專利名稱：一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，具體地說(shuō)是對(duì)它能準(zhǔn)確地對(duì)三相電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零觸發(fā)的控制電路。
背景技術(shù)：
[0002]隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種非線性干擾性負(fù)荷迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中高次諧波含量迅速增長(zhǎng)，引起供電電壓波形畸變，增加了線損和用電設(shè)備的損耗，降低了電能質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)接觸器投切及晶閘管投切時(shí)產(chǎn)生的涌流、暫態(tài)沖擊，使得動(dòng)態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)的使用壽命降低。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，它能準(zhǔn)確地對(duì)三相電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零觸發(fā)，避免接觸器或通用控制板觸發(fā)時(shí)所帶來(lái)的電流沖擊，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保護(hù)周全。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是在RS485通訊電路(1)，保護(hù)控制信號(hào)輸入電路(2)，CPU(3)，電源電路(4)的基礎(chǔ)上，其特點(diǎn)是有隔離輸出電路(5)，三相電流信號(hào)采樣電路(6)，三相電壓信號(hào)采樣電路(7)，中繼控制輸出電路(8)，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )的接口 J5輸入，經(jīng)過(guò)三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )處理后，在三相電壓信號(hào)采樣電路(7)中的光電耦合器U6的3腳和U7的3腳分別輸出到CPU (3)的9腳和11腳，CPU(3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)，隔離輸出電路(5)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路(8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)；三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7輸入，經(jīng)過(guò)三相電流信號(hào)采樣電路(6)處理后，在三相電流信號(hào)采樣電路(6)中的集成電路U16B的7腳、集成電路U15B的7腳、集成電路U17B的7腳、分別輸出到CPU (3)的22腳、21腳和20腳，CPU (3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)，隔離輸出電路(5)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路(8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)。[0005]以上所述的三相電壓信號(hào)采樣電路(7)是，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7)中的接口 J5端輸入，后分別通過(guò)電阻R9、RIO、Rll接入三相電路電壓采樣電路(7) 中的集成電路U5A的2腳、3腳和TOB的5腳、6腳，集成電路U5A和U5B進(jìn)行電壓采樣處理后，分別從U5B的7腳和U5A的1腳輸出到U5C的9腳和U5D的13腳，集成電路U5C和U5D 進(jìn)行電壓采樣處理后，從集成電路U5C的8腳、U5D的14腳分別輸出電壓采樣信號(hào)到光電耦合器U6的1腳、U7的1腳，經(jīng)過(guò)光電耦合器U6、U7耦合后從光電耦合器U6的3和光電耦合器U7的3腳分別輸出到CPU (3)的9腳和11腳。[0006]本實(shí)用新型所述的三相電流信號(hào)采樣電路(6 )是，三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7接入，后通過(guò)變壓器T1、T2、T3分別耦合到集成電路U13的2腳、U14 的2腳、U24的2腳，經(jīng)集成電路U13、U14、U24處理后，分別由集成電路U13的6腳、U146 腳、U246腳輸出到集成電路U16A的2腳、U15A的2腳、U17A的2腳，再經(jīng)集成電路U16A、 U15A、U17A處理后，分別從集成電路U16A的1腳、U15A的1腳、U17A的1腳輸出到U16B的 6腳、U15B的6腳、U17B的6腳，經(jīng)集成電路U16B、U15B、U17B處理后，分別在集成電路U16B 的7腳、U15B的7腳、U17B的7腳輸出到CPU (3)的22腳、21腳、20腳。[0007]本實(shí)用新型所述的隔離輸出電路(5)是，隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U18的 2腳、U19的2腳、U20的2腳分別接收CPU (3) 30腳、13腳、19腳輸出的脈沖控制信號(hào)后， 分別從光電耦合器U18的4腳、U19的4腳、U20的4腳輸出脈沖信號(hào)；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U26的2腳接收CPU (3) 10腳輸出的指示信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器似6耦合后從光電耦合器U26的4腳輸出；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U27的2腳接收CPU (3) 23腳輸出的PLC反饋信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器U27耦合后從光電耦合器U27的4腳輸出ο[0008]本實(shí)用新型所述中繼控制輸出電路(8)是，中繼控制輸出電路(8)中的光電耦合器U22的2腳、U21的2腳、U28的2腳接收CPU (3)沈腳、31腳、12腳輸出的中繼控制信號(hào)，耦合后分別輸出到三極管Q4、Q3、Q5的基極，通過(guò)這三個(gè)三極管放大后，分別從三極管 Q4、Q3、Q5的發(fā)射極輸出到場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6的柵極，由場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6處理后分別從場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6的源極輸出。[0009]本實(shí)用新型的工作原理是由三相電壓信號(hào)采樣(7)三相電流信號(hào)采樣電路(6)對(duì)三相電源的各相電壓和電流狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行采樣后，輸入到CPU(3)進(jìn)行處理，處理后CPU(3) 輸出相應(yīng)的控制指令到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)，隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)根據(jù)CPU (3)的控制指令作出相應(yīng)的控制操作。[0010]本實(shí)用新的優(yōu)點(diǎn)是它能它能準(zhǔn)確地對(duì)三相電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零觸發(fā)，避免接觸器或通用控制板觸發(fā)時(shí)所帶來(lái)的電流沖擊，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保護(hù)周全。


[0011]圖1是本實(shí)用新型的RS485通訊電路原理圖；[0012]圖2是本實(shí)用新型的保護(hù)控制信號(hào)輸入電路原理圖[0013]圖3是本實(shí)用新型的CPU電路原理圖；[0014]圖4是本實(shí)用新型的電源電路原理圖；[0015]圖5是本實(shí)用新型的隔離輸出電路原理圖；[0016]圖6是本實(shí)用新型的三相電流采樣電路原理圖；[0017]圖7是本實(shí)用新型的三相電壓信號(hào)采樣電路原理圖[0018]圖8是本實(shí)用新型的中繼控制輸出電路原理圖；[0019]圖9是本實(shí)用新型電路方框圖。
具體實(shí)施方式
[0020] 根據(jù)圖1、2、3、4、5、6、7、8、9所示，本實(shí)用新型在RS485通訊電路(1)，保護(hù)控制信號(hào)輸入電路(2)，CPU (3)，電源電路(4)的基礎(chǔ)上，其特點(diǎn)是有隔離輸出電路(5)，三相電流信號(hào)采樣電路(6)，三相電壓信號(hào)采樣電路(7)，中繼控制輸出電路(8)，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )的接口 J5輸入，經(jīng)過(guò)三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )處理后，在三相電壓信號(hào)采樣電路(7)中的光電耦合器U6的3腳和U7的3腳分別輸出到CPU (3)的9腳和 11腳，CPU (3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)， 隔離輸出電路(5)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路(8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)；三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7輸入，經(jīng)過(guò)三相電流信號(hào)采樣電路(6)處理后，在三相電流信號(hào)采樣電路(6)中的集成電路U16B的 7腳、集成電路U15B的7腳、集成電路U17B的7腳、分別輸出到CPU (3)的22腳、21腳和 20腳，CPU (3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)， 隔離輸出電路(5)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路(8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)。[0021 ] 本實(shí)用新型的三相電壓信號(hào)采樣電路(7)是，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7)中的接口 J5端輸入，后分別通過(guò)電阻R9、R10、R11接入三相電路電壓采樣電路(7) 中的集成電路U5A的2腳、3腳和U5B的5腳、6腳，集成電路U5A和U5B進(jìn)行電壓采樣處理后，分別從U5B的7腳和U5A的1腳輸出到U5C的9腳和U5D的13腳，集成電路U5C和U5D 進(jìn)行電壓采樣處理后，從集成電路U5C的8腳、U5D的14腳分別輸出電壓采樣信號(hào)到光電耦合器U6的1腳、U7的1腳，經(jīng)過(guò)光電耦合器U6、U7耦合后從光電耦合器U6的3和光電耦合器U7的3腳分別輸出到CPU (3)的9腳和11腳。[0022]本實(shí)用新型三相電流信號(hào)采樣電路(6)是，三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7接入，后通過(guò)變壓器T1、T2、T3分別耦合到集成電路U13的2腳、U14的2 腳、U24的2腳，經(jīng)集成電路U13、U14、U24處理后，分別由集成電路U13的6腳、U14的6腳、 U24的6腳輸出到集成電路U16A的2腳、U15A的2腳、U17A的2腳，再經(jīng)集成電路U16A、 U15A、U17A處理后，分別從集成電路U16A的1腳、U15A的1腳、U17A的1腳輸出到U16B的 6腳、U15B的6腳、U17B的6腳，經(jīng)集成電路U16B、U15B、U17B處理后，分別在集成電路U16B 的7腳、U15B的7腳、U17B的7腳輸出到CPU (3)的22腳、21腳、20腳。[0023]本實(shí)用新型的隔離輸出電路(5)是，隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U18的2 腳、U19的2腳、U20的2腳分別接收CPU (3) 30腳、13腳、19腳輸出的脈沖控制信號(hào)后，分別從光電耦合器U18的4腳、U19的4腳、U20的4腳輸出脈沖信號(hào)；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U26的2腳接收CPU (3) 10腳輸出的指示信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器似6耦合后從光電耦合器U26的4腳輸出；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U27的2腳接收CPU (3) 23腳輸出的PLC反饋信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器U27耦合后從光電耦合器U27的4腳輸出。[0024]本實(shí)用新型所述中繼控制輸出電路(8)是，中繼控制輸出電路(8)中的光電耦合器U22的2腳、U21的2腳、U28的2腳接收CPU (3)沈腳、31腳、12腳輸出的中繼控制信號(hào)，耦合后分別輸出到三極管Q4、Q3、Q5的基極，通過(guò)這三個(gè)三極管放大后，分別從三極管 Q4、Q3、Q5的發(fā)射極輸出到場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6的柵極，由場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6處理后分別從場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6的源極輸出。[0025] 本實(shí)用新型是通過(guò)對(duì)三相電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)條件滿足時(shí)在隔離輸出電路(5) 中的接口 J8輸出的脈沖信號(hào)，此信號(hào)可以用來(lái)觸發(fā)可控硅或類似可控硅功能的開(kāi)關(guān)管、控制電路，從而控制當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)立即中止對(duì)可控硅或類似可控硅功能的開(kāi)關(guān)管、控制電路的觸發(fā)，達(dá)到電路保護(hù)作用。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，它包括RS485通訊電路(1)，保護(hù)控制信號(hào)輸入電路(2 )， CPU (3)，電源電路(4)，其特征是有隔離輸出電路(5)，三相電流信號(hào)采樣電路(6)，三相電壓信號(hào)采樣電路(7)，中繼控制輸出電路(8)，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7) 的接口 J5輸入，經(jīng)過(guò)三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )處理后，在三相電壓信號(hào)采樣電路(7 )中的光電耦合器U6的3腳和U7的3腳分別輸出到CPU (3)的9腳和11腳，CPU (3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)，隔離輸出電路(5)接收到 CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路 (8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)；三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7輸入，經(jīng)過(guò)三相電流信號(hào)采樣電路(6)處理后，在三相電流信號(hào)采樣電路(6)中的集成電路U16B的7腳、集成電路U15B的 7腳、集成電路U17B的7腳、分別輸出到CPU (3)的22腳、21腳和20腳，CPU (3)處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到隔離輸出電路(5)和中繼控制輸出電路(8)，隔離輸出電路(5)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在隔離輸出電路(5)中的接口 J8輸出脈沖信號(hào)；中繼控制輸出電路(8)接收到CPU (3)的控制信號(hào)后在中繼控制輸出電路(8)中的接口 J9輸出繼電器控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，其特征是所述的三相電壓信號(hào)采樣電路(7)是，三相電壓信號(hào)從三相電壓信號(hào)采樣電路(7)中的接口 J5端輸入，后分別通過(guò)電阻R9、R10、R11接入三相電路電壓采樣電路(7)中的集成電路TOA的2腳、3腳和U5B的 5腳、6腳，集成電路U5A和U5B進(jìn)行電壓采樣處理后，分別從TOB的7腳和U5A的1腳輸出到U5C的9腳和TOD的13腳，集成電路U5C和U5D進(jìn)行電壓采樣處理后，從集成電路U5C 的8腳、U5D的14腳分別輸出電壓采樣信號(hào)到光電耦合器U6的1腳、U7的1腳，經(jīng)過(guò)光電耦合器U6、U7耦合后從光電耦合器U6的3和光電耦合器U7的3腳分別輸出到CPU (3)的 9腳和11腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，其特征是所述的三相電流信號(hào)采樣電路(6)是，三相電流信號(hào)從三相電流信號(hào)采樣電路(6)的接口 J7接入，后通過(guò)變壓器 T1、T2、T3分別耦合到集成電路U13的2腳、U14的2腳、U24的2腳，經(jīng)集成電路U13、U14、 U24處理后，分別由集成電路U13的6腳、U146腳、U246腳輸出到集成電路U16A的2腳、 U15A的2腳、U17A的2腳，再經(jīng)集成電路U16A、U15A、U17A處理后，分別從集成電路U16A 的1腳、U15A的1腳、U17A的1腳輸出到U16B的6腳、U15B的6腳、U17B的6腳，經(jīng)集成電路U16B、U15B、U17B處理后，分別在集成電路U16B的7腳、U15B的7腳、U17B的7腳輸出至Ij CPU (3)的22腳、21腳、20腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，其特征是所述的隔離輸出電路 (5)是，隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U18的2腳、U19的2腳、U20的2腳分別接收CPU (3) 30腳、13腳、19腳輸出的脈沖控制信號(hào)后，分別從光電耦合器U18的4腳、U19的4腳、 U20的4腳輸出脈沖信號(hào)；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U26的2腳接收CPU (3) 10 腳輸出的指示信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器似6耦合后從光電耦合器似6的4腳輸出；隔離輸出電路(5)中的光電耦合器U27的2腳接收CPU (3) 23腳輸出的PLC反饋信號(hào)后，通過(guò)光電耦合器U27耦合后從光電耦合器U27的4腳輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，其特征是所中繼控制輸出電路(8)是，中繼控制輸出電路(8)中的光電耦合器U22的2腳、U21的2腳、似8的2腳接收CPU (3) 腳、31腳、12腳輸出的中繼控制信號(hào)，耦合后分別輸出到三極管Q4、Q3、Q5的基極，通過(guò)這三個(gè)三極管放大后，分別從三極管Q4、Q3、Q5的發(fā)射極輸出到場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2、Q6的柵極，由場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6處理后分別從場(chǎng)效應(yīng)管Ql、Q2、Q6的源極輸出。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制器，它用于三相電源的檢測(cè)和控制，它公開(kāi)了由RS485通訊電路(1)，保護(hù)控制信號(hào)輸入電路(2)，CPU(3)，電源電路(4)，隔離輸出電路(5)，三相電流信號(hào)采樣電路(6)，三相電壓信號(hào)采樣電路(7)，中繼控制輸出電路(8)組成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是它能準(zhǔn)確地對(duì)三相電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零觸發(fā)，避免接觸器或通用控制板觸發(fā)時(shí)所帶來(lái)的電流沖擊，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保護(hù)周全。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202309089SQ20112042839
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者鐘國(guó)偉 申請(qǐng)人:鐘國(guó)偉