專利名稱：隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器，用於各種交流電機(jī)的功率因數(shù)的提高和節(jié)約耗電的節(jié)能裝置。
在電力系統(tǒng)中，為了功率因數(shù)的提高和節(jié)省耗電量，較多的是采用電容器補(bǔ)償方式的無(wú)功就地補(bǔ)償器，但當(dāng)電容補(bǔ)償裝置在投入電網(wǎng)運(yùn)行，在線路電壓超過(guò)規(guī)定的限度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生自身壽命的降低與產(chǎn)生功率“過(guò)補(bǔ)”現(xiàn)象，影響電網(wǎng)頻率的正常；在單機(jī)運(yùn)行時(shí)，會(huì)使電度表產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，由此給國(guó)家造成經(jīng)濟(jì)損失。
中國(guó)專利局已公開的專利號(hào)ZL91210179.2和ZL91210190.6之無(wú)功就地補(bǔ)償器，雖有熔斷器和內(nèi)熔絲保護(hù)，但它只是在電容器本身發(fā)生故障時(shí)，為不影響電機(jī)的正常運(yùn)行而設(shè)置的，無(wú)法控制功率過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象的產(chǎn)生，且在電網(wǎng)突發(fā)性停、送電時(shí)，亦無(wú)法控制電容器產(chǎn)生的高電壓而會(huì)導(dǎo)致電容器的燒毀。因此，這兩項(xiàng)專利技術(shù)(包括同類型的其他產(chǎn)品)在社會(huì)上沒(méi)能得到廣泛的利用。
鑒于上述技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)、又能避免產(chǎn)生功率因數(shù)過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象，并有節(jié)電功能，適用廣泛的隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器。
本實(shí)用新型的目的，可通過(guò)下述方案來(lái)實(shí)現(xiàn)它是金屬殼體及按裝在殼體外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的交流接觸器，其內(nèi)芯是由電容器、放電電阻、防過(guò)補(bǔ)控制裝置、相序保護(hù)熔斷器、運(yùn)行指示等裝置組成。相序保護(hù)熔斷器是在電容器本身發(fā)生故障時(shí)，退出電網(wǎng)，保護(hù)電機(jī)的正常運(yùn)行；運(yùn)行指示是為顯示補(bǔ)償器是否正常地投入運(yùn)行；防過(guò)補(bǔ)控制裝置則是保證整個(gè)補(bǔ)償器能夠更安全可靠高壽命地投入運(yùn)行、并保證國(guó)家利益不受損失、使無(wú)功補(bǔ)償器得以廣泛應(yīng)用的必備設(shè)施。
防過(guò)補(bǔ)控制裝置是由整流電路、穩(wěn)壓電路、比較電路、延時(shí)電路、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其特征是整流電路由變壓器B、整流管ZL和電容C1組成。ZL的輸入端接變壓器B的次級(jí)線圈；輸入端接穩(wěn)壓管輸入端和比較器信號(hào)輸入端。穩(wěn)壓電路是由穩(wěn)壓管Ic1和電容C2、C3組成，IC1輸入端接ZL，其輸出端作基準(zhǔn)電源C2提供整機(jī)電源。比較電路由比較器Ic2-1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和二極管D2組成，R1接Ic1輸出端，R2接電源負(fù)極，分壓后接Ic2-1的負(fù)輸入端，R4接整流電路的正端，R3接電源負(fù)端，分壓后接Ic2-1的正輸入端，Ic2-1的輸出端接延時(shí)器。延時(shí)電路由電容C4、比較器Ic2-2和二極管D1電阻R7、R3、R9、R10組成，C4和R9并聯(lián)，一端接Ic2-2的正輸入端和D1的正端，另一端接電源負(fù)極，D1的負(fù)端接Ic2-1的輸出端，Ic2-2的輸出端接控制器。控制電路由控制器J1、三極管G、二極管D3、D4組成，J1的一端接Ic的輸出端，G的發(fā)射極接電源負(fù)極，D3的負(fù)極接延時(shí)器的輸出端。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由交流接觸器Kc0和繼電器J1-1組成，J1-1的一端接三相電源的B相，KC0的動(dòng)作線圈的一端接三相電源的A相或C相。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是采用比較方法來(lái)控制隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器的切出回路的。在運(yùn)行電壓升高、功率因數(shù)要產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象時(shí)，自動(dòng)斷開電源而停止工作；在電壓降至正常運(yùn)行電壓，并延時(shí)3～5分鐘后，隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器又自動(dòng)投入網(wǎng)絡(luò)工作運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)，是通過(guò)電源端a點(diǎn)的電位來(lái)監(jiān)視電壓的變化情況，電源電壓升高，a點(diǎn)的電位隨之升高，電源電壓降低，a點(diǎn)電位隨之降低，從而與b點(diǎn)電位(基準(zhǔn)電壓)比較，控制Kc0的工作，從而達(dá)到控制隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器的工作運(yùn)行與切斷運(yùn)行。在切出補(bǔ)償器回路時(shí)，由于電容器還有殘留電壓，此殘留電壓，須在3～5分鐘時(shí)間才會(huì)放完，此時(shí)間內(nèi)若使補(bǔ)償器再度投入運(yùn)行，勢(shì)必產(chǎn)生很高的過(guò)渡電壓(往往是額定電壓的3～4倍)使電容器大有燒毀的不良后果，為避免這一惡果，加裝了延時(shí)器，當(dāng)電源電壓升高并超過(guò)額定電壓的1.1倍以上，補(bǔ)償器要有過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象的產(chǎn)生時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償控制器工作，使隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器退出網(wǎng)路，停止工作；在電源電壓回落至額定電壓的1.1倍以下，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象時(shí)，過(guò)3～5分鐘后隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器又投入網(wǎng)路工作，從而使功率因數(shù)得以補(bǔ)償，并可使電機(jī)耗電量降低12％～20％，顯示節(jié)電功能。
其工作步驟是接通電源后，經(jīng)變壓器B降壓，ZL整流、C1濾波后分兩路，一路做為信號(hào)電壓源， 另一路經(jīng)Ic1穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓供給Ic2控制器電源和提供Ic2-1、Ic2-2基準(zhǔn)電源。Ic2-1為遲滯比較器用的防止輸出產(chǎn)生抖動(dòng)。當(dāng)電源電壓正常時(shí)，a點(diǎn)電位比b點(diǎn)電位低，Ic2-1輸出低電位，Ic2也無(wú)輸出，G截止使J1不工作，J1-1常閉接點(diǎn)接通，Kc0工作，補(bǔ)償器投入工作運(yùn)行。當(dāng)電源電壓大于額電壓1.1倍時(shí)，a點(diǎn)的電位比b點(diǎn)電位高，Ic2-1輸出高電位，使Ic2-2的C點(diǎn)電位比D點(diǎn)電位高，同時(shí)給C4充電，使Ic2-2輸出高電位，使G接通，J1通電，J1-1斷電Kc0不工作，使補(bǔ)償器切出回路停止運(yùn)行；當(dāng)電源電壓回落到額定電壓的1.1倍以下時(shí)，a點(diǎn)電位比b點(diǎn)電位低，使Ic2-1無(wú)輸出，但由于D4上的充電電壓為穩(wěn)壓電源電壓值，所以C點(diǎn)電位仍比D點(diǎn)電位高，Ic2-2仍有輸出使G、J1工作，J1-1斷開，Kc0不工作，補(bǔ)償器仍不能投入工作運(yùn)行，C4經(jīng)R9放電，過(guò)3～5分鐘時(shí)間C點(diǎn)電位降到比D點(diǎn)電位低時(shí)，Ic2-2無(wú)輸出，G截止，J1失電，J1-1常閉接點(diǎn)接通，Kc0工作使補(bǔ)償器投入運(yùn)行。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了就地?zé)o功補(bǔ)償器在運(yùn)行中，電網(wǎng)電壓超過(guò)額定限度時(shí)可能造成的危害，延長(zhǎng)補(bǔ)償器的使用壽命，使其更可靠的安全運(yùn)行，且可消除了過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象的產(chǎn)生，給國(guó)家、給企業(yè)帶來(lái)更多的好處，使其更廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，給國(guó)家、給企業(yè)節(jié)約大量的電力消耗，有著可觀的經(jīng)濟(jì)效果。
本實(shí)用新型的系列規(guī)格，適用于不同規(guī)格容量的三角形結(jié)線的電機(jī)及網(wǎng)路的主干線上做為功率因數(shù)的補(bǔ)償和獲得節(jié)電效果。功率因數(shù)補(bǔ)償可達(dá)0.98，節(jié)電率可達(dá)12％～20％(視負(fù)載狀況)，是一項(xiàng)對(duì)國(guó)家、對(duì)企業(yè)有著較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品。


圖1是本實(shí)用新型中控制器的方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償控制器線路圖。
圖3是本實(shí)用新型整機(jī)路線示意圖。其中C0為主電容、R為放電電阻、P為運(yùn)行指標(biāo)裝置、S為相序保護(hù)熔斷器。
圖4是本實(shí)用新型接入電機(jī)中使用的路線圖。
圖5是本實(shí)用新型投入星角起動(dòng)的電機(jī)中使用的路線圖。
由附圖2所示，整流電路由變壓器B和型號(hào)為R8的橋塊ZL、電解電容C1組成，ZL接B次級(jí)，C1正極接ZL輸出端，負(fù)端接橋塊負(fù)極。穩(wěn)壓電路由型號(hào)為7812的穩(wěn)壓塊Ic1和電容C2、C3組成，Ic1的輸入端接ZL的正極，負(fù)端接ZL負(fù)極。比較電路由型號(hào)為L(zhǎng)M集成比較器IC2-1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6組成，R1接Ic1的輸出端，R2接ZL負(fù)端，分壓后接Ic2-1的負(fù)輸入端，R4接ZL的正端，R3接ZL的負(fù)端，分壓后接Ic2-1的正輸入端，Ic2-1的輸出端接延時(shí)器，延時(shí)電路由型號(hào)為L(zhǎng)M的集成比較器Ic2-2和電解電容C4、電阻R7、R8、R9、R10和型號(hào)為2CP14二極管D1組成，D1的負(fù)極接Ic2-1的輸出端，正極接Ic2-2的正輸入端，C4和R9并聯(lián)后，一端接D1正極，另一端接地，R7一端接Ic1的輸出端，R8一端接地，分壓后接Ic2-2的負(fù)輸入端。控制電路由型號(hào)為H200F繼電器J1和型號(hào)為3DG8的三極管G和型號(hào)為2CP21的二極管D3組成，D3的負(fù)極接Ic2-2的輸出端，J1的線圈一端接IC1的輸出端，G的發(fā)射極接地。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)由外殼體上，型號(hào)為CI型交流接觸器Kc0和J1-1組成，J1-1的一端接三相交流電源B相，Kc0的動(dòng)作線圈一端接三相交流電源的C相。
指示燈與放電電阻并聯(lián)接續(xù)。
權(quán)利要求1.一種隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償裝置，它包括殼體及與安裝在殼體外的交流接觸器、電容器、放電電阻、相序保護(hù)熔斷器，其特征是該結(jié)構(gòu)中具有運(yùn)行指示裝置和防過(guò)補(bǔ)控制器，其電路由變壓器B、整流管ZL和電容C1組成，ZL的輸入端接變壓器B的次級(jí)線圈，輸出端接穩(wěn)壓管輸入端和比較器信號(hào)輸入端，還有由穩(wěn)壓管Ic2和電容C2、C3組成的穩(wěn)壓電路，Ic1輸入端接ZL，其輸出端做基準(zhǔn)電源C2提供整機(jī)電源，比較電路由比較器Ic2-1和電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6和二極管D2組成，R1接Ic1輸出端，R2接電源負(fù)極，分壓后接Ic2-1的負(fù)輸入端，R4接整流電路的正端，R3接電源負(fù)端，分壓后接Ic2-1的正輸入端，Ic2-1的輸出端接延時(shí)器。延時(shí)電路由電容C4、比較器Ic2-2和二極管D1、電阻R7、R8、R9、R10組成，C4和R9并聯(lián)，一端接Ic2-2的正輸入端和D1的正端，另一端接電源負(fù)極，D1的負(fù)端Ic1-6的輸出端，Ic2-2的輸出端接控制器?？刂齐娐酚煽刂破鱆1、三極管G、二極管D3、D4組成，J1的一端接Ic1的輸出端，G的發(fā)射極接電源負(fù)極，D3的負(fù)極接延時(shí)器的輸出端。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由交流接觸器Kc0和繼電器J1-1組成，J1-1的一端接三相電源的B相，Kc0的動(dòng)作線圈Kc的一端接三相電源的A相或C相，三相運(yùn)行指示燈接於電容與相序保護(hù)熔斷器之間的電路上，與放電電阻并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及隨機(jī)無(wú)功補(bǔ)償器,用于電機(jī)提高功率因數(shù)和節(jié)約耗電的節(jié)能裝置。它由電容器、放電電阻、防過(guò)補(bǔ)控制器、相序保護(hù)熔斷器、運(yùn)行指示和執(zhí)行機(jī)構(gòu)交流接觸器等裝置構(gòu)成。防過(guò)補(bǔ)控制器的電路由整流電路、穩(wěn)壓電路、比較電路、延時(shí)電路、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。在防過(guò)補(bǔ)控制器的作用下,有著提高電容器的使用壽命,并能在網(wǎng)路電壓超高時(shí),避免產(chǎn)生功率因數(shù)的過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象,使電網(wǎng)頻率始終處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),在電機(jī)運(yùn)行中可節(jié)約耗電12%～20%。
文檔編號(hào)G05F1/70GK2295285SQ9720528
公開日1998年10月21日 申請(qǐng)日期1997年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月3日
發(fā)明者王永生, 陳文可 申請(qǐng)人:王永生