无触点无功功率自动补偿控制器制造技术

本实用新型专利技术提供一种无触点无功功率自动补偿控制器，包括无功功率采样电路、过零检测电路、单片机、分频器、移相器、控制门和３个同结构的驱动电路，其中，单片机分别接无功功率采样电路、过零检测电路和分频器的输入端，分频器的输出端接移相器的输入端和控制门，移相器的输出端经控制门接驱动电路，控制补偿电容的投切。本技术方案直接检测电网的无功功率，采用了周波快速采样补偿技术和脉冲串触发技术，动态响应时间短，适应于电网的快速变化，性能稳定可靠。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种无触点无功功率自动补偿控制器，属于电量的控制调节装置领域。目前已有关于无触点无功功率自动补偿的技术报道，其技术方案多数是采用直接检测感性负荷的无功电流蜂值，每个周波对每相电流检测和补偿一次，如中国专利公报90年5月23日公开的专利技术专利静止式无功功率自动补偿方法，申请号89103959其特征在于分别测量三个线电流，并将被测电流转变为成正比的三个电压值，经放大后，通过多路开关送进模数转换器，转换成三组K位二进制数码，再输入无功电流锁存器，取各相电压过零时刻锁存的各相电流即时值(二进制数码)作为各相补偿电容无远景点开关，向被补偿的变压器各相次级或供电母线分别投入补偿电容，补偿电容按K级二进权设置，最小电容C。提供的补偿电流的峰值相应于锁存二进制数码的单位值1，利用时钟信号发生器产生12个依次间隔十二分之一，电网电压周期的方波信号，方波脉冲前沿分别相应于某一相电压或某一线电压的过零时刻，用对应相时钟方波的上升沿或下降沿更新无功电流锁存器的内容，补偿电容予先偏置在对应相电压的正峰值(或负峰值)，如果补偿电容是正峰值予偏置，则用该正峰值时刻时钟方波的上升沿触发该相补偿电容的无触点开关，如果补偿电容是负峰值予偏置，则用该负峰值时刻时钟方波的上升沿触发该盯补偿电容的无触点开关。缺陷是投切时间较长，采样选择欠合理，单脉冲触发可控硅有时出现该触发而不触发的现象，其稳定性和可靠性都有待于进一步提高。本技术的目的是提供一种原始数据采样准确可靠，适应于电网的快速变化，可控硅触发可靠，无过压和冲击电流产生、性能准确可靠的无触点无功功率自动补偿控制器。本技术的目的是这样实现的一种无触点无功功率自动补偿控制器，包括无功功率采样电路、过零检测电路、单片机、分频器、移相器、控制门和3个同结构的驱动电路，单片机分别接无功功率采样电路、过零检测电路和分频器的输入端，分频器的输出端接移相器的输入端和控制门，移相器的输出端经控制门接驱动电路，控制补偿电容的投切。所述的无触点无功功率自动补偿控制器，无功功率采样电路包括电流互感器Lc、变压器B1、B2、检测电路1、检测电路2和A/D转换器IC7组成，其中检测电路1由运算放大器IC1、电位器W1、电阻R1-4和二极管D1-2组成，检测电路2由运算放大器IC2、电位器W2、电阻R5-7和二极管D3-4组成，电流互感器Lc经变压器B1接检测电路1的反相输入端，变压器B2的初级线圈接电网，其次级线圈一端接地，另一端接检测电路2的反相输入端，检测电路1、检测电路2的输出端分别接A/D转换器IC7的输入端IN0、IN1。所述的无触点无功功率自动补偿控制器，过零检测电路包括电流互感器LA、变压器B3-4、比较器IC3-4、反相器IC21和相位差检出器IC5组成，变压器B3的初级线圈接电流互感器LA，其次级线圈接比较器IC3的输入端，比较器IC3的输出端接相位差检出器IC5的输入端，变压器B4的初级线圈接相电压VC，其次级线圈接比较器IC4的输入端，比较器IC4的输出端接单片机IC6和分别经反相器IC21、IC20接相位差检出器IC5和移相器IC13，相位差检出器IC5的输出端接单片机的 脚。所述的无触点无功功率自动补偿控制器，单片机IC6的时钟信号经ALE脚分别接A/D转换器IC7的10脚和与门IC8的输入端，并与相位差检出器IC5输出的信号相与后接单片机IC6的计数器T0脚，单片机IC6的Po口接A/D转换器IC7的数据输出口D0-7和地址口A、B、C，接收转换成二进制的无功电流和电压的采样信号。所述的无触点无功功率自动补偿控制器，单片机IC6的时钟信号经ALE脚输出到分频器IC9，经分频器IC9分频后的信号接移相器IC13的4脚和分频器IC10，分频器IC10分频后的信号接移相器IC13的12脚、并与单片机IC6的P1.0脚输出的信号相与后分别接控制门IC14-16的输入端，单片机IC8的P1.8脚输出的信号与移相器IC13的6脚输出的信号相与后，分别接移相器IC17的9脚和控制门IC14的另一输入端，移相器IC13的另两输出端10脚、11脚分别接控制门IC15、IC18的另一输入端，控制门IC14-16的输出端分别对应接驱动电路IC17-19的输入端。所述的无触点无功功率自动补偿控制器，驱动电路IC17由电阻、三极管、二极管DW1-4、脉冲变压器、可控硅和电容组成，其中三极管的基极经电阻接控制门的输出端，其发射极接地，其集电极分别经二极管DW1、脉冲变压器的初级线圈接电源，脉冲变压器的次级线圈分别接可控硅的阴极和控制极，可控硅的阴、阳极之间接预充电二极管，可控硅的阴极接电网，其阳极经电容接电网。本技术与现有技术相比，直接周波采样电网的无功功率和补偿，快速响应电网的波动，采用峰值点的脉冲串触发方式，保证了可控硅的可靠触发，且无过电压、冲击电流产生，多组电容投切允许一步到位，性能稳定可靠。附图说明图1是本技术的工作原理框图。图2是本技术实施例的部分电路图。图3是本技术实施例驱动电路的电路图。以下结合附图对本技术作进一步说明。电流互感器Lc接变压器B1的初级线圈，变压器B1的次级线圈接运算放大器IC1的反相输入端，变压器B2的初级线圈接电网的A、B线，其次级线圈接运算放大器IC2的反相输入端。运算放大器IC1-2输出端对应接A/D转换器IC7的IN0、IN1端，A/D转换器IC7的数据口D0-7和地址口A、B、C脚接单片机的P0口，其7脚经反相器IC22接单片机的P1.7脚，电流互感器LA接变压器B3的初级线圈，变压器B3的次级线圈经电阻R3接比较器IC3的输入端，比较器IC3反相输入端分别接地、二极管D5的阴极和二极管D6的阳极，其同相输入端分别接电阻R8、二极管D5的阳极和二极管D6的阴极，其输出端分别经电阻R9接+5V电源，接相位差检出器IC5的11脚，相位差检出器IC5的5、9、14脚接+5V电源，2脚与10脚、4脚与13脚相接，6、7、8脚接地。变压器B4的初级线圈接电网的C线、N线测得相电压V0，其次级线圈接比较器IC4的输入端，其中比较器IC4的同相输入端分别经电阻R10接地、接二极管D7的阴极、二极管D8的阳极，二极管D7-8的另一端接比较器IC4的反相输入端，比较器IC4的输出端分别接单片机IC6的 脚、经电阻R11接+5V电源、经反相器IC20接移相器IC13的7脚和经反相器IC21接相位差检出器IC5的3脚，相位差检出器IC5的1脚接单片机 脚、和与门IC3的输入端，单片机IC6的ALE脚接与门IC8的另一输入端及A/D转换器IC7的10脚，与门IC8的输出端接T0。这样，线电流Ic和线电压VAB分别经变压器B1、B2对应输入到运算放大器IC1、IC2，由运算放大器IC1-2将采样信号输入到A/D转换器IC7、与此同时，相电压Vc经变压器B4、输入到比较器IC4形成方波信号，其信号分别接单片机IC6的 脚，控制A/D转换器IC7将采样线电流Ic、线电压VAB转换成数字量输出到单片机，保证了采样值的准确性和可靠性，同理，线电流IA经变压器B3、比较器IC3形成方波，与比较器IC4输出的方波经反相器IC21一起送到相位差检出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无触点无功功率自动补偿控制器，包括无功功率采样电路、过零检测电路、单片机、分频器、移相器、控制门和３个同结构的驱动电路，其特征在于：单片机分别接无功功率采样电路、过零检测电路和分频器的输入端，分频器的输出端接移相器的输入端和控制门，移相器的输出端经控制门接驱动电路，控制补偿电容的投切。

【技术特征摘要】
1.一种无触点无功功率自动补偿控制器，包括无功功率采样电路、过零检测电路、单片机、分频器、移相器、控制门和3个同结构的驱动电路，其特征在于单片机分别接无功功率采样电路、过零检测电路和分频器的输入端，分频器的输出端接移相器的输入端和控制门，移相器的输出端经控制门接驱动电路，控制补偿电容的投切。2.如权利要求1所述的无触点无功功率自动补偿控制器，其特征在于无功功率采样电路包括电流互感器Lc、变压器B1、B2、检测电路(1)、检测电路(2)和A/D转换器IC7组成，其中检测电路(1)由运算放大器IC1、电位器W1、电阻R1-4和二极管D1-2组成，检测电路(2)由运算放大器IC2、电位器W2、电阻R5-7和二极管D3-4组成，电流互感器Lc经变压器B1接检测电路(1)的反相输入端，变压器B2的初级线圈接电网，其次级线圈一端接地，另一端接检测电路(2)的反相输入端，检测电路(1)、检测电路(2)的输出端分别接A/D转换器IC7的输入端IN0、IN1。3.如权利要求1所述的无触点无功功率自动补偿控制器，其特征在于过零检测电路包括电流互感器LA、变压器B2-4、比较器IC3-4、反相器IC21和相位差检出器IC5组成，变压器B3的初级线圈接电流互感器LA，其次级线圈接比较器IC3的输入端，比较器IC3的输出端接相位差检出器IC5的输入端，变压器B4的初级线圈接相电压V6，其次级线圈接比较器IC4的输入端，比较器IC4的输出端接单片机IC6和分别经反相器IC21、IC20接相位差检出器IC5和移相器IC13、相位差检出器IC5的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李崇致，
申请(专利权)人：李崇致，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]