一种新型分相投切功率因素控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种新型的分相投切功率因素控制器，其特征在于：所述功率因素控制器的输出、控制单元分成独立的三部分：三相共补输出单元(1)、单相控制输出单元(2)、信号检测单元(3)，所述的三相共补输出单元(1)和单相控制输出单元(2)分别经一输出驱动器(4.1、4.2)连接到同一控制芯片(5)上、构成同一开关的两个极点，并与控制芯片组成一开关控制电路，同时控制芯片(5)的输出接入与负载电网相连的信号检测单元(3)。该分相投切功率因素控制器，由于实现了分阶段投切使补偿范围得到加强，同时也使电容设备的使用寿命得到提高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力控制装置，尤其是一种新型分相投切功率因素控制器。
技术介绍
工业企业供电系统通常都为三相供电系统，但是在企业的实际生产活动中，企业 又会使用到例如单相焊机之类的单项用电设备，从而导致供电系统的用电负荷处于三相不 平衡状态，同时也造成系统三相无功需求的不平衡。通常情况下，通过使用分相投入电容 器、对该类工况条件下的系统功率因素进行补偿和控制。该控制装置是供电系统中常用的 设备装置之一，通常安装在电容柜的控制室内。它有信号收集电路、自动检测判断电路、触 发电路、输出电路等构成，它以电网中实际系统无功需求为控制依据，完成对执行电路的控 制。这种分相补偿功率因素控制器(见图1)，其控制原理是必须根据从1-10的顺序依次 投入，从10-1的顺序依次切除，即只能在投入所有(图中为6组)三相共补电容后，才可 以投入单相分别补偿的电容(图中为7-10组)。控制容量小于六组的容量时为功率因素 < 0.9 (控制投入)由于这种传统的分相投切功率因素控制器的补偿范围局限性很大，实际上无法实 现真正可靠的分相控制。
技术实现思路
本技术专利技术的目的旨在提出一种新型分相投切功率因素控制器，即通过改 变投切方式使补偿范围得到加强，同时也使电容设备的使用寿命得到提高。这种新型分相投切功率因素控制器，其特征在于所述功率因素控制器的输出、控 制单元分成独立的三部分三相共补输出单元、单相控制输出单元、信号检测单元，所述的 三相共补输出单元和单相控制输出单元分别经一输出驱动器连接到同一控制芯片上、构成 同一开关的两个极点，并与控制芯片组成一开关控制电路，同时控制芯片的输出接入与负 载电网相连的信号检测单元。根据以上技术方案提出的这种新型分相投切功率因素控制器，由于实现了分阶段 投切使补偿范围得到加强，同时也使电容设备的使用寿命得到提高。附图说明图1为传统分相投切功率因素控制器的结构原理示意图；图2为新型分相投切功率因素控制器的结构原理示意图；图3为新型分相投切功率因素控制器的投切过程示意图。图中1_三相共补输出单元2-单相控制输出单元3-信号检测单元4. 1-输出 驱动器4. 2-输出驱动器5-控制芯片6-负载具体实施方式如图2所示的这种新型分相投切功率因素控制器，它是对现有传统分相投切功率 因数控制器的一种创造性改进，这种新型的分相投切功率因素控制器，其特征在于所述功 率因素控制器的输出、控制单元分成独立的三部分三相共补输出单元1、单相控制输出单 元2、信号检测单元3，所述的三相共补输出单元1和单相控制输出单元2分别经一输出驱 动器4. 1、4. 2连接到同一控制芯片5上、构成同一开关的两个极点，与控制芯片组成一开关 控制电路，同时控制芯片5的输出接入与负载电网相连的信号检测单元3。改进后的新型分相投切功率因数控制器区别于传统的分相补偿功率因数控制器。 新型控制器采用分阶段投切的控制方式。第I阶段为三相共补部分，第II阶段为单相分 补阶段。当控制器检测到三相共补部分投入若干组(1组_6组任意)后，有一相功率因数 达标时，控制方式自动跳转到第II阶段将另外两相的功率因数补偿达标。以下通过一个简单的例子即可说明本技术。例如上图1、2所示，两种功率 因数控制器都有6组三相共同补补偿，4组单相分别补偿。每投入一组可以补偿无功功率 30kvar,当系统A相需要补偿30kvar、B相需要补偿60kvar、C相需要补偿120kvar。针对 该补偿需求。传统控制器由于只能线性投切，检测到功率因数偏低。开始依次投入四组三相共 补支路(即30kvarX4组=120kvar)，此时，A相多补偿了 90kvar，B相多补偿了 60kvar,C 相刚好够。此时A相和B相补偿多了，可能存在过补偿现象，降低了系统的稳定性。无法实 现三相同时满足。我们同时可以发现，在该情况下传统的控制器发挥不出其各个单相分别 补偿的功能，单相分别补偿这一功能只能在无功功率需求至少大于ISOkvaH即30kVarX6 组=180kvar)时才能得到体现。新型分相投切功率因数控制器遇到该情况时，首先控制器进入I阶段，投入一组 三相共补，此时，A相满足，控制器检测到一相达标，立即跳转到II阶段，进行单相分别补 偿，为B相再投入1组单相补偿(30kvar)，为C相再投入3组单相补偿(30kvarX3组= 90kvar)。此时B相总共补偿了共补阶段(I阶段)的30kvar+分补阶段(II阶段)的30kvar =60kvar，刚好完全满足，C相总共补偿了共补阶段(I阶段)的30kvar+分补阶段(II阶 段)的90kvar= 120kvar，也刚好完全满足，实现了三相同时满足。这种改进后的新型新型分相投切功率因数控制器进实际使用表明具有以下特点(1)性能强大、适用范围广。(2)智能控制，安全性高。(3)两个阶段独立进行，可以针对每个阶段单独选择采用“先投入先切除”的循环 投切原则(改进型控制器可以根据需要选择使用循环投切原则或是线形投切原则)，使得 各组电容器的使用时间相当，提高了设备的使用寿命。而传统控制器只能采用从1到10的 线性偶且原则，不论什么时候都是首先投入第一组、最后切除第一组，这样各组电容器使用 时间分配不均，靠前的电容器组极易因长时间投入而提前损坏。权利要求一种新型分相投切功率因素控制器，其特征在于所述功率因素控制器的输出、控制单元分成独立的三部分三相共补输出单元(1)、单相控制输出单元(2)、信号检测单元(3)，所述的三相共补输出单元(1)和单相控制输出单元(2)分别经一输出驱动器(4.1、4.2)连接到同一控制芯片(5)上、构成同一开关的两个极点，并与控制芯片组成一开关控制电路，同时控制芯片(5)的输出接入与负载电网相连的信号检测单元(3)。专利摘要本技术涉及的一种新型的分相投切功率因素控制器，其特征在于所述功率因素控制器的输出、控制单元分成独立的三部分三相共补输出单元(1)、单相控制输出单元(2)、信号检测单元(3)，所述的三相共补输出单元(1)和单相控制输出单元(2)分别经一输出驱动器(4.1、4.2)连接到同一控制芯片(5)上、构成同一开关的两个极点，并与控制芯片组成一开关控制电路，同时控制芯片(5)的输出接入与负载电网相连的信号检测单元(3)。该分相投切功率因素控制器，由于实现了分阶段投切使补偿范围得到加强，同时也使电容设备的使用寿命得到提高。文档编号H02J3/18GK201608536SQ20102003634公开日2010年10月13日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日专利技术者李恒杰 申请人:上海追日电气有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型分相投切功率因素控制器，其特征在于：所述功率因素控制器的输出、控制单元分成独立的三部分：三相共补输出单元（１）、单相控制输出单元（２）、信号检测单元（３），所述的三相共补输出单元（１）和单相控制输出单元（２）分别经一输出驱动器（４．１、４．２）连接到同一控制芯片（５）上、构成同一开关的两个极点，并与控制芯片组成一开关控制电路，同时控制芯片（５）的输出接入与负载电网相连的信号检测单元（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒杰，
申请(专利权)人：上海追日电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31