一种单相电源转三相交流电源的转换装置及三相电机的制作方法

本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种单相电源转三相交流电源的转换装置及三相电机。

背景技术：

随着石油、石化等技术领域的需求不断发展，在各小型油、气田地处农村和荒野，未建设工业用电设施，只有民用单相电，工作环境有防爆要求，但经常需要使用一些功率在1-4KW的加药装置，然而，1-4KW的单相防爆电机因发热和出力不足及电容器易爆而市场不再生产，只能使用三相防爆电机，由此产生了三相电机在单相电源中应用的技术需求。

而且，单相电机因在运行中易发热和电容易击穿爆裂，在防爆工作环境中，不适合使用，且功率超过1KW的单相防爆电机市场也已停止生产，石油、石化等防爆等级要求高的场合又有大量的功率在1-4KW的单相电源的各类加药装置，三相电机使用单相电源因不能产生旋转磁场，电动机不能旋转且快速发热、烧毁。

因此，如何提供一种单相电源转三相交流电源的转换方案，能够在利用电容的电压滞后特性，将单相电源进行裂相，使三相电机产生旋转磁场而正常工作的同时，提高安全等级，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种单相电源转三相交流电源的转换装置及三相电机，能够在利用电容的电压滞后特性，将单相电源进行裂相，使三相电机产生旋转磁场而正常工作的同时，提高安全等级。其具体方案如下：

一方面，本实用新型提供一种单相电源转三相交流电源的转换装置，包括：裂相电路，所述裂相电路设有第一进线端、第二进线端、第一出线端、第二出线端、第三出线端；

所述裂相电路连接有并联设置的第一电容、第二电容；所述第二电容串联有控制开关，所述控制开关连接有延时控制器；

所述延时控制器，用于当所述裂相电路启动预设时间后，控制所述控制开关断开所述第二电容。

优选地，

所述预设时间为1秒至2秒。

优选地，

所述延时控制器为时间继电器。

优选地，还包括：防爆箱；

所述第一电容，第二电容设于所述防爆箱内。

优选地，

所述第一电容的电容值小于所述第二电容的电容值。

优选地，

所述控制开关为可控制继电开关。

优选地，所述第一出线端、所述第二出线端、所述第三出线端为三孔插座的电性端。

优选地，所述第一进线端、所述第二进线端为二极插头。

优选地，所述控制开关，包括：分别设置于所述第二电容两侧的第一控制开关、第二控制开关；

所述第一控制开关、所述第二控制开关为同开同闭开关。

另一方面，本实用新型提供一种三相电机，设有上述方面任一种所述的单相电源转三相交流电源的转换装置。

本实用新型提供一种单相电源转三相交流电源的转换装置，包括：裂相电路，所述裂相电路设有第一进线端、第二进线端、第一出线端、第二出线端、第三出线端；所述裂相电路连接有并联设置的第一电容、第二电容；所述第二电容串联有控制开关，所述控制开关连接有延时控制器；所述延时控制器，用于当所述裂相电路启动预设时间后，控制所述控制开关断开所述第二电容。本实用新型提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置，利用电容转换的方式，将现有技术中单相电源转三相交流电源的裂相电路中由于启动三相电机和正常运行三相电机的力矩需求不同的问题进行了解决，在启动电机时，第一电容，第二电容并联启动满足电机的大力矩的启动需求，而在正常运行时，第一电容继续运行，也不会产生太大的高压谐波干扰，从而可以能够在利用电容的电压滞后特性，将单相电源进行裂相，使三相电机产生旋转磁场而正常工作的同时，提高安全等级。

本实用新型提供的三相电机，也具有上述的有益效果，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的组成结构示意图；

图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的拓展组成结构示意图；

图3为本实用新型又一种具体实施方式中所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的应用简图；

图4为图3中的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的电气控制简图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1、图2，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的组成结构示意图；图2为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的拓展组成结构示意图。

在本实用新型一种具体实施方式中，本实用新型实施例提供一种单相电源转三相交流电源的转换装置，包括：裂相电路110，所述裂相电路110设有第一进线端121、第二进线端122、第一出线端131、第二出线端132、第三出线端133；所述裂相电路110连接有并联设置的第一电容141、第二电容142；所述第二电容142串联有控制开关150，所述控制开关150连接有延时控制器 160；所述延时控制器160，用于当所述裂相电路110启动预设时间后，控制所述控制开关150断开所述第二电容142。

具体地，三相电机在实际启动运行时，在秒至两秒的时间内，可以启动至正常运行的转速，从而经过启动过程进入正常运行过程，所以可以将所述预设时间为1秒至2秒。当然，在实际进行设定时，可以根据具体的三相电机的启动时间来进行延迟预设时间的设定。在具体设置延时控制器160时，可以将所述延时控制器160为时间继电器，也就是说，当三相电机通电时，第一电容141，第二电容142同时在电路中运行，时间继电器开始计时，到预设时间后，时间继电器断开控制开关150，从而断开第二电容142对裂相电路 110的影响。

进一步地，为了提高单相电源转三相交流电源的转换装置的安全等级，还可以设置防爆箱170；所述第一电容141，第二电容142设于所述防爆箱内。对于电容来说，其作为裂相电路110中最容易发生爆裂危险的器件，可以将电仪电容、第二电容142设置于防爆箱170内，进一步地为了防止第一电容 141、第二电容142之间工作产生影响，可以将第一电容141、第二电容142 隔离设置。在正常运行时，第一电容141和第二电容142在启动时同时并联工作，但是当三相电机正常运行时，需要的电容值要小得多，所以可以将所述第一电容141的电容值小于所述第二电容142的电容值。也就是说，当三相电机启动时，第一电容141、第二电容142并联形成一个较大的电容，而在三相电机正常运转时，第一电容141连入电容，保证三相电机正常运转。

具体地，为了对第二电容142的并联于断开进行控制，设置了控制开关 150，具体地，可以将所述控制开关150为可控制继电开关。也就是说，可以采用弱电控制强电的方式，通过延时控制器160控制可控制继电开关的弱电控制端口对第二电容142的电路连接通断进行控制。

更进一步地，对于该单相电源转三相交流电源的转换装置，其主要将单相电转换为三相电，因此可以将所述第一出线端131、所述第二出线端132、所述第三出线端133为三孔插座的电性端，从而可以方便三相电机的插头取电，增强该转换装置的可用性。同样地，可以将所述第一进线端121、所述第二进线端122为二极插头，从而可以与市电进行电性连接。

在上述具体实施方式的基础上，本具体实施方式中，为了防止第二电容 142的一端在断开后，继续对交流电进行相应，所以对该第二电容142的两端同时进行通断电路的控制，也就是说，所述控制开关150，包括：分别设置于所述第二电容142两侧的第一控制开关151、第二控制开关152；所述第一控制开关151、所述第二控制开关152为同开同闭开关。从而，当三相电机运行时，彻底地切断第二电容142与裂相电路110的联系，保证裂相电路110的正常运行。

本实用新型提供一种单相电源转三相交流电源的转换装置，包括：裂相电路110，所述裂相电路110设有第一进线端121、第二进线端122、第一出线端131、第二出线端132、第三出线端133；所述裂相电路110连接有并联设置的第一电容141、第二电容142；所述第二电容142串联有控制开关150，所述控制开关150连接有延时控制器160；所述延时控制器160，用于当所述裂相电路110启动预设时间后，控制所述控制开关150断开所述第二电容142。本实用新型提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置，利用电容转换的方式，将现有技术中单相电源转三相交流电源的裂相电路110中由于启动三相电机和正常运行三相电机的力矩需求不同的问题进行了解决，在启动电机时，第一电容141，第二电容142并联启动满足电机的大力矩的启动需求，而在正常运行时，第一电容141继续运行，也不会产生太大的高压谐波干扰，从而可以能够在利用电容的电压滞后特性，将单相电源进行裂相，使三相电机产生旋转磁场而正常工作的同时，提高安全等级。

请参考图3、图4，图3为本实用新型又一种具体实施方式中所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的应用简图；图4为图3中的一种单相电源转三相交流电源的转换装置的电气控制简图。

在本实用新型又一种具体实施方式中，220V的AC交流电接入本装置中， U、V、W三相电的电路上分别设置有FR1作为过流保护装置，设置KM1继电控制器作为开关启动装置，第一电容C1的一端接在W相电路上，第一电容C1的一端接在U相上，第二电容C2的一端接在V相上，第二电容C2的另一端接在U相上，并且第二电容C2的两侧设置有KM2继电控制器。具体地，如何对KM1、KM2进行控制如图4所示，当KM1启动时，时间继电器 KJ同时启动，时间继电器KJ在预设时间后对KM2进行断开操作，从而实现功能。

本实施例技术方案有别于通用的单相电机电容的运行，一般是一台电机只用一个电容，因考虑到电机的启动力矩大，所选电容均偏大，而电容在电路中有升压作用，偏大的电容在电机运行中，会产生高压谐波，使电机发热，绝缘和电容易击穿、爆裂，使电机寿命大大缩短。

本技术在电容的设置上，采用两个电容，一大一小，以大电容启动，小电容运行为原则，启动时，使用大电容启动，增强启动力矩，启动后切掉大电容，用小电容运行减小高压谐波干扰，减少电机发热和电机线圈绝缘及电容击穿的风险，且将易爆的电容与电机分开，电容安装于防爆控制箱内，使其适用于安全防爆等级环境中，从而解决了在防爆等级要求中使用小功率三相电机用单相电源的难题。启动时两电容同时工作，启动后，大电容退出。电容不安装在电机上，而是安装在防爆控制箱内，以加强防爆等级。

在本实用新型的又一种具体实施方式中，本实用新型实施例提供一种三相电机，设有上述方面任一种具体实施方式中所述的单相电源转三相交流电源的转换装置。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种单相电源转三相交流电源的转换装置及三相电机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。