[發(fā)明專利]功率因數(shù)自動補償裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200610064637.2 | 申請日: | 2006-12-29 |
| 公開(公告)號: | CN101212140A | 公開(公告)日: | 2008-07-02 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 翁世芳;莊宗仁;李俊 | 申請(專利權(quán))人: | 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司 |
| 主分類號: | H02J3/18 | 分類號: | H02J3/18 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 518109廣東省深圳市*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 功率因數(shù) 自動 補償 裝置 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種功率因數(shù)自動補償裝置,尤其涉及一種用于三相交流電網(wǎng)的功率因數(shù)自動補償裝置。
背景技術(shù)
三相交流電網(wǎng)是我國供電系統(tǒng)中十分重要的供電網(wǎng)絡(luò),其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中。直接掛載在三相交流電網(wǎng)上的通常是一些大型用電設(shè)備,比如機床等。這些大型用電設(shè)備一般采用電動機將來自三相交流電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)換為其他形式的輸出能。在所述轉(zhuǎn)換操作過程中,電動機中的線圈使三相交流電網(wǎng)的相電流的相位滯后于相電壓。所述電流滯后相位的余弦值被稱為功率因數(shù)。
在交流電學(xué)理論中,相電壓與相電流的乘積為理想意義上提供給電動機的功率,稱為視在功率。相電壓、相電流及功率因數(shù)三者的乘積為電動機實際利用的功率,稱為有功功率。實際工作中,電動機利用的有功功率比視在功率小,這是由于電動機消耗了部分電能所造成的。為了降低電能的浪費,有必要提高有功功率。理論上,當(dāng)功率因數(shù)等于1時,有功功率等于視在功率。為了使有功功率盡量達到這種理想狀態(tài),需要提高功率因數(shù)。
目前,一般采用補償法來提高功率因數(shù)。所述補償法的主要原理為:將電容掛載在電動機之前的電網(wǎng)上;利用電容的儲電特性,使得在電動機之前,相電壓的相位滯后于相電流;當(dāng)電動機的線圈對相電流的相位產(chǎn)生滯后效應(yīng)時,產(chǎn)生的電流滯后相位得到之前電壓滯后相位的補償;由此所述電流滯后相位將減小,而功率因數(shù)將增大。
對于上述補償法,存在兩種實施方式:靜態(tài)補償及動態(tài)補償。所謂靜態(tài)補償,首先對所需補償?shù)墓β室驍?shù)進行分析,其次對應(yīng)于分析結(jié)果計算出需采用的電容大小,之后將所需電容掛載至三相交流電網(wǎng)上。所謂動態(tài)補償,首先對所需補償?shù)墓β室驍?shù)進行分析,其次對應(yīng)于分析結(jié)果設(shè)定出所需采用的電容的大小范圍,之后將位于所述范圍內(nèi)的多個不同大小的電容通過開關(guān)掛載在三相交流電網(wǎng)上,最后采用單片機對所述開關(guān)進行控制。比較而言,動態(tài)補償可以根據(jù)不同情況選擇不同電容對功率因數(shù)進行補償,因此其補償效果更好。
如圖1所示,傳統(tǒng)的三相交流電網(wǎng)10將三相交流發(fā)電機80產(chǎn)生的三相交流電輸送給負載80。傳統(tǒng)功率因數(shù)自動補償裝置1采用單片機40實現(xiàn)對三相交流電網(wǎng)10的功率因數(shù)補償?shù)牟僮骺刂啤F渲校β室驍?shù)自動補償裝置1包括電壓采樣器20、電流采樣器30、單片機40、開關(guān)模組50及補償器60。
進行補償操作時,電壓采樣器20及電流采樣器30分別對三相交流電網(wǎng)10上的線電壓、相電流進行采樣。單片機40接收來自電壓采樣器20及電流采樣器30的采樣電壓及采樣電流,并對所述采樣電壓、所述采樣電流進行處理,進而產(chǎn)生控制信號。開關(guān)模組50接收所述控制信號以導(dǎo)通,從而使補償器50可以對三相交流電網(wǎng)10進行功率因數(shù)補償操作。
然而,單片機的市場價格較昂貴。因此,采用單片機控制無功功率補償操作的功率因數(shù)自動補償裝置的生產(chǎn)成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,有必要提供一種成本較低的功率因數(shù)自動補償裝置。
一種功率因數(shù)自動補償裝置,包括:電流檢測電路、電壓檢測電路、信號處理電路和補償電路。所述電流檢測電路用于接收來自三相交流電網(wǎng)的相電流以產(chǎn)生采樣電壓,所述電壓檢測電路用于接收來自三相交流電網(wǎng)的線電壓以產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓,所述信號處理電路用于接收所述采樣電壓、所述基準(zhǔn)電壓以產(chǎn)生控制信號,所述補償電路用于接收所述控制信號對三相交流電網(wǎng)進行無功功率補償。所述信號處理電路包括信號處理模塊,所述信號處理模塊包括比較單元及開關(guān)單元,所述比較單元由第一電壓比較器及分壓滑動變阻器組成,其中,分壓滑動變阻器接收所述基準(zhǔn)電壓并為所述第一電壓比較器提供信號基準(zhǔn)電壓,所述第一電壓比較器以所述采樣電壓對所述信號基準(zhǔn)電壓進行比較以產(chǎn)生第一輸出電壓,所述開關(guān)單元接收所述第一輸出電壓后產(chǎn)生所述控制信號。
上述功率因數(shù)自動補償裝置以采用電壓比較器、滑動變阻器等普通電子元件的信號處理電路取代單片機實現(xiàn)對補償電路控制,從而降低了整個功率因數(shù)自動補償裝置的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1是傳統(tǒng)的采用單片機的功率因數(shù)自動補償裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明一較佳實施方式揭露的功率因數(shù)自動補償裝置的功能模塊圖。
圖3為圖2所示功率因數(shù)自動補償裝置的具體功能模塊連接圖。
圖4為圖3所示功率因數(shù)自動補償裝置的具體結(jié)構(gòu)的電路。
具體實施方式
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