一種家用三相電轉單相電的連接裝置的製作方法

2023-12-11 07:36:12 2

專利名稱：一種家用三相電轉單相電的連接裝置的製作方法
一種家用三相電轉單相電的連接裝置本發明涉及供配電領域，特別涉及一種家用三相電轉單相電的連接裝置。現實生活中很多用電場合採用單相電供電，而在電網傳輸絕大部分使用三相交流電，從三相供電到單相電，要時刻注意三相電相線的電流平衡，在電流平衡的時候可以採用三根電源線即三相三線制供電，如果三相電使用的時候每相用電不平衡就要加裝平衡地線即所謂的三相四線制供電。但實際上由於現在各種非線性用電設備眾多，電網各種諧波眾多，根本不可能保證三相平衡使用，如此必須採用四線制供電，將三相電的其中一相和零線組成220V的單相電，但是這種方式，由於三相電每相的負荷不同，造成每相電流不同，導致零線電流不均衡，零線中有電流流過，每相負荷相差較大時，零線中的總電流會很大，需要零線的截面積要很大，浪費了材料。目前的居民住宅建設中，三相用電不平衡的問題尤其嚴重，由於無法判斷每戶居民的用電習慣，只好按照一定的規律將三相電中每個單相電分布於居民住戶中，由於現有的居民住戶複雜，三相用電不能均衡，尤其是電流突變很大時，給安全安全用電帶來了極大的隱患，容易引發火災事故。為解決以上問題，需要一種能夠將三相電均勻用於每個用電終端的方法，或者將每個用電終端均能夠等效為三相供電。本發明克服了上述技術的不足，提供了一種家用三相電轉單相電的連接裝置，其通過第一單相變壓器和第二單相變壓器實現三相轉單相，輸出220V的家用電，其實現簡單，性價比好，然後控制器通過電流互感器進行電流檢測，根據檢測結果來控制投切電容組的投切，調節A相線與C相線之間相位來平衡三相電流，減小三相的不平衡，減小對電網的影響。為實現上述目的，本發明採用了下列技術方案一種家用三相電轉單相電的連接裝置，包括有初級繞組兩端分別接在三相交流電A相線與B相線上的第一單相變壓器Tl，初級繞組兩端分別接在B相線與C相線上的第二單相變壓器T2，在A相線與C相線間設有用於調節A相線與C相線之間相位的投切電容組1，所述第一單相變壓器Tl次級繞組與第二單相變壓器T2次級繞組串聯連接，其兩輸出端用於與用電負載連接形成用電迴路，所述用電迴路中設有用於檢測電流大小的電流互感器2，所述電流互感器2信號輸出端上連接有根據設定控制投切電容組I中電容投切來平衡三相電流的控制器5。作為優化，所述第一單相變壓器Tl與第二單相變壓器T2的變比都是為380V/150V。
作為優化，所述第一單相變壓器Tl與第二單相變壓器T2的變比都是為220V/150V。所述投切電容組I包括成並聯連接結構的4個電容Cf C4以及其對應的投切開關SI S4。本發明的有益效果是1、通過第一單相變壓器和第二單相變壓器實現三相轉單相，輸出220V的家用電提供給負載，如此可以把整個家用端電路看成是三相輸入，其實現簡單，性價比好，適用性強，方便於三相電的推廣應用。2、控制器通過電流互感器進行電流檢測，然後控制投切電容組的投切，調節A相線與C相線之間相位來平衡三相電流，減小三相的不平衡，減小對電網的影響。

圖1是本發明的電路原理圖。下面結合附圖與本發明的實施方式作進一步詳細的描述如圖1所示，一種家用三相電轉單相電的連接裝置，包括有初級繞組兩端分別接在三相交流電A相線與B相線上的第一單相變壓器Tl，初級繞組兩端分別接在B相線與C相線上的第二單相變壓器T2，在A相線與C相線間設有用於調節A相線與C相線之間相位的投切電容組1，所述第一單相變壓器Tl次級繞組與第二單相變壓器T2次級繞組串聯連接，其兩輸出端用於與用電負載連接形成用電迴路，所述用電迴路中設有用於檢測電流大小的電流互感器2，所述電流互感器2信號輸出端上連接有根據設定控制投切電容組I中電容投切來使三相電流平衡的控制器5。如上所述，若遠程供電端採用星形的三相四線製法供電，即三相電的輸入相電壓為220V，A相線與C相線的之間的線電壓為380V，B相線與C相線的之間的線電壓為380V，所述第一單相變壓器Tl與第二單相變壓器T2的變比都採用380V/150V，而若遠程供電端採用三角形接法供電，則相電壓和線電壓相等，都為220V，則所述第一單相變壓器Tl與第二單相變壓器T2的變比都採用220V/150V，這樣最終通過變壓器分別變壓輸出150V的相位相差120度的交流電，由於兩個變壓器輸出端串聯連接，通過矢量和輸出220V的家用交流電提供給用電負阻RL。如上所述，上述裝置可以將用電迴路中的負載RL映射為三相輸入，輸入端為第一單相變壓器Tl初級繞圈和第二單相變壓器T2初級繞圈連接組成的三相交流輸入端A、B、C，在這種變壓器中由於輸入的三根相線的負載不均衡，需要在A相和C相之間加相位補償電容，以調節A相和C相之間相位來平衡三相電流。如上所述，在本案中所述投切電容組I包括成並聯連接結構的4個電容C1 C4以及其對應的投切開關Sf S4，4電容的並聯組合有16種組合方式，選擇適當的電容值如容量分別為15uF、30uF、60uF、120uF，而電流互感器2採用最大容量為100A，如此對電流互感器2的輸出進行四位量化，控制器5控制電容投切，可以得到從15uF 225uF的間隔15uF的電容，根據電流互感器2檢測到電流的增大而增大投切電容的大小，減小而減小投切電容的大小，以調節A相線與C相線之間的相位來平衡三相電流。如上所述，本案保護的是一種家用三相電轉單相電的連接裝置，其通過第一單相變壓器Tl和第二單相變壓器T2實現三相轉單相，輸出220V的家用電，其實現簡單，性價比好，然後控制器5通過電流互感器2進行電流檢測，根據檢測結果來控制投切電容組I的投切，調節A相線與C相線之間的相位來平衡三相電流，減小三相的不平衡，減小對電網的影響。一切與本案結構相同或是本案實施例的等同替換都應示為落入本案的保護範圍內。
權利要求
1.一種家用三相電轉單相電的連接裝置，其特徵在於包括有初級繞組兩端分別接在三相交流電A相線與B相線上的第一単相變壓器(Tl)，初級繞組兩端分別接在B相線與C相線上的第二単相變壓器(T2)，在A相線與C相線間設有用於調節A相線與C相線之間相位的投切電容組(I )，所述第一単相變壓器(Tl)次級繞組與第二単相變壓器(T2)次級繞組串聯連接，其兩輸出端用幹與用電負載連接形成用電迴路，所述用電迴路中設有用於檢測電流大小的電流互感器(2)，所述電流互感器(2)信號輸出端上連接有根據設定控制投切電容組(I)中電容投切來平衡三相電流的控制器(5)。
2.根據權利要求1所述的ー種家用三相電轉單相電的連接裝置，其特徵在於所述第一單相變壓器(Tl)與第二單相變壓器(T2)的變比都是為380V/150V。
3.根據權利要求1所述的ー種家用三相電轉單相電的連接裝置，其特徵在於所述第一單相變壓器(Tl)與第二單相變壓器(T2)的變比都是為220V/150V。
4.根據權利要求1所述的ー種家用三相電轉單相電的連接裝置，其特徵在於所述投切電容組(I)包括成並聯連接結構的4個電容(CfC4)以及其對應的投切開關(Sf S4)。
全文摘要
本發明公開了一種家用三相電轉單相電的連接裝置，包括有連接在A相線與B相線上的第一單相變壓器和連接在B相線與C相線上的第二單相變壓器，在A相線與C相線間設有投切電容組，第一單相變壓器與第二單相變壓器次級繞組輸出端串聯連接後接用電迴路，所述用電迴路中設有用於檢測電流大小的電流互感器，所述電流互感器信號輸出端上連接有根據設定控制投切電容組中電容投切來平衡三相電流的控制器。本發明的目的是通過第一單相變壓器和第二單相變壓器實現三相轉單相，輸出220V的家用電提供給負載，然後通過電流互感器進行電流檢測，控制投切電容組的投切，調節A相線與C相線之間相位來平衡三相電流，減小三相的不平衡，減小對電網的影響。
文檔編號H02M5/14GK103051201SQ20121055532
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者王奉瑾 申請人:王奉瑾, 中山普潤斯電源設備技術有限公司