CN105790599A - 一种单相转三相380v电压转换器 - Google Patents

一种单相转三相380v电压转换器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及输电设备技术领域，提供一种单相转三相380V电压转换器，包括控制电路和逆变器，逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；逆变器包括第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，第一逆变电路、第二逆变电路及第三逆变电路分别与交流输入端口、0V输入端口连接，第一逆变电路与380V交流A相输出端口连接，第二逆变电路与380V交流B相输出端口连接，第三逆变电路与380V交流C相输出端口连接，从而实现为用户提供380V三相电，满足了用户的电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求。

Description

一种单相转三相380V电压转换器
技术领域
本发明属于输电设备技术领域，尤其涉及一种单相转三相380V电压转换器。
背景技术
电压质量对电网稳定及电力设备的安全运行、线路损耗和城乡居民生活用电都有直接影响。随着经济的高速发展，农村家庭居民购买大量的家用电器以及电力排灌机井等电动机械，致使农业用电负荷剧增。
由于我国农村及边远贫困地区，地域辽阔，人口密度低，用电负荷相对较为分散，容量较低，因此存在大量的超过500米供电范围的低压供电线路，按照目前的供电标准，使用单相220V或三相380V供电，其线路损耗较大，造成用户用电端电压过低，严重影响电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单相转三相380V电压转换器，旨在解决现有技术中使用单相220V或三相380V供电，其线路损耗较大，造成用户用电端电压过低，严重影响电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求的问题。
本发明是这样实现的，一种单相转三相380V电压转换器，所述单相转三相380V电压转换器包括控制电路和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器，所述控制电路与所述逆变器电连接，所述逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，所述逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；
所述逆变器包括分别与所述控制电路电连接的第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接，所述第一逆变电路与所述380V交流A相输出端口电连接，所述第二逆变电路与所述380V交流B相输出端口电连接，所述第三逆变电路与所述380V交流C相输出端口电连接。
作为一种改进的方案，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路均包括串联在一起的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路；
所述第一逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口；
所述第二逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流B相输出端口；
所述第三逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流C相输出端口。
作为一种改进的方案，所述第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路均包括绝缘栅双极晶体管和晶体二极管，其中：
所述绝缘栅双极晶体管的栅极与所述控制电路电连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极分别与所述晶体二极管的负极端子、所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的晶体二极管的正极端子与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的晶体二极管的负极端子与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极之间的连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口，或380V交流B相输出端口，或380V交流C相输出端口。
作为一种改进的方案，所述单相转三相380V电压转换器还包括用于为所述逆变器提供直流电压的整流电路，所述整流电路连接在所述逆变器的前端，并分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接。
作为一种改进的方案，所述整流电路是由四个晶体二极管组成的全桥整流电路。
作为一种改进的方案，所述单相转三相380V电压转换器还包括滤波电路，所述滤波电路并在所述整流电路的两端。
作为一种改进的方案，所述滤波电路由N个电容并联构成。
作为一种改进的方案，所述单相转三相380V电压转换器还包括用于为所述控制电路提供输入电压的辅助电源电路，所述辅助电源电路与所述整流电路和所述控制电路连接。
作为一种改进的方案，所述单相转三相380V电压转换器还包括交流电修正电路，所述交流电修正电路的输入端与所述逆变器连接，输出端分三路分别连接至所述380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口以及380V交流C相输出端口。
作为一种改进的方案，所述交流输入端口输入的电压为380V-700V。
在本发明中，单相转三相380V电压转换器包括控制电路和逆变器，控制电路与逆变器电连接，逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；逆变器包括分别与控制电路电连接的第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路分别与交流输入端口、0V输入端口连接，第一逆变电路与380V交流A相输出端口电连接，第二逆变电路与380V交流B相输出端口电连接，第三逆变电路与380V交流C相输出端口电连接，从而实现为用户提供380V三相电，满足了用户的电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求。
附图说明
图1是本发明提供的单相转三相380V电压转换器的结构框图；
图2是本发明提供的单相转三相380V电压转换器的工作原理图；
其中，1-控制电路，2-逆变器，3-交流输入端口，4-0V输入端口，5-380V交流A相输出端口，6-380V交流B相输出端口，7-380V交流C相输出端口，8-第一逆变电路，9-第二逆变电路，10-第三逆变电路，11-第一智能功率模块电路，12-第二智能功率模块电路，13-绝缘栅双极晶体管，14-晶体二极管，15-整流电路，16-滤波电路，17-电容，18-辅助电源电路，19-交流电修正电路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的单相转三相380V电压转换器的结构框图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明相关的部分。
结合图2所示，单相转三相380V电压转换器包括控制电路1和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器2，控制电路1与逆变器2电连接，逆变器2的输入端设有交流输入端口3和0V输入端口4，逆变器2的输出端分别设有380V交流A相输出端口5、380V交流B相输出端口6和380V交流C相输出端口7；
逆变器2包括分别与控制电路1电连接的第一逆变电路8、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，第一逆变电路8、第二逆变电路9以及第三逆变电路10分别与交流输入端口3、0V输入端口4连接，第一逆变电路8与380V交流A相输出端口5电连接，第二逆变电路9与380V交流B相输出端口6电连接，第三逆变电路10与380V交流C相输出端口7电连接。
其中，第一逆变电路8、第二逆变电路9以及第三逆变电路10均包括串联在一起的第一智能功率模块电路11和第二智能功率模块电路12；
第一逆变电路8的第一智能功率模块电路11和第二智能功率模块电路12之间连线引出的线路连接至380V交流A相输出端口5；
第二逆变电路9的第一智能功率模块电路11和第二智能功率模块电路12之间连线引出的线路连接至380V交流B相输出端口6；
第三逆变电路10的第一智能功率模块电路11和第二智能功率模块电路12之间连线引出的线路连接至380V交流C相输出端口7。
如图2所示，第一智能功率模块电路11和第二智能功率模块电路12均包括绝缘栅双极晶体管13和晶体二极管14，其中：
绝缘栅双极晶体管13的栅极与控制电路1电连接，第一智能功率模块电路11的绝缘栅双极晶体管13的集电极分别与晶体二极管14的负极端子、第二智能功率模块电路12的绝缘栅双极晶体管13的发射极连接，第一智能功率模块电路11的绝缘栅双极晶体管13的发射极与0V输入端口4电连接，第二智能功率模块电路12的绝缘栅双极晶体管13的集电极与交流输入端口3电连接；
第一智能功率模块电路11的晶体二极管14的正极端子与0V输入端口4电连接，第二智能功率模块电路12的晶体二极管14的负极端子与交流输入端口3电连接；
第一智能功率模块电路11的绝缘栅双极晶体管13的集电极与第二智能功率模块电路12的绝缘栅双极晶体管13的发射极之间的连线引出的线路连接至380V交流A相输出端口5，或380V交流B相输出端口6，或380V交流C相输出端口7。
如图1和图2所示，该单相转三相380V电压转换器还包括用于为逆变器2提供直流电压的整流电路15，整流电路15连接在逆变器2的前端，并分别与交流输入端口3、0V输入端口4连接。
其中，如图2所示，该整流电路15是由四个晶体二极管14组成的全桥整流电路15，为该逆变器2提供500V的直流电源，当然也可以采用其他方式实现整流，在此不再赘述。
在该实施例中，单相转三相380V电压转换器还包括滤波电路16，滤波电路16并在整流电路15的两端；
其中，该滤波电路16可以由N个电容17并联构成，其中，N大于等于2，图中仅给出了其中一种实现的情形，当然也采用其他滤波方式。
在本发明中，如图1所示，单相转三相380V电压转换器还包括用于为控制电路1提供输入电压的辅助电源电路18，辅助电源电路18与整流电路15和控制电路1连接，即，该辅助电源电路18将整流电路15整流后的输入电压转换为控制电路1所需要的直流电源，在此不再赘述。
如图1所示，单相转三相380V电压转换器还包括交流电修正电路19，交流电修正电路19的输入端与逆变器2连接，输出端分三路分别连接至380V交流A相输出端口5、380V交流B相输出端口6以及380V交流C相输出端口7；
其中，该交流电修正电路19主要用于对逆变器2输出的三相380V交流电质量进行修正，使其更加满足用户的需求，在此不再赘述。
在本发明中，该交流输入端口3的输入电压为380V-700V，在此不再赘述。
在本发明中，单相转三相380V电压转换器包括控制电路1和逆变器2，控制电路1与逆变器2电连接，逆变器2的输入端设有交流输入端口3和0V输入端口4，逆变器2的输出端分别设有380V交流A相输出端口5、380V交流B相输出端口6和380V交流C相输出端口7；逆变器2包括分别与控制电路1电连接的第一逆变电路8、第二逆变电路9以及第三逆变电路10，其中，第一逆变电路8、第二逆变电路9以及第三逆变电路10分别与交流输入端口3、0V输入端口4连接，第一逆变电路8与380V交流A相输出端口5电连接，第二逆变电路9与380V交流B相输出端口6电连接，第三逆变电路10与380V交流C相输出端口7电连接，从而实现为用户提供380V三相电，满足了用户的电动机械、养殖、机井灌溉和群众日常用电需求，其还具有如下技术效果：
(1)逆变器采用PWM方式控制，输出电压波形接近正弦波；
(2)可以直接连接电动机，无需输出变压器；同时，能够平滑启动电动机，对电网冲击电流小；通过改变输出频率调节电动机转速，降低电动机的工作电流，节能效果明显；
(3)解决了单相交流电源无法提供三相380V电源的问题；
(4)简化线路，使用二线制输电方式可提供三相电源；
(5)降低施工和材料费，降低维护费用，具有稳压和多种保护功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器包括控制电路和将电流逆变为三相380V交流电源的逆变器，所述控制电路与所述逆变器电连接，所述逆变器的输入端设有交流输入端口和0V输入端口，所述逆变器的输出端分别设有380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口和380V交流C相输出端口；
所述逆变器包括分别与所述控制电路电连接的第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路，其中，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接，所述第一逆变电路与所述380V交流A相输出端口电连接，所述第二逆变电路与所述380V交流B相输出端口电连接，所述第三逆变电路与所述380V交流C相输出端口电连接。
2.根据权利要求1所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述第一逆变电路、第二逆变电路以及第三逆变电路均包括串联在一起的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路；
所述第一逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口；
所述第二逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流B相输出端口；
所述第三逆变电路的第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路之间连线引出的线路连接至所述380V交流C相输出端口。
3.根据权利要求2所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述第一智能功率模块电路和第二智能功率模块电路均包括绝缘栅双极晶体管和晶体二极管，其中：
所述绝缘栅双极晶体管的栅极与所述控制电路电连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极分别与所述晶体二极管的负极端子、所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极连接，所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的晶体二极管的正极端子与所述0V输入端口电连接，所述第二智能功率模块电路的晶体二极管的负极端子与所述交流输入端口电连接；
所述第一智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的集电极与所述第二智能功率模块电路的绝缘栅双极晶体管的发射极之间的连线引出的线路连接至所述380V交流A相输出端口，或380V交流B相输出端口，或380V交流C相输出端口。
4.根据权利要求1所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器还包括用于为所述逆变器提供直流电压的整流电路，所述整流电路连接在所述逆变器的前端，并分别与所述交流输入端口、0V输入端口连接。
5.根据权利要求4所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述整流电路是由四个晶体二极管组成的全桥整流电路。
6.根据权利要求5所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器还包括滤波电路，所述滤波电路并在所述整流电路的两端。
7.根据权利要求6所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述滤波电路由N个电容并联构成。
8.根据权利要求4所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器还包括用于为所述控制电路提供输入电压的辅助电源电路，所述辅助电源电路与所述整流电路和所述控制电路连接。
9.根据权利要求1所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述单相转三相380V电压转换器还包括交流电修正电路，所述交流电修正电路的输入端与所述逆变器连接，输出端分三路分别连接至所述380V交流A相输出端口、380V交流B相输出端口以及380V交流C相输出端口。
10.根据权利要求1至9任一项所述的单相转三相380V电压转换器，其特征在于，所述交流输入端口输入的电压为380V-700V。
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