專利名稱：具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種重合閘裝置，尤其涉及一種具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
在交流電路中，電壓與電流之間的相位差的余弦叫做功率因數(shù)，它的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于I。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大，從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。但是，傳統(tǒng)的重合閘裝置只具有過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)，短路短延時(shí)，短路瞬時(shí)，欠流，三相不平衡，過(guò)欠壓保護(hù)等基本控制功能，無(wú)法對(duì)用電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不能給電氣故障帶來(lái)全面的保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，其能夠?qū)τ秒娫O(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止用電設(shè)備在低效能下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電器故障的全面保護(hù)。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，包括電壓采樣電路、電流采樣電路、功率因數(shù)處理電路、單片機(jī) 、電源電路及保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述功率因數(shù)處理電路的輸入端與電壓采樣電路輸出端及電流采樣電路輸出端連接，用于收集電壓采樣電路采集的用電設(shè)備的電壓信號(hào)和電流采樣電路采集的用電設(shè)備的電流信號(hào)，并對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行放大處理后，輸出給單片機(jī)；所述單片機(jī)與功率因數(shù)處理電路的輸出端連接，用于處理收到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，獲取所述用電設(shè)備的功率因數(shù)；所述電源電路與單片機(jī)連接，用于為該重合閘裝置供電；所述保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單片機(jī)連接，用于根據(jù)單片機(jī)輸出的分合閘控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。特別地，所述功率因數(shù)處理電路包括采樣電阻、第一電阻、運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻以及第四電阻；其中，所述采樣電阻的一端與第四電阻的一端連接后的結(jié)點(diǎn)接地，第四電阻的另一端與第三電阻的一端連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器的同向輸入端，第三電阻的另一端連接基準(zhǔn)電壓源，采樣電阻的另一端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與第二電阻連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器的反向輸入端，第二電阻的另一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接后的結(jié)點(diǎn)連接單片機(jī)。特別地，所述具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置還包括信號(hào)接收裝置，與單片機(jī)連接，用于接收通過(guò)遙控器向單片機(jī)輸入的控制參數(shù)。[0012]本實(shí)用新型通過(guò)功率因數(shù)處理電路收集電壓采樣電路采集的用電設(shè)備的電壓信號(hào)和電流采樣電路采集的用電設(shè)備的電流信號(hào)，并對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行放大處理，通過(guò)單片機(jī)處理收到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，獲取用電設(shè)備的功率因數(shù)，并根據(jù)該功率因數(shù)的大小向操作結(jié)構(gòu)輸出分合閘控制信號(hào)，對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型對(duì)用電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止用電設(shè)備在低效能下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電器故障的全面保護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的功率因數(shù)處理電路電路圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例中具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置包括電壓采樣電路1、電流采樣電路2、功率因數(shù)處理電路3、單片機(jī)4、電源電路5、信號(hào)接收裝置6及保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)7。所述功率因數(shù)處理電路3的輸入端與電壓采樣電路I輸出端及電流采樣電路2輸出端連接，用于收集電壓采樣電路I采集的用電設(shè)備的電壓信號(hào)和電流采樣電路2采集的用電設(shè)備的電流信號(hào)，并對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行放大處理后，輸出給單片機(jī)4。電壓采樣電路I通過(guò)電壓互感器采集用電設(shè)備的電壓信號(hào)，并通過(guò)其輸出端輸出給功率因數(shù)處理電路3的輸入端。同樣的，電流采樣電路2通過(guò)電流互感器采集用電設(shè)備的電流信號(hào)，并通過(guò)其輸出端輸出給功率因數(shù)處理電路3的輸入端。如圖2所示，所述功率因數(shù)處理電路3包括采樣電阻RC、第一電阻R1、運(yùn)算放大器nc、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4。其中，所述采樣電阻RC的一端與第四電阻R4的一端連接后的結(jié)點(diǎn)接地，第四電阻R4的另一端與第三電阻R3的一端連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器nC的同向輸入端，第三電阻R3的另一端連接基準(zhǔn)電壓源VREF，采樣電阻RC的另一端與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器nC的反向輸入端，第二電阻R2的另一端與運(yùn)算放大器nC的輸出端連接后的結(jié)點(diǎn)連接單片機(jī)4。功率因數(shù)處理電路3通過(guò)采樣電阻RC收集電壓采樣電路I采集的用電設(shè)備的電壓信號(hào)和電流采樣電路2采集的用電設(shè)備的電流信號(hào)，然后將所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)通過(guò)第一電阻Rl輸入運(yùn)算放大器nC的反向輸入端，運(yùn)算放大器UIC對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行放大處理后，通過(guò)運(yùn)算放大器nC的輸出端輸出給單片機(jī)4。所述單片機(jī)4與功率因數(shù)處理電路3的輸出端連接，用于處理收到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，獲取所述用電設(shè)備的功率因數(shù)。單片機(jī)4接收運(yùn)算放大器UIC輸出端輸入的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算電壓與電流之間的相位差的余弦值，獲得所述用電設(shè)備的功率因數(shù)，并在功率因數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，向操作結(jié)構(gòu)輸出分合閘控制信號(hào)。所述保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)7與單片機(jī)4連接，用于根據(jù)單片機(jī)4輸出的分合閘控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)7收到單片機(jī)4輸出的分合閘控制信號(hào)后，將斷開用電設(shè)備所在的電路，并同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。所述電源電路5與單片機(jī)4連接，用于為該重合閘裝置供電。所述信號(hào)接收裝置6與單片機(jī)4連接，用于接收通過(guò)遙控器向單片機(jī)4輸入的控制參數(shù)。通過(guò)遙控器來(lái)翻頁(yè)查詢各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)，還可以通過(guò)按鍵進(jìn)行客戶化參數(shù)的設(shè)定與修改，操作簡(jiǎn)單快捷。本實(shí)用新型的技術(shù)方案對(duì)用電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止用電設(shè)備在低效能下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電器故障的全面保護(hù)。上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，其特征在于，包括電壓采樣電路、電流采樣電路、功率因數(shù)處理電路、單片機(jī)、電源電路及保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 所述功率因數(shù)處理電路的輸入端與電壓采樣電路輸出端及電流采樣電路輸出端連接，用于收集電壓采樣電路采集的用電設(shè)備的電壓信號(hào)和電流采樣電路采集的用電設(shè)備的電流信號(hào)，并對(duì)所述電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行放大處理后，輸出給單片機(jī)； 所述單片機(jī)與功率因數(shù)處理電路的輸出端連接，用于處理收到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，獲取所述用電設(shè)備的功率因數(shù)； 所述電源電路與單片機(jī)連接，用于為該重合閘裝置供電；所述保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單片機(jī)連接，用于根據(jù)單片機(jī)輸出的分合閘控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，其特征在于，所述功率因數(shù)處理電路包括采樣電阻、第一電阻、運(yùn)算放大器、第二電阻、第三電阻以及第四電阻； 其中，所述采樣電阻的一端與第四電阻的一端連接后的結(jié)點(diǎn)接地，第四電阻的另一端與第三電阻的一端連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器的同向輸入端，第三電阻的另一端連接基準(zhǔn)電壓源，采樣電阻的另一端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與第二電阻連接后的結(jié)點(diǎn)連接運(yùn)算放大器的反向輸入端，第二電阻的另一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接后的結(jié)點(diǎn)連接單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，其特征在于，還包括信號(hào)接收裝置，與單片機(jī)連接，用于接收通過(guò)遙控器向單片機(jī)輸入的控制參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種具有功率因數(shù)監(jiān)測(cè)功能的重合閘裝置，包括電壓采樣電路、電流采樣電路、功率因數(shù)處理電路、單片機(jī)、電源電路及保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述功率因數(shù)處理電路的輸入端與電壓采樣電路輸出端及電流采樣電路輸出端連接。所述單片機(jī)與功率因數(shù)處理電路的輸出端連接。所述電源電路與單片機(jī)連接。所述保護(hù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與單片機(jī)連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電設(shè)備的功率因數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止用電設(shè)備在低效能下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電器故障的全面保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/38GK202906440SQ20122060486
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者姚淼, 胡寅毅 申請(qǐng)人:無(wú)錫智卓電氣有限公司