[发明专利]三相电压移相器及三相电压移相的方法

说明书

技术领域

本发明涉及供电领域，具体而言，涉及一种三相电压移相器及三相电压移相的方法。

背景技术

重要用电负荷多采用双电源供电，通过快切开关来实现两个电源之间的切换，确保其供电的可靠性。当两个电源之间电压相位不同，其切换时间也不同，由其引起的电压跌落时间也不同，对于敏感负荷的影响也不同。

移相器将变压器移相技术与数字测量技术进行了有机的结合，使得移相调节精度高，读数准确直观，输出电压、电流可调，输出波形好，运行可靠，操作方便，能满足较高精度的单相及三相交流功率、相位等仪表的测试校验，也能用于电度表的检定装置之中。

移相器在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。

目前，市场上的电压移相器主要有变压器式移相器、数字式移相器两种。

（1）变压器式移相器

普通的变压器型移相器利用三相电压相差120°，通过变压器线圈的连接可以组成6相或12相甚至24相电源，亦即将输入的三相电压相量转换成6个或12个甚至24个电压相量。经过多极多档切换开关组合成与原来电压相位不同的输出电压以达到移相的目的，其移相的角度由转换电压相量个数决定切换开关每切换一档移相的度数，例如，按前述6相、12相、24相每切换一档分别移相60°、30°、15°。

沈阳工程学院的李乃忠等人研制了电能表校验装置中的自耦变压器型移相器，对移相细调做出改进后不仅能实现更平滑的调相还扩大了调相的范围，使移相细调范围达到了-5°～30°。

（2）数字式移相器

金华电力开关有限公司的陈振新等人设计了一种大功率移相器，该大功率移相器包括整流滤波电路、绝缘栅双极晶体管（Insulate Gate Bipolar Transistor，简称为IGBT）过流保护电路、输出滤波电路、负载，其特征在于：整流滤波电路经锁相环电路连接正弦波产生电路，正弦波产生电路产生的正弦波信号控制正弦波脉冲宽度调制（Sinusoidal Pulse-Width Modulation，简称为SPWM）电路生成SPWM信号，SPWM信号控制IGBT过流保护电路工作，在正弦波只读存储器（Read-Only Memory，简称为ROM）电路中有很多点取样的数据，这些数据经过合成正弦波信号，当有序移动这些数据的时候，就可以控制合成正弦波的相位角。该移相器可以实现三相相位独立移相。

谢军等人研制了一种通过电压移相输出单相电压信号的单相数字工频移相器，该单相数字工频移相器包括输入信号处理、由8032组成的单片机最小系统、信号切换逻辑、锁相倍频、波形发生器、键盘及显示、功放等部分。信号切换逻辑用于控制输入锁相倍频电路的信号是来自外接参考信号（移相器方式）或是来自内部信号（信号发生器方式）。单片机最小系统完成测量、控制等操作，工作锁相倍频和波形发生器是移相器的核心。

根据上述对现有两种电压移相器技术的介绍，结合丰富的移相技术经验，对现有电压移相器存在的问题及缺点分析如下：

（1）变压器式移相器

普通的变压器式移相器移相角度很粗，而且不能每相独立移相，这些都远远不能满足试验和现场需要。

沈阳工程学院的李乃忠等人研制的电压移相器其输出电压要与调压器相配合。当电源电压为220V时，加在输出调压器上的最大电压为245V，过高的输入电压可能使调压器输出波形变坏，输出功率也偏小。

（2）数字式移相器

金华电力开关有限公司的陈振新研制的电压移相器额外的采用ROM地址控制电路带有相位扰动控制电路，用于检测输出正弦波的过零状态。因此电路结构相对要复杂。

谢军等人研制的数字工频移相器为单相移相器，如果要实现三相功能，得需三个单相移相器才能实现。而且输出功率有限，特别是大电流输出不易过关。

针对相关技术中上述至少之一的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种三相电压移相器及三相电压移相的方法，以至少解决相关技术中的变压器式移相器不能满足应用需求的问题。