三相變單相變壓器問題探討

這就是上述幾方案很難在中小功率場合普遍采用的重要原因.

在此說明,只要“三變單系統”里沒有非線性元件(合理設計的磁系統在此視為線性),均可逆向運行.例如前蘇聯早期教科書里能找到上述方案1 的“單相變三相”電路圖.

這一特征也適用作為“三變二”問題的平衡變壓器.例如,本網站網友jiaoao介紹的“正弦、余弦變三相”的Scott變壓器,此時“三變二”已變成“二變三”了.

三、“三變單變壓器”——路在何方?

套在三相鐵心上的各個線圈之間的不同組合,可產生出不同的合成電勢相量.這種相量的輻角可以是30度的任意整數倍,相量的大小可以通過改變線圈的圈數任意獲得.

這種三相線圈電勢的“相量可組合性”特征給“三變單變壓器”的探索者們提供了豐富的想象空間——

拼湊一個單相端口,幾乎有無窮多個方案……

總能找出很多個合適的方案……

初級三相線電流不就是幾個相量段拼出來的嗎?

調整一下相量段,一直拼到三相電流對稱難道不可能嗎?

問題就出在這兒!

假設某臺“三變單變壓器”的次級用幾個線圈段組合成一個端口(即單相輸出端口),這端口電壓與產生它的各個相量符合可希苛夫第二定律,或符合某個電壓平衡方程式.

或者干脆說:這端口電壓是幾個電勢相量合成的.

但是,這個端口的電流取決于它的負載,與上述相量沒有任何關系.再假設這負載電流是 I(I是相量,下同).則任何一個初級線圈電流與次級負載電流 I 的關系由磁勢平衡方程式表達.

應注意,不管是哪個初級線圈,磁勢平衡方程式所涉的電流相量都與次級負載電流相同,與該線圈所處位置無關.

現把若干個磁勢平衡方程式加以整理,得到初級三相線電流的表達式是:
IA＝K1*I ;
IB＝K2*I ;
IC＝K3*I . (1)
按三相線電流對稱的條件,(不對稱也沒關系,按三線制廣義節點的可希苛夫第一定律)必然滿足:
IA+IB+IC＝0
或 K1+K2+K3＝0 (2)

上式說明: a. 由方程組(1)表達的三相電流相量都在一條直線上,不符合“彼此相差120度”的要求;b. 由式(2)可見,三個實常數相加等于0,它們絕對值不可能彼此相等.