[其他]用無觸點開關控制三相電容器的功率因數校正系統

在審

• 申請號: 101985000000196
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100196B
• 公開（公告）日: 1986-03-10
• 發明（設計）人: 孫興民
• 申請（專利權）人: 孫興民
• 代理公司: 陜西省發明專利服務中心
• 代理人: 顧路祥

一種具有無觸點開關控制三相電容器的用于自動校正１０００伏以下電網功率因數的系統。由功率因數變換器、模－數轉換器、寄存器、數字比較器、電壓比較器、控制邏輯、可逆計數器和觸發單元等組成的控制電路，控制無觸點開關將三相補償電容器投入電網。每組將兩只無觸點開關接在電容器Ａ．Ｃ相電源上。電源向電容器充電并阻斷電路。要使開關接通，只要在給定時刻向晶閘管門極加脈沖。可將調節補償容量的階梯精度提高三倍。

本發明涉及由無觸點開關控制補償電容器，用于提高1000伏以下電網功率因數的系統。

用無觸點開關控制補償電容器，在已有技術中，例如美國專利US4356440是將兩只晶閘管或一只晶閘管一只硅整流器反向并聯，然后與電容器串聯后接進電源。這種電路能實現用無觸點開關控制單相電容器，若要用于三相電路時，將上述三個單相電路按三角形接法或星形接法組合。這種電路有它的缺點，如在三相電路中也只能使用單相電容器。在使用單相電容器的情況下，每個電容器組的容量大，最小為三倍單臺電容器容量，這樣功率因數自動校正系統調節補償容量的階梯精度差，不能適應較小容量的低壓電網的需要。同時每個回路用了三只無觸點開關，體積大、成本高。

本發明的目的是實現用無觸點開關控制三相電容器，用來校正低壓電網功率因數。發明是這樣實現的，將補償電容器網絡是一個△形電容器網絡的一個結點與電網的第二相線（B）相連，第二、第三結點分別經過第一和第二無觸點可控開關（SCR₁、SCR₂）與電網的第一、第三相線（A、C）相連;具有一個限制放電電路使得當第二相線（B）和第三相線（C）之間補償電容器（C₂）上的電壓超過該兩相線之間峰值電壓時，該補償電容器（C₂）上的電壓通過此放電電路放電，直至等于該線電壓峰值;第一和第二無觸點可控開關（SCR₁、SCR₂）分別在其陽極電壓過零時被觸發導通。

本發明實現了用無觸點開關控制三相電容器，由該無觸點開關組成主電路而構成的功率因數校正系統調節補償容量的階梯精度高，同時每個回路用了兩只無觸點開關，體積小，成本低。

附圖說明

圖1表示用無觸點開關控制三相電容器的功率因數校正系統的原理框圖。其控制電路包括：功率因數變換器〔1〕、模-數轉換器〔2〕、寄存器〔3〕、數字比較器〔4〕、電壓比較器〔5〕、邏輯控制電路〔6〕、脈沖發生器〔7〕、可逆計數器〔8〕、觸發控制電路〔9〕。主電路包括：五組補償用三相電容器Ⅰ～Ⅴ、四組無觸點開關K₁～K₄。其中第Ⅴ組電容器是電網經常需要投入的，用觸點開關控制，其余四組為根據電網負荷變化經常需要調節的部分。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組的容量比為1∶2∶4∶8，根據需要第Ⅳ組可以是1、2或4，按二進制計數的方式調節。這樣回路數少，調節的階梯多。

圖2，表示用無觸點開關控制三相電容器的電路。圖中，C₁、C₂、C₃是三相電容器中的三只單相電容器，內部已三角形接好。U為電源線電壓的有效值。由晶閘管SCR₁和硅整流器D₁組成的無觸點開關1與由晶閘管SCR₂和硅整流器D₂組成的無觸點開關2分別控制A相和C相，B相不接開關。當電源接通且SCR₁、SCR₂門極不加脈沖時，三相三角形接法的電容器被一次性充電，充電極性及電壓值如圖。由于電路的設置，該充電電壓被保持下來，且該電壓起到阻斷電路的作用。電路相當于開路。

圖2中，BK是變壓比為1∶1的控制變壓器，其二次電壓經二極管D₄～D₇橋式整流后向C₄充電，C₄充電電壓為2 ]]>U，與BC相主電容器C₂上的充電電壓值相等，可關斷晶閘管GTO關閉。