这个问题目前没有太好的解决方法。
三相交流电(简称为三相电):是电能的一种输送形式。三相交流电源,是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。
单相电:即一根相线(俗称火线)和一根零线构成的电能输送形式,必要时会有第三根线(地线)。
日常用电:无明确界定。但可以理解为是以单相电的形式向居民、小商铺、小作坊等提供的,用于照明、小型电动工具、民用电器的电力。具有负荷不很确定,变化大的特点。
三相交流电的用途很多,工业中大部分的交流用电设备,都采用三相交流电(三相四线制供电)。而在日常生活中,多使用单相电源。在大多数情况下(由电力市场售电电网供电时),单相电的获得,是使用三相电其中的一相和三相四线之中的中性线(零线)对用电设备供电。中性线从三相电的中性点引出。
虽然在目前电力供应的条件下,由三相电直接获得单相电是很简单容易的事情,但在特定情况下,也存在将三相电转换成单相电使用的需要。如:
■ 现有的三相供电设备不能满足单相供电的需要;
■ 大功率电器容易造成 三相供电不平衡(三相电的不平衡会造成供电设备负担加重,系统效率下降)。
同样由于目前电力供应的条件下,由三相电直接获得单相电是很简单容易的事情,所以,将三相电转换成单相电,如果成本过高,将失去意义。
将三相电转换成单相电,现有的方案大致有:
利用电子器件,将三相电整流成直流电,再将直流电逆变为单相交流电;
以三相电动机带动单相发电机;
使用三变单变压器获得单相电;
采用LC移相电路使三相电呈现单相电特征。
其中:
方案 1、2 明显牵涉成本问题。所以除了一些特殊场合,如船舶靠岸后驳接岸上电源。难以用于“日常用电”;
而方案 3、4 ,由于三相电存在相位差,要将其整合为单相电存在不少困难,现有技术通常要求负荷及电学特征(感性、容性、纯电阻)稳定(固定)。无法满足“日常用电”的要求。
下图为常见的三变单变压器或LC移相方案,其原理在一些诸如电烘箱、加热炉、三变单电源上都有应用,但无一例外都需要固定负荷,无法用作“日常用电”。