專利名稱:一種無功補(bǔ)償裝置的制作方法
本實用新型是一種自動投切電容器，提高電網(wǎng)功率因數(shù)的裝置。
在已有技術(shù)中，無功補(bǔ)償器都是采用半導(dǎo)體分立元件、集成電路或微電腦組成，這些電路各有其優(yōu)缺點，但總的說來有一個共同之處，這就是線路復(fù)雜、維修困難、成本高。(參考《電力電容器》雜志1986年1－2期)本實用新型的目的是提供一種既能按無功電流的大小來控制電容器的投切，又能避免產(chǎn)生反復(fù)投切的震蕩現(xiàn)象的無功補(bǔ)償器。從而延長了交流接觸器的使用壽命，而且線路簡單，成本低，維修容易。
本實用新型是根據(jù)交流伺服電機(jī)的“幅值——相位”控制原理而設(shè)計的，利用了交流伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制電容器的投切。
已知交流伺服電機(jī)的“幅值——相位”控制的電流方程式Ik1＝ (VL)/(2KZK1) (Kαe－3φ－j) (1)Ik2＝ (VL)/(2KZK2) (Kαe－3φ＋j) (2)式中Ik1和Ik2——控制繞組的正序電流和負(fù)序電流。
V——激磁繞組的電壓。
Zk1和Zk2——控制繞組的正序阻抗和負(fù)序阻抗。
K——繞組變換系數(shù)α—— (VK)/(V) 為信號系數(shù) VK——控制繞組的電流由交流伺服電機(jī)的原理可知
Tem＝ 9.55/(ns) (2I2k1(γ′Rk)/(S) －2I2k(γ′)/(2－S) ) (3)式中Tem——電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩ns——電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速S——轉(zhuǎn)差率γ——?dú)w算到控制繞組的轉(zhuǎn)子電阻從交流伺服電機(jī)機(jī)械特性可知，在相同條件下，伺服電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩較其轉(zhuǎn)運(yùn)時大將式(1)(2)代入式(3)，并令S＝1得Tem＝ 9.55/(ns) · (2r′RKVLVK)/(KZ2K) (Sinφ－jCOSφ) (4)式中ZK——堵轉(zhuǎn)時控制繞組K的正序或負(fù)序阻抗為了便于理解本實用新型的原理及使用實例，下面結(jié)合附圖加以說明。
附圖1為電路方框圖附圖2為實施例電路圖附圖3為實施例結(jié)構(gòu)圖在圖1中，同一相的電壓和電流經(jīng)變壓和變流后分別送入一交流50赫芝二相伺服電機(jī)1的激磁繞組和控制繞組，使伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動來控制開關(guān)輸出2。開關(guān)輸出2控制交流接觸器3，接觸器3又控制電容器組4，這樣投切電容器達(dá)到提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。
在圖2中，伺服電機(jī)D的激磁電流I的大小由變壓器B調(diào)整，相位由電容器C調(diào)整；控制繞組K的電流IK通過電流互感器LH由電網(wǎng)電流供給。調(diào)整C，可使I與IK之間的夾角等于該相電壓與電流之間的夾角φ。
由交流伺服電機(jī)工作原理可知式(4)中的虛部對外不作功，所以得Tem＝ 9.55/(ns) · (2r′RKVLVK)/(KZ2K) ·Sinφ令VK＝K1Iα式中K1——比例系數(shù)Iα——該相電流而Iα×Sinφ＝QI式中QI－無功電流故Tem＝ 9.55/(ns) · (2r′RKVLQI)/(KZ2K) ·K1因此，Tem∝QI所以只要電網(wǎng)中有QI存在，就會產(chǎn)生相應(yīng)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，它們之間的比例關(guān)系可以通過調(diào)整VL的大小來改變。我們將能使行程開關(guān)動作的最小無功電流稱為QT。
為了具體闡述使用實例，下面結(jié)合附圖3加以說明。
當(dāng)合上開關(guān)KO時，只要電網(wǎng)存在著大于QT的感性電流，偏心輪4就會反時針旋轉(zhuǎn)，使行程開關(guān)FA按下繼電器CO獲電，伺服電機(jī)繞組L改變極性，上述過程稱為復(fù)零。復(fù)零后，伺服電機(jī)就可根據(jù)QI的大小和方向，從第一組電容器開始自動進(jìn)行投與切。因為有一止動裝置6，所以復(fù)零后偏心輪4不可能繼續(xù)逆時針方向旋轉(zhuǎn)。齒輪摩擦片2的作用是當(dāng)所有的電容器都投入后，電網(wǎng)上仍存在著較大的感性電流時，偏心輪4被止動裝置7堵住，為防止堵轉(zhuǎn)力矩過大而設(shè)。附圖3中行程開關(guān)5為附圖2中的FA和QA1－10，1為伺服電機(jī)D，3為齒輪。
當(dāng)電網(wǎng)電壓超過電容器的額定工作電壓的百分之十時，過壓繼電器CG動作，中間繼電器CO失電，繞組L改變極性，電容器全部切除，電路復(fù)零，并且喇叭Y發(fā)出過壓報警聲。
在主軸8與偏心輪4之間是依靠軸承9聯(lián)結(jié)，由于有旋桿10和被動桿11的存在，當(dāng)主軸由切除電容器組的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥度腚娙萜鹘M時或反過來由投轉(zhuǎn)為切時都可得到延時，而在補(bǔ)償器需要連續(xù)切除電容器組，或連續(xù)投入電容器組時，將得不到旋桿10和被動桿11的延時，這樣符合電力線路對電容器組投切的要求。
而且，這種延時裝置，對于頻繁起動的電器設(shè)備能起到抗干擾的作用，因為這時主軸9在單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動角度是取電力線路中感性無功電流和容性無功電流的平均值。
K1是用來調(diào)整QT時接通一組電容器用。
權(quán)利要求
1.一種無功補(bǔ)償器，其特征在于它用一個二相50赫茲交流伺服電動機(jī)，一個通過一電容器接其激磁繞組的可調(diào)變壓器和一個接其控制繞組的電流互感器。
2.一種按權(quán)利要求
1所說的補(bǔ)償器，其特征在于有一可調(diào)變壓器。
3.一種按權(quán)利要求
1所說的補(bǔ)償器，其特征在于，它的偏心輪與主軸之間用一軸承聯(lián)結(jié)。
專利摘要
本實用新型是一種自動投切電容器，提高電網(wǎng)功率因數(shù)的裝置。該裝置利用一相線路上的電壓和電流的大小及相角直接驅(qū)動一交流伺服電機(jī)，使其堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩正變于該線路無功電流的大小。本實用新型沒有任何放大電路，不存在晶體管和電子管，因而它具有線路簡單，成本低廉，性能可靠，維修容易的特點。
文檔編號H02J3/18GK87202582SQ87202582
公開日1987年11月4日 申請日期1987年2月24日
發(fā)明者潘陽 申請人:潘陽導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan