一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)和智能移動(dòng)終端，所述智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)包括控制芯片、計(jì)量芯片、電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊、電容投切單元、信號(hào)收發(fā)器一以及RS485通訊模塊，且所述電容投切單元包括驅(qū)動(dòng)電路、MOSFET橋式電路、永磁同步真空開關(guān)、分合閘控制器以及儲(chǔ)能電容模塊。該三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)切投電容器的方式可靠，控制準(zhǔn)確性高；其次，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中控制芯片、信號(hào)收發(fā)器一、RS485通訊模塊以及智能移動(dòng)終端中的信號(hào)收發(fā)器二、控制器、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器和顯示模塊的配合，可使該系統(tǒng)具有可遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。
【專利說明】
一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在電網(wǎng)中的大部分電氣設(shè)備都是屬于感性的負(fù)載，比如異步電機(jī)、變壓器等，它們?cè)谶\(yùn)行過程中消耗有功功率的同時(shí)，還要從電網(wǎng)中吸收無功功率，吸收的無功功率會(huì)導(dǎo)致電路中的電流增加，造成電能不必要的浪費(fèi)，降低了功率因數(shù)和電壓質(zhì)量。
[0003]然而，將并聯(lián)電容器裝置安裝在電網(wǎng)中就可減少無功功率的流動(dòng)，從而降低了輸電線路因?yàn)轭~外輸送無功功率而造成的輸電損耗。
[0004]傳統(tǒng)的一些智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)采用繼電器控制的切投電容器方式不可靠，控制準(zhǔn)確性不高，而且不具有可遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。為此，我們提出一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)和智能移動(dòng)終端，所述智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)包括控制芯片、計(jì)量芯片、電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊、電容投切單元、信號(hào)收發(fā)器一以及RS485通訊模塊，且所述電容投切單元包括驅(qū)動(dòng)電路、MOSFET橋式電路、永磁同步真空開關(guān)、分合閘控制器以及儲(chǔ)能電容模塊。
[0007]所述智能移動(dòng)終端包括PLC控制器、信號(hào)收發(fā)器二、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、顯示模塊以及存儲(chǔ)t旲塊。
[0008]所述控制芯片以及電容投切單元中儲(chǔ)能電容模塊的輸入端均與電源模塊的輸出端連接。
[0009]所述控制芯片通過SPI通信與計(jì)量芯片雙向連接，所述計(jì)量芯片的兩個(gè)輸入端分別與電壓互感器以及電流互感器的輸出端連接，所述控制芯片的三個(gè)輸入端分別與電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊以及溫度測(cè)量芯片的輸出端連接。
[0010]所述控制芯片的輸出端與電容投切單元中的驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過MOSFET橋式電路與永磁同步真空開關(guān)的輸入端連接，所述永磁同步真空開關(guān)的輸出端通過分合閘控制器與儲(chǔ)能電容模塊的輸入端連接。
[0011]所述智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的控制芯片與信號(hào)收發(fā)器一雙向連接，所述信號(hào)收發(fā)器一通過RS485通訊模塊與智能移動(dòng)終端中信號(hào)收發(fā)器二雙向連接，所述信號(hào)收發(fā)器二與PLC控制器雙向連接，所述PLC控制器的其中一個(gè)輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述PLC控制器的另一個(gè)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與顯示模塊的輸入端連接，所述PLC控制器還與存儲(chǔ)模塊雙向連接。
[0012]優(yōu)選的，所述控制芯片為AVR單片機(jī)ATmegal28。
[0013]優(yōu)選的，所述計(jì)量芯片為三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022A。
[0014]優(yōu)選的，所述智能移動(dòng)終端為手機(jī)或者電腦其中的一種。
[0015]優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊為蜂鳴報(bào)警器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的各種電壓電流檢測(cè)模塊，對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行精確檢測(cè)后，在進(jìn)行自動(dòng)控制，采用智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)切投電容器的方式可靠，控制準(zhǔn)確性高；其次，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中控制芯片、信號(hào)收發(fā)器一、RS485通訊模塊以及智能移動(dòng)終端中的信號(hào)收發(fā)器二、控制器、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器和顯示模塊的配合，可使該系統(tǒng)具有可遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)和智能移動(dòng)終端，智能移動(dòng)終端為手機(jī)或者電腦其中的一種，智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)包括控制芯片、計(jì)量芯片、電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊、電容投切單元、信號(hào)收發(fā)器一以及RS485通訊模塊，且電容投切單元包括驅(qū)動(dòng)電路、MOSFET橋式電路、永磁同步真空開關(guān)、分合閘控制器以及儲(chǔ)能電容模塊。
[0020]控制芯片為AVR單片機(jī)ATmegal28，計(jì)量芯片為三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022A。
[0021]智能移動(dòng)終端包括PLC控制器、信號(hào)收發(fā)器二、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、顯示模塊以及存儲(chǔ)模塊。
[0022 ]控制芯片以及電容投切單元中儲(chǔ)能電容模塊的輸入端均與電源模塊的輸出端連接;本實(shí)用新型中的電源模塊可為蓄電池，該電源模塊主要為控制芯片以及儲(chǔ)能電容模塊執(zhí)行電力供應(yīng)的工作。
[0023]控制芯片通過SPI通信與計(jì)量芯片雙向連接，計(jì)量芯片的兩個(gè)輸入端分別與電壓互感器以及電流互感器的輸出端連接，控制芯片的三個(gè)輸入端分別與電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊以及溫度測(cè)量芯片的輸出端連接。
[0024]控制芯片的輸出端與電容投切單元中的驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過MOSFET橋式電路與永磁同步真空開關(guān)的輸入端連接，永磁同步真空開關(guān)的輸出端通過分合閘控制器與儲(chǔ)能電容模塊的輸入端連接。
[0025]儲(chǔ)能電容模塊為并聯(lián)電容器，且該儲(chǔ)能電容模塊即并聯(lián)的適當(dāng)容量的電容器安裝在合適的位置，可進(jìn)行投切補(bǔ)償達(dá)到減少無功功率的流動(dòng)，提高功率因數(shù)的目的，本質(zhì)上，無功補(bǔ)償就等效于提高功率因數(shù)。
[0026]智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的控制芯片與信號(hào)收發(fā)器一雙向連接，信號(hào)收發(fā)器一通過RS485通訊模塊與智能移動(dòng)終端中信號(hào)收發(fā)器二雙向連接，信號(hào)收發(fā)器二與PLC控制器雙向連接，PLC控制器的其中一個(gè)輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，報(bào)警模塊為蜂鳴報(bào)警器，PLC控制器的另一個(gè)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與顯示模塊的輸入端連接，顯示模塊為二十寸的顯示屏，PLC控制器還與存儲(chǔ)模塊雙向連接，存儲(chǔ)模塊為常用型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
[0027]本實(shí)用新型使用時(shí)，要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，首先要準(zhǔn)確地測(cè)量出電網(wǎng)運(yùn)行的整體狀況，這些包括電網(wǎng)中功率因數(shù)和諧波狀況，有功、無功的功率，能量等參數(shù)。本實(shí)用新型中所介紹的無功補(bǔ)償控制器是基于三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022A來實(shí)現(xiàn)的，控制芯片為AVR單片機(jī)ATmegal28，和ATmegal6相比，它是AVR8位系列單片機(jī)的最高配置的一款單片機(jī)，并有53個(gè)可編程1口，在設(shè)計(jì)液晶顯示和驅(qū)動(dòng)電路上比較方便，同時(shí)它還具有可靠性高、精度高以及穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。該控制芯片能根據(jù)ATT7022A提供的的有功功率、無功功率、功率因數(shù)來分析判斷是否進(jìn)行無功補(bǔ)償，自動(dòng)投切電容器，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)無功補(bǔ)償，提高輸電效率。
[0028]在電容投切過程中，采用電壓過零檢測(cè)模塊檢測(cè)電網(wǎng)中的電壓過零點(diǎn)，電路交流信號(hào)經(jīng)過三相電流采集模塊的變換，通過控制器調(diào)節(jié)PWM輸入信號(hào)來實(shí)現(xiàn)控制驅(qū)動(dòng)電路，從而控制MOSFET橋式電路導(dǎo)通占空比，從而控制永磁同步真空開關(guān)，永磁同步真空開關(guān)在電壓過零點(diǎn)時(shí)，發(fā)出合閘指令，分合閘控制器進(jìn)行動(dòng)作，投入儲(chǔ)能電容模塊即并聯(lián)電容器；同理，永磁同步真空開關(guān)在電流過零點(diǎn)時(shí)，發(fā)出分閘指令，分合閘控制器收到指令進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，將電容切除，從而對(duì)被控制的三相電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0029]其次，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的控制芯片可接收溫度測(cè)量芯片以及計(jì)量芯片所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)，再通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中信號(hào)收發(fā)器一、RS485通訊模塊以及智能移動(dòng)終端中的信號(hào)收發(fā)器二的配合，使得智能移動(dòng)終端中的控制器接收數(shù)據(jù)信號(hào)，控制器可通過A/D轉(zhuǎn)換器將接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過顯示模塊顯示，同時(shí)，當(dāng)智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中用電器工作的過程中，溫度過高時(shí)，移動(dòng)智能終端中的控制器可自動(dòng)控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，從而使該系統(tǒng)具有可遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。
[0030]綜上所述:該三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的各種電壓電流檢測(cè)模塊，對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行精確檢測(cè)后，在進(jìn)行自動(dòng)控制，采用智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)切投電容器的方式可靠，控制準(zhǔn)確性高;其次，通過智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中控制芯片、信號(hào)收發(fā)器一、RS485通訊模塊以及智能移動(dòng)終端中的信號(hào)收發(fā)器二、控制器、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器和顯示模塊的配合，可使該系統(tǒng)具有可遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果。
[0031]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)和智能移動(dòng)終端，其特征在于:所述智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)包括控制芯片、計(jì)量芯片、電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊、電容投切單元、信號(hào)收發(fā)器一以及RS485通訊模塊，且所述電容投切單元包括驅(qū)動(dòng)電路、MOSFET橋式電路、永磁同步真空開關(guān)、分合閘控制器以及儲(chǔ)能電容模塊； 所述智能移動(dòng)終端包括PLC控制器、信號(hào)收發(fā)器二、報(bào)警模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、顯示模塊以及存儲(chǔ)模塊； 所述控制芯片以及電容投切單元中儲(chǔ)能電容模塊的輸入端均與電源模塊的輸出端連接； 所述控制芯片通過SPI通信與計(jì)量芯片雙向連接，所述計(jì)量芯片的兩個(gè)輸入端分別與電壓互感器以及電流互感器的輸出端連接，所述控制芯片的三個(gè)輸入端分別與電壓過零檢測(cè)模塊、電流過零檢測(cè)模塊以及溫度測(cè)量芯片的輸出端連接； 所述控制芯片的輸出端與電容投切單元中的驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端通過MOSFET橋式電路與永磁同步真空開關(guān)的輸入端連接，所述永磁同步真空開關(guān)的輸出端通過分合閘控制器與儲(chǔ)能電容模塊的輸入端連接； 所述智能補(bǔ)償控制系統(tǒng)中的控制芯片與信號(hào)收發(fā)器一雙向連接，所述信號(hào)收發(fā)器一通過RS485通訊模塊與智能移動(dòng)終端中信號(hào)收發(fā)器二雙向連接，所述信號(hào)收發(fā)器二與PLC控制器雙向連接，所述PLC控制器的其中一個(gè)輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述PLC控制器的另一個(gè)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與顯示模塊的輸入端連接，所述PLC控制器還與存儲(chǔ)模塊雙向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片為AVR單片機(jī)ATmegal 28。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量芯片為三相電能專用計(jì)量芯片ATT7022A。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述智能移動(dòng)終端為手機(jī)或者電腦其中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相電機(jī)無功功率智能補(bǔ)償遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述報(bào)警模塊為蜂鳴報(bào)警器。
【文檔編號(hào)】H02P23/26GK205622564SQ201620299519
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】王術(shù)秋
【申請(qǐng)人】天津掌付科技有限公司