中频、工频通用功率因数自动控制装置制造方法及图纸

一种新型功率因数自动补偿控制装置，它包含运算放大器，构成相位检测、信号放大、基准比较、延时启动、过电压保护、欠流封锁等电路，通过逻辑门电路和四位二进制可逆计数器，用四路继电器，控制１６个投切挡次，使投入的补偿电容量适应电网运行的需要，可超前０．９～滞后０．７甚至更大范围内。连续可调，延时启动时间在５～６０秒范围内连续可调，过电压保护和欠电流封锁整定值，可在大范围内选定，适用于频率为２０～１００００赫芝的供电系统。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种宽频带功率因数自动补偿控制装置，适用于中频和工频系统。该调节器用于工频线路时，是一种节电装置，它能根据系统运行的需要，控制补偿电容的投入和切除，可使线路的功率因数，稳定在0.95～1.0之间，或用户选定的其它范围内，从而降低无功损耗，提高设备利用率，节约电能。该调节器用于中频供电线路时，是一种自动调节装置、能使淬火、透热、冶炼等中频设备的功率因数，稳定在指定范围内。国内现有的功率因数自动补偿控制装置，仅能适用于50赫芝工频系统。目前用于工频的功率因数自动补偿控制装置，其检测方式，一部份采用三极管相敏检测电路，如广州自动化仪表厂、河北冀县城关无线电厂等单位，生产的自动补偿器，便属于这种形式，由于相敏取样这种方式，本身即存在较大的检测误差，且用于检测的三极管基一射极PN结，易击穿损坏，造成功率因数控制范围不理想(取值偏低)或失控。另一部份，则按电网无功功率投切电容的自动补偿装置，如湖南七宝山硫铁矿生产的功率因数自动补偿器，它的功率因数最佳控制范围是超前0.95～1.0，其上限控制范围是超前0.5～0.95。广州电器开关厂生产的功率因数自动补偿器，它的功率因数控制范围的上限值，也在超前部份，为超前0.80～0.95。象这样将电网功率因数控制范围的上限，整定在超前，即电网经常运行在过补偿状态，显然是不合理的，它将造成过量的电容器投入，并输出容性无功功率，且电容器本身的有功损耗，也是不容忽视的，据了解，一般用户希望将线路的功率因数控制在滞后0.90～1.0以上的仪器，无法做到这一点。本技术的任务是(一)为中频供电系统提供功率因数自动补偿装置；(二)为工频供电系统提供结构简单，调整方便，功能全面、运行可靠，并能根据需要，随意整定功率因数控制范围的功率因数自动补偿控制器。现结合附图对本技术作详尽说明附图说明图1本技术实施方案简图。图2本技术之检测取样原理图。图3本技术之比较线路图图4本技术之面板。参见图1，示出了本技术的实施方案，由检测(1)、过压保护(2)、欠流封锁(3)、放大(4)、比较(5)、延时(6)、和数控输出(7)组成。检测取样由于电网中的功率因数Cosφ值的大小，是由电网电压和负载电流之间的夹角φ的大小决定的，本机的检测部份，是将所取得的电压电流信号转换成随“φ”变化的直流电平，输入后级比较器。这种由运算放大器构成的检测器，其检测误差，可忽略不计，且抗干扰能力强、频带宽、能实现对20～10000赫芝频率范围内功率因数的检测。在图2中示出本技术通过运放比较器进行功率因数检测的原理电路及过程，图2a为检测取样的原理电路，图2b、2c分别示出A点和B点电压随时间变化的波形，图2C中由于相位角发生变化，则B点的电压由UB变为U′B(虚线所示)，A点通过过零比较器后呈UC波形(如图2d所示)，而B点经过零比较器后UB呈UD形，U′B呈U′D，两个运放比较器经过与门叠加输出呈UE和U′E，再经滤波将得到随功率因素变化的直流电平UF。图3示出比较线路及整定功率因素状况比较整定本机的比较部份，用来整定功率因数的控制范围。在功率因数高于控制范围的上限时，上限比较器A2发出切除电容的信号，控制器经延时逐档切除电容，直到功率因数降到控制范围内为止；在线路功率因数低于控制范围的下限时，则上限比较器A1发出投入电容信号，控制器经过延时，逐档投入电容，直到功率因数升高到控制范围内为止，这类由运算放大器构成的比较器，灵敏、准确、比较误差，可忽略不计。为了提高稳定性，避免反复的投切动作，本机采用迟滞比较线路。图1所示之过电压保护线路和欠电流封锁电路即保护系统，都采用由运算放大器构成的迟滞比较器，其动作原理和波形同上。本机的全部元件，安装在一个210×105×230毫米3的箱体内，关于Cosφ的各种指示即超前、滞后和调整，都固定在面板上，如图4所示“手动开关”、“投入指示”、“电源”、“投入”、“切除”“欠流”、“过压”等，这种结构，使调整非常方便，电网运行情况、整机工作状态，都在面板上显示，一目了然。功率因数表随时指出电网的功率因数。投入指示灯，显示出电容组的投入情况。“投入”信号灯亮时，表示此刻电网功率因数低于整定值，需投入电容。“切除”信号灯亮时，表示此刻电网功率因数高于整定值，需切除电容。“欠流”信号灯亮时，表示此时电流很小，电容器被封锁。“过压”信号灯亮时，表示此时电压过高，电容器将被保护。手动开关自成系统，能优先控制电容器的投入。调整、投入、切除、过压、欠流电位器，可按需要随时整定功率因数的控制范围和过压、欠流动作值。本技术与现有技术比较有如下优点1、按电网补偿的需要，逐挡投入电容组，补偿均匀，运行稳定，不会产生反复、投切动作。2、用四个交流接触器，就可控制16个投切挡次。既能适应不同规模设备的需要，又能为用户节约交流接触器。3、功率因数的控制范围，可按需要任意整定，不受挡次限制。4、本机采用运放电路和CMOS集成电路，检测准确，技术先进，具有80年代水平。5、功能完善，结构简单，成本低廉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中频、工频供电系统的功率因数自动补偿控制器，由功率因数检测电路、放大电路、比较电路、延时电路、过电压保护电路，欠电流封锁电路及数控输出电路组成，其特征在于：ａ、该功率因数检测电路，采用运放比较电路，ｂ、其功率因数整定电路，过 电压保护电路，欠电流封锁电路，采用具有滞回特性的比较电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于中频、工频供电系统的功率因数自动补偿控制器，由功率因数检测电路、放大电路、比较电路、延时电路、过电压保护电路，欠电流封锁电路及数控输出电路组成，其特征在于a、该功率因数检测电路，采用运放比较电路，b、其功率因数整定电路，过电压保护电路，欠电流封锁电路，采用具有滞迴特性的比较电路，2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄萍，
申请(专利权)人：黄萍，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]