[實用新型]一種交流電動機的功率因數補償裝置

有效

• 申請號: 201520154601.8
• 申請日: 2015-03-18
• 公開（公告）號: CN204497745U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 萬小萍;王振飛
• 申請（專利權）人: 安徽馬鋼自動化信息技術有限公司;馬鋼（集團）控股有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

技術領域

本實用新型涉及交流電動的功率補償，特別涉及一種交流電動機的功率因數補償裝置。

背景技術

在現有技術下，采用電容器進行功率補償是節能降損、改善電網電壓質量最方便、最經濟有效的方法之一。目前，國內電網采用的電容補償技術主要是集中補償與就地補償技術。就地補償技術主要適用于負荷穩定，不可逆且容量較大的異步電動機補償(如風機、水泵等)，其他各種場合仍主要采用集中補償技術。

但是目前國內采用的集中補償技術全部是靜態的，即均以電磁型交流接觸器為投切開關，由于受電容器承受涌流能力、放電時間及電容器分級，以及接觸器操作頻率、使用壽命等因素制約，使得功率補償是有級的，定時的，補償精度差，跟隨性不強，使用場合受到負荷變化快的限制。

針對上述問題，提供一種新型的補償裝置，改善電網質量，提高電機的運行效率，降低交流電動機使用成本是現有技術需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種交流電動機的功率因數補償裝置，顯著地改善電網質量，提高電機的運行效率，有效降低交流電動機使用成本。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種交流電動機的功率因數補償裝置，其特征在于：所述的補償裝置為三相電通過電源電路連接微處理器，電壓、同步檢測及相序判定電路對電源電路的電壓相序進行采集后送入微處理器作為基準參數；微處理器通過電流檢測電路同時采集交流電機的電流功率與基準參數進行比較；微處理器控制容性無觸點開關投切到電容器。

所述的容性無觸點開關主電路采用晶閘管模塊。

所述的微處理器連接顯示與鍵盤電路。

所述的微處理器連接有接觸器控制電路。

所述的微處理器的型號為Ti公司高性能16位單片機MSP430F149。

一種交流電動機的功率因數補償裝置，由于采用上述的結構，本實用新型能顯著提高功率因數。節省供配電設備的投資；抑制電壓閃變，提高電壓質量，防止電壓波動而影響產品加工質量；減小電費，降低生產成本。因此，在低壓電網中推廣使用本裝置對用戶來講具有顯著的經濟效益，有助于電網運行經濟性與可靠性的提高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明；

圖1為本實用新型一種交流電動機的功率因數補償裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種交流電動機的功率因數補償裝置的軟件流程圖；

在圖1中，1、微處理器；2、電壓、同步檢測及相序判定電路；3、電源電路；4、容性無觸點開關；5、電流檢測電路；6、電容器；7、接觸器控制電路；8、顯示與鍵盤電路。

具體實施方式

本實用新型采用微處理器1動態補償控制容性無觸點開關4投切電容器6，并根據負載無功的變化，自動快速地調節無功功率的輸出，使系統無功功率得到快速補償。其功能原理為：無功動補控制器通過對電網無功電流的快速檢測，以無功電流為取樣物理量，經比較判斷而以編碼工作方式發出無觸點開關的通斷信號，進行投切控制。具備斷電記憶功能、人機對話功能、手動僅動切換功能，以及較強的抗干擾能力、自檢能力和超前、滯后、過壓指示。容性無觸點開關主電路采用晶閘管模塊，由其它電子組件構成觸發電路、同步電路及控制電路，與控制器的控制信號采用光隔離。當控制器發出投切信號時，電路使晶閘管導通或截止，從而投入或切除相應的電容器。電機的效率是電機輸出功率與輸入功率的比值的百分數。因此供電機的電能即輸入功率并不僅用來驅動電機即輸出功率，還有一部分將成為電機固有的損耗。電機的主要損耗為銅耗和鐵損，其中銅耗是由于電流流過電機繞組而產生，與電流的平方成正比；鐵損是由于定子和轉子鐵芯中的磁化電流而產生，與供電電壓成正比。其它損耗很小，可忽略。調壓節電原理是當負荷下降時，可以適當降低電源電壓以減少鐵損，同時電流隨之下降也減少了銅損及無謂的浪費，此時電機的效率將得到改善。電機負荷的檢測通常采用功率因數法進行：電機負荷大，則它的功率因數大；電機負荷小，則它的功率因數小.

本節能裝置采用了MSP430F149單片機和可控硅功率器件為核心，運用晶閘管導通角無極調整原理，完成了功率因數自動補償的系統設計。不僅具有較為完善的電機運行狀態在線控制與監測，而且還實現了多種電機啟動方式、全中文交互界面等功能。