微电脑无功自动补偿控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微电脑无功自动补偿控制装置，它在通常的主机线路板上增加了一条把电压和电流通过运算放大器叠加在一起的检测回路，该回路由集成运算放大器组成的加法器、滤波器、比较器、光电耦合器和微电脑组成，也可以由受微电脑控制的各种开关、加法器、滤波器、光电耦合器和微电脑组成。本装置制造、出厂调试简便，在现场安装只要按照接线图接好线就可正常运行，并且造价低廉，寿命长，安全可靠。其节电效果可达１０－２０％。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机电仪表中的无功功率自动补偿控制装置，它涉及信号处理、电子技术、微电脑应用，电子电路和数学模型的建立以及软件编制技术。目前世界上无功功率自动补偿控制器有三种控制方式按功率因数自动补偿；按无功电流自动补偿；按无功功率自动补偿。每种控制方式都有它们的不足之处。按功率因数补偿存在负荷轻，即小电流状态或在下述情况不投一组电容功率因数低于下限值，投了一组超过上限值时产生反复振荡投切。另两种方式要用无功检测头和A／D转换器，由于现有无功检测头精度差，误差大，造成误动作率占整个操作的20％；使用低分辨率A／D转换器价格虽低，但误差大，仍造成误动作率机会多；而使用高分辨率A／D转换器，如12位以上一只A／D转换器，价格在2000－5000元之间，A／D转换器需要一套保护电路，防止强电脉冲干扰和破坏，制造和调试复杂。本技术的目的是要克服上述三种方式中存在的问题，提出了一种综合上述三种控制方式的微电脑无功功率自动补偿控制器，即具有按功率因数控制、按无功电流控制和按无功功率控制的三种方式。本技术所提出的控制器是用下述方法来实现本技术的专利技术目的，即在控制器中增加了一条把电压的电流通过运算放大器叠加在一起的检测回路；此外，滤波器可采用勃脱华兹有源滤波器，采用这种滤波器的效果要比以往在控制器中使用无源滤波器效果要好的多。通过电压回路、电流回路和电压电流叠加回路即可计算功率因数，又能计算出无功电流和无功功率值，电容量或它们的相对量。本技术的微电脑无功自动补偿控制器可广泛应用于供电系统、发电机组、电动机(例如各单位的配电室)。节电效果可达10－20％，可以把电网中的20－30％无功功率变为20－29％有功功率。本控制装置完善了无功功率自动补偿控制器，弥补了三种方式控制器的缺点，造价低，制造和现场安装调试、维护均特别简单方便，只要在现场按接线图接好线，仪器就会正常运行。本装置寿命长，安全可靠。为了具体地说明本技术所提出的微电脑无功自动补偿控制装置，有以下附图附图说明图1为本技术的控制装置的工作原理方框图之一；图2为本技术的控制装置的工作原理方框图之二；图3为本技术的控制装置的透视图；图4(a)、(b)分别为本技术的控制装置的上箱体的正视和俯视图；图5(a)、(b)分别为本技术的控制装置的底箱的俯视图和侧视图；图6为本技术的控制装置的元件位置图之一；图7为本技术的控制装置的元件位置图之二。在图1、2中1为电压变比(它可以和电源变压器合用或用电路实现)，2为过压回路，3为电压集成运算放大器；4为由集成运算放大器组成的加法器，把电压和电流叠加在一起；5为电流集成运算放大器；6、7和8均为滤波器，9、19为光电耦合器隔离；10为微电脑；11为光电耦合器隔离；12为继电器；13为中间继电器；14为交流接触器；15为电容器组；16为电网；17为电流互感器；18为高压用户设计的校正误差开关；21为受微电脑控制的各种开关(如机械、电子的)。在图3中31为显示功率因数的数码管；32为显示输出4－16路发光二极管；33为高压用户校正误差的开关；34为过压调整电位器；35为电源开关。在图4中40为上箱体；41为安装电源和继电器架；42为安装主机板架；在图5中50为底箱体；51为安装电源板；52为安装电源变压器。在图6、7中分别表示了本技术的控制装置的二个实施例中不同的元件位置图。为了实现本技术的专利技术目的，在现有技术的工作原理方框图中增加了一条把电压和电流通过运算放大器叠加在一起的检测回路，如图1、2所示的方框图中的虚线框内的部分，在图1中这个检测回路包括由集成运算放大器组成的加法器4；该加法器的两个输入变量－－电网某相电压(经从高压变低压的变压器)和从电流互感器17引出的电流；由图1可知，加法器4与电压变比(或变压器)1连接输入电压，与电流互感器17连接输入电流。滤波器7接在加法器4的后面，它的输入就是加法器的输出，滤波器7后接光电耦合器9、光电耦合器9再与微电脑10连接。在滤波器7路后也可接一比较器(图中未表示)，它的输入就是滤波器的输出；在滤波器7和比较器之间还可以加入一隔直电路(图中未表示)。在图1中所示的检测回路和现有技术相比，实际上只增加了加法器4和滤波器7，其它的光电耦合器9和微电脑是原有的。在微电脑10的某一个端口；在微电脑和比较器之间可以加也可以不加光电耦合器，加上防干扰效果好，加或不加光电耦合器属于保护之列。具体实施例参见图6的元件位置图中的虚线框内部分。它即为本技术增加的检测回路。按照本技术所提出的控制方式还有两种方案，其中之一如图2所示的方框图，具体实施例见图7所示的元件位置图。在这种方案中电流回路的前面放大器变为加法器，电压通过受微电脑控制的各种开关(机械、电子的)加到电流回路前端的加法器上；加法器不加电压接信号就变为电流回路。由图2可知，本方案与图1相比，增加了开关21，接通开关，将变压器1的电压输入加法器4，如断开开关21，变压器1的电压不输入加法器4，只有从电流互感器17输出的电流进入加法器4，此时加法器4只作为一般放大器使用。另一种方案加到电压回路上，电压放大器变加法器，电流通过受微电脑控制的多种开关(电子、机械的)加到电压回路前端的加法器上。本技术的控制器中所用的滤波器最好采用勃脱华兹有源滤波器；为用户设计了功率因数校正误差的开关、按钮(可以采用触摸式或感应式)和这方面的线路。在微电脑中还含有根据电流回路，电压回路及电流和电压同时作用的回路所检测出的数据进行数据采集、数据处理、无功电流、无功功率、有功功率计算、电容量计算及其相对量的计算和投切控制等软件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电脑无功自动补偿控制器，它由外壳，前、后面板，包含电压回路和电流回路的主机线路板，电源变压器和继电器构成，其特征在于在所述主机线路板上增加一条把电压和电流通过运算放大器叠加在一起的检测回路，所述回路主要由集成运算放大器组成的加法器，滤波器、比较器、光电耦合器隔离和微电脑依次联接构成，在微电脑中含有计算和投切控制的软件。

【技术特征摘要】
1.一种微电脑无功自动补偿控制器，它由外壳，前、后面板，包含电压回路和电流回路的主机线路板，电源变压器和继电器构成，其特征在于在所述主机线路板上增加一条把电压和电流通过运算放大器叠加在一起的检测回路，所述回路主要由集成运算放大器组成的加法器，滤波器、比较器、光电耦合器隔离和微电脑依次联接构成，在微电脑中含有计算和投切控制的软件。2.一种微电脑无功自动补偿控制器，它由外壳，前、后面板、包含电压回路和电流回路的主机线路板，电源变压器和继电器构成，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：任重远，
申请(专利权)人：任重远，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]