию для голосовых пиков; в линия электропередачи никогда не видит полную потребляемую пиковую потребляемую мощность, используемую для голоса SSB.
Счетчики линий питания для усилителей
Если в вашем усилителе используется конденсаторный источник питания (включая большинство бытовые импульсные источники большой мощности), не полагайтесь на обычные вольтметры переменного тока для измерения устойчивости линии электропередачи.Обычные измерители переменного тока обычно подходят для дросселирования источники питания или источники питания с коррекцией искажения формы сигнала.
Большинство любительских источников питания представляют собой системы конденсаторных входных фильтров. При измерении напряжения или тока в линии питания усилителей большой мощности, почти каждый метр измеряет не ту штуку! Блок питания работает очень небольшая часть синусоидальной волны в верхней части каждой половины, особенно на нарастающий фронт формы волны. Практически все счетчики измеряют средние или псевдосреднее напряжение и ток, поэтому они не измеряют напряжение усилитель питания требует.Измерители часто калибруются по пиковым или среднеквадратичным значениям, но они часто просто применяют поправочный коэффициент к среднему напряжению, которое на самом деле измерено.
Мы можем сделать то же самое вручную, предполагая, что пиковое напряжение в 1,414 раза больше. указано RMS Напряжение. Этот метод верен, и счетчики часто очень близки, когда измеренная форма волны идеальна синусоидальная волна. Это не относится к входной мощности конденсатора. запасы. Нельзя доверять обычным счетчикам надежную оценку линии электропередачи работоспособность, когда линия питания нагружена конденсаторным источником питания.С непиковый измеритель, а Показания напряжения в линии электропередачи могут не показывать значительного измеренного падения напряжения, однако линия электропередачи может вызывать ужасные регулировка напряжения и производительность при питании от конденсатора. Дело ARRL был почти идеальным примером измерителя, показывающего стабильный источник питания, в то время как сетевой источник был почти бесполезен.
Коэффициент гармонических искажений и полный коэффициент мощности
Конденсаторный входной усилитель питания вырабатывает высокое напряжение на гребнях синусоидальной волны. или пики.Из-за этого ток линии питания для работы конденсаторного входа поставки достигают пика.Вот пример вторичного тока 811H и напряжение при токе пластины 750 мА:
Вторичный ток составляет чуть более 4 ампер, в то время как вторичное напряжение только пиковое напряжение более 1500 вольт. Нагрузка трансформаторов и линий электропередач растет край формы сигнала, с длительностью нагрузки около 2,5 мс при каждой мощности 8,3 мс линия полупериода.
Измеренный ток трансформатора примерно соответствует вторичному току.В 120 вольт, измеренный пиковый ток первичной обмотки составляет 32 ампера. Средний ток за один цикл с устойчивым носителем 750 Вт — это 11 ампер.
Вот почему падение напряжения необходимо измерять с помощью истинного пикового значения переменного тока. измеритель линии электропередачи, или приблизительно рассчитанный, наблюдая за измерителем высокого напряжения внутри усилитель звука. Аномальный провал напряжения под нагрузкой почти всегда вызван неадекватное регулирование линии электропередачи.
Линии электропередач и автоматические выключатели должны
быть минимально рассчитанными на тепловые токи, которые являются средними
токи.При использовании конденсаторных входных источников напряжение питания стабильность вычисления должны использовать примерно в три раза больше среднего тока
для максимальной входной мощности постоянного тока усилителя мощности.
| SPECULATIVE SCIENCE Какие плюсы и минусы у источника питания на 110 вольт по сравнению с источником питания 220 вольт?
|
В чем разница между питанием 120 В и 220 В?
На этой неделе мы обсудим разницу в напряжении, общее использование и почему важно понимать эти характеристики.Здесь, в Соединенных Штатах, мы больше всего знакомы со стандартным питанием 120 В и подключением 220 В для некоторых более крупных бытовых приборов. Однако во многих странах мира используется почти исключительно 220 В. Сегодня мы более подробно рассмотрим проводные напряжения, историю этих рейтингов и преимущества каждого из них.История проводного электропитания
Еще в 1870-х годах небольшие системы питания постоянного тока были обнаружены на заводах и в густонаселенных районах города. На тот момент 95% жителей не имели доступа к электроэнергии.Это была роскошь, которую можно было увидеть только в особняках, элитных отелях и на предприятиях. Затем, наконец, в 1891 году Электротехническая выставка во Франкфурте, Германия, ознаменовала конец эры питания постоянного тока, когда родился трехфазный ток.
Первоначально было установлено питание 120 В. Однако после Второй мировой войны Европа перешла на питание 220 В, чтобы повысить эффективность передачи энергии и приспособиться к доступным материалам. США, вероятно, тоже сделали бы это изменение, однако это оказалось бы слишком дорогостоящим.
Питание переменного тока
Переменный или переменный ток описывает поток заряда, который периодически меняет направление. В результате уровень напряжения также меняется на противоположный вместе с током. Энергетические компании преобразуют переменный ток в более высокое напряжение для передачи, затем снова понижают его до более низкого напряжения для распределения и, наконец, до 120/220 В внутри жилого помещения в целях безопасности.
Ниже вы найдете карту планеты, на которой указаны стандартные значения напряжения и герц для каждого местоположения.
Питание 110 В / 115 В / 120 В
Хотя в домах в Северной Америке в основном используется питание 120 В, они подключаются к двум проводам под напряжением, а не только к одному. Обычные электроприборы получают 120 В от любого из проводов под напряжением, в то время как мощные электроприборы, такие как стиральная / сушильная машина, электрические плиты и т. Д., Получают 220 В при использовании обоих проводов под напряжением.
Исторически сложилось так, что одна из основных причин, по которой США сохранили 120 В в качестве стандартного источника питания, была связана с тем, что электросеть уже была в значительной степени установлена, что делало ее слишком дорогостоящей для переключения.Основные преимущества мощности 120 В весьма ограничены. Питание 120 В переменного тока снижает вероятность поражения электрическим током в случае его возникновения.
220V / 240V Power
220V power делит однофазное электричество на два отдельных проводника 110V, которые имеют общий нейтральный провод или землю. Это позволяет более эффективно передавать мощность. Мощность равна напряжению, умноженному на ток. Двойное напряжение будет передавать вдвое большую мощность. При использовании проводки 220В требуется меньший ток.Вот почему вы обнаружите, что даже в Соединенных Штатах Америки используется питание 220 В при работе с энергоемкими приборами.
В конце концов, на самом деле нет никаких преимуществ от использования 120 В или 220 В. 220 В — более эффективное средство передачи энергии, однако оно может оказаться более вредным при контакте с людьми. Пожалуйста, дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, оставив комментарий ниже. Как всегда, мы на расстоянии одного телефонного звонка (877-548-3387) и будем рады предложить наш опыт по всем вашим потребностям, связанным с питанием!
Разница между 120 вольт и 240 вольт
Стоит ли обсуждать 120/240 вольт или 110/220 вольт? Многие до сих пор поднимают этот вопрос.110/220 вольт стало фольклорным термином, все еще в значительной степени укоренившимся в народной мысли. Некоторые люди даже говорят о 115/230 вольт. Путаница, вероятно, связана с промышленным сектором, который показывает разные номера на паспортных табличках единиц, которые они производят. В целях стандартизации мы должны знать, что основные производители электроэнергии в Северной Америке обеспечивают жилой сектор напряжением 120/240 вольт с вариациями плюс или минус 5%.
В чем разница между 120 вольт и 240 вольт? Почему некоторые устройства работают с тем или иным из этих напряжений? На самом деле все зависит от потребности в эксплуатации устройства.Чтобы понять явление электричества, представьте, что устройства, которые используются в доме, работают с водой. Требуемая энергия будет не больше и не меньше, чем поток воды, необходимый устройству для работы. Легко представить, что для простого телевизора потребуется поток воды намного меньше, чем для сушилки. Поэтому логично полагаться на небольшой водяной шланг для телевизора и один большой шланг для сушилки.
Давайте отложим воду и вернемся к электронам. Стандартная розетка на 120 В обычно подключается трехжильным кабелем: черным изолированным проводом, по которому проходят электроны, белым изолированным проводом, называемым «нейтралью», и голым медным проводом, который является заземлением.
Например, кабель, используемый для питания плинтуса с электроприводом; Работающий при 240 В состоит из трех проводов: двух изолированных проводов разного цвета (часто красного и черного) для транспортировки электронов и неизолированного медного провода для возврата на землю.
Розетка для подключения плиты или сушилки питается от четырех проводов: два изолированных провода разного цвета (часто красного и черного) для транспортировки электронов, белый изолированный нейтральный провод и неизолированный медный провод для возврата на землю.В этом случае электрической плите или сушилке требуется 240 В (оба цветных провода, питающие нагревательные элементы) и 120 В для ее аксессуаров, таких как панель управления или функция освещения.
Обычно в вашем доме вам необходимо подключить отопительные приборы к 240 В.
Наконец, полезно знать, что различные автоматические выключатели, содержащиеся в электрическом распределительном щите, предназначены не для защиты различных устройств, которые используются регулярно, а для защиты проводки, проходящей через дом.Автоматический выключатель на 30 А в цепи на 15 А может перегреть провода или даже поджечь перегородку.
Что происходит, когда устройство подключено к ненадлежащему напряжению
Некоторые современные электронные продукты могут использовать двойное напряжение за счет импульсного источника питания с широким диапазоном входного сигнала. Это позволило использовать некоторые приборы в диапазоне напряжений от 100 до 240 В.Однако другие электроприборы или приборы с определенными требованиями к напряжению могут работать только при определенном напряжении.Это приборы с одним входным напряжением, такие как электрические приборы с двигателями, обогреватели, осветительные приборы, фен, чайник и т. Д.
Если прибор на 110 В подключен к источнику питания 220 В, мощность может увеличиться в четыре раза в момент включения прибора. , и прибор быстро перейдет в режим перенапряжения. Это может сопровождаться задымлением и вспышкой, либо плавкий предохранитель расплавится и защитная деталь будет повреждена. Электронный прибор с одним входом может быть поврежден из-за сгорания некоторых компонентов.
Если устройство 220 В подключено к источнику питания 110 В, результирующая мощность будет 1/4 при включении устройства. Лампа будет очень тусклой, а двигатель остановится или будет вращаться очень медленно. В общем, эти приборы вообще не будут работать. Кухонное оборудование с нагревательными элементами всегда будет в рабочем состоянии и может не достигать нужной температуры. Электронное устройство с одним входом не может быть серьезно повреждено, но не будет нормально работать.
Как правило, электрические приборы с одним входным напряжением могут нормально работать только при номинальном напряжении.Это приведет к электрическому ожогу и может вызвать серьезные последствия, такие как пожар, если входное напряжение будет выше нормального. Но если входное напряжение ниже номинального, электроприбор не может нормально работать или просто выйдет из строя, а также может вызвать повреждение двигателя. Только при номинальном напряжении электроприборы могут нормально работать. Если вы обнаружите, что ваш прибор представляет собой прибор с одним напряжением, а напряжение в этом месте не является рабочим напряжением, вы можете купить преобразователь напряжения для преобразования напряжения, чтобы обеспечить бесперебойную и безопасную работу вашего прибора.