CN201528279U - 单相变三相交流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相变三相交流电源装置，包括单相交流电源接入端、整流器、三相逆变器和三相交流电源输出端，所述单相交流电源接入端连接整流器或者通过变压器连接整流器，通过整流器将交流电压整流成直流电压，输出至三相逆变器，进而通过三相逆变器逆变生成三相交流电压传输至所述的三相交流电源输出端。本实用新型的单相变三相交流电源装置结构简单，输出电压稳定，安全可靠。将其应用在只能提供单相交流供电而不能提供三相交流供电的场合中，可以提供三相交流电源输出，从而满足了需要三相交流供电的负载的使用要求。尤其适合应用于农村的田间地头来为电动农机或者农具供电，以提高农民的农作效率。

Description

单相变三相交流电源装置

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以将单相交流电转变为三相交流电的电源装置。

背景技术

在电力需求持续增长的中国，电网的建设已经成为重要的课题，它直接影响着中国经济发展的速度。但是，电网的建设由于其输电区域太大，输电困难，因此，进展缓慢。特别是在位处偏远地区的农村，不仅电网覆盖率较低，而且质量较差，尤其是那些拉入田间地头的供电线网，往往只能提供单相的220V交流电源供农户使用。

而对于目前的农业机械，比如电动农机或者电动农具来说，很多都需要三相交流供电，比如三相380V交流供电。此时，电网提供的单相220V交流电源显然就不符合机具的供电要求，从而造成某些农机或者农具在田地间不能使用的问题，严重阻碍了农业自动化水平的发展进程。

基于此，亟待提出一种能够满足不同农机和农具供电要求的电源设备，以更好地满足农民的用电需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种将单相交流电压转变为三相交流电压的电源装置，以满足在某些只能提供单相交流供电的场合中三相交流用电负载的供电要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种单相变三相交流电源装置，包括单相交流电源接入端、整流器、三相逆变器和三相交流电源输出端，所述单相交流电源接入端连接整流器，通过整流器将交流电压整流成直流电压，输出至三相逆变器，进而通过三相逆变器逆变生成三相交流电压传输至所述的三相交流电源输出端，以用于为需要三相交流供电的负载供电。

进一步的，作为另外一种设计方案，还可以在所述单相交流电源接入端与整流器的输入端之间连接一路变压器，将所述单相交流电源接入端连接变压器的初级，变压器的次级连接所述整流器的输入端，以实现对输出至负载的三相交流供电幅值的调节。

优选的，所述变压器为交流升压变压器。

又进一步的，所述交流升压变压器为自耦式变压器。

再进一步的，采用上述两种技术方案设计的电源装置，其输出的三相交流电源呈PWM波形，可以满足电机等需要PWM波形供电电压的负载直接使用，而对于混合型负载来说，一般都需要正弦波形的三相交流电源。这时，可以在所述三相逆变器的输出端与三相交流电源输出端之间连接一路正弦波处理器，将三相逆变器输出的PWM波整形成正弦波，进而通过三相交流电源输出端输出至负载，以满足负载的供电要求。

更进一步的，将所述的变压器、整流器、三相逆变器以及用于波形整形目的的正弦波处理器均设置在机壳内部，在机壳上设置所述的单相交流电源接入端和三相交流电源输出端，这样可以使所述的单相变三相交流电源装置形成独立的供电设备。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的单相变三相交流电源装置结构简单，输出电压稳定，安全可靠。将其应用在只能提供单相交流供电而不能提供三相交流供电的场合中，可以提供三相交流电源输出，从而满足了需要三相交流供电的负载的使用要求。尤其适合应用于农村的田间地头，来为电动农机或者农具供电，以提高农民的农作效率。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的单相变三相交流电源装置的一种实施例的电路结构框图；

图2是本实用新型所提出的单相变三相交流电源装置的另外一种实施例的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

实施例一，参见图1所示，本实施例的单相变三相交流电源装置主要由变压器、整流器和三相逆变器组成。其中，所述的变压器优选采用自耦式变压器进行设计，调节变压器的初级线圈与次级线圈的匝数比，将其配置成升压变压器或者降压变压器。在本实施例中，根据后级负载的用电需求(一般要求三相380V交流供电)，优选配置成升压变压器，以对接收到的单相交流电源进行升压变换。具体来讲，将变压器的初级连接在单相交流电源接入端Vin，进而通过电源线连接外部的电网，接收电网输出的单相220V交流电源，传输至变压器进行升压变换，以形成400V以上的交流电压(优选升压到500V)传输至整流器的输入端。所述整流器对接收到的交流电压进行整形处理后，生成直流电压(比如直流500V)通过其输出端输出至三相逆变器，经三相逆变器逆变生成后级负载所需要的三相交流电源，比如三相380V交流电源，传输至三相交流电源输出端Vout，进而通过电源线输出至后级负载，为需要三相交流供电的负载提供工作电压。

由于通过三相逆变器输出的交流电压的波形为PWM波形，因此，可以直接带动电机负载运转，也可以为某些需要使用PWM波形三相交流供电的负载直接供电。

但是，对于绝大多数用电负载来说，比如混合型负载，一般都需要使用正弦波形的三相交流工作电源，比如三相380V交流电源。因此，为了满足这些用电负载的供电要求，本实施例优选在所述三相逆变器的输出端与三相交流电源输出端Vout之间再连接一路正弦波处理器，通过正弦波处理器将三相逆变器输出的PWM波整形成正弦波，进而通过三相交流电源输出端Vout输出至后级用电负载，为用电负载提供三相正弦交流电源，以满足绝大多数用电负载的供电要求。

在本实施例中，所述的正弦波处理器可以采用一颗具有该功能的集成芯片或者逆变变压器设计实现，也可以采用一路由电容和电抗器组成的串联支路进行设计，以起到对三相逆变器输出波形进行整形的设计目的，本实施例并不仅限于以上举例。

将上述的变压器、整流器、三相逆变器和正弦波处理器设置在机壳内部，机壳上设置所述的单相交流电源接入端Vin和三相交流电源输出端Vout，从而可以使所述的单相变三相交流电源装置形成独立的电力设备，方便使用。

实施例二，参见图2所示，本实施例的电源装置设计方式与实施例一相比仅仅差别在对变压器的设置上。在本实施例中，可以省去变压器的配置，将单相交流电源接入端Vin直接与整流器的输入端相连接，通过整流器将电源装置接入的单相220V交流网电整流成直流电压，输出至三相逆变器，以逆变生成后级负载所需要的三相交流电源，进而通过三相交流电源输出端Vout输出至后级负载，为负载供电。

上述电源装置输出的三相交流电源可以为那些需要使用PWM波形三相交流供电的负载直接供电，比如电机等负载。同样的，为了满足需要三相正弦交流电源的负载的供电要求，可以在三相逆变器的输出端与三相交流电源输出端Vout之间增设一路正弦波处理器，以将三相逆变器输出的PWM波整形成正弦波，满足后级负载的供电要求。

其中，正弦波处理器的具体设计方式可以采用实施例一所提出的技术方案进行设计，本实施例在此不再赘述。

当然，以上所述仅是本实用新型的两种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种单相变三相交流电源装置，其特征在于：包括单相交流电源接入端、整流器、三相逆变器和三相交流电源输出端，所述单相交流电源接入端连接整流器，通过整流器将交流电压整流成直流电压，输出至三相逆变器，进而通过三相逆变器逆变生成三相交流电压传输至所述的三相交流电源输出端。

2.根据权利要求1所述的单相变三相交流电源装置，其特征在于：在所述单相交流电源接入端与整流器的输入端之间连接有一变压器，所述单相交流电源接入端连接变压器的初级，变压器的次级连接所述整流器的输入端。

3.根据权利要求2所述的单相变三相交流电源装置，其特征在于：所述变压器为交流升压变压器。

4.根据权利要求3所述的单相变三相交流电源装置，其特征在于：所述交流升压变压器为自耦式变压器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的单相变三相交流电源装置，其特征在于：在所述三相逆变器的输出端与三相交流电源输出端之间连接有一正弦波处理器，通过所述正弦波处理器将三相逆变器输出的电压波形整形为正弦波，输出至所述的三相交流电源输出端。

6.根据权利要求5所述的单相变三相交流电源装置，其特征在于：所述的整流器、三相逆变器和正弦波处理器均设置在机壳内部，机壳上设置所述的单相交流电源接入端和三相交流电源输出端。

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