变三相交流电为单相交流电的设计思想
目前，交流磁粉探伤机与半波磁粉探伤机，其供电均采用单相交流电。即采用三相交流电中的二相火线，或用一相火线一相零线的供电方式。
小容量探伤机的使用，对电网平衡影响不大，但对大容量的探伤机的使用，将会造成电网电压极不平衡。以CJW—12500 型探伤机为例：该探伤机输出磁化电流为12500安培时，其变压器初级电流（即电网单相供电电流）高达1000安培以上，这种极不平衡的供电，是一般供电所承受不了的。若使用这钟探伤机，必需增容，为它单设大容量变压器。
半波探伤机是采用半波整流方式获得脉动直流电的，故使流经电网及磁化变压器的电流含有很大的直流分量，过大的直流分量对电网、对变压器都是不容许的。故目前国内半波直流探伤机其最大磁化电流才为1000安培。
因此，解决供电平衡，消除电网及变压器中的直流分量是研制交流探伤机与半波探伤机的主要难题。
采用三相整流，再用逆变技术变直流为单相交流，可以达到平衡电网的作用，但这种两次电源转换其控制线路复杂，所用原件繁多，特别对这么大容量的设计，其造价是十分昂贵的，而且维护调整困难。
本文对上述问题进行新的途径探讨，即抛掉以往常规的设计思路，采用一种独特新颖的控制方式，直接将三相电通过削波方式变为单相交流电。其削掉多余能量又送回电网。这种处理方法，不仅解决了供电平衡及消除直流分量的问题，而且节能、效率高。由于不采用三相可控整流与逆变技术，大大简化控制线路，这不仅使成本大为降低，而且工作稳定可靠。
下面将介绍一下三相交流电通过削波变为单相交流电的设计思想：
（一）、三相供电交流探伤机的设计
大家知道，直接用三相交流电对工件通电磁化会造成电网短路，但如果采用三相电分时轮流通电，就可避免这个问题。这种处理方法就是：从宏观上看，ABC三相火线同时输电，但从微观和实质上看，ABC三相为分时轮流输电。图一为本设计思想的基本电路原理图，图二为三相电削波控制的各级电流波形图。

图二中第一行为正常三相电波形，二、三、四行为A B C 三相电削波后流经变压器的电流波形，第五行为流经变压器的合成后的单相电流波形。
从图二中可以看出，A B C 三相电，通过削波处理变为不完整的正弦波，即每相都是导通一个周期，断电三个周期，在任意一相导通的周期内，其它两相均处于断电状态，合成后的单相电，其频率低于50Hz，这不影响探伤，还加大了探伤深度。这就是变三相为单相的设计思想。
（二）、三相供电半波直流探伤机的设计
在图一线路图的变压器次级输出端，增加一组桥式整流器，将变压器输出的交流电整流为直流，即是半波直流探伤机的电路原理图（省略不画）。
为确保半波探伤机具有交直流探伤的特点，要求输出的脉动的直流波形与单相半波整流的波形相近，故对三相电削波的控制方式应与三相变单相的交流探伤机有所不同，其控制导通方式为：
A相导通正半周- B相导通负半周  C相导通正半周 A相导通负半周
 B相导通正半周  C相导通负半周 A相导通正半周 。。。。以此循环。


图三 为半波整流的各级电流波形，其第五行为合成波，从中可知，它是正负半波均有间隔的交流电，第六行为经过桥式整流后的直流脉动的电流波形。


（三）、可否推广到民用电的探讨
工业用电一般为380V三相交流电，民用电为220V单相交流电，大家都知道，民用电是取之380V三相电的一相火线和零线构成的，这也涉及到电网供电平衡的问题，通常电力部门要作出规划，根据用电量的大小，分区域分楼层的分别供给A B C 三相火线，以求得三相供电平衡。如果能采用本文的设计思想，搞出变三相电为单相电的装置，就可不用考虑供电平衡的问题。如设计时选用A B C三相分别轮流连续通导50的周波（即分别通电1秒中），其换相间隔为120电角度，从宏观上看与正常的单相电无多大差别。
本人在八十年代末，用可控硅与单片机8751等器件进行了上述半波整流方案的线路设计，搞出一台控制装置，在原9000型探伤机试验，最大输出电流4600安，测试波形与理论分析完全一样，而且具有手动调压，自动衰减降压为0的功能。经大量的实验测试，证明此方案可行。但由于当时的单片机抗干扰能力较差，在电磁干扰较强特别是有高频电磁场的场合运行，易死机或误动作。为确保出厂产品质量及信誉，未投入生产。目前的单片机性能已有了很大提高，市场上已有多种抗干扰极强的单片机（抗电磁干扰4000V以上），而且用PLC也可实现上述方案，开发新型探伤机已是不难的事了。现供给大家参考，起个抛砖引玉的作用吧。