CN107528333A - 三相电平衡输出电路以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及三相用电技术领域，尤其涉及三相电平衡输出电路以及方法。一种三相电平衡输出电路，包括：控制单元；用于采集向负载输出的A、B、C三相电的电压信号、电流信号的检测元件；连接于A相、B相之间的电容组件a；连接于B相、C相之间的电容组件b；连接于C相、A相之间的电容组件c；电容组件a、电容组件b、电容组件c均包括至少一个电容；每个电容串联有开关；控制单元分别与开关、电流互感器电连接。通过调整不同相之间连接的电容量，来平衡三相的电流平衡，使得三相工作的功率因素提高。

Description

三相电平衡输出电路以及方法
技术领域
本发明涉及三相用电技术领域，尤其涉及三相电平衡输出电路以及方法。
背景技术
三相市电在理想状态下，其线电压为交流380V，其相电压为交流220V，三相四线制为最常见的三相输送电方式，在理想状态下，三相电的每相负载近似平衡，这样每一相的相电压是相等的；但实际过程中，三相负载一般会不平衡，造成了三相电的不平衡，同时也使得中性线有电流产生，降低三相电的使用效率以及功率因素，虽然现有技术中已有很多平衡方案，但都存在不足，如技术方案复杂等。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供三相电平衡输出电路以及方法，可对三相电的输出进行平衡，提高用电功率因素。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种三相电平衡输出电路，包括：
控制单元；
用于采集向负载输出的A、B、C三相电的电压信号、电流信号的检测元件；
连接于A相、B相之间的电容组件a；
连接于B相、C相之间的电容组件b；
连接于C相、A相之间的电容组件c；
电容组件a、电容组件b、电容组件c均包括至少一个电容；
优选地，电容组件a、电容组件b、电容组件c均包括多种容量且并联连接的电容；
每个电容串联有开关；控制单元分别与开关、电流互感器电连接。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia＝I，Ib>I>Ic时，控制单元根据Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的B相、C相电流均为I。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且Ib>I>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且I>Ib>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和A相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
一种三相电平衡输出方法，包括：任意两相之间均设有串联的电容单元和开关，开关的控制端连接有控制单元，控制单元通过检测单元检测每相的电流信号、电压信号；控制单元根据每相的电流或电压偏移量，控制相应的开关闭合，使得三相的电流平衡。
当其中两相电流出现不同方向的偏移时，控制单元控制该两相之间的开关闭合，与开关串联的电容导通，使得该两相电流平衡。
当三相电流均出现不同方向的偏移时，控制单元控制偏移方向不同的两相之间的开关闭合，使得三相的电流平衡。
本技术方案取得有益效果：通过调整不同相之间连接的电容量，来平衡三相的电流平衡，使得三相工作的功率因素提高。
附图说明
图1为本实施例的一种示意图。
具体实施方式
实施例1：一种三相电平衡输出电路，包括：
控制单元；
用于采集向负载输出的A、B、C三相电的电压信号、电流信号的检测元件；
连接于A相、B相之间的电容组件a；
连接于B相、C相之间的电容组件b；
连接于C相、A相之间的电容组件c；
电容组件a、电容组件b、电容组件c均包括多种容量且并联连接的电容，且每个电容串联有开关；控制单元分别与开关、电流互感器电连接。
本技术方案中，检测元件可以为互感器，通过互感器采集每相的电流、电压，控制单元对每相的电流、电压进行检测，当三相电流不平衡时，控制单元通过控制开关，使得电容组件a、电容组件b以及电容组件c中的部分电容连通，转移不平衡电流，使得各相得到良好的补偿，实现电流平衡。控制单元可以采用PLC、控制器等；开关可以采用继电器等。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia＝I，Ib>I>Ic时，控制单元根据Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的B相、C相电流均为I。
在实际生产过程中，三相负载的不平衡，可能导致其中两相负载端的电流发生偏移，针对此情况，可在C相、B相之间跨接电容，B相多余的能量在电容上存储，电容的能量在C相上释放；从而平衡B相和C相。这里的A、B、C相仅为举例，在实际应用中可以更换。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且Ib>I>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
在生产过程中，可能由于某一相的负载较大，从而导致该相的电流偏移量较大，其他两相偏移量较小，此时，在A相和C相之间、B相和C相之间串联一定的电容，通过电容转移有功电流，平衡三相电流。
进一步地，A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且I>Ib>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和A相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
在生产过程中，可能由于某一相的负载较小，从而导致该相的电流偏移量较大，其他两相偏移量较小，此时，在A相和C相之间、B相和A相之间串联一定的电容，通过电容转移有功电流，平衡三相电流。
实施例2：一种三相电平衡输出方法，包括：任意两相之间均设有串联的电容单元和开关，开关的控制端连接有控制单元，控制单元通过检测单元检测每相的电流信号、电压信号；控制单元根据每相的电流或电压偏移量，控制相应的开关闭合，使得三相的电流平衡。
电容单元可以为多种不同容量的电容，电容与相应开关串联于两相之间。控制单元通过检测电流或电压偏移量，控制相应的开关闭合，从而使得三相的电流平衡。
当其中两相电流出现不同方向的偏移时，控制单元控制该两相之间的开关闭合，与开关串联的电容导通，使得该两相电流平衡。
不同方向的偏移，是指一个向正方向偏移，一个向负方向偏移，即一相电流大于平均值，另一相电流小于平均值。
当三相电流均出现不同方向的偏移时，控制单元控制偏移方向不同的两相之间的开关闭合，使得三相的电流平衡。
实施例1的技术方案可应用在实施例2中。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种三相电平衡输出电路，其特征在于：包括：
控制单元；
用于采集向负载输出的A、B、C三相电的电压信号、电流信号的检测元件；
连接于A相、B相之间的电容组件a；
连接于B相、C相之间的电容组件b；
连接于C相、A相之间的电容组件c；
电容组件a、电容组件b、电容组件c均包括至少一个电容，且每个电容串联有开关；控制单元分别与开关、电流互感器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种三相电平衡输出电路，其特征在于：A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia＝I，Ib>I>Ic时，控制单元根据Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的B相、C相电流均为I。
3.根据权利要求1所述的一种三相电平衡输出电路，其特征在于：A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且Ib>I>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和C相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
4.根据权利要求1所述的一种三相电平衡输出电路，其特征在于：A相的电流为Ia、B相的电流为Ib、C相的电流为Ic，且Ia+Ib+Ic＝3I，当Ia>I，且I>Ib>Ic时，控制单元根据Ia、Ib、Ic的偏移量，控制B相和A相之间串联的电容数量和容量，以及控制A相和C相之间串联的电容数量和容量，使得修正后的A相、B相、C相电流均为I。
5.一种三相电平衡输出方法，其特征在于：包括：任意两相之间均设有串联的电容单元和开关，开关的控制端连接有控制单元，控制单元通过检测单元检测每相的电流信号、电压信号；控制单元根据每相的电流或电压偏移量，控制相应的开关闭合，使得三相的电流平衡。
6.根据权利要求5所述的一种三相电平衡输出方法，其特征在于：当其中两相电流出现不同方向的偏移时，控制单元控制该两相之间的开关闭合，与开关串联的电容导通，使得该两相电流平衡。
7.根据权利要求5所述的一种三相电平衡输出方法，其特征在于：当三相电流均出现不同方向的偏移时，控制单元控制偏移方向不同的两相之间的开关闭合，使得三相的电流平衡。
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