專利名稱：萬能靜止式節(jié)能補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供電或配電的電路裝置，具體涉及一種調(diào)整、消除或補償無功功 率的萬能靜止式節(jié)能補償裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大、中型繞線式電機無功就地補償設(shè)備有自激(旋轉(zhuǎn))式進相機，由于進相 機中的“整流子”結(jié)構(gòu)存在轉(zhuǎn)動部件，因而存在特別怕塵埃、壽命短、維修頻繁等缺點，由于 未設(shè)有交_交變頻技術(shù)和微機、可控硅控制技術(shù)，因而不能自動跟蹤電機運行狀態(tài)的變化 來自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，不能達到最佳的補償效果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種補償效果好、使用壽命長、具有軟進相功能 的萬能靜止式節(jié)能補償裝置，以解決繞線電機在變負載工況下的無功補償問題。本實用新型的技術(shù)解決方案是包括交流接觸器KM1、進相切換接觸器KM2、起動 切換接觸器KM3、整流變壓器Tl、交-直-交逆變器、斷路器QFl、熱過載繼電器KR構(gòu)成的 一次控制電路，交-直_交逆變器的三個輸出端分別經(jīng)進相切換接觸器KM2、霍爾傳感器 TAl-TA3與主電機M的相應(yīng)的轉(zhuǎn)子回路串接，進相切換接觸器KM2輸出端經(jīng)起動切換接觸 器KM3與起動柜連接；由進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電 路、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護電路、測量回路構(gòu)成的二次控制電路，在進 相/退相電路中交流接觸器KMl上并聯(lián)時間繼電器KT，所述的控制電路中還包括閉環(huán)式負 反饋微機控制電路。本實用新型是串接在電機轉(zhuǎn)子回路中，通過改變轉(zhuǎn)子電流與轉(zhuǎn)子電壓的相位關(guān) 系，進而改變電機定子電流與電壓的相應(yīng)關(guān)系，達到提高電機自身的功率因數(shù)和效率及過 載能力、降低電機定子電流、降低電機自身損耗的目的。本實用新型由于采用無轉(zhuǎn)動部件的 “整流子”結(jié)構(gòu)，因而具有不怕灰塵、可靠性高、使用壽命長、維修方便的特點，是理想的取代 自激式進相機的產(chǎn)品。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點1)采用了先進的交-交 變頻技術(shù)和微機自動控制技術(shù)即閉環(huán)式負反饋微機控制電路，可自動跟蹤電機負載運行 狀態(tài)的變化，自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，從而使電機的無功補償始終保持最佳的補償效果，節(jié)能 降耗顯著。2)降低電機定子電流10%-20%，降低線損、銅損20%-30%。3)節(jié)能降耗顯著，進 相后可使電機功率因數(shù)提高到0. 95以上，節(jié)約無功功率80%以上，其卓越的補償效果是普 通進相器無法與之相比擬的。4)具有軟進相功能，電機及機械設(shè)備無沖擊，延長了軟進相 器和電機及機械設(shè)備的使用壽命。5)電機溫升顯著降低，過載能力及運行效率大大提高， 從而延長電機的使用壽命。6)自動跟蹤電機運行工況的變化，自動調(diào)整疊加于轉(zhuǎn)子回路中 附加電動勢的幅值，自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，從而使電機的無功補償始終保持最佳的補償效果。 7)補償特性優(yōu)于電容和現(xiàn)有的進相器補償，既提高了線路的功率因數(shù)，同時也提高了電機 自身的功率因數(shù)。8)具有故障自動保護功能，操作簡單，維修保養(yǎng)不影響生產(chǎn)。本實用新型廣泛適用于球磨機、軋鋼機、壓榨機、風(fēng)機、水泵、破碎機、壓縮機的繞線式異步電機的變負 載狀態(tài)或者恒負載狀態(tài)的就地補償及其他所有的補償。

圖1為本實用新型控制系統(tǒng)的采樣控制電路圖；圖2為本實用新型一次控制電路原理圖；圖3是散熱風(fēng)機電路圖；圖4是測量回路的電路圖；圖5是進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電路部分的 控制電路圖；圖6是進相接觸器電路的控制電路圖；圖7是起動接觸器電路的控制電路圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示。一次控制電路由斷路器QF1、熱過載繼電器KR、交流接觸器KM1、 整流變壓器Tl、交-直-交逆變器3、起動切換接觸器KM3、進相切換接觸器KM2、主電機采 樣控制電路1構(gòu)成。整流變壓器Tl為逆變器提供工作電壓。交-直_交逆變器3由12只 晶體閘流管VTl—VT12、6只限流電抗器Ll一L6等構(gòu)成。交-直-交逆變器3的三個輸出 端分別經(jīng)進相切換接觸器KM2、霍爾傳感器TAl—TA3與主電機M的相應(yīng)的轉(zhuǎn)子回路串接， 為主控板提供采集轉(zhuǎn)子脈沖信號。進相切換接觸器KM2輸出端經(jīng)起動切換接觸器KM3與起 動柜2連接。主電機采樣控制電路1由主電機M、隔離開關(guān)QS11、真空接觸器或真空斷路器 KMll或QF構(gòu)成。六只限流電抗器Ll一L6抑制瞬間浪涌電流。主控板一套，有三塊組成， 主板一塊驅(qū)動板兩塊。二次控制電路由進相指示電路6、退相指示電路7、允許進相聯(lián)鎖電 路、進相/退相電路、進相接觸器電路、起動接觸器電路，聯(lián)鎖保護電路、測量回路5構(gòu)成。圖3所示為散熱風(fēng)機電路4，風(fēng)機MF1、MF2為二至八個，為逆變器散熱。圖4所示為測量回路5的電路圖。圖5中所示，進相指示電路6，退相指示電路7，允許進相聯(lián)鎖電路8，進相/退相 電路9。進相指示電路6由交流接觸器KM1、指示燈HLl組成。退相指示電路7由交流接觸 器KM1、指示燈HL2組成。允許進相聯(lián)鎖電路8由高壓柜一次合閘信號、軟啟動柜星點短接 信號、熱過載繼電器KR、中間繼電器KAl組成。進相/退相電路9由按鈕SB1、交流接觸器 KMl、按鈕SB2、中間繼電器KAl、固態(tài)繼電器FV、時間繼電器KT組成，在進相/退相電路9中 交流接觸器KMl上并聯(lián)時間繼電器KT，時間繼電器KT為進相器提供軟進相信號，固態(tài)繼電 器FV為軟進相器缺相保護。在進相過程中進相接觸器投入后通過電路延時自動切除起動 接觸器，通過軟進相功能避免了對進相器交-直-交逆變器和電機及機械設(shè)備的二次沖擊， 從而延長了進相器和電機及機械設(shè)備的使用壽命。圖6中，進相接觸器電路11由交流接觸器KM1、中間繼電器KA1、進相切換接觸器 KM2、同步變壓器T2組成，同步變壓器T2為主控板提供電源及同步電壓信號。圖7中，起動接觸器電路12由交流接觸器KM1、起動切換接觸器KM3、時間繼電器 KT、進相切換接觸器KM2組成。
4[0019]交-交變頻技術(shù)和微機、可控硅控制技術(shù)為閉環(huán)式負反饋微機控制電路，主板通 過采集鑒頻控制信號和轉(zhuǎn)子脈沖信號由單片機處理后輸出驅(qū)動指令至驅(qū)動板觸發(fā)逆變器。本實用新型為柜體結(jié)構(gòu)；操作、指示電器(指示燈、按鈕、電流表、功率因數(shù)表)安裝 在控制柜前門中上部，以便操作和觀察。按功率器件散熱需要特設(shè)有風(fēng)道和風(fēng)機?？刂茊?元以插接件形式安裝，并設(shè)有脈沖指示，便于維修和迅速更換。控制柜為柜底進線形式，頂 部設(shè)有吊環(huán)，便于運輸與安裝。本實用新型通過380V/50HZ的工頻電源經(jīng)整流變壓器輸出8 14V左右電壓，給逆 變器提供工作電壓，同時主控板采集轉(zhuǎn)子脈沖信號觸發(fā)相應(yīng)的可控硅，通過交-直-交逆變 器輸出低頻低壓的電動勢附加于轉(zhuǎn)子繞組回路，通過改變轉(zhuǎn)子電流與轉(zhuǎn)子電壓的相位角關(guān) 系，進而改變電機定子電流與電壓的相應(yīng)關(guān)系，達到提高電機自身的功率因數(shù)和效率及過 載能力、降低電機定子電流、降低電機自身損耗的目的。1、進相程序先合斷路器QFl —退相指示燈HL2亮一起動切換接觸器KM3吸 合后一啟動主電機當(dāng)星點接觸器短接后一中間繼電器KAl吸合一合上斷路器QF2—檢查主 控板指示燈工作狀態(tài)正常后一固態(tài)繼電器FV燈亮一按進相按鈕SBl —交流接觸器KMl吸 合一進相指示燈HLl亮一進相切換接觸器KM2吸合一時間繼電器KT延時設(shè)定IS —起動切 換接觸器KM3斷開。2、退相程序按退相按鈕SB2 —交流接觸器KMl斷開一時間繼電器KT斷開一進相 切換接觸器KM2斷開一進相指示燈HLl滅一起動切換接觸器KM3吸合一退相指示燈HL2亮 —停主電機M。3、聯(lián)鎖保護起動聯(lián)鎖把起動切換接觸器KM3的319、321串聯(lián)至一次開關(guān)柜合閘 回路，目的要先合起動切換接觸器KM3再起動主電機M，防止電機在轉(zhuǎn)子開路狀態(tài)下起動。 停機聯(lián)鎖把進相切換接觸器KM2、起動切換接觸器KM3的311、313或315、317，根據(jù)停機按 鈕常開或常閉任選一組接法，目的是當(dāng)軟進相器跳間后防止電機在轉(zhuǎn)子開路狀態(tài)下運行。本實用新型是通過適時檢測電機的負載狀態(tài)，根據(jù)電機的采樣控制電路變化率判 斷電機的負載大小，根據(jù)電機的采樣控制電路變化率判斷電機的負載大小，適時跟蹤補償 相位，自動調(diào)整疊加于轉(zhuǎn)子回路中附加電動勢的幅值，自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，從而使電機的無 功補償始終保持最佳的補償效果，節(jié)能降耗顯著；使電機高效平穩(wěn)運行，大大降低了電機的 溫升，延長了電機的使用壽命。
權(quán)利要求一種萬能靜止式節(jié)能補償裝置，其特征在于包括交流接觸器KM1、進相切換接觸器KM2、起動切換接觸器KM3、整流變壓器T1、交 直 交逆變器、斷路器QF1、熱過載繼電器KR構(gòu)成的一次控制電路，交 直 交逆變器的三個輸出端分別經(jīng)進相切換接觸器KM2、霍爾傳感器TA1—TA3與主電機M的相應(yīng)的轉(zhuǎn)子回路串接，進相切換接觸器KM2輸出端經(jīng)起動切換接觸器KM3與起動柜連接；由進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電路、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護電路、測量回路構(gòu)成的二次控制電路，在進相/退相電路中交流接觸器KM1上并聯(lián)時間繼電器KT，所述的控制電路中包括閉環(huán)式負反饋微機控制電路。
專利摘要一種萬能靜止式節(jié)能補償裝置，包括交流接觸器KM1、進相切換接觸器KM2、起動切換接觸器KM3、整流變壓器T1、交-直-交逆變器、斷路器QF1、熱過載繼電器KR構(gòu)成的一次控制電路；交-直-交逆變器的三個輸出端分別經(jīng)進相切換接觸器、霍爾傳感器與主電機的相應(yīng)的轉(zhuǎn)子回路串接，進相切換接觸器輸出端經(jīng)起動切換接觸器與起動柜連接；由進相指示電路、退相指示電路、允許進相聯(lián)鎖電路、進相/退相電路、進相接觸器電路、起動接觸器電路、聯(lián)鎖保護電路等構(gòu)成的二次控制電路，在進相/退相電路中交流接觸器KM1上并聯(lián)時間繼電器KT?？蛇m用于繞線式異步電機的變負載狀態(tài)或者恒負載狀態(tài)的就地補償，具有使用壽命長、補償效果好等特點。
文檔編號H02H7/09GK201699424SQ201020186148
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者盧開明 申請人:襄樊恩特電氣有限公司