Przetwornica jednofazowa na trójfazową działa poprzez elektroniczne wytwarzanie trójfazowej mocy prądu przemiennego z jednofazowego źródła prądu przemiennego. Konwersja ta odbywa się za pomocą urządzeń energoelektronicznych, takich jak prostowniki, falowniki i obwody z przesunięciem fazowym. W typowej konfiguracji przetwornicy jednofazowej na trójfazową prostownik przekształca jednofazowe wejście prądu przemiennego na napięcie stałe.
Napięcie prądu stałego jest następnie podawane do falownika, który syntetyzuje trójfazowy sygnał wyjściowy prądu przemiennego, generując trzy oddzielne przebiegi prądu przemiennego o odpowiednich kątach fazowych i amplitudach. Proces ten umożliwia utworzenie zbalansowanego wyjścia trójfazowego z wejścia jednofazowego, umożliwiającego pracę urządzeń i maszyn trójfazowych.
Falownik jednofazowy na trójfazowy działa poprzez konwersję napięcia stałego z jednofazowego źródła prądu stałego lub prądu przemiennego na trójfazową moc prądu przemiennego.
Konwersję tę osiąga się za pomocą urządzeń półprzewodnikowych, takich jak tranzystory lub tyrystory, rozmieszczonych w elektronicznej konfiguracji przełączającej. W konfiguracji falownika jednofazowego na trójfazowy napięcie wejściowe prądu stałego jest włączane i wyłączane przy wysokich częstotliwościach, aby wytworzyć trzy oddzielne przebiegi prądu przemiennego o wymaganych kątach fazowych i napięciach.
Kontrolując wzorce przełączania urządzeń półprzewodnikowych, falownik generuje zrównoważone trójfazowe wyjście, które może zasilać sprzęt i maszyny trójfazowe.
Konwersja mocy jednofazowej na trójfazową zwykle wymaga użycia konwertera fazowego lub specjalistycznego systemu konwersji mocy. Powszechną metodą jest zastosowanie obrotowego konwertera faz, który składa się z silnika jednofazowego połączonego z generatorem trójfazowym. Silnik służy jako główne źródło zasilania, natomiast generator wytwarza trójfazową moc wyjściową.
Gdy silnik się obraca, indukuje napięcie w uzwojeniach generatora, tworząc moc trójfazową. Innym podejściem jest zastosowanie konwerterów elektronicznych, takich jak statyczne konwertery faz lub napędy o zmiennej częstotliwości (VFD), które elektronicznie generują trójfazowy sygnał wyjściowy z wejścia jednofazowego za pomocą prostowników, falowników i algorytmów sterowania.
Aby zamienić napięcie jednofazowe 220 na napięcie trójfazowe, można zastosować przetwornicę faz lub specjalistyczny układ konwersji mocy przeznaczony do tego celu.
Powszechną metodą jest użycie statycznego przetwornika fazy lub obrotowego przetwornika fazy, który elektronicznie generuje trójfazowy sygnał wyjściowy z wejścia jednofazowego za pomocą prostowników, falowników i obwodów sterujących. Innym podejściem jest zastosowanie napędu o zmiennej częstotliwości (VFD), który przekształca jednofazową moc wejściową na napięcie prądu stałego, a następnie syntetyzuje trójfazowy sygnał wyjściowy przy użyciu technik przełączania elektronicznego.
Właściwy dobór i dobór przetwornicy fazowej lub systemu konwersji mocy ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia zgodności z wymaganiami obciążenia i bezpiecznej pracy.
Aby zamienić jednofazowe napięcie 240 na trójfazowe napięcie 480, można zastosować transformator krokowy lub specjalistyczny układ konwersji mocy przeznaczony do tego celu. Transformator znajdujący się z tyłu zwiększa poziom napięcia z 240 woltów jednofazowych do 480 woltów trójfazowych, wykorzystując zasady indukcji elektromagnetycznej.
Alternatywnie można użyć statycznego przetwornika fazy, obrotowego przetwornika fazy lub przemiennika częstotliwości (VFD), aby elektronicznie wygenerować trójfazowy sygnał wyjściowy z wejścia jednofazowego, podobnie do metod opisanych wcześniej. Właściwy dobór i dobór sprzętu do konwersji ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajnej i niezawodnej pracy przy jednoczesnym spełnieniu wymagań napięciowych obciążenia.