專利名稱：功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器，具體地說是安裝在功率因數(shù)補(bǔ)償器(電容屏)中的一種控制器。
目前，我國所使用的自動功率因數(shù)補(bǔ)償器的晶體管控制器由于電子元件多，存在著工作不穩(wěn)定，故障多，使用壽命短，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難等許多缺點(diǎn)，為克服晶體管控制器的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明人于1989年公開了“一種自動功率因數(shù)補(bǔ)償器”，申請?zhí)枮?8210607.4，它由各種按鈕和主回路、取樣電路、控制電路、運(yùn)行保護(hù)電路和停止運(yùn)行保護(hù)電路構(gòu)成，它采用熱繼電器和電流互感器相配合，該補(bǔ)償器是在各變電所各分回路輸出線取樣，其優(yōu)點(diǎn)是工和穩(wěn)定可靠，故障率較低，使用壽命長，維修方便，節(jié)約用電；其缺點(diǎn)是①它的控制電路分散裝在電容屏中，使電容屏安裝復(fù)雜；②取樣電路在輸出端各分回路取樣、安裝困難；③控制電路輸出回路少，取樣互感器性能單一，只能輸出一種程序電流值，不能滿足用戶需要。
針對已有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供了一種輸出回路多，輸出程序值多，應(yīng)用范圍廣，保護(hù)電路齊全，故障率少，使用壽命長，維修方便，節(jié)約用電的功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器。
本實(shí)用新型是對自動功率因數(shù)補(bǔ)償器控制電路的改進(jìn)，將其改成功率因數(shù)補(bǔ)償控制器(為獨(dú)立產(chǎn)品)，該控制器如圖1圖2所示包括機(jī)殼6，上蓋1，在上蓋1上開有百頁窗散熱孔2，機(jī)體有后標(biāo)牌3，前標(biāo)牌11，在后標(biāo)牌上裝有保險器4，輸出輸入接線端子5，在機(jī)殼6內(nèi)的元件板上裝有電源繼電器J7，8個中間繼電器1J－8J8，硅管9，變壓器10，上述元件排成一排，8個熱繼電器13即JR1至JR8排成另一排，前標(biāo)牌11上裝有電流表12。其控制電路如圖5、圖6、圖7所示(1)控制電路由8個熱繼電器即JR1－JR8和中間繼電器1J－8J構(gòu)成；(2)操作電路由扭子開關(guān)K和電源繼電器J(見圖6)構(gòu)成；(3)取樣電路由穿心式電流互感器L1、L2二次繞組和電源母線構(gòu)成(見圖8圖9)；(4)運(yùn)行分流穩(wěn)壓保護(hù)電路由電阻R4、R5、R6及4J、5J、6J常開接點(diǎn)構(gòu)成；(5)信號閉鎖電路由電源繼電器J的常閉接點(diǎn)組成；(6)信號傳送及維持電路由6J常開接點(diǎn)和2J常閉常開接點(diǎn)及電阻R7組成；(7)指示電路由變壓器BK、硅管和電阻R8－R15及1J－8J常開接點(diǎn)，以及指示燈1D－8D組成；(8)聯(lián)鎖電路由2J常開接點(diǎn)和4J常開接點(diǎn)組成；(9)熱繼電器自身防過載保護(hù)電路由電阻R1R2R3及1JR－2，2JR－2，4JR－2接點(diǎn)組成，在熱元件下端加裝第二接點(diǎn)1JR－2，2JR－2，4JR－2，當(dāng)元件彎曲至一定值時自動并加分流電阻R1R2R3，可防止元件過載，保護(hù)元件可靠運(yùn)行。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較其優(yōu)點(diǎn)是(1)本控制器采用熱繼電器JR與穿心式電流互感器、硅管、變壓器和扭子開關(guān)、電流表構(gòu)成的控制器具有元件少，電路簡單，維修方便，故障率低，工作穩(wěn)定可靠，可避免因受脈沖高壓或電流及環(huán)境溫度、電壓波動等造成工作不穩(wěn)定或損壞，它還能平衡負(fù)荷，防止正負(fù)脈沖引起誤動作，以及在負(fù)荷變化大時自動調(diào)整延時時間，使之及時投切電容器；(2)取樣電路安裝方便，取樣互感器能輸出多種程序電流值，適合各種負(fù)荷及力率條件下使用；(3)由熱繼電器組成的控制電路容易改裝成少于8個回路的控制器，可用假負(fù)載電阻代替熱繼電器繞組改成1－7路，控制器仍可正常工作；(4)熱繼電器繞組自身保護(hù)防過載穩(wěn)流電路，是在熱繼電器下端加裝第2常開接點(diǎn)1JR－2，2JR－2，4JR－2，在元件彎曲較大時第2常開接點(diǎn)接通并加分流電阻，可防止元件過載，保護(hù)元件可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)第一層保護(hù)；(5)4J、5J、6J常開接點(diǎn)和電阻R4、R5、R6組成分流穩(wěn)壓保護(hù)電路，可對熱繼電器JR繞組運(yùn)行防過載保護(hù)，實(shí)現(xiàn)第二層保護(hù)，使該元件更加可靠，安全運(yùn)行；(6)當(dāng)控制器扭子開關(guān)撥至斷位，停止運(yùn)行時，電源繼電器常閉接點(diǎn)接通，將電流互感器二次繞組L1L2短接，既有保護(hù)元件繞組作用，又能使控制器輸出程序歸零，當(dāng)扭子開關(guān)撥至接通位置時，按程序電流值重新動作，輸出程序信號。


圖1是功率因數(shù)補(bǔ)償控制器上蓋圖2是該控制器揭開上蓋后的俯視平面圖圖3是該控制器前標(biāo)牌圖4是該控制器后標(biāo)牌圖5、圖6、圖7是該控制器控制電路圖圖8是該控制器取樣電路圖圖9是電阻負(fù)荷比值較大時取樣電路圖圖中標(biāo)號1.上蓋；2.百頁窗式散熱孔；3.后標(biāo)牌；4.保險器；5.輸出輸入接線端子；6.機(jī)殼；7.電源繼電器JR1－8；8.中間繼電器1J－8J；9.硅管；10.變壓器；11.前標(biāo)片；12.電流表；13.熱繼電器；14.進(jìn)線孔。
實(shí)施方案及動作原理功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器是安裝在功率因數(shù)補(bǔ)償器(電容屏)中，跟蹤用戶負(fù)荷大小選擇程序值，隨著用戶的用電設(shè)備的開機(jī)多少，即負(fù)荷大小變化及力率高低，控制器控制投切電容多少。
電容電流隨電感電流大小而增減，通過控制器控制接觸器來實(shí)現(xiàn)增減電容臺數(shù)即自動調(diào)整電容電流。
補(bǔ)償電容計算是按最大負(fù)荷月平均有功功率來計算每千瓦需補(bǔ)償?shù)碾娙萘俊?br> QC＝KP 其中補(bǔ)償系數(shù)K是功率因數(shù)由COSφ1提高到COSφ2時，每千瓦有功功率所需要補(bǔ)償?shù)臒o功容量可查表得知，也可用公式計算。P為有功功率。
例如車間總負(fù)荷電流480A，力率由0.78提高到0.96左右，補(bǔ)償電容等于有功功率乘以補(bǔ)償系數(shù)＝249千瓦×0.513＝128千乏；選程序值80A，輸出回路多少等于負(fù)荷電流／程序值＝480A／80A＝6路，每路補(bǔ)償容量＝總補(bǔ)償容量／輸出路數(shù)＝128／6每路約等21千乏。
當(dāng)負(fù)荷電流升到80A時，控制1JR動作，控制1J動作，輸出第1路信號，控制接觸器投切21千乏電容，同時控制指示燈指示；當(dāng)負(fù)荷電流上升為160A時，2JR動作控制2J動作，輸出第2路信號，控制接觸器投切21千乏電容，同時指示燈指示；3路240A投21千乏，4路320A投21千乏，5路400A投21千乏，6路480A投21千乏，其余兩路在負(fù)荷增加到7路560A，8路640A各投切21千乏電容。
信號傳送及維持電路的動作是2J動作后，常閉接點(diǎn)斷開，互感器二次對1JR繞組傳送電流信號，由2J的常開接點(diǎn)接通，變壓器對1JR供電，電路(回路中限流電阻R7起限流作用)使JR維持動作狀態(tài)，而2J的另一組常開接點(diǎn)接通，將信號傳送到4JR至7JR繞組，當(dāng)6J動作時將信號傳送到8JR繞組；2JR、3JR電流互感器二次繞組，L2直接送電流信號；1JR電流互感器二次繞組L1通過2J常閉接點(diǎn)送電流信號；4J至7J由電流互感器L1通過2J常開接點(diǎn)送電流信號；8JR由電流互感器L1通過6J常開接點(diǎn)送電流信號；操作及信號電路當(dāng)扭子開關(guān)K撥至斷位，電源繼電器，常開接點(diǎn)斷開，切斷控制電源，控制器停止工作，同時電源繼電器J常閉點(diǎn)接通，將電流互感器二次短接，具有保護(hù)元件繞組作用，使1JR－8JR無信號，電流為零，5分鐘后熱繼電器輸出，接點(diǎn)斷開，無信號輸出；送電時扭子開關(guān)K撥至通位，電源繼電器J動作，常開接點(diǎn)接通控制電源，同時將電流互感器二次常閉點(diǎn)斷開，將信號送至1JR至8JR，控制電路根據(jù)負(fù)荷大小按程序電流值輸出回路多少。
聯(lián)鎖電路2J動作，常開點(diǎn)給1J線圈供電，4J動作給2J、3J線圈供電，使電路更可靠工作。
穿心式互感器L1、L2繞組為多抽頭多變比，程序電流值在20A至200A范圍內(nèi)，控制器可選擇其中任意一個程序電流值使用，每增加一個程序電流值，就增加一個輸出回路。
控制器技術(shù)條件(1)電源220V、380V±10％(2)頻率50Hz(3)消耗容重15VA(4)輸出接點(diǎn)220V／380V／5A(5)輸出回路1－8個回路(6)取樣電流不大于1600A(7)延時時間5－360秒(8)力率可調(diào)在0.9～1之間的任意值。
權(quán)利要求1.一種功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器包括機(jī)殼(6)，后標(biāo)牌(3)，前標(biāo)牌(11)，在機(jī)殼(6)內(nèi)的元件板上裝有電源繼電器(7)，中間繼電器1J-8J和熱繼電器JR構(gòu)成，其特征是在后標(biāo)牌(3)上裝有保險器(4)，輸出輸入接線端子(5)，前標(biāo)牌(11)上裝有電流表(12)，該控制器包括(1)控制電路由8個熱繼電器即JR1-JR8和中間繼電器1J-8J構(gòu)成；(2)操作電路由扭子開關(guān)K和電源繼電器J構(gòu)成；(3)取樣電路由穿心式電流互感器L1、L2二次繞組和電源母線構(gòu)成；(4)運(yùn)行分流穩(wěn)壓保護(hù)電路由電阻R4、R5、R6及4J、5J、6J常開接點(diǎn)構(gòu)成；(5)信號閉鎖電路由電源繼電器J的常閉接點(diǎn)構(gòu)成；(6)信號傳送及維持電路6J常開接點(diǎn)和2J常閉常開接點(diǎn)及電阻R7組成；(7)指示電路由變壓器BK、硅管和電阻R8-R15及1J-8J常開接點(diǎn)，和指示燈1D-8D組成；(8)聯(lián)鎖電路由2J常開接點(diǎn)和4J常開接點(diǎn)組成；(9)熱繼電器自身防過載保護(hù)電路由電阻R1R2R3和1JR-2，2JR-2，4JR-2接點(diǎn)組成；
2.按照權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是在上蓋(1)上開有百頁窗散熱孔(2)；
3.按照權(quán)利要求1上所述的控制器，其特征是裝在元件板上的電源繼電器J(7)，中間繼電器1J－8J(8)，硅管(9)，變壓器(10)排列成一排，而8個熱繼電器JR1－JR8排列成另一排。
專利摘要一種功率因數(shù)自動補(bǔ)償控制器包括機(jī)殼、后標(biāo)牌、前標(biāo)牌，在機(jī)殼內(nèi)的元件板上裝有電源繼電器，中間繼電器和熱繼電器，后標(biāo)牌上裝有保險器、輸入輸出端子，前標(biāo)牌上裝有電流表，其控制電路包括控制電路、操作電路、取樣電路、運(yùn)行分流穩(wěn)壓保護(hù)電路、信號閉鎖電路、信號傳送及維持電路、指標(biāo)電路及熱繼電器自身保護(hù)電路，具有元件少，電路簡單，維修方便，故障率低，工作穩(wěn)定，安全可靠，使用壽命長，節(jié)省用電等特點(diǎn)。
文檔編號G05F1/70GK2159627SQ9322850
公開日1994年3月23日 申請日期1993年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月18日
發(fā)明者孫樹文 申請人:孫樹文