用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置是一種應(yīng)用于民用電（特別是農(nóng)村電網(wǎng)）的分布式無功補(bǔ)償裝置。具有外殼，外殼前部有指示燈，外殼的底部有220VAC電源接口，外殼內(nèi)裝有包括有電子線路的電子線路板，其特征在于用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置電子線路包括整流濾波單元、監(jiān)測(cè)單元、控制單元、電源部分及交流電容組；整流濾波單元由過壓保護(hù)電路、整流濾波電路組成；監(jiān)測(cè)單元由電阻分壓電路、電壓比較器電路、電壓基準(zhǔn)源組成；控制單元由繼電器、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及狀態(tài)指示燈組成；電源部分由開關(guān)電源模塊組成；交流電容組是由大容量的交流電容器組成。
【專利說明】用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于民用電(特別是農(nóng)村電網(wǎng))的無功補(bǔ)償裝置，具體地講是涉及安裝在家庭用戶任何一個(gè)墻壁電源插座上的一種無功補(bǔ)償裝置?？蓱?yīng)用于大功率家用電器如冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、油煙機(jī)等使用過程中產(chǎn)生的感性負(fù)載問題，是一種可以廣泛運(yùn)用在家庭電路上的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]民用電(特別是農(nóng)村電網(wǎng))由于配電線路長(zhǎng)、用電高峰集中的原因，造成用戶電網(wǎng)電壓偏低，雖然供電部門控制電壓器輸出端電壓在240V左右，但實(shí)際到達(dá)用戶處(尤其是線路較長(zhǎng)的農(nóng)村電網(wǎng))用戶處電壓有時(shí)卻達(dá)不到220V。
[0003]目前家庭用戶由于大功率家用電器如冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、油煙機(jī)等均為感性負(fù)載，在使用過程中，在線路中產(chǎn)生大量的感性無功。
[0004]在用電高峰時(shí)，用戶家內(nèi)電壓經(jīng)過實(shí)測(cè)，市內(nèi)小區(qū)電壓在210V?230V，農(nóng)村在200V?220V，功率因數(shù)為0.83?0.87左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前大功率電器啟動(dòng)或負(fù)荷較大時(shí)造成電網(wǎng)末端電壓降低，為維持電器正常的功率需求，必將增加用戶線路電流，而計(jì)費(fèi)電能表均安裝在戶外，電壓較高，增加電流，必增加用戶的電表計(jì)量，造成用戶電費(fèi)增加等問題，提供一種新型插座式無功補(bǔ)償裝置能有效的解決這些問題。
[0006]用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置采用以下方案實(shí)現(xiàn)的:用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)具有外殼，外殼前部有指示燈，外殼的底部有220V AC電源接口，外殼內(nèi)裝有包括有電子線路的電子線路板。
[0007]用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置電子線路包括整流濾波單元、監(jiān)測(cè)單元、控制單元、電源部分及交流電容組；整流濾波單元由過壓保護(hù)電路、整流濾波電路組成；監(jiān)測(cè)單元由電阻分壓電路、電壓比較器電路、電壓基準(zhǔn)源組成；控制單元由繼電器、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及狀態(tài)指示燈組成；電源部分由開關(guān)電源模塊組成；交流電容組是由大容量的交流電容器組成。
[0008]監(jiān)測(cè)單元包括電阻分壓電路、電壓比較器電路、電壓基準(zhǔn)源。外部輸入電壓經(jīng)整流濾波單元，轉(zhuǎn)換為直流高壓，經(jīng)電阻分壓電路分壓后，輸入電壓比較器與電壓基準(zhǔn)源比較。當(dāng)輸入電壓超過基準(zhǔn)電壓，比較器輸出有效電平，驅(qū)動(dòng)控制單元，投切交流電容；同時(shí)，通過三極管調(diào)節(jié)分壓電阻，改變用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置電阻分壓電路的分壓比例，避免控制單元頻繁動(dòng)作。其中，三極管可以用場(chǎng)效應(yīng)管代替。
[0009]工作原理:電網(wǎng)電壓(正常為220V AC)經(jīng)220V AC電源接口輸入用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，經(jīng)過整流濾波后，產(chǎn)生直流高壓，電阻分壓后，輸入電壓比較器(例如德州儀器LM393)與電壓基準(zhǔn)源比較。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，比較器輸出有效電平驅(qū)動(dòng)繼電器(例如歐姆龍G5Q-1)，并聯(lián)交流電容，對(duì)供電線路進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高用戶端的電壓及功率因數(shù)，用戶端的電壓將穩(wěn)定在220V左右；同時(shí)，通過三極管調(diào)節(jié)分壓電阻，改變用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置分壓電路的比例，提高電壓閾值，避免繼電器頻繁跳動(dòng)。
[0010]用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置有以下特點(diǎn):
[0011]1.采用電力無功就地末端補(bǔ)償，效果明顯；
[0012]2.線路無功分段補(bǔ)償、不完全補(bǔ)償方式，保護(hù)電器產(chǎn)品的使用安全；
[0013]3.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路電壓，自動(dòng)投切，保證電壓穩(wěn)定，提高電器產(chǎn)品的使用效率；
[0014]4.高效平衡電壓，減少線路損耗，節(jié)電效果一流；
[0015]5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即插即用，安裝、使用、維護(hù)方便；
[0016]6.內(nèi)置過壓保護(hù)電路，有效防雷擊，最大限度保護(hù)電氣設(shè)備在瞬間高壓時(shí)安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置主視圖。
[0018]圖2是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置右視圖。
[0019]圖3是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置電子線路原理框圖。
[0020]圖4是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置整流濾波單元電子線路原理圖。
[0021]圖5是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置監(jiān)測(cè)單元電子線路原理圖。
[0022]圖6是用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置控制單元電子線路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]參照附圖1?6，用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)具有外殼2，外殼2前部有狀態(tài)指示燈1、外殼2底部有220V AC電源接口 3 ;外殼2內(nèi)裝有包括有電子線路的電子線路板，。
[0025]用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置電子線路包括整流濾波單元、監(jiān)測(cè)單元、控制單元、電源部分及交流電容組。
[0026]整流濾波單元由過壓保護(hù)電路、整流濾波電路組成。
[0027]監(jiān)測(cè)單元由電阻分壓電路、電壓比較器電路、電壓基準(zhǔn)源組成。
[0028]控制單元由繼電器、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及狀態(tài)指示燈組成。
[0029]交流電容組是由大容量的交流電容器組成。
[0030]電源部分由開關(guān)電源模塊組成。
[0031]自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1，壓敏電阻RZ1，電感LI構(gòu)成過壓保護(hù)電路，二極管Vl?V4及電容E3構(gòu)成整流濾波電路。
[0032]電阻Rl?R4、R7、R12，三接管N2構(gòu)成電阻分壓電路，電阻R8，穩(wěn)壓管U2構(gòu)成電壓基準(zhǔn)源，比較器Ul (可采用德州儀器LM393)。外部輸入220V AC電壓經(jīng)二極管Vl?V4及電容E3構(gòu)成整流濾波電路，轉(zhuǎn)換為直流高壓，經(jīng)電阻電阻Rl?R4、R7、Rl2分壓電路分壓后，輸入電壓比較器Ul與電阻R8，穩(wěn)壓管U2構(gòu)成電壓基準(zhǔn)源比較。當(dāng)輸入電壓超過基準(zhǔn)電壓，比較器Ul輸出高電平，驅(qū)動(dòng)三極管NI，通過三極管NI驅(qū)動(dòng)繼電器JQl，投切交流電容組E3 ;同時(shí)，比較器Ul輸出高電平使三極管N2導(dǎo)通 '，使電阻R12電路，降低電阻分壓電路的分壓比例，提高了動(dòng)作閾值，避免控制單元頻繁動(dòng)作。三極管N2可用場(chǎng)效應(yīng)管代替。
[0033]電阻R6、R10，二極管V5構(gòu)成繼電器驅(qū)動(dòng)電路；電阻R23，發(fā)光二極管VDl構(gòu)成狀態(tài)指示電路；磁珠Z2，電阻R9組成電容放電回路，繼電器JQl (可采用歐姆龍G5Q-1);交流電容組E3。
[0034]電源部分由開關(guān)電源模塊組成，給監(jiān)測(cè)單元及控制單元供電。
[0035]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶側(cè)低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，具有外殼，外殼前部有指示燈，外殼的底部有220V AC電源接口，外殼內(nèi)裝有包括有電子線路的電子線路板，其特征在于:所述電子線路包括整流濾波單元、監(jiān)測(cè)單元、控制單元、電源部分及交流電容組；所述整流濾波單元由過壓保護(hù)電路、整流濾波電路組成；所述監(jiān)測(cè)單元由電阻分壓電路、電壓比較器電路、電壓基準(zhǔn)源組成；所述控制單元由繼電器、繼電器驅(qū)動(dòng)電路及狀態(tài)指示燈組成；所述電源部分由開關(guān)電源模塊組成；所述交流電容組是由大容量的交流電容器組成； 外部輸入電壓經(jīng)整流濾波單元，轉(zhuǎn)換為直流高壓，經(jīng)電阻分壓電路分壓后，輸入電壓比較器電路與電壓基準(zhǔn)源比較；當(dāng)輸入電壓超過基準(zhǔn)電壓，電壓比較器電路輸出有效電平，驅(qū)動(dòng)控制單元，投切交流電容組；同時(shí)，監(jiān)測(cè)單元通過三極管或者場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)節(jié)分壓電阻，改變電阻分壓電路的分壓比例，避免控制單元頻繁動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203787965SQ201420103613
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】周秉仁, 李寶亮, 吳維寧, 殷久龍, 范志剛, 吳明, 孫洪雷 申請(qǐng)人:江蘇通馳自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司