CN1100578A - 用单相电源驱动三相电动机的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用单相电源得到三相并驱动三相 电动机的方法和装置。本发明所解决的问题是：由于 利用旋转相位变换用发电机而运转，相位变换用发电 机必须和电动机一起旋转，而引起因电能损耗和相位 偏移所导致的电动机烧毁。通过用相位变换器驱动 三相电动机10—30秒后断开相位变换器，同时利用 相位变换电容器将S相的电源供给三相电动机，本 发明可以用于把单相电源变换为三相电动机的电源 的领域。

Description

本发明涉及用单相电源驱动三相电机的方法及装置。特别是涉及以单相电源输入变压器的初级而以单相3线在次级输出、利用相位变换器和相位变换电容在中心线上产生S相从而产生三相（R.S.T）电源来驱动电机的方法及装置。

通常，交流电动机分为单相和三相两种，而三相电动机的缺点是不能用单相电源驱动。当然，单个电动机可以用三相电源中的二相进行驱动，但是，在单相电动机的特性方面，对于功率和效率，当大于3马力时，会发生由于负载的原因而不能驱动，或者由于过负载而烧毁而不能使用的问题。

因此，开发了将单相的交流电源变换为三相的电路装置。但是，由于使用旋转相位变换发电机（RPG），所以，三相（即R.S.T）的相位角会因三相电动机的输入电源和负载变动而变化，或者波形发生畸变而成为不是正弦波的其他波形。另外，当变动较大时，相位变换发电机和三相电动机将会发热。致使速度降低，最后会烧毁。

此外，由于相位变换发电机和三相电动机必须同时连续地转动，所以，电能损失太大，不经济。

本发明的目的就是要克服上述缺点，使单相的电源通过变压器而在次级以单相3线输出，中心线通过相位变换器提供S相，直至电动机开始转动，在电动机转动之后，通过相位变换电容器提供S相，从而将三相（R.S.T）电源供给电动机使之动转。

即，将变压器的次级输出端中的单相（R.T）输入相位变换器的旋转线圈，单相3线中的中心线输入与旋转线圈成90°直角而插入的线圈，使相位变换器转动，从而在输出端产生S相，在使电机转动后约10-30秒之后，使相位变换器停止，同时，通过用相位变换电容器与转动的三相电动机连接而只产生S相，从而继续形成三相（R.S.T）电源。

因此，其后只要电源的供给继续，电动机就会继续运转。

以上，利用相位变换器和相位变换电容器发生的是同一个S相，由S相与R相及T相的相位关系可知，R.T相的相位角为0°-180°-360°，发生的第1个S相的相位与S.R相的相位角为60°-240°，第2个S相的相位与S.T相的相位角为120°-300°，所以，是完整的三相（R，S，T）角，另外，各相的电压没有偏差，保持一定，波形也可以得到完整的正弦波。

因此，当输入和负载发生变化时，也可以得到把相位角和正弦波形完全不变化的稳定的三相电源供给三相电动机的效果。

此外，还具有如下特征，即利用相位变换器得到S相，在用三相电源起动电动机转动后10-30秒之后使相位变换器停止的同时，由于将相位变换电容器与转动的电动机相连接，所以，可使不必要的电能损耗减到最小。

图1是说明本发明的电路图;

图2是图1的控制电路。

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。

图1是用于说明本发明的电路图，单相输入端子（R、T）通过过负载断路器（NFB）与变压器（TR）的初级连接，在次级的输出端，用中间Tab，即中心（O），和两端的相（R、T）以3线（R，O，T）输出，各相通过磁体（MC1）、过电流断路器（OCR1）和磁体（MC2）与三相电动机（M）连接，相位变换器（P.C）的旋转用线圈垂直地连接在R相与T相之间，在O相与上述相位变换器（P、C）的旋转线圈成90°那样与电动机（M）的S相成直角连接的同时，继电器（RL2a）的触点和电容器（C）便串联地连接在上述S相与T相之间。另外，O相与相位变换器电容（PCC）和磁体触点（MC3a）串联连接。

在图1中未说明的符号OCR1、OCR2表示过电流断路器。

图2是对图1中的继电器（RL2）和磁体（MC1，MC2）进行控制的电路图，由于连接在图1的变压器（TR）的初级两端（R0，T0）之间，所以，按钮开关（PB1）和与继电器（PL1a）并联连接的按钮开关（PB2）相连接，在端子（T0）和继电器触点（RL1a）之间并联连接着继电器（PL1）、定时器（T1）、与磁体触点（MC3b）串联连接的磁体（MC1）和与定时器触点（T1b）串联连接的继电器（RL2），另外，还通过定时器触点（T1a），并联连接着定时器（T2）、与定时器触点（T2b）及磁体触点（MC3b）串联连接的磁体（MC2），和与定时器触点（T2a）及磁铁触点（MC2b）串联连接的磁体（MC3）。

在上述结构的实施例中，将交流电源加到单相输入端子（R、T）上时，在变压器（TR）的次级出现单相3线即R、O、T的输出，所以，如果把中心线（O）输入用于发生S相的相位变换电容器（PCC），在3线中，将R、T相输入磁触点（MC3a），同时将R、T相输入相位变换器（PC）的旋转线圈，并且将中心线（O）输入与旋转线圈成90°直角插入的线圈，起动相位变换器将电源供给电动机，就可以转动起来。从这一状态经过10-30秒之后，在切断磁体（MC2）的同时使磁体（MC3）动作，切断磁体（MC1）时，相位变换器（PC）便停止转动，而依靠通过磁体触点（MC3a）使相位变换电容器（PCC）与利用惯性转动着的电动机相连接而得到的三相（R、S、T）电源，可使三相电动机（M）不停止地继续转动。

在图2中，将电源加到电源端子（R0，T0）之间，通过电源切断用按钮开关（PB1），由于电源供给用按钮开关（PB2）与继电器（RL1）磁接触点（RL1a）并联连接，所以，当按下按钮开关（PB2）使之接通时，继电器（RL1）被驱动，磁接触点（RL1a）保持接触，单相电源（R0）通过磁接触点（MC3b）使磁体（MC1）动作，其触点（MC1a）与定时器（T1）也被励磁。定时器（T1）被励磁而动作，通过定时器触点（T1b）使继电器（RL2）动作，在动作10-30秒之后，定时器触点（T1b）断开，同时，继电器（RL2）断开，定时器触点（T1a）接通，使定时器（T2）动作，通过定时器触点（T2b）和磁体触点（MC3b）使磁体（MC2）动作10-30秒之后，定时器触点（T2b）断开，所以，当磁体（MC2）断开时，定时器触点（T2a）接通，并通过磁体触点（MC2b）使磁体（MC3）动作，将磁体触点（MC3b）断开，由于磁体（MC1）的触点（MC1a）断开，故相位变换器（PC）停止动作，此后，靠相位变换电容器（PCC）使三相电动机转动。

相反，要使所有的电路停止动作时，只要使按钮开关（PB1）断开，从而使继电器（RL1）的磁接触点（RL1a）断开，就可以使所有的电路断开。

Claims (3)

1.用单相电源驱动三相电动机的方法，其特征在于：在把单相电源加到三相电动机上所进行的驱动中，把单相输入端子(R、T)与变压器(TR)的初级连接，在上述变压器的次级端，利用中心(O)和两端(R、T)的3线通过触点(MC1a)输出，在中心(O)和电动机(M)的S相之间，与上述R相和T相间连接的相位变换器(PC)的旋转线圈成90°直角地插入线圈，继电器触点(RL2a)和电容器(C)串联连接在上述中心(O)和T相之间，在中心(O)与电动机(M)的S相之间，通过磁铁触点(MC3a)连接相位变换电容器(PCC)。

2.根据权利要求1的用单相电源驱动三相电动机的装置，其特征在于：磁体（MC1，MC2）在相位变换器（PC）起动10-30秒后断开，同时磁体触点（MC3a）接通，利用相位变换电容器供给S相。

3.根据权利要求1的用单相电源驱动三相电动机的装置，其特征在于：在单相电源（T0，R0）之间并联连接着继电器（RL1）、与磁体触点（MC3b）串联连接的磁体（MC1）、定时器（T1）、与定时器触点（T1b）串联连接的继电器（RL2）;定时器（T2）、与定时器触点（T2b）及磁体触点（MC3b）串联接触的磁体（MC2）和与定时器触点（T2a）及磁体触点（MC2b）串联连接的磁体（MC3）通过定时器触点（T1a）而动作，由继电器（RL1）的用于维持磁接触的触点（RL1a）、按钮开关（PB2）和按钮开关（PB1）构成控制电路。