电解电容器功率因数自动补偿电路制造技术

本发明专利技术公开一种利用电解电容器对交流电负载功率因数进行自动补偿的电路。通过控制电路控制变换电路内的自关断器件对电解电容器的充放电过程，实现用电解电容器对交流电负载功率因数补偿的自动控制。该补偿电路的变换电路由两个支路构成，一支路由两只反向并联有二极管的自关断器件分别控制一只电解电容器在交流电的正半周期内的充放电过程；另一支路由另外两只反向并联有二极管的自关断器件分别控制另一只电解电容器在交流电的负半周期内的充放电过程。本发明专利技术有益效果在于，由于采用电解电容器对交流负载进行功率因数自动补偿，极大地缩小了补偿装置的体积，适应了现场功率因数的要求，同时降低了装置的成本，拓宽了电解电容器的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力工程
，尤其是利用自关断器件控制电解电容器对交流电负载进行功率因数补偿。
技术介绍
利用普通电力电容器对交流电进行功率因数补偿是目前普遍采用的节电技术之一，而现场(随机)补偿是最为行之有效的补偿方法。然而现有电力电容器体积大，导致补偿装置体积大，给现场补偿装置的使用带来极大地不便，严重制约了现场补偿装置的发展和推广普及。在等电压和等电容量条件下，电解电容器的体积只有普通电力电容器体积的几十分之一，且随着电化学科学的发展和工艺的改进，电解电容器单位体积的电容量还在增大，这也给功率因数补偿装置带来了新的发展机遇。但是，电解电容器也有一定的局限性，它只能在直流电路中工作。迄今为止，将电解电容器应用于交流电路，尤其是利用电解电容器对交流电负载进行功率因数补偿的电路和装置，还未见报道。
技术实现思路
本专利技术发挥电解电容器体积小的优点，提供一种电解电容器功率因数自动补偿电路。该补偿电路利用自关断器件的可关断特性，通过控制电路控制变换电路内的自关断器件对电解电容器的充放电过程，对交流电负载功率因数的补偿电流进行控制，进而实现电解电容器对交流电负载功率因数补偿的自动控制。该补偿电路的变换电路由两个支路构成，一支路由两只反向并联连接有二极管的自关断器件分别控制一只电解电容器在交流电的正半周期内的充放电过程；另一支路由另外两只反向并联有二极管的自关断器件分别控制另一只电解电容器在交流电的负半周期内的充放电过程，从而实现了对电解电容器在交流电正负周期内的充放电控制。通过控制电解电容器的充放电电压，对交流负载功率因数补偿电流的大小进行控制，进而实现了利用电解电容器对交流电负载的功率因数补偿的自动控制。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，一种电解电容器功率因数自动补偿电路由输入端B、输出端A、公共端N(GND)、开关K、同步检测与功率因数控制电路、滤波电路、变换电路、直流电源、逻辑电路、驱动电路、光电隔离驱动电路和放电继电器J组成。所述的同步检测与功率因数控制电路由电流互感器DL和控制电路H构成；所述的滤波电路由电感L与两只滤波电容器Cl和C2构成；所述的变换电路由四只分别在各自的阴极和阳极反向并联连接有二极管D1、D2、D3、D4的自关断器件BG1、BG2、BG3和BG4、两只电解电容器Ca和Cb、两只放电电阻Rl和R2与放电继电器J的两个常接触点Jl和J2构成；所述的直流电源由变压器BY、整流稳压电路El与整流稳压电路E2构成；所述的逻辑电路由两个二输入端与门电路Ml和M2构成；所述的驱动电路由两个放大电路构成；所述的光电隔离驱动电路由两个发光二极管和两个光电接收管构成。所述的直流电源经变压器BY变压后，分两路输出，一路经整流稳压电路El连接至所述的同步检测与功率因数控制电路、所述的逻辑电路、所述的驱动电路；另一路经整流稳压电路E2连接至所述的光电隔离驱动电路和所述的放电继电器J ;所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H内的n端和所述的逻辑电路内的与门电路Ml和M2的输入端b与c相连，控制电路H内的p端和与门电路Ml的另一输入端a相连,控制电路H内的O端和与门电路M2的另一输入端d相连；所述的逻辑电路内的与门电路Ml的输出端e与所述的驱动电路相连，所述的逻辑电路内的与门电路M2的输出端f与所述的光电隔离驱动电路的h端相连；所述的光电隔离驱动电路内的g端和w端分别与所述的变换电路内的自关断器件BGl和BG3的基极相连；所述的变换电路内的自关断器件BG2的基极与所述的驱动电路相连；所述的变换电路内的自关断器件BG2和BG4的发射极与所述的滤波电路的两只滤波电容器相连，所述的变换电路内的自关断器件BGl和BG3的发射极与所述的滤波电路的电感相连。在上述方案中，所述的变换电路内由两个支路组成；在一个支路中，自关断器件BGl的阳极连接至二极管Dl的阴极和电解电容器Ca的阳极，电解电容器Ca的阴极连接至二极管D2的阴极和自关断器件BG2的阳极，自关断器件BGl的阴极与二极管的Dl阳极连接至电源的一端，自关断器件BG2的阴极与二极管D2的阳极连接至电源的另一端构成回 路。在交流电正半周期内，由所述的驱动电路内的X端控制自关断器件BG2以0为起点在0-/2区间内导通，导通时间可调；自关断器件BG2对电解电容器Ca经二极管Dl的充电进行控制；/2- 时间内，由所述的光电隔离驱动电路内的w端控制自关断器件BGl导通，当电源电压低于电解电容器Ca的电压时，自关断器件BGl对电解电容器Ca经二极管D2的放电进行控制。在所述的变换电路内的另一个支路中，自关断器件BG3的阳极连接至二极管D3的阴极和电解电容器Cb的阴极，电解电容器Cb的阳极和二极管D4的阴极连接至自关断器件BG4的阳极，自关断器件BG3的阴极和二极管的D3阳极连接至电源的一端，自关断器件BG4的阴极和二极管D4的阳极连按至电源的另一端构成回路。在交流电负半周期内，由所述的光电隔离驱动电路内的g端控制自关断器件BG3以为起点在JI-3JI/2区间内导通，导通时间可调，自关断器件BG3对电解电容器Cb经二极管D4的充电进行控制，3 /2-2 JI区间内由驱动电路内的m端控制BG4导通，当电源电压低于电解电容器Cb的电压时，自关断器件BG4对电解电容器Cb经二极管D3的放电进行控制。在交流电周期式的工作中，实现了自关断器件对电解电容器的充放电控制，进而控制了交流电负载功率因数补偿的电流大小，达到对交流电负载的功率因数自动补偿的目的。在上述方案中，所述的逻辑电路中的与门电路Ml的输出端e连接至所述的驱动电路的t端；与门电路M2的输出端f连接至所述的光电隔离驱动电路的h端；与门电路Ml的输入端b与M2的输入端c相接后；连接至所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H内的充电控制端n，在交流电正负半周期内，以0点和点为起点，在O-Ji/2和 -3 /2区间内，由所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H的n端根据功率因数高低自动控制脉冲方波的宽度；与门电路Ml的a端连接至所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H的p端和所述的光电隔离驱动电路内的V端；与门电路M2的d端连接至所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H的O端和所述的驱动电路内的u端。与门电路Ml将a端和b端输入的方波经与运算后，由e端输出，用于交流电正半周电解电容器Ca充电控制的脉冲，与门电路M2将c端和d端输入的方波经与运算后，由f端输出，用于交流电负半周电解电容器Cb充电控制的脉冲。在上述方案中，所述逻辑电路内的e端输出交流电正半周对电解电容器Ca充电控制的同步脉冲方波，由t端输入所述的驱动电路，经所述的驱动电路放大后，由X端输出，驱动自关断器件BG2对电解电容器Ca的充电进行控制；所述的同步检测与功率因数控制电路内的控制电路H的p端输出交流电正半周对电解电容器Ca放电控制的同步脉冲方波，由V端输入所述的光电隔离驱动电路，经所述的光电隔离驱动电路放大后，由w端输出，驱动自关断器件BGl对电解电容器Ca的放电进行控制；所述的逻辑电路内的f端输出交流电负半周对电解电容器Cb充电控制的同步脉冲方波，由h端输入所述的光电隔离驱动电路，经所述的光电隔离驱动电路放大后，由g端输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解电容器功率因数自动补偿电路，其特征在于该电路由输入端B、输出端A、公共端N(GND)、开关K、同步检测与功率因数控制电路(1)、滤波电路(2)、变换电路(3)、直流电源(4)、逻辑电路(5)、驱动电路(6)、光电隔离驱动电路(7)和放电继电器J组成。

【技术特征摘要】
1.ー种电解电容器功率因数自动补偿电路，其特征在于该电路由输入端B、输出端A、公共端N(GND)、开关K、同步检测与功率因数控制电路(I)、滤波电路(2)、变换电路(3)、直流电源(4)、逻辑电路(5)、驱动电路(6)、光电隔离驱动电路(7)和放电继电器J組成。2.根据权利要求I所述的电解电容器功率因数自动补偿电路，其特征在于所述的变换电路⑶由四只分别在各自的阴极和阳极反向并联接有ニ极管Dl、D2、D3、D4的自关断器件BG1、BG2、BG3和BG4、两只电解电容器Ca和Cb、两只放电电阻Rl和R2与放电继电器J的两个常接触点Jl和J2构成。3.根据权利要求I和2所述的电解电容器功率因数自动补偿电路，其特征在于所述的变换电路(3)由两个支路组成，在一个支路中，自关断器件BGl的阳极连接至ニ极管Dl的阴极和电解电容器Ca的阳极，电解电容器Ca的阴极连接至ニ极管D2的阴极和自关断器件BG2的阳极，自关断器件BGl的阴极与ニ极管的Dl阳极连接至电源的一端，自关断器件BG2的阴极与ニ极管D2的阳极连接至电源的另一端构成回路；在另ー个支路中，自关断器件BG3的阳极连接至ニ极管D3的阴极和电解电容器Cb的阴极，电解电容器Cb的阳极和ニ极管D4的阴极连接至自关断器件BG4的阳极，自关断器件BG3的阴极和ニ极管的D3阳极连接至电源的一端，自关断器件B...

【专利技术属性】
技术研发人员：李香龙，张炜，任载峰，李琦颖，
申请(专利权)人：李香龙，
类型：发明
国别省市：