CN205039546U - 一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置 - Google Patents

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祝龙记
张贵生
朱艳娜
鲁楠
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Abstract

本实用新型提供了一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，属于井下供电电网领域，包括ATMEGA64A主控制器、供电模块、电路保护模块、电网谐波滤除模块、掘进机驱动模块和显示模块；所述供电模块包括单片开关电源、PWM控制器、高压功率管和LC滤波电路；所述电路保护模块包括电流检测器、温度传感器、过热保护电路和熔断保护器；所述电网谐波滤除模块包括电流互感器、隔爆装置和静止无功发生器(1)；所述掘进机驱动模块包括短路保护器、静止无功发生器(2)、全桥驱动电路和掘进机；所述显示模块包括74HC573锁存器、液晶显示器(1)和液晶显示器(2)。本实用新型可滤除电网谐波，保护电路，提高电网质量。

Description

一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置
技术领域
本实用新型属于井下供电电网领域，具体涉及一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置。
背景技术
近年来，随着煤矿开采机械化程度的提高，大量掘进机、运输机等感性负载的使用日益增加。然而，大量感性负载的使用不仅增加了电网谐波，降低了电网功率因数，损坏了井下电网质量和原有的输入输出动态平衡，而且还增加了输电线路、变压器等供电设备的输送负担，大量出现火灾、负载过热损坏等现象，增加了各种危险系数。因此，设计一种具有滤除电网谐波、增加电网功率因数、提高电网供电质量、短路保护和过热保护的无功补偿装置已迫在眉睫。
针对以上现象，本实用新型设计了一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，配以精确的主控制器、高质量的检测器和隔爆装置，既可以有效地滤除电网谐波，提高电网供电质量，又可以起到短路保护和过热保护的目的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，以滤除电网谐波，提高电网供电质量，保护电路，防止火灾或负载损坏。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，包括ATMEGA64A主控制器，所述ATMEGA64A主控制器上连接供电模块、电路保护模块、电网谐波滤除模块、掘进机驱动模块和显示模块；所述供电模块采用单片开关电源，所述单片开关电源包括PWM控制器、高压功率管和LC滤波电路；所述电路保护模块包括电流检测器、温度传感器、过热保护电路和熔断保护器；所述电网谐波滤除模块包括电流互感器、功率开关管、隔爆装置、静止无功发生器(1)、反向谐波电流和井下电网；所述掘进机驱动模块包括短路保护器、静止无功发生器(2)、全桥驱动电路和掘进机；所述显示模块包括74HC573锁存器、液晶显示器(1)和液晶显示器(2)。
所述PWM控制器采用UC3842控制器；所述高压功率管采用IGBT功率管；所述LC滤波电路安装于二次侧；所述过热保护电路和熔断保护器用于超温或短路时及时隔断电路，保护芯片不被烧坏；所述静止无功发生器(1)采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，电流互感器检测出的负载电流经ATMEGA64A主控制器计算后，提取出负载电流谐波成分，通过功率开关管控制静止无功发生器(1)产生反向谐波电流注入井下电网中，可有效补充电网无功功率，大幅提高电网质量；所述静止无功发生器(2)采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，用于对掘进机等感性负载进行无功补偿，提高电网功率因数；所述液晶显示器(1)和液晶显示器(2)采用12864液晶显示器，分别用于显示负载电流值和电路温度值。
本实用新型与现有技术相比的有益效果体现在：
本实用新型采用ATMEGA64A主控制器，降低了编程难度，提高了控制精度；采用基于PWM控制器、高压功率管和LC滤波电路的单片开关电源，可以提高更加稳定的直流电压；采用过热保护电路和熔断保护器可以有效保护输送电路和负载，防止发生火灾或芯片烧坏现象；采用两个静止无功发生器既可以实现滤除电网谐波的目的，又可以向感性负载提供无功补偿，提高功率因数；采用两个液晶显示器可以跟踪显示检测出的负载电流值和电路温度值。经过现场测试，本实用新型实用性强，可滤除电网谐波，大幅提高电网质量，并可以实现过流保护和过热保护的目的。适合在井下电网中推广运用。
附图说明
图1为本实用新型一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置总体框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细的说明：
如图1所示，一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，包括ATMEGA64A主控制器，所述ATMEGA64A主控制器上连接供电模块、电路保护模块、电网谐波滤除模块、掘进机驱动模块和显示模块；所述供电模块采用单片开关电源，所述单片开关电源包括PWM控制器、高压功率管和LC滤波电路，所述PWM控制器采用UC3842控制器，所述高压功率管采用IGBT功率管，所述LC滤波电路安装于二次侧；所述电路保护模块包括电流检测器、温度传感器、过热保护电路和熔断保护器，所述过热保护电路和熔断保护器用于超温或短路时及时隔断电路，保护芯片不被烧坏；所述电网谐波滤除模块包括电流互感器、功率开关管、隔爆装置、静止无功发生器(1)、反向谐波电流和井下电网，所述静止无功发生器(1)采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，电流互感器检测出的负载电流经ATMEGA64A主控制器计算后，提取出负载电流谐波成分，通过功率开关管控制静止无功发生器(1)产生反向谐波电流注入井下电网中，可有效补充电网无功功率，大幅提高电网质量；所述掘进机驱动模块包括短路保护器、静止无功发生器(2)、全桥驱动电路和掘进机，所述静止无功发生器(2)采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，用于对掘进机等感性负载进行无功补偿，提高电网功率因数；所述显示模块包括74HC573锁存器、液晶显示器(1)和液晶显示器(2)，所述液晶显示器(1)和液晶显示器(2)采用12864液晶显示器，分别用于显示负载电流值和电路温度值。

Claims (6)

1.一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，包括ATMEGA64A主控制器，所述ATMEGA64A主控制器上连接供电模块、电路保护模块、电网谐波滤除模块、掘进机驱动模块和显示模块；所述供电模块采用单片开关电源，所述单片开关电源包括PWM控制器、高压功率管和LC滤波电路；所述电路保护模块包括电流检测器、温度传感器、过热保护电路和熔断保护器；所述电网谐波滤除模块包括电流互感器、功率开关管、隔爆装置、静止无功发生器1、反向谐波电流和井下电网；所述掘进机驱动模块包括短路保护器、静止无功发生器2、全桥驱动电路和掘进机；所述显示模块包括74HC573锁存器、液晶显示器1和液晶显示器2。
2.根据权利要求1所述的一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，其特征在于：所述PWM控制器采用UC3842控制器；所述高压功率管采用IGBT功率管；所述LC滤波电路安装于二次侧。
3.根据权利要求1所述的一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，其特征在于：所述过热保护电路和熔断保护器用于超温或短路时及时隔断电路，保护芯片不被烧坏。
4.根据权利要求1所述的一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，其特征在于：所述静止无功发生器1采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，电流互感器检测出的负载电流经ATMEGA64A主控制器计算后，提取出负载电流谐波成分，通过功率开关管控制静止无功发生器1产生反向谐波电流注入井下电网中，可有效补充电网无功功率，大幅提高电网质量。
5.根据权利要求1所述的一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，其特征在于：所述静止无功发生器2采用BJS500/1140型带隔爆装置的静止无功发生器，用于对掘进机进行无功补偿，提高电网功率因数。
6.根据权利要求1所述的一种基于隔爆装置的矿用静止无功补偿装置，其特征在于：所述液晶显示器1和液晶显示器2采用12864液晶显示器，分别用于显示负载电流值和电路温度值。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107591821A (zh) * 2017-09-27 2018-01-16 安徽理工大学 一种基于stm32的低压动态无功补偿装置
CN110460065A (zh) * 2019-08-20 2019-11-15 中煤新集能源股份有限公司 隔爆兼本安型静止无功发生器装置及无功补偿的实现方法

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