專利名稱：無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用電動機(jī)作動力設(shè)備的無功功率補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
目前低壓配電柜和電動機(jī)的無功功率補(bǔ)償一般采用模擬電路，即補(bǔ)償電容是分段切入方式，它存在容易產(chǎn)生過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)；這種電路沒有通訊功能，不可群控；工作不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是研制一種無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，解決過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)膯栴}，而且又有通訊功能，工作穩(wěn)定。它由電量數(shù)據(jù)采集電路1、運(yùn)算控制電路2、控制輸出電路3組成；電量數(shù)據(jù)采集電路1由采集模塊IC1、三相電機(jī)輸出線a、b、c、三相電流互感器L1、L2、L3、通訊接口U15組成；電流互感器L1、L2、L3分別套在三相電機(jī)輸出線a、b、c上，a線的一端接采集模塊IC1的輸入端P13，b線的一端接采集模塊IC1的輸入端P15，c線的一端接采集模塊IC1的輸入端P17，電流互感器L1的一端接地，電流互感器L1的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ia，電流互感器L2的一端接地，電流互感器L2的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ib端，電流互感器L3的一端按地，電流互感器L3的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ic，采集模塊IC1的Vcc端接電源+EC，采集模塊IC1的END端接地，采集模塊IC1的輸出端P7接通訊接口U15的IN6端，采集模塊IC1的輸出端P8接通訊接口U15的IN7端。運(yùn)算控制電路2由單片機(jī)IC2組成，單片機(jī)IC2的IN10端接通訊接口U15的O1端，單片機(jī)IC2的IN11端接通訊接口U15的O2端?？刂戚敵鲭娐?由控制輸出模塊IC7、繼電器j5、繼電器j6、繼電器j7、三相電源線A、B、C線、電機(jī)M組成；控制輸出模塊IC7的八個輸入端1D～8D端通過排纜線分別與單片機(jī)IC2的八個輸出端P00～P07端一一對應(yīng)連接?？刂戚敵瞿KIC7的OUT1端與繼電器j5的一端連接，繼電器j5的另一端與電源A相線的一端連接?？刂戚敵瞿KIC7的OUT2端與繼電器j6的一端連接，繼電器j6的另一端與電源B相線的一端連接。控制輸出模塊IC7的OUT3端與繼電器j7的一端連接，繼電器j7的另一端與電源C相線的一端連接，三相電源線A、B、C的另一端接電機(jī)M的電源輸入端，電機(jī)M的輸出端分別與a、b、c線的另一端相連接。采集模塊IC1的OUT5端連接控制輸出模塊IC7的L4端。工作原理三相電流、電壓、經(jīng)電量數(shù)據(jù)采集模塊IC1運(yùn)算處理后，通過通訊接口U15傳送給單片機(jī)IC2，單片機(jī)IC2對電壓、電流信號的過零時間進(jìn)行判斷比較并計時，測出來的時間差換算為相位角。自動計算出功率因素，傳輸給控制輸出電路，由控制輸出模塊IC7控制繼電器j5、繼電器j6、繼電器j7選通補(bǔ)償電路，控制補(bǔ)償電容的投切量。本實(shí)用新型補(bǔ)償電容投切采用邏輯組合切入方式，采用動態(tài)補(bǔ)償技術(shù)，消除了過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)膯栴}，它還具有通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)群控，顯示電路能顯示各種數(shù)據(jù)，恒溫控制使其工作穩(wěn)定可靠，完善的電機(jī)保護(hù)裝置保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一如圖1，本實(shí)施方式由電量數(shù)據(jù)采集電路1、運(yùn)算控制電路2、控制輸出電路3組成；電量數(shù)據(jù)采集電路1由采集模塊IC1、三相電機(jī)輸出線a、b、c、三相電流互感器L1、L2、L3、通訊接口U15組成；電流互感器L1、L2、L3分別套在三相電機(jī)輸出線a、b、c上，a線的一端接采集模塊IC1的輸入端P13，b線的一端接采集模塊IC1的輸入端P15，c線的一端接采集模塊IC1的輸入端P17，電流互感器L1的一端接地，電流互感器L1的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ia，電流互感器L2的一端接地，電流互感器L2的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ib端，電流互感器L3的一端接地，電流互感器L3的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ic，采集模塊IC1的Vcc端接電源+EC，采集模塊IC1的END端接地，采集模塊IC1的輸出端P7接通訊接口U15的IN6端，采集模塊IC1的輸出端P8接通訊接口U15的IN7端。運(yùn)算控制電路2由單片機(jī)IC2組成，單片機(jī)IC2采用89C55/52型號，單片機(jī)IC2的IN10端接通訊接口U15的O1端，單片機(jī)IC2的IN11端接通訊接口U15的O2端?？刂戚敵鲭娐?由控制輸出模塊IC7、繼電器j5、繼電器j6、繼電器j7、三相電源線A、B、C線、電機(jī)M組成，控制輸出模塊采用74H377型號?？刂戚敵瞿KIC7的八個輸入端1D～8D端通過排纜線分別與單片機(jī)IC2的八個輸出端P00～P07端一一對應(yīng)連接。控制輸出模塊IC7的OUT1端與繼電器j5的一端連接，繼電器j5的另一端與電源A相線的一端連接。控制輸出模塊IC7的OUT2端與繼電器j6的一端連接，繼電器j6的另一端與電源B相線的一端連接?？刂戚敵瞿KIC7的OUT3端與繼電器j7的一端連接，繼電器j7的另一端與電源C相線的一端連接，三相電源線A、B、C的另一端接電機(jī)M的電源輸入端，電機(jī)M的輸出端分別與a、b、c線的另一端相連接。采集模塊IC1的OUT5端連接控制輸出模塊IC7的L4端。
具體實(shí)施方式
二如圖2，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是增設(shè)了通訊電路接口5，通訊電路接口5由U13、U14、U16三個通訊電路接口組成，通訊電路接口U13、U14、U16都采用RS485型號，通訊電路接口U13的IN13端與單片機(jī)IC2的P10端連接，通訊電路接口U14的IN14端與單片機(jī)IC2的P12端連接，通訊電路接口U16的IN16端與單片機(jī)IC2的P13端連接，通訊電路接口U13、U14、U16的OUT13、OUT14、OUT16端口分別與外部通訊電路對接，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖2，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二的不同點(diǎn)是增加了鍵盤顯示電路4，鍵盤顯示電路4由譯碼器IC4、顯示二極管LED1～LED8組成；譯碼器IC4采用CD4028型號，譯碼器IC4的P00～P07端分別與顯示二極管LED1～LED8的正極一一對應(yīng)連接，顯示二極管LED1～LED8的所有負(fù)極接地。譯碼器IC4的四個輸入端A～D端通過排纜線分別與單片機(jī)IC2的四個輸出端P20～P23一一對應(yīng)連接，譯碼器IC4的Vcc端接電源+EC，譯碼器IC4的END端接地。單片機(jī)IC2將要顯示的數(shù)據(jù)輸出到P00～P07端口，同時通過P20～P23選通線驅(qū)動譯碼器IC4選通要點(diǎn)亮的顯示二極管，依次高速選通所有的LED1～LED8，完成數(shù)據(jù)顯示。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二相同。
具體實(shí)施方式
四如圖2，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、三的不同點(diǎn)是增加了恒溫控制裝置6，恒溫控制裝置6由傳感器PT、電位器W1、處理芯片U91和處理芯片U92、三極管Q11、三極管Q17、繼電器j2、繼電器j3、繼電器常開接點(diǎn)j21、繼電器常開接點(diǎn)j31、加熱器T、風(fēng)扇D組成。傳感器PT采用PT100型號，處理芯片U91和U92都采用LM324型號，傳感器PT的一端與電位器W1的一固定端及U91的IN9端相連接，傳感器PT的另一端與電位器W1的另一固定端及地相連接。電位器W1的滑動端與處理芯片U92的IN10端相連，處理芯片U91的OUT9端接三級管Q11的基極，Q11發(fā)射極接地，三極管Q11的集電極接繼電器j2的一端，繼電器j2的另一端接電源+EC，處理芯片U92的OUT10端接三極管Q17的基極，三極管Q17的發(fā)射極接地，三極管Q17的集電極接繼電器j3的一端，繼電器j3的另一端接電源+EC，繼電器常開接點(diǎn)j21的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器接點(diǎn)j21的固定接點(diǎn)接加熱器T的一端，加熱器T的另一端接地，繼電器常開接點(diǎn)j31的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器常開接點(diǎn)j31的固定接點(diǎn)接風(fēng)扇D的一端，風(fēng)扇D的另一端接地。傳感器PT100的阻值根據(jù)環(huán)境溫度的變化而變化，當(dāng)溫度低于0℃時，三極管Q11導(dǎo)通，繼電器j2常開接點(diǎn)吸合，繼電器常開接點(diǎn)j21接通加熱器T加熱。當(dāng)溫度等于0℃時繼電器j2常開接點(diǎn)斷開停止加熱，當(dāng)溫度高于20℃時，傳感器的阻值變小，使三極管Q17導(dǎo)通，繼電器j3常開接點(diǎn)吸合，常開接點(diǎn)j31接通，散熱風(fēng)扇工作。當(dāng)溫度等于20℃時，繼電器j3的常開接點(diǎn)斷開，風(fēng)扇停止工作。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、三相同。
具體實(shí)施方式
五如圖2，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二、三、四的不同點(diǎn)是增加了電機(jī)保護(hù)電路7和故障報警電路8，電機(jī)保護(hù)電路7由繼電器j4、三個繼電器常閉接點(diǎn)j41、j42、j43組成，繼電器j4的一端接控制輸出模塊IC7的OUT4端，繼電器j4的另一端接電源+EC，三相電源線的輸入端分別接繼電器的三個常閉接點(diǎn)j41、j42、j43的動接點(diǎn)，三個常閉接點(diǎn)j41、j42、j43的定接點(diǎn)分別接電機(jī)M的三相電源線A、B、C上。故障報警電路8由三極管Q10、繼電器j1、報警器D1、繼電器常開接點(diǎn)j11組成，三極管Q10的基極接控制輸出模塊IC7的3Q端，三極管Q10的發(fā)射極接地，三極管集電極接繼電器j1的一端，繼電器j1的另一端接電源+EC，繼電器常開接點(diǎn)j11的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器常開接點(diǎn)j11的固定接點(diǎn)接報警器D1的一端，報警器D1的另一端接地。電機(jī)保護(hù)電路7的功能是對電動機(jī)過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、缺相保護(hù)；保護(hù)動作由繼電器j4的常閉接點(diǎn)組切斷三相電源；與此同時報警訊號傳送給三極管Q10的基極，三極管Q10導(dǎo)通，繼電器j1吸合，接通常開接點(diǎn)j11，由報警器D1報警。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、三、四相同。
權(quán)利要求1.無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，它由電量數(shù)據(jù)采集電路(1)、運(yùn)算控制電路(2)、控制輸出電路(3)組成，其特征在于電量數(shù)據(jù)采集電路(1)由采集模塊IC1、三相電機(jī)輸出線a、b、c、三相電流互感器L1、L2、L3、通訊接口U15組成；電流互感器L1、L2、L3分別套在三相電機(jī)輸出線a、b、c上，a線的一端接采集模塊IC1的輸入端P13，b線的一端接采集模塊IC1的輸入端P15，c線的一端接采集模塊IC1的輸入端P17，電流互感器L1的一端接地，電流互感器L1的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ia，電流互感器L2的一端接地，電流互感器L2的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ib端，電流互感器L3的一端接地，電流互感器L3的另一端接采集模塊IC1的輸入端Ic，采集模塊IC1的Vcc端接電源+EC，采集模塊IC1的END端接地，采集模塊IC1的輸出端P7接通訊接口U15的IN6端，采集模塊IC1的輸出端P8接通訊接口U15的IN7端，運(yùn)算控制電路(2)由單片機(jī)IC2組成，單片機(jī)IC2的IN10端接通訊接口U15的O1端，單片機(jī)IC2的IN11端接通訊接口U15的O2端，控制輸出電路(3)由控制輸出模塊IC7、繼電器j5、繼電器j6、繼電器j7、三相電源線A、B、C線、電機(jī)M組成；控制輸出模塊IC7的八個輸入端1D～8D端通過排纜線分別與單片機(jī)IC2的八個輸出端P00～P07端一一對應(yīng)連接，控制輸出模塊IC7的OUT1端與繼電器j5的一端連接，繼電器j5的另一端與電源A相線的一端連接，控制輸出模塊IC7的OUT2端與繼電器j6的一端連接，繼電器j6的另一端與電源B相線的一端連接，控制輸出模塊IC7的OUT3端與繼電器j7的一端連接，繼電器j7的另一端與電源C相線的一端連接，三相電源線A、B、C的另一端接電機(jī)M的電源輸入端，電機(jī)M的輸出端分別與a、b、c線的另一端相連接，采集模塊IC1的OUT5端連接控制輸出模塊IC7的L4端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，其特征在于它增設(shè)了通訊電路接口(5)，通訊電路接口(5)由U13、U14、U16三個通訊電路接口組成，通訊電路接口U13的IN13端與單片機(jī)IC2的P10端連接，通訊電路接口U14的IN14端與單片機(jī)IC2的P12端連接，通訊電路接口U16的IN16端與單片機(jī)IC2的P13端連接，通訊電路接口U13、U14、U16的OUT13、OUT14、OUT16端口分別與外部通訊電路對接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，其特征在于它增加了鍵盤顯示電路(4)，鍵盤顯示電路(4)由譯碼器IC4，顯示二極管LED1～LED8組成；譯碼器IC4的P00～P07端分別與顯示二極管LED1～LED8的正極一一對應(yīng)連接，顯示二極管LED1～LED8的所有負(fù)極接地，譯碼器IC4的四個輸入端A～D端通過排纜線分別與單片機(jī)IC2的四個輸出端P20～P23一一對應(yīng)連接，譯碼器IC4的Vcc端接電源+EC，譯碼器IC4的END端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，其特征在于它增加了恒溫控制裝置(6)，恒溫控制裝置(6)由傳感器PT、電位器W1、處理芯片U91和處理芯片U92、三極管Q11、三極管Q17、繼電器j2、繼電器j3、繼電器常開接點(diǎn)j21、繼電器常開接點(diǎn)j31、加熱器T、風(fēng)扇D組成，傳感器PT的一端與電位器W1的一固定端及U91的IN9端相連接，傳感器PT的另一端與電位器W1的另一固定端及地相連接，電位器W1的滑動端與處理芯片U92的IN10端相連，處理芯片U91的OUT9端接三級管Q11的基極，Q11發(fā)射極接地，三極管Q11的集電極接繼電器j2的一端，繼電器j2的另一端接電源+EC，處理芯片U92的OUT10端接三極管Q17的基極，三極管Q17的發(fā)射極接地，三極管Q17的集電極接繼電器j3的一端，繼電器j3的另一端接電源+EC，繼電器常開接點(diǎn)j21的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器接點(diǎn)j21的固定接點(diǎn)接加熱器T的一端，加熱器T的另一端接地，繼電器常開接點(diǎn)j31的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器常開接點(diǎn)j31的固定接點(diǎn)接風(fēng)扇D的一端，風(fēng)扇D的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，其特征在于它增加了電機(jī)保護(hù)電路(7)和故障報警電路(8)，電機(jī)保護(hù)電路(7)由繼電器j4、三個繼電器常閉接點(diǎn)j41、j42、j43組成，繼電器j4的一端接控制輸出模塊IC7的OUT4端，繼電器j4的另一端接電源+EC，三相電源線的輸入端分別接繼電器的三個常閉接點(diǎn)j41、j42、j43的動接點(diǎn)，三個常閉接點(diǎn)j41、j42、j43的定接點(diǎn)分別接電機(jī)M的三相電源線A、B、C上，故障報警電路(8)由三極管Q10、繼電器j1、報警器D1、繼電器常開接點(diǎn)j11組成，三極管Q10的基極接控制輸出模塊IC7的3Q端，三極管Q10的發(fā)射極接地，三極管集電極接繼電器j1的一端，繼電器j1的另一端接電源+EC，繼電器常開接點(diǎn)j11的動接點(diǎn)接交流電源220V，繼電器常開接點(diǎn)j11的固定接點(diǎn)接報警器D1的一端，報警器D1的另一端接地。
專利摘要無功功率動態(tài)補(bǔ)償控制器，它涉及一種采用電動機(jī)作動力設(shè)備的無功功率補(bǔ)償裝置。電流互感器L
文檔編號H02J3/18GK2555577SQ02274430
公開日2003年6月11日 申請日期2002年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者吳寶慶 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司