[发明专利]电焊机专用无功补偿智能电容器

说明书

技术领域

本发明提供一种电焊机专用无功补偿智能电容器，属于电焊机补偿电容器领域。

背景技术

通常情况下，交流电焊机合上电源开关后，无论是否焊接，一次侧线圈总有电流通过，空载时功率因数只有0.2，使用时也只有0.4-0.5，线路损耗大，电能浪费严重。交流电焊机在使用中，负荷变化频繁，变化速度快，最短的带载时间不足1S，现有的无功补偿设备仅仅对一相电源上的功率进行检测并补偿，而电焊机的电源是接在两相电源之间的，使用的是线电压，无法准确计算设备的功率因数，从而无法准确的发出投切指令，还会经常给出错误的投切指令，致使出现越投功率因数越低的现象。了解电焊机共组特征的少数企业，采取一些简易的措施进行无功补偿，虽然也起到了一下效果，但是杯水车薪，解决不了根本问题。同时因为投切速度的原因，也无法根本意义上取得革命性的改变。

发明内容

本发明目的在于电焊机专用无功补偿智能电容器，可以对电焊机进行较好的无功补偿，可以根据电焊机无功缺额，对任何型号以及无功损耗程度的电焊机进行补偿。

本发明所述的电焊机专用无功补偿智能电容器，包括电焊机，设有电焊机智能电容器，电焊机智能电容器的电源输入端连接到电焊机的两个电源端，电焊机智能电容器的两个信号采集端分别通过电压互感器和电流互感器连接到电焊机的电源端。

所述的电焊机专用无功补偿智能电容器，电焊机智能电容器的两个电源端连接到电焊机的两个电源端，电焊机的两个电源端一般是接到两相电源之间，其使用的电压为线电压，同样将电焊机智能电容器也接到相应的两相电源之间，这样电焊机智能电容器内的电容器也接入到了该两相电源之间，并对该两相进行补偿，以A相和B相来举例，电容器的补偿电流为Is，由于容性电流超前容性电压90度，得到Is的相角，从向量图中可以看出Is的相角与Uc的相角重合，将Is对负荷电流叠加生成的电流Iab进行补偿，得到补偿后的电流Iab′，UAB与Iab′之间的相角定义为而在未补偿时UAB与Iab的相位差为由向量图可以看出，远远小于电焊机智能电容器的接入有效的改变了电焊机的功率因数，较好的对其进行了补偿，电焊机智能电容器内设多个不同等级的电容器，可以根据电焊机智能电容器中的两个信号采集端测得的电压及电流数值，计算出无功缺额，并根据无功缺额，自主选择相应的等级的电容器，通过投切装置进行投入，保证了各种型号的电焊机均可以使用。

所述的电焊机专用无功补偿智能电容器，电焊机智能电容器内设有电容器和投切元件，电容器通过投切元件连接到两相电源之间，设有过零比较电路，过零比较电路的两个输入端分别通过电流互感器与电压互感器连接到目标电焊机的一个电源输入端和投切元件与电源之间，过零比较电路的输出端连接到单片机I/O管脚，单片机的另一个I/O管脚连接到投切元件的输入端。当电焊机工作时，电流互感器和电压互感器可以将电焊机的电源的电流大小和电压高低转换为单片机可以接受的强度，并通过零比较电路转换为可识别的方波，供单片机的I/O管脚识别，并通过单片机自身带有的A/D转换模块转换为数字信号，供单片机识别并计算，单片机根据公式以及电流和电压强度计算出电焊机的无功缺额，并根据无功缺额根据公式换算出所需的电容器的容量，因电焊机智能电容器内设有多个电容器，且其投切元件信号接收端接入的单片机的I/O管脚以及所对应的电容器的容量信息在单片机中均有记载，单片机可选取容量最相近的一个电容器或多个电容器的组合，来通过所选择的电容器的投切元件对应的I/O管脚对所选择的电容器的投切元件发送高电平，使其导通，将电容器投入，进行补偿，这样避免了专业人员介入，避免了专业人员计算，单片机获得数据后，自动计算、比较、并选择电容器进行投入，来达到补偿的效果，并且可以适用于任何型号的电焊机，只要计算出无功缺额，即可根据缺额，选择电焊机需要的补偿的电容器，并且任何人均可进行安装操作，将电压互感器和电流互感器，以及投切元件的一端接到电焊机电源端即可，单片机可以自主完成投切，十分方便。

所述的电焊机专用无功补偿智能电容器，电容器通过投切元件接入的两相电源与目标电焊机的两个电源端所接入的两相电源相同。使电容器接入后与UAB垂直，并且与Iab叠加生成的Iab′，与UAB之间的相角非常小，使单片机有效的选择电容器，且电容器接于两项之间可以有效的进行补偿。