CN211296514U - 自动切换的单、三相功率转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动切换的单、三相功率转换装置,所述的单、三相转换装置包括电机、逆变器、自动切换控制开关、三相电压输出区、单相电压输出区；当自动切换控制开关接通时，逆变器产生低电频指令，逆变器中的自动控制板控制单相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，单相电压输出区输出单相电压；当自动切换控制开关断开时，逆变器产生高电频指令，先断开逆变器输出的单相电压，再断开单相交流接触器，逆变器中的自动控制板控制三相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，三相电压输出区输出三相电压。其优点表现在：实现了单相电压和三相电压之间的自动切换。既可作工业用，也可作民用，通用性强，适用范围广。

Description

自动切换的单、三相功率转换装置

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，具体地说，是一种自动切换的单、三相功率转换装置。

背景技术

发电机有单相与三相之分。单相发电机使用的是220V的电压，主要以民用为主，使用单相电路；三相发电机使用的是380V的电压，主要以各工业、工业为主，使用三相电路。

在移动作业中，同时需要三相和单相电源，且当负载需求的功率接近或等于供电发机组的功率时，现在通用的方法是采用二台发电机组来供电，一台单相发电机组、一台三相发电机组。该设计方式不能实现一台发电机组同时进行单相和三相之间的切换。

中国专利文献CN00207960.7，申请日20000410，专利名称为：单、三相通用精密型无刷同步发电机，公开了一种单、三相通用精密型无刷同步发电机，定子绕组的主绕组为单三相通用的单层绕组，单层绕组是由等匝等距的绕组构成，转子冲片为整体冲片，转子绕组隐极化地布置在冲片构成的转子中。

上述专利文献的单、三相通用精密型无刷同步发电机，它具有成本低，生产工艺简单转子散热通风效果好的特点，可使电机单位体积功率容量提高，而且转子结构可靠性大为提高，各项电气性能达到精密型，适用范围广。但是关于一种根据需要手动切换单、三相功率，降低成本，节约能源的技术方案则未见相应的公开。

综上所述，亟需一种根据需要自动切换单、三相功率，降低成本，节约能源的转换装置，而关于这种转换装置目前未见报道。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供种根据需要自动切换单、三相功率，降低成本，节约能源的转换装置。

本实用新型的再一的目的是，提供一利用种自动切换的单、三相功率转换装置的控制方法。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种自动切换的单、三相功率转换装置,所述的单、三相转换装置包括电机、逆变器、自动切换控制开关、三相电压输出区、单相电压输出区；所述的电机中设有三相绕组，且电机通过三相绕组连接有逆变器；所述的逆变器的U 相、V相、W相分别连接三相电压输出区、单相电压输出区；所述的三相电压输出区配有三相交流接触器；所述的单相电压输出区配有单相交流接触器；所述的启动切换开关一端和接地，另一端和逆变器建立连接；当自动切换控制开关接通时，逆变器产生低电频指令，逆变器中的自动控制板控制单相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，单相电压输出区输出单相电压；当自动切换控制开关断开时，逆变器产生高电频指令，先断开逆变器输出的单相电压，再断开单相交流接触器，逆变器中的自动控制板控制三相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，三相电压输出区输出三相电压；所述的三相电压输出区的和单相电压输出区的功率均相等。

作为一种优选的技术方案，所述的电机中的三相绕组共有两个，且各个三相绕组均采用并联的方式与逆变器建立连接。

作为一种优选的技术方案，所述的三相电压输出区共有五个插口，其中有三个插口供逆变器的U相、V相和W相建立连接；另两个插口分别用于接地和接零线。

作为一种优选的技术方案，所述的单相电压输出区为插座的输出形式；所述的插座为至少一个，且各个插座之间采用并联的方式连接。

作为一种优选的技术方案，所述的单相电压输出区的插座均设设有断路保护器。

作为一种优选的技术方案，所述的单、三相转换装置还包括动力装置。作为一种优选的技术方案，所述的动力装置包括发电线圈、化油电磁阀、电瓶、启动马达、化油传感器、点火塞、开关组件，其中开关组件中设置有点火开关、接地开关、电池开关、油路控制开关、启动开关；所述的发电线圈一头接地，另一头和电池开关连接；所述的化油电池阀一端接地，另一端和油路控制开关连接；所述的电瓶一端接地，另一端和电池开关建立连接；所述的启动马达一端接地，另一端和启动开关建立连接；所述的化油传感器和火花塞均一端接地，且化油传感器与火花塞串联在一起并与点火开关建立连接。

本实用新型优点在于：

1、设有自动切换控制开关，当自动切换控制开关接通时，逆变器产生低电频指令，逆变器中的自动控制板控制单相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，单相电压输出区输出单相电压；当自动切换控制开关断开时，逆变器产生高电频指令，先断开逆变器输出的单相电压，再断开单相交流接触器，逆变器中的自动控制板控制三相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，三相电压输出区输出三相电压。该设计的效果是：该自动切换控制开关的不同状态对应逆变器中相应的指令，逆变器中的自动控制板根据相应的指令自动控制单相交流接触器和三相交流接触器的连接状态，从而实现了单相电压和三相电压之间的自动切换。既可作工业用，也可作民用，通用性强，适用范围广。

2、变器的U相、V相、W相分别连接三相电压输出区、单相电压输出区；所述的三相电压输出区配有三相交流接触器。该设计的效果是：使得单相电压输出区和三相电压输出区均通过并联的方式连接，使得输出的功率是逆变器的 U相、V相和W相的总和，实现了单相输出功率和三相输出功率相等，能量利用率高。

3、三相电压输出区配有三相交流接触器；所述的单相电压输出区配有单相交流接触器。其中，三相交流接触器中，该三相交流接触器中设置有感应线圈，当逆变器中产生高频指令时，逆变器中的自动控制板通过感应线圈控制三相交流接触器的吸合，从而实现了自动控制三相交流接触器与三相电压输出区的接通和断开。单相电压输出区配有单相交流接触器；所述的单相电压输出区配有单相交流接触器。其中，单相交流接触器中，该单相交流接触器中设置有感应线圈，当逆变器中产生低频指令时，逆变器中的自动控制板通过感应线圈控制单相交流接触器的吸合，从而实现了自动控制单相交流接触器与单相电压输出区的接通和断开。

附图说明

附图1是本实用新型的一种自动切换的单、三相功率的转换装置的结构示意图。

附图2是动力装置的结构示意图。图2是动力装置的结构示意图。

附图3是本实用新型的一种自动切换的单、三相功率转换装置的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.电机 2.逆变器

3.自动切换控制开关 4.三相电压输出区

41.三相交流接触器 5.单相单元输出区

51.单相交流接触器 6.复位器

7.发电线圈 8.化油电磁阀

9.电瓶 10.启动马达

11.化油传感器 12.火花塞

13.开关组件

实施例1

请参照图1,图1是本实用新型的一种自动切换的单、三相功率的转换装置的结构示意图。一种自动切换的单、三相功率的转换装置，所述的单、三相转换装置包括电机1、逆变器2、自动切换控制开关3、三相电压输出区4、单相电压输出区5；所述的电机1中设有三相绕组，且电机1通过三相绕组连接有逆变器2；所述的逆变器2的U相、V相、W相分别连接三相电压输出区4、单相电压输出区5；所述的三相电压输出区4配有三相交流接触器41；所述的单相电压输出区5配有单相交流接触器51；所述的自动切换控制开关一端和接地，另一端和逆变器2建立连接；当自动切换控制开关3接通时，逆变器2产生低电频指令，逆变器2中的自动控制板控制单相交流接触器51吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，单相电压输出区5输出单相电压；当自动切换控制开关3断开时，逆变器2产生高电频指令，先断开逆变器2输出的单相电压，再断开单相交流接触器51，逆变器2中的自动控制板控制三相交流接触器41吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，三相电压输出区4输出三相电压；所述的三相电压输出区4的和单相电压输出区5的功率均相等。

其中，所述的电机1中的三相绕组共有两个，且各个三相绕组均采用并联的方式与逆变器2建立连接。

所述的三相电压输出区4共有五个插口，其中有三个插口供逆变器2的U 相、V相和W相建立连接；另两个插口分别用于接地和接零线。所述的三相电压输出区4共有五个插口，其中有三个插口供逆变器2的U相、V相和W相建立连接；另两个插口分别用于接地和接零线。

所述的单相电压输出区为插座的输出形式；所述的插座为至少一个，且各个插座之间采用并联的方式连接。所述的单相电压输出区5的插座均设有断路保护器。

请参照图2，图2是动力装置的结构示意图。所述的动力装置包括发电线圈7、化油电磁阀8、电瓶9、启动马达10、化油传感器11、点火塞、开关组件13，其中开关组件13中设置有点火开关、接地开关、电池开关、油路控制开关、启动开关；所述的发电线圈7一头接地，另一头和电池开关连接；所述的化油电池阀一端接地，另一端和油路控制开关连接；所述的电瓶9一端接地，另一端和电池开关建立连接；所述的启动马达10一端接地，另一端和启动开关建立连接；所述的化油传感器11和火花塞12均一端接地，且化油传感器11 与火花塞12串联在一起并与点火开关建立连接。

该实施例需要说明的是：

设有自动切换控制开关3，当自动切换控制开关3接通时，逆变器2产生低电频指令，逆变器2中的自动控制板控制单相交流接触器51吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，单相电压输出区5输出单相电压；当自动切换控制开关3断开时，逆变器2产生高电频指令，先断开逆变器2输出的单相电压，再断开单相交流接触器51，逆变器2中的自动控制板控制三相交流接触器41吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，三相电压输出区4输出三相电压。该设计的效果是：该自动切换控制开关3的不同状态对应逆变器2 中相应的指令，逆变器2中的自动控制板根据相应的指令自动控制单相交流接触器51和三相交流接触器41的连接状态，从而实现了单相电压和三相电压之间的自动切换。既可作工业用，也可作民用，通用性强，适用范围广。

所述的逆变器2的U相、V相、W相分别连接三相电压输出区4、单相电压输出区5；所述的三相电压输出区4配有三相交流接触器41。该设计的效果是：使得单相电压输出区5和三相电压输出区4均通过并联的方式连接，使得输出的功率是逆变器2的U相、V相和W相的总和，实现了单相输出功率和三相输出功率相等，能量利用率高。

所述的三相电压输出区4配有三相交流接触器41；所述的单相电压输出区 5配有单相交流接触器51。其中，三相交流接触器41中，该三相交流接触器 41中设置有感应线圈，当逆变器2中产生高频指令时，逆变器2中的自动控制板通过感应线圈控制三相交流接触器41的吸合，从而实现了自动控制三相交流接触器41与三相电压输出区4的接通和断开。

所述的单相电压输出区5配有单相交流接触器51；所述的单相电压输出区5配有单相交流接触器51。其中，单相交流接触器51中，该单相交流接触器 51中设置有感应线圈，当逆变器2中产生低频指令时，逆变器2中的自动控制板通过感应线圈控制单相交流接触器51的吸合，从而实现了自动控制单相交流接触器51与单相电压输出区5的接通和断开。

所述的电机1中的三相绕组共有两个，且各个三相绕组均采用并联的方式与逆变器2建立连接。该设计的效果是：采用两个三相绕组，使得整个功率变大，满足操作需求。

所述的三相电压输出区4共有五个插口，其中有三个插口供逆变器2的U 相、V相和W相建立连接；另两个插口分别用于接地和接零线。该设计的效果是：使得逆变器2中的U相、V相和W相均能输出功率到三相电压输出区4上，效率高。

所述的逆变器2具有两方便的作用，一方面用于稳定电机1的电压和电流，逆变器2将电机1的中交流转换成直流，再将直流转换成交流，从而减少了电流和电压的波动性，稳定性好。另一方面，通过设置自动控制板，该自动控制板与自动切换控制开关3相配合，从而便于三相和单相之间的自动切换，无需手动切换。其中，自动控制板的具体结构可从现有技术中获得，这里不再赘述。

所述的单相电压输出区5的插座均设有断路保护器。主要起到对单相电压输出区5起到保护作用，当电流超过16A时，起到保护作用。

所述的单、三相转换装置还包括动力装置。所述的动力装置用于为电机1 提供动力。

所述的动力装置包括发电线圈7、化油电磁阀8、电瓶9、启动马达10、化油传感器11、点火塞、开关组件13，其中开关组件13中设置有点火开关、接地开关、电池开关、油路控制开关、启动开关；所述的发电线圈7一头接地，另一头和电池开关连接；所述的化油电池阀一端接地，另一端和油路控制开关连接；所述的电瓶9一端接地，另一端和电池开关建立连接；所述的启动马达 10一端接地，另一端和启动开关建立连接；所述的化油传感器11和火花塞12 均一端接地，且化油传感器11与火花塞12串联在一起并与点火开关建立连接。该设计的效果是：用于控制动力装置的启停状态，从而将动力装置中机械能传递给电机1，电机1再将机械能转换成电能。其中，发电线圈7用于对电瓶9 进行充电，化油电磁阀8用于控制油路流动；电瓶9、启动马达10的设计，用于提供机械能；火花塞12与化油传感器11构成点火系统，启动了将化学能转化成机械能的启动工作。

实施例2

请参照图3，图3是本实用新型的一种自动切换的单、三相功率转换装置的控制方法的流程示意图。一种自动切换的单、三相功率转换装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、当自动切换控制开关3接通时，逆变器2产生低电频指令，逆变器2中的自动控制板控制单相交流接触器51吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，单相电压输出区5输出单相电压；

步骤S2、当自动切换控制开关3断开时，逆变器2产生高电频指令，先断开逆变器2输出的单相电压，再断开单相交流接触器51，逆变器2中的自动控制板控制三相交流接触器41吸合接通，并让逆变器2的复位器6一键复位，三相电压输出区4输出三相电压。

该实施例需要说明的是：通过自动切换控制开关3，能够将整个发电机1 组在单相状态和三相状态之间进行自动切换，无需手动切换，操作方便，既能满足220V满负载输出，又能满足380V满负载输出。

本实用新型的一种自动切换的单、三相功率转换装置及方法，由于普通小型变频发电机1组只有单相小功率，只适用于明用，无法满足工业用电(因工业用电大多是三相(380V))，在发明此装置前，如果客户需要三相与单相发电机1组，只能买两台，一台三相，一台单相，发明此装置后，用户只需要买一台发电机1，就能满足多用途；当工业用电时，切换到三相，当家用时切换到单相，从而降低成本，并节约能源，并且满足所有用户使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的单、三相转换装置包括电机、逆变器、自动切换控制开关、三相电压输出区、单相电压输出区；所述的电机中设有三相绕组，且电机通过三相绕组连接有逆变器；所述的逆变器的U相、V相、W相分别连接三相电压输出区、单相电压输出区；所述的三相电压输出区配有三相交流接触器；所述的单相电压输出区配有单相交流接触器；所述的自动切换控制开关一端和接地，另一端和逆变器建立连接；当自动切换控制开关接通时，逆变器产生低电频指令，逆变器中的自动控制板控制单相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，单相电压输出区输出单相电压；当自动切换控制开关断开时，逆变器产生高电频指令，先断开逆变器输出的单相电压，再断开单相交流接触器，逆变器中的自动控制板控制三相交流接触器吸合接通，并让逆变器一键复位，三相电压输出区输出三相电压；所述的三相电压输出区的和单相电压输出区的功率均相等。

2.根据权利要求1所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的电机中的三相绕组共有两个，且各个三相绕组均采用并联的方式与逆变器建立连接。

3.根据权利要求1所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的三相电压输出区共有五个插口，其中有三个插口供逆变器的U相、V相和W相建立连接；另两个插口分别用于接地和接零线。

4.根据权利要求1所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的单相电压输出区为插座的输出形式；所述的插座为至少一个，且各个插座之间采用并联的方式连接。

5.根据权利要求1所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的单相电压输出区的插座均设有断路保护器。

6.根据权利要求1所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的单、三相转换装置还包括动力装置。

7.根据权利要求6所述的自动切换的单、三相功率转换装置,其特征在于，所述的动力装置包括发电线圈、化油电磁阀、电瓶、启动马达、化油传感器、点火塞、开关组件，其中开关组件中设置有点火开关、接地开关、电池开关、油路控制开关、启动开关；所述的发电线圈一头接地，另一头和电池开关连接；所述的化油电池阀一端接地，另一端和油路控制开关连接；所述的电瓶一端接地，另一端和电池开关建立连接；所述的启动马达一端接地，另一端和启动开关建立连接；所述的化油传感器和火花塞均一端接地，且化油传感器与火花塞串联在一起并与点火开关建立连接。

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