Budujesz urządzenie z dwiema wtyczkami, aby podwoić napięcie?

Właśnie przeprowadziłem z kimś głupią dyskusję na temat napięć. W Europie zwykle napięcie wynosi 220 V, a w niektórych innych miejscach 110 V.

Rozmawialiśmy o tym, jak korzystać z europejskich urządzeń za granicą, i mój przyjaciel zapytał: czy uważasz, że można po prostu dodać kolejną wtyczkę do urządzenia, aby uzyskać 220 woltów z dwóch gniazd 110 woltów?

Choć wydaje się to niesamowitym pomysłem, najprawdopodobniej nie działa, bo inaczej wszyscy by to zrobili.

Zaczęliśmy więc próbować dowiedzieć się, dlaczego to nie działa. Chociaż oboje nie mamy pojęcia, zasugerowałem, że 110 woltów oznacza łącznie 110 woltów dla całego domu. Chciałem zakończyć ten argument argumentując, że jeśli podłączysz toster, który wykorzystuje 60 ze 110 woltów, zostanie tylko 50.

Tyle że wiem, że to źle, ponieważ żadne urządzenie nie zużywa części napięcia.

Więc moje pytanie brzmi:

Czy ktoś mógłby mi szczegółowo wyjaśnić, dlaczego (jeśli) nie można użyć dwóch wtyczek, aby uzyskać podwójne napięcie?

Albo, jeśli to możliwe, jak to działa?

Edytować

Tylko w odpowiedzi na niektóre odpowiedzi: Nie mamy absolutnie żadnej intencji, aby cokolwiek zbudować. Jest to dla nas czysto teoretyczne i mamy nadzieję, że w ten sposób dowiemy się czegoś o elektryczności. Dziękuję za troskę.

jeśli podłączysz toster, który wykorzystuje 60 ze 110 woltów, zostanie tylko 50.

Nie, urządzenia są połączone równolegle, co oznacza, że ​​wszystkie urządzenia w domu mają takie samo napięcie.

Rzeczy nie są połączone szeregowo w ten sposób:

110 V ---------HiFi--------Fridge-----.
                                      |
neutral-------------------------------'

co może oznaczać, że HiFi pobiera 85 V, a lodówka 25 V i żadne z nich nie działa, ponieważ każde potrzebuje 110 V.

Ale są połączone równolegle w ten sposób:

 110 V   ----------+--------------+
                   |              |
 neutral -------+--------------+  |
                |  |           |  |
                |  |           |  |
                HiFi          Fridge

Pomóc może pomyśleć o zwykłej analogii wody. Jeśli masz bardzo duży wysoki zbiornik wody, ciśnienie na dnie zależy tylko od wysokości wody w zbiorniku, nic więcej. Nie ma znaczenia, ile rur jest podłączonych na dnie zbiornika, ciśnienie w każdej rurze jest takie samo. Nie można podwoić ciśnienia, twórczo łącząc rury.

Możesz oczywiście podwoić przepływ , jeśli jedna rura może dostarczyć n galonów na minutę, dwie rury (tego samego rozmiaru) mogą dostarczyć 2x n galonów na minutę. Ale przepływ jest jak prąd elektryczny (ampery), a nie jak potencjał elektryczny (wolty).

Twój dom ma limit całkowitego prądu, który może być dostarczony. Wynika to z faktu, że przewody do twojego domu nagrzałyby się, gdyby przewodziły więcej niż prąd znamionowy. Źle się dzieje, gdy przewody się nagrzewają, topią lub podpalają otaczające budynki i znajdujących się w nich ludzi.

Więc jeśli twój dom ma zasilanie 200 A i ładowanie, twój Prius pobiera 100 A, co pozostawia tylko 100 A na resztę twoich urządzeń. Ale to jest prąd, a nie napięcie.

dlaczego (jeśli) nie można użyć dwóch wtyczek, aby uzyskać podwójne napięcie?

Ponieważ po prostu podwoisz przewody (bez efektu) lub zewniesz 100 V do zera i przepalisz bezpiecznik / wyzwolisz wyłącznik.

Możesz to zrobić z wieloma akumulatorami. Na przykład, połączenie dwóch baterii AA 1,5A szeregowo (jedna po drugiej) tworzy napięcie 3 V. Ale nie można wytworzyć 3 V z pojedynczej baterii 1,5 V tylko za pomocą kreatywnego okablowania. Domowe źródło zasilania prądem przemiennym 110 V przypomina bardziej pojedynczą baterię z wieloma przedmiotami połączonymi przewodami.

W USA zastosowano zasilanie „dwufazowe” do domów (pomyśl o dwóch bateriach), co oznacza, że ​​można wytworzyć 240 V, wykorzystując obie fazy. Istnieją zasady dotyczące tego, jak to zrobić i każdy, kto nie zna podstawowych zasad elektryczności, nie powinien się tym zajmować.

Najpierw ważna uwaga: jest to mieszanie się z potencjalnie śmiertelnymi obwodami i w żaden sposób nie powinno się sugerować niczego, co mogłoby być sugerowane w wyniku tej odpowiedzi, przez innego niż odpowiednio licencjonowanego elektryka . W szczególności PO nie ma wystarczającej wiedzy, aby to zrobić bez poważnego zagrożenia życia i kończyny. Niewielu z nas jest licencjonowanymi elektrykami. Zobacz DIY SE, jeśli chcesz uzyskać porady dotyczące tego, co jest bezpieczne i / lub możliwe do zaakceptowania.

Jest możliwe, choć mało prawdopodobne, że zadziała to w niektórych przypadkach w Ameryce Północnej.

Po pierwsze, jeśli gniazda są podłączone do tego samego obwodu lub do innego obwodu w tej samej fazie, nie będzie działać. Aby je dodać, dodawalibyście je. To by działało, gdyby izolować jeden z (dużym, ciężkim i drogim) transformatorem 120: 120. Transformator może mieć około 1/2 wielkości transformatora 120: 240, ponieważ jest to faktycznie autotransformator.

Teraz ograniczone przypadki, w których może to działać: zasilanie w Ameryce Północnej jest zwykle pobierane z centralnego źródła 240 V, przy czym każda faza jest kierowana do różnych gniazd w całym domu, a 240 V tylko do kilku urządzeń o wysokim zużyciu (kuchenka, suszarka, sprężarka klimatyzacji jednostka). W niektórych przypadkach gniazdka w tym samym pomieszczeniu będą podłączone do różnych faz, więc między nimi będzie 240 V. (Kiedyś dzielenie naczyń (u góry i na dole) było koszerne, ale nie jest to już sankcjonowane - prawdopodobnie dlatego, że punkty sprzedaży GFI są obowiązkowe w kuchniach, gdzie można spotkać taką sytuację). Z pewnością istnieją starsze instalacje typu „dzielone naczynie” i są one dziadkowe.

$208V=120\cdot 2 \cdot \sin(\pi/3))$

Tak więc 240 V / 60 Hz już istnieje w większości domów (niekoniecznie w mieszkaniach). To, czy koszerne jest ponowne podłączenie do zasilania jakiegoś przypadkowego obcego urządzenia, stanowi problem z kodem elektrycznym, o czym mogą doradzić dobrzy ludzie z DIY. Gniazdka 240 V są dozwolone i zwykle znajdują się w miejscach zarezerwowanych dla głównych urządzeń. Nie są one takie same jak inne zagraniczne domowe lub północnoamerykańskie gniazda przemysłowe 240 V - zwykle większe niż poprzednie. Zobacz na przykład tę odpowiedź, która dotyczy niektórych subtelności.

Schemat okablowania stąd

Zadając pytania, oczywiste jest, że nie masz elektrycznego tła, więc staram się odpowiedzieć analogicznie.

Możesz do pewnego stopnia myśleć o elektryczności jak o systemie wodociągowym, w którym napięcie to ciśnienie, natężenie prądu przepływającej przez rurę wody i średnica rury (która ogranicza ilość wody przepływającej przez nią na sekundę) jako opór.

Jeśli podzielisz rurę na 2 oddzielne ścieżki, ciśnienie wody na każdej z tych ścieżek będzie nadal takie samo jak w rurze wcześniej, tzn. Twoje napięcie będzie takie samo, bez względu na to, ile wtyczek dodasz.

Ale zwiększyłeś powierzchnię rury (podwoiłeś ją) i dlatego możesz teraz uzyskać więcej wody na raz z rury, tj. Zmniejszyłeś opór, a zatem pozwoliłeś na przepływ większego prądu, dodając drugi korek (w „ świecie elektrycznym czynnikiem ograniczającym prąd zwykle nie jest drut, ale samo urządzenie, chociaż drut musi być wystarczająco duży, aby przenosić potrzebny prąd).

Przynajmniej w Ameryce Północnej domy otrzymują napięcie 240 V z sieci energetycznej. Ale jest on „podzielony na pół” i każda połowa (120 V) jest podłączona do obwodów oświetleniowych i wyjściowych w celu podłączenia urządzeń. Urządzenia elektryczne dużej mocy (grzejniki itp.) Wykorzystują bezpośrednio dwie „fazy” 240 V. Tak więc 240 można znaleźć w obwodach dla urządzeń dużej mocy.

Ale w przypadku urządzeń europejskich zwykle chcą mieć „gorącą” nogę o napięciu 240 V, a drugi koniec jest „neutralny”, który w pewnym momencie jest uziemiony. Nie ma sposobu, aby bezpiecznie uzyskać to bezpośrednio z typowego schematu instalacji elektrycznej w Ameryce Północnej.

Dlatego ludzie używają transformatorów do konwersji między 120 a 240 V (i odwrotnie).

Teoretycznie MUSISZ zrobić gadżet z DWOMA długimi przewodami zasilającymi i przeszukać dom, aby znaleźć obwód wyjściowy na INNEJ „fazie” i miałbyś 240 V, ale OBA strony byłyby „gorące” i byłoby to raczej niebezpieczne, chyba że NAPRAWDĘ NAPRAWDĘ wiedziałeś, co robisz. Jest to ilustracja teoretyczna i absolutnie NIE ZALECANA w praktyce.

Musisz znaleźć dwa gniazda na dwóch różnych obwodach, z jednym obwodem na jednej fazie i drugim obwodem na drugiej fazie.

Na typowym panelu elektrycznym wyłączniki zmieniają się naprzemiennie między dwiema fazami, gdy przesuwasz się w dół panelu, dzięki czemu możesz znaleźć dwa różne obwody, np. Salon i Jadalnia.

Jeśli więc wybierzesz te dwa gniazda, każde z nich będzie miało wspólny przewód i wspólny przewód zerowy na panelu, więc między dwoma przewodami pod napięciem / napięciem będzie ~ 220 potencjałów. Twoje dwie wtyczki trafiłyby do każdego z dwóch gniazd. Prawdopodobnie będziesz potrzebował przedłużacza, aby dostać się do drugiego gniazdka!

Tak działa urządzenie 220 V w USA. Na przykład suszarka do ubrań 220 V ma 2-biegunowy przerywacz, który doprowadza do suszarki dwa prądy, każde z innej fazy.

Mówiąc wprost, nie, nie używasz dwóch wtyczek. Pozostałe odpowiedzi opisują scenariusze, w których można , jednak rozumiem wystarczająco dużo, aby uzyskać dwie normalnie dostępne fazy napięcia sieciowego w przeciętnym domu w USA, zamiast tego odpowiednio skonfigurujesz gniazdko.

Istnieje kilka rodzajów gniazd NEMA , poniższa ilustracja przedstawia typowe oferty dla napięcia 120 i 240 VAC.

Jeśli urządzenie potrzebuje tylko 240 VAC, przewód powrotny / biały / neutralny w ogóle nie jest używany; cały prąd jest pomiędzy dwiema gorącymi liniami, zwykle czerwoną i czarną. Jeśli urządzenie chce użyć 240 V prądu przemiennego i 120 V prądu przemiennego, potrzebuje neutralnego przewodu. Obraz może wprowadzać w błąd; Zauważyłem gniazdko NEMA 10-50 powszechnie stosowane do suszarek i piekarników / pieców elektrycznych.

Jeśli obecne jest zasilanie trójfazowe, może być niebieski przewód. Każde połączenie między dwoma kolorami wynosi 240 VAC; dodatkowo każde połączenie z kolorowego drutu do białego wynosi 120 VAC. Nawiasem mówiąc: Uważaj na białe przewody z czarną lub czerwoną taśmą na końcu, będą gorące.

Widząc, jak po prostu przechodzisz ćwiczenie myślowe, to jak już powiedziano, możliwe jest uzyskanie 220 V z dwóch faz idących do różnych gniazd (wystarczy je zlokalizować).

Grant Thompson zrobił to w tym filmie pokazującym, jak zrobić spawarkę punktową za pomocą 2 transformatorów mikrofalowych - https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=hsfgwEUXtTc#t=212

Bezpieczny? Nie mozliwe? Tak.

Ćwiczenie dobrego myślenia.