[發明專利]電焊機專用無功補償智能電容器

有效

• 申請號: 201410449358.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104167746A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 張倩;張士新
• 申請（專利權）人: 山東哈雷電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

技術領域

本發明提供一種電焊機專用無功補償智能電容器，屬于電焊機補償電容器領域。

背景技術

通常情況下，交流電焊機合上電源開關后，無論是否焊接，一次側線圈總有電流通過，空載時功率因數只有0.2，使用時也只有0.4-0.5，線路損耗大，電能浪費嚴重。交流電焊機在使用中，負荷變化頻繁，變化速度快，最短的帶載時間不足1S，現有的無功補償設備僅僅對一相電源上的功率進行檢測并補償，而電焊機的電源是接在兩相電源之間的，使用的是線電壓，無法準確計算設備的功率因數，從而無法準確的發出投切指令，還會經常給出錯誤的投切指令，致使出現越投功率因數越低的現象。了解電焊機共組特征的少數企業，采取一些簡易的措施進行無功補償，雖然也起到了一下效果，但是杯水車薪，解決不了根本問題。同時因為投切速度的原因，也無法根本意義上取得革命性的改變。

發明內容

本發明目的在于電焊機專用無功補償智能電容器，可以對電焊機進行較好的無功補償，可以根據電焊機無功缺額，對任何型號以及無功損耗程度的電焊機進行補償。

本發明所述的電焊機專用無功補償智能電容器，包括電焊機，設有電焊機智能電容器，電焊機智能電容器的電源輸入端連接到電焊機的兩個電源端，電焊機智能電容器的兩個信號采集端分別通過電壓互感器和電流互感器連接到電焊機的電源端。

所述的電焊機專用無功補償智能電容器，電焊機智能電容器的兩個電源端連接到電焊機的兩個電源端，電焊機的兩個電源端一般是接到兩相電源之間，其使用的電壓為線電壓，同樣將電焊機智能電容器也接到相應的兩相電源之間，這樣電焊機智能電容器內的電容器也接入到了該兩相電源之間，并對該兩相進行補償，以A相和B相來舉例，電容器的補償電流為Is，由于容性電流超前容性電壓90度，得到Is的相角，從向量圖中可以看出Is的相角與Uc的相角重合，將Is對負荷電流疊加生成的電流Iab進行補償，得到補償后的電流Iab′，UAB與Iab′之間的相角定義為而在未補償時UAB與Iab的相位差為由向量圖可以看出，遠遠小于電焊機智能電容器的接入有效的改變了電焊機的功率因數，較好的對其進行了補償，電焊機智能電容器內設多個不同等級的電容器，可以根據電焊機智能電容器中的兩個信號采集端測得的電壓及電流數值，計算出無功缺額，并根據無功缺額，自主選擇相應的等級的電容器，通過投切裝置進行投入，保證了各種型號的電焊機均可以使用。

所述的電焊機專用無功補償智能電容器，電焊機智能電容器內設有電容器和投切元件，電容器通過投切元件連接到兩相電源之間，設有過零比較電路，過零比較電路的兩個輸入端分別通過電流互感器與電壓互感器連接到目標電焊機的一個電源輸入端和投切元件與電源之間，過零比較電路的輸出端連接到單片機I/O管腳，單片機的另一個I/O管腳連接到投切元件的輸入端。當電焊機工作時，電流互感器和電壓互感器可以將電焊機的電源的電流大小和電壓高低轉換為單片機可以接受的強度，并通過零比較電路轉換為可識別的方波，供單片機的I/O管腳識別，并通過單片機自身帶有的A/D轉換模塊轉換為數字信號，供單片機識別并計算，單片機根據公式以及電流和電壓強度計算出電焊機的無功缺額，并根據無功缺額根據公式換算出所需的電容器的容量，因電焊機智能電容器內設有多個電容器，且其投切元件信號接收端接入的單片機的I/O管腳以及所對應的電容器的容量信息在單片機中均有記載，單片機可選取容量最相近的一個電容器或多個電容器的組合，來通過所選擇的電容器的投切元件對應的I/O管腳對所選擇的電容器的投切元件發送高電平，使其導通，將電容器投入，進行補償，這樣避免了專業人員介入，避免了專業人員計算，單片機獲得數據后，自動計算、比較、并選擇電容器進行投入，來達到補償的效果，并且可以適用于任何型號的電焊機，只要計算出無功缺額，即可根據缺額，選擇電焊機需要的補償的電容器，并且任何人均可進行安裝操作，將電壓互感器和電流互感器，以及投切元件的一端接到電焊機電源端即可，單片機可以自主完成投切，十分方便。

所述的電焊機專用無功補償智能電容器，電容器通過投切元件接入的兩相電源與目標電焊機的兩個電源端所接入的兩相電源相同。使電容器接入后與UAB垂直，并且與Iab疊加生成的Iab′，與UAB之間的相角非常小，使單片機有效的選擇電容器，且電容器接于兩項之間可以有效的進行補償。