智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種智能型電壓無級調(diào)節(jié)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民用電需求量逐日攀升，也導(dǎo)致城鄉(xiāng)用電負荷不斷增加，電力負荷缺口日益嚴重。特別是山區(qū)居民，由于輸電線程遠，市電經(jīng)過長途運輸損耗，山區(qū)居民用電質(zhì)量達不到要求，給生活帶來了不便。傳統(tǒng)的無功補償技術(shù)也很難解決這個問題，它不但不能有效提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)、降低系統(tǒng)線損，反而變成主要故障源，嚴重時還會發(fā)生火災(zāi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種能無級平穩(wěn)地調(diào)節(jié)電壓，大大提升電壓調(diào)節(jié)精準度，安全穩(wěn)定的智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)方法。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種不僅結(jié)構(gòu)簡單，能無級平穩(wěn)地調(diào)節(jié)電壓，大大提升電壓調(diào)節(jié)精準度，安全穩(wěn)定的智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)裝置。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的:一種智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)方法，其特征在于，它是在主變壓器回路中，由智能電路控制系統(tǒng)連接控制調(diào)壓變壓器，經(jīng)補償變壓器進行補償電壓的傳遞，為低壓電網(wǎng)提供無功補償；
[0006]調(diào)壓變壓器由電機控制其碳刷的移動來改變線圈匝數(shù)以實現(xiàn)無級電壓調(diào)節(jié)；[0007 ]智能電路控制系統(tǒng)通過建立基準電路和電壓采樣電路，利用電壓采樣電路實時獲取當(dāng)前電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，并以此來控制補償變壓器的電機轉(zhuǎn)動的幅度和時間實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)功能。
[0008]作為上述方案的進一步說明，所述電壓采樣電路采用電壓互感器和電流互感器，實時獲取當(dāng)前線路電壓值；由智能電路控制系統(tǒng)的單片機控制實時將電壓采樣電路獲取的電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，并控制電機轉(zhuǎn)動的幅度和時間實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)功會泛。
[0009]進一步地，補償變壓器的補償電壓的大小和方向根據(jù)調(diào)壓變壓器的碳刷的移動改變，補償電壓和輸入端提供的電壓進行矢量疊加，使輸出電壓穩(wěn)定在智能電路控制系統(tǒng)設(shè)定的設(shè)置點上；當(dāng)輸入電壓U1大于U0，那么，輸入電壓與輸出電壓其等式關(guān)系為:υθ = υ?-ΛU，也就是補償電壓Λυ的方向要與U1的方向相反;相反，當(dāng)輸入電壓U1小于U0，那么，輸入電壓與輸出電壓其等式關(guān)系為:U0=U1+AU，也就是補償電壓Λυ的方向要與U1的方向相同。
[0010]—種智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，它包括箱體和在主變壓器回路中設(shè)置的調(diào)壓變壓器、補償變壓器和智能電路控制系統(tǒng)，調(diào)壓變壓器、補償變壓器分別與智能電路控制系統(tǒng)連接，
[0011]調(diào)壓變壓器采用接觸式碳刷線圈結(jié)構(gòu)，包括電機、滑臂、碳刷、鐵芯和繞設(shè)于鐵芯上的線圈，電機連接帶動滑臂，碳刷固定在滑臂上并與線圈滑動接觸；
[0012]補償變壓器通過穩(wěn)壓器串聯(lián)在主變壓器回路中實現(xiàn)電壓補償調(diào)節(jié)功能；
[0013 ]智能電路控制系統(tǒng)包括取樣電路、基準電路、主控CPU，主控CPU連接取樣電路、基準電路、無功補償控制器，無功補償控制器與主控CPU連接，主控CPU實時將采樣電路獲取的電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，控制調(diào)壓變壓器和無功補償控制器，對低壓電網(wǎng)提供無功補償。
[0014]進一步地，電壓采樣電路使用電壓互感器和電流互感器，實時獲取當(dāng)前線路電壓值。
[0015]進一步地，所述電機連接控制碳刷的移動來改變輸出線圈匝數(shù)，來實現(xiàn)無級電壓調(diào)節(jié)功能，碳刷移動過程中始終保持與線圈接觸，碳刷移動中保持接觸至少兩匝線圈。
[0016]優(yōu)選地，所述主控CPU采用單片機。
[0017]本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達到的有益效果是:
[0018]1、本發(fā)明采用單片機控制技術(shù)，實時將采樣電路獲取的電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，并以此來控制電機轉(zhuǎn)動的幅度和時間實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)功能，有效解決傳統(tǒng)無功補償裝置電壓調(diào)節(jié)盲區(qū)，提高偏遠山區(qū)用電質(zhì)量。
[0019]2、本發(fā)明增加電壓調(diào)節(jié)范圍和實現(xiàn)智能電壓無級平滑調(diào)節(jié)。
[0020]3、設(shè)備體積小成本低，安裝方便。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的調(diào)壓變壓器的電路原理圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的調(diào)壓變壓器的電路原理圖；
[0023]圖3為調(diào)壓變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的電路原理圖。
[0025]附圖標記說明:1、調(diào)壓變壓器1-1、電機1-2、滑臂1-3、碳刷 1-4、線圈
2、補償變壓器3、智能電路控制系統(tǒng)3-1、取樣電路3-2、基準電路3-3、主控CPU 3-
4、無功補償控制器。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明是一種智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)方法，它是在主變壓器回路中，由智能電路控制系統(tǒng)連接控制調(diào)壓變壓器，經(jīng)補償變壓器進行補償電壓的傳遞，為低壓電網(wǎng)提供無功補償;調(diào)壓變壓器由電機控制其碳刷的移動來改變線圈匝數(shù)以實現(xiàn)無級電壓調(diào)節(jié)；智能電路控制系統(tǒng)通過建立基準電路和電壓采樣電路，利用電壓采樣電路實時獲取當(dāng)前電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，并以此來控制補償變壓器的電機轉(zhuǎn)動的幅度和時間實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)功能。其中，電壓采樣電路采用電壓互感器和電流互感器，實時獲取當(dāng)前線路電壓值；由智能電路控制系統(tǒng)的單片機控制實時將電壓采樣電路獲取的電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，并控制電機轉(zhuǎn)動的幅度和時間實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)功能。
[0027]進一步地，補償變壓器的補償電壓的大小和方向根據(jù)調(diào)壓變壓器的碳刷的移動改變，補償電壓和輸入端提供的電壓進行矢量疊加，使輸出電壓穩(wěn)定在智能電路控制系統(tǒng)設(shè)定的設(shè)置點上；當(dāng)輸入電壓U1大于U0，那么，輸入電壓與輸出電壓其等式關(guān)系為:υθ = υ?_ΛU，也就是補償電壓Λυ的方向要與U1的方向相反;相反，當(dāng)輸入電壓U1小于U0，那么，輸入電壓與輸出電壓其等式關(guān)系為:U0=U1+AU，也就是補償電壓AU的方向要與U1的方向相同。
[0028]以下是與智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)方法對應(yīng)的智能電壓無級雙向調(diào)節(jié)裝置，如圖4所示，它包括箱體及其內(nèi)設(shè)置的連接主變壓器的調(diào)壓變壓器1、補償變壓器2和智能電路控制系統(tǒng)3，調(diào)壓變壓器1、補償變壓器2分別與智能電路控制系統(tǒng)3連接，調(diào)壓變壓器1采用接觸式碳刷線圈結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示，包括電機1-1、滑臂1-2、碳刷1-3和繞設(shè)于鐵芯上的線圈1-4，電機連接帶動滑臂，碳刷固定在滑臂上并與線圈滑動接觸;補償變壓器2通過穩(wěn)壓器串聯(lián)在主變壓器回路中實現(xiàn)電壓補償調(diào)節(jié)功能；智能電路控制系統(tǒng)3包括取樣電路3-1、基準電路3-2、主控CPU3-3、無功補償控制器3-4，主控CPU3-1連接取樣電路3-2、基準電路3-3、無功補償控制器3-4，主控CPU實時將采樣電路獲取的電壓數(shù)據(jù)與基準電路的電壓數(shù)據(jù)作對比，控制調(diào)壓變壓器和無功補償控制器，對低壓電網(wǎng)提供無功補償。本實施例中，主控CPU采用單片機。
[0029]進一步地，所述電機連接控制碳刷的移動來改變輸出線圈匝數(shù)，來實現(xiàn)無級電壓調(diào)節(jié)功能，碳刷移動過程中始終保持與線圈接觸，碳刷移動中保持接觸至少兩匝線圈。
[0030]以下結(jié)合附圖及實施例，