CN2101940U - 电流波动无功功率补偿控制器 - Google Patents

Abstract

一种电流波动无功功率补偿控制器，它由互感器 组、整流器组、继电器和延时开关构成，本实用新型由 于采用了直接检测电压，不需要信号放大，直接使电 力电容器组投入电网中，另外，本实用新型能对三相 电流分别检测，任何一相有电流时，都可使控制器工 作，它适用于瞬间大电流、电流波动大、持续时间很 短、无功损耗大的设备线路中，尤其是在点焊机线路 中使用。

Description

本实用新型涉及一种无功功率补偿控制器，尤其适用于点焊机线路的无功功率补偿控制器。

目前我国大多采用江苏无锡洛社生产的自动补偿器为GZK－3型功率因数补偿器，该控制器由测量、直流放大、执行机构三部分组成，其工作原理是将电流与电压之间的相位差转换成直流电压，并将此电压值放大，送给执行机构来控制电力电容器组的投入或切除，因为需要数字逻辑控制处理将电压值放大后才送到执行机构，所需时间较长，另外控制器只测量一相电流即B相，对于接两相电源的设备无法控制在B相无电流时控制器不能动作，该控制器主要适用于电流数值比较平稳，波动小的线路中，而对电流数值波动大，电流持续时间短的点焊机线路中，当数字逻辑电路尚未形成执行信号时电流就消失了，电路就不能正常工作，因而使电力电容器组不能投入电网中。

我国还有一种无功功率自动补偿方法，申请号为89103959.7的专利申请“静止式无功功率自动补偿方法”。该自动补偿方法是利用时钟信号发生器的上升沿或下降沿来触发无触点开关（即可控硅）来完成电容器的投入或切除。如果线路中出现第一个波动电流时，该方法恰在时钟信号发生器的零点时，则不能触发无触点开关，无法使电力电容器组立即投入电网，因此该方法不适合点焊机设备较多的点动系统。

另外该机是逐级补偿，每当接到一个时钟脉冲信号，无触点开关即打开一次，并投入一组电力电容器，需要经过几个时钟脉冲后才能将电力电容器组全部投入，容易出现补偿不足的现象。

本实用新型的目的在于提供一种在电流数值波动大，电流持续时间短的点动场合下，不需要信号放大处理，且捕捉信号快，可使电力电容器组立即投入电网中的无功功率补偿控制器。

本实用新型的目的是由以下措施来达到的，本电流波动无功功率补偿控制器由互感器组，整流器组，继电器J₂和延时开关构成，它们是这样连结的：电流互感器组的输出端接至整流器组的输入端，整流器组的输出端分别与继电器J₂和延时开关相并联。

延时开关是由下列器件连接构成的：整流器组的输出端与脉冲发生器的输入端相连，脉冲发生器的输出端接至分压器的输入端，分压器的输出端与一个串联电路相接，该电路由一个晶体管T₂的基极——发射极和一个发射极电阻R₆串联构成，晶体管T₂的集电极与延时器的输入端相连，延时器的输出（a）端与一个电开关的输入端相连，电开关的输出端与继电器J₁的动作线圈相连接延时器的输出（b）端与另一个电开关的输入端相连，此电开关的输出端与继电器J₅的动作线圈相连接。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、由于采用了直接检测电压，不需要信号放大，直接使电容器投入电网中。

2、能对三相电流分别检测，任何一相有电流时都可使控制器工作，适用于三相电流不对称，电流波动大，变化快的电路。

本实用新型如图所示：

图1是电流波动无功功率补偿控制器原理方框图；

图2是  ″    ″    ″    ″    ″    信号原理图；

图3是  ″    ″    ″    ″    ″    控制原理图。

本实用新型将结合附图对实施例作进一步的详述：本电流波动无功功率补偿控制器由互感器组（1）、整流器组（2）、继电器J₂和延时开关构成。如图1所示，电流互感器组（1）的输出端接至整流器组（2）的输入端，整流器组（2）的输出端分别与继电器J₂和延时开关相并联。

延时开关是由下列器件连接构成：整流器组（2）的输出端与脉冲发生器（3）的输入端相连，脉冲发生器的输出端接至分压器（4）的输入端，分压器的输出端与一个串联电路相接，该电路由一个晶体管T₂的基极——发射极和一个发射极电阻R₆串联构成，晶体管T₂的集电极与延时器（5）的输入端相连，延时器的输出（a）端与电开关（6）的输入端相连，电开关（6）的输出端与继电器J₁的动作线圈相连接，延时器（5）的输出（b）端与电开关（7）的输入端相连，电开关（7）的输出端与继电器J₅的动作线圈相连接。

本无功功率补偿控制器工作原理如下：该控制器可以装在一台或多台点焊机线路中，如图2所示，当线路中任何一相（A，B，C）产生电流时，在互感器组上都产生一电压，经整流器组D₁₃～D₂₄、R₁₂、D_W2整流稳压后，使J₂的动作线圈通电，图3中的J₂的常开触点闭合，使J₃动作线圈通电，使J₃的与电力电容器组相连接的常开触点闭合，从而使电力电容器组投入电网中。

图3中，上述的J₃动作线圈通电，则J₃的常开触点J_3－1、J_3－2、J_3－3闭合，J₃的常开触点J_3－1使J₃线圈保持通电，J₃的常开触点J_3－2使J₄动作线圈通电，线圈通电后图2中的J₄常闭触点J_4－1断开，使J₂动作线圈断电。图3中，J₃的常开触点J_3－3使延时开关电路通电，使三极管T₂单结晶管UJ₁处于工作状态。图2中，J₄动作线圈通电的同时，其常开触点J_4－2闭合，使D₁₀、D₁₁、R₁₃、C₇C₈构成一个π形滤波器，由R₁₄、R₁₅形成一个分压器，经D_W3、R₁₆组成限幅限流电路，使A点得到一个衡定的脉冲信号，脉冲信号的频率与同线路中电流波动的频率相同。此A点与图3中的A点是同一点。见图3，由变压器B₁经D₁～D₄整流，由R₁、R₂、R₃、C₁、T₁、D_W1、C₂组成一个完整的稳压电沅。A点的脉冲信号使三极管T₂导通，T₂与R₄、R₅、R₆构成一个开关电路，T₂每收到一个脉冲信号，即导通一次，电压通过R_W1、R₇、D₅经T₂和R₆形成回路，使B点电位下降，单结晶管UJ₁处于截止状态。只要在一定时间内有电流通过互感器组，即产生脉冲信号，则电力电容器组继续保持投入运行状态。当A点在一定时间内没有接到脉冲信号，T₂截止，R_W1、R₇向C₃充电，使B点电压不断升高，当达到一定值时，单结晶管UJ₁导通，电流经UJ₁、R₈、R₉、C₄组成脉冲电路，触发电开关（6）中的可控硅KP₂的触发极，使该管导通，J₁动作线圈通电，J₁的常闭触点J_1－1断开，使J₃动作线圈断电，同时J₃常开触点J_3－2断开，则J₄动作线圈断电，使电力电容器组从线路中切除出来，并处于放电状态，由于J₁动作线圈通电，J₁的常闭触点J_1－4断开（见图2），J₁的常开触点J_1－3闭合，则J₂动作线圈不能通电，此时线路中如出现电流时，J₂动作线圈不通电，J₃线圈也不通电，则电力电容器组不能投入，从而避免了在电网中产生尖峰电压。

图3中，当J₁动作线圈通电后，J₁的常开触点J_1－2闭合，则C点电位由R_W2、R₁₀向C₅充电，并开始升高（需一定的时间，单结晶管UJ₂才能导通）这段时间恰好是电力电容器组的放电时间，该时间的长短可调整电阻R_W2来决定。当C点电压升高到一定值时，UJ₂导通，电流经UJ₂、R₁₁、R₁₂、C₆组成脉冲电路触发电开关（7）中的可控硅KP₁的触发极，使该管导通，则J₅动作线圈通电，J₅的常闭触点J_5－1断开，使J₁动作线圈断电，J₁的常闭触点J_1－4闭合，接通J₂（见图2），J₅动作线圈通电的同时，常开触点J_5－2闭合，使单结晶管UJ₂截止（见图3），使控制器 处于初始状态，等待下次脉冲信号。

在各继电器工作线圈上并联的二极管D₆、D₇、D₈、D₉、D₁₂是续流二极管，起消磁作用，使继电器很快的打开。

本实用新型还可以根据不同的电网电流数值的大小来决定投入不同的电容器组，以保证功率因数的最佳数值。

Claims (1)

1、一种带有电流互感器的电流波动无功功率补偿控制器，其特征在于：

a.电流互感器组(1)的输出端接至整流器组(2)的输入端，整流器组(2)的输出端分别与继电器J₂和延时开关相并联；

b.延时开关是由下列器件连接构成：整流器组(2)的输出端与脉冲发生器(3)的输入端相连，脉冲发生器的输出端接至分压器(4)的输入端，分压器的输出端与一个串联电路相接，该电路由一个晶体管T₂的基极-发射极和一个发射极电阻R₆串联构成，晶体管T₂的集电极与延时器(5)的输入端相连，延时器的输出(a)端与电开关(6)的输入端相连，电开关(6)的输出端与继电器J₁的动作线圈相连接，延时器(5)的输出(b)端与电开关(7)的输入端相连，电开关(7)的输出端与继电器J₅的动作线圈相连接。

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