CN104917182A - 一种交流电压自动调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交流电压自动调整装置，包括多路电压采集电路，电压采集电路连接微处理器，微处理器连接调整电路、自动切换电路和补偿单元；电压采集电路包括依次连接的电压互感器、低通道滤波器、运算放大器和模/数转换器，模/数转换器与微处理器连接。当电网电压低于用电设备的正常工作电压时，本装置自动调整电压至合格范围，当电网电压恢复到用电设备的正常工作范围时，装置自动切换为电网直接供电方式。本装置能够很好的适应农村电网运行环境，而且运行功耗低，节省电力资源。尤其适用于电压质量不稳定的农村配电网。

Description

一种交流电压自动调整装置
技术领域
本发明涉及一种交流电压自动调整装置。
背景技术
随着全国社会经济的持续稳定和快速发展，在“家电下乡”等一系列惠农政策的大力推进与实施，农村用电量一直保持较快的增长势头。然而，由于较大部分农村配电线路供电半径大、导线截面小等因素，导致供电电压较低，特别是用电的高峰时段，使家用电器、农产品加工机器、生活水泵等不能正常工作，甚至烧毁，严重影响了农村居民的生产、生活秩序，并造成一定的经济损失，这种现象就是当前俗称的农村电网“低电压”问题。从农村居民生活保障、财产安全，以及电网经济运行等多方面考虑，必须要使用一种适合农村电网环境条件、运行经济、可靠性高的电压自动调整、切换装置，解决农村电网用电高峰的“低电压”问题。
目前，市场上有各式各样的交流稳压器，能够实现改善电压质量，但是，这些交流稳压器的运行条件基本不满足目前的农村电网要求，并且在稳压过程中自身具有较大的电能消耗，以及在电网电压恢复正常范围时，稳压器不具备自动退出电网运行的功能，也进一步增大了电网的电能损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种交流电压自动调整装置，能够很好的适应农村电网运行环境，而且运行功耗低，节省电力资源。
为实现上述目的，本发明的一个实施例所采取的技术方案是：
包括多路电压采集电路，电压采集电路连接微处理器，微处理器连接调整电路、自动切换电路和补偿单元；电压采集电路包括依次连接的电压互感器、低通道滤波器、运算放大器和模/数转换器，模/数转换器与微处理器连接。
优选地，微处理器通过放大电路与自动切换电路连接。
优选地，放大电路为达林顿管。
优选地，调整电路直流控交流固态继电器和交流接触器。
优选地，自动切换电路包括固态继电器和交流接触器。
优选地，补偿单元包括多个补偿变压器，补偿变压器的原边绕组设计电压均为220V，原边绕组与调整电路连接，补偿变压器的副边绕组同向串连，并经过切换电路与电网电源连接。
使用本发明的交流电压自动调整装置产生的有益效果为：
1. 电网电压在合格范围时，主电路自动退出工作，其自身的功率消耗接近为零，可避免不必要的电能损耗；
2. 电压调整电路的交流接触器主触头采用常开加常闭配合使用，当任一补偿变压器处于运行等待状态时，相应的交流接触器线圈失电，常开主触头切断补偿变压器原边绕组的供电电源、常闭主触头将原边绕组短接，能够使电磁线圈的损耗最小。
3. 设有补偿单元，能自动进行无功补偿，使空调机、电冰箱、洗衣机、家用水泵等感性负载的无功功率得到就地平衡，可降低线路负荷电流，从而，提高电网的电压水平和减少线损率。
附图说明
图1是本发明的一种交流电压自动调整装置的一个实施例的示意图。
图2是本发明的交流电压自动调整装置的电压采集控制电路原理图。
图3是本发明的交流电压自动调整装置的一个实施例的系统电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1、图2所示，在本发明的一个实施例中，交流电压自动调整装置包括多路电压采集电路，电压采集电路连接微处理器，微处理器连接调整电路、自动切换电路和补偿单元；电压采集电路包括依次连接的电压互感器、低通道滤波器、运算放大器和模/数转换器，模/数转换器与微处理器连接。
电网电源电压、装置输出电压经模/数转换后，输入单片机进行运算比较、形成控制信号源，控制各固态继电器的工作状态，再由固态继电器去控制相应交流接触器的工作状态，通过交流接触器触头的开闭去使1个或多个补偿变压器的原边绕组通电运行或断电（并短接）等待，在补偿变压器副绕组形成不同的组合电压输出，由于补偿变压器副绕组与电网电源同向串联，使其端电压与电网电压相迭加，从而达到调整电压的目的。同时，当采集电压达到整定值时，使相应固态继电器的控制端及交流接触器的线圈失电，自动切换至电网直接供电方式或进行保护控制，以达到避免电能损耗和保护用电设备安全的目的。
在本发明的一个实施例中，微处理器通过放大电路与自动切换电路连接。
参考图2，在本发明的一个实施例中，微处理器通过达林顿管与自动切换电路连接。
参考图3，在本发明的一个实施例中，调整电路直流控交流固态继电器和交流接触器，用于执行电压采集控制电路的电压调整指令，变换补偿变压器原边绕组的工作状态。
参考图3，在本发明的一个实施例中，自动切换电路包括固态继电器和交流接触器。用于接收和执行采集控制电路的自动切换和过电压保护指令。当电网电压大于或等于220V，或输出电压大于或等于250V时，进行自动切换或保护动作。
参考图3，在本发明的一个实施例中，补偿单元包括多个补偿变压器，补偿变压器的原边绕组设计电压均为220V，副边绕组设计电压分别为B1：10V，B2：20V，B3：42V，补偿电压输出值可分别为：10V、20V、（10+20）V、42V、（10+42）V、（20+42）V和（10+20+42）V。原边绕组与调整电路连接，补偿变压器的副边绕组同向串连，并经过切换电路与电网电源连接。
上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种交流电压自动调整装置，其特征是：包括多路电压采集电路，所述电压采集电路连接微处理器，所述微处理器连接调整电路、自动切换电路和补偿单元；所述电压采集电路包括依次连接的电压互感器、低通道滤波器、运算放大器和模/数转换器，所述模/数转换器与微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述微处理器通过放大电路与所述自动切换电路连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征是：所述放大电路为达林顿管。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是：所述调整电路直流控交流固态继电器和交流接触器。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是：所述自动切换电路包括固态继电器和交流接触器。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是：所述补偿单元包括多个补偿变压器，所述补偿变压器的原边绕组设计电压均为220V，所述原边绕组与调整电路连接，所述补偿变压器的副边绕组同向串连，并经过切换电路与电网电源连接。
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