[实用新型]单相负载功率因数的有级补偿电路

说明书

技术领域

本实用新型属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种单相负载功率因数的有级补偿电路，适用于对交流感性负载自动进行功率因数补偿控制的应用场合，以提高供电、用电效能。

背景技术

交流用电负载大多为感性负载，电流相位滞后于电压相位，而供电、用电系统的功率因数是电能运行质量中的重要指标。目前，用于提高功率因数的常用的方案是：一是当监测到功率因数低到一定程度是，每相并联上一只用于补偿感性负载功率因数的补偿电容器；二是采用基于移相控制的晶闸管投切的补偿电容器，即：每各补偿电容器采用两只反并联逆阻型晶闸管或一只双向晶闸管进行相控方式的投切控制。现有方案的不足之处在于：一是单电容只能对一点实现较理想的补偿效果；二是移相投切式将对电网产生附加的谐波污染。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种单相负载功率因数的有级补偿电路。该电路集功率因数检测与有级组合式过零补偿控制方案于一体，采用基于两个过零型交流固态继电器对两只补偿电容器进行电网无扰动的组合切换，以实现对功率因数的三级补偿控制。

本实用新型包括稳压电源电路、相电压电流信号调理电路、补偿控制电路。

稳压电源电路包括稳压电源模块U0、电源电容C0、稳压电阻R2、基准管D1，稳压电源模块U0的相供电端L端与电网相电压端L端连接，稳压电源模块U0的零线端N端与电网零线端N端连接，稳压电源模块U0的输出电源端+V端与稳压电源正端VCC端、电源电容C0的一端、稳压电阻R2的一端连接，电源电容C0的另一端接地，稳压电阻R2的另一端与基准管D1的阴极、基准电压端VZ端连接，基准管D1的阳极接地；

相电压电流信号调理电路包括电压互感器VS1、电流互感器CS1、用电系统PU1、电压跟随器IC1、电流跟随器IC2、负载电阻R1、偏压电阻R3、电压滤波电阻R4、电压滤波电容C3、上稳压管D2、偏流电阻R5、电流滤波电阻R6、电流滤波电容C4、下稳压管D3，电压互感器VS1的相检测端L端与电网相电压端L端连接，电压互感器VS1的零线端N端与电网零线端N端连接，电压互感器VS1的正输出端OUT1端与电压滤波电阻R4的一端连接，电压互感器VS1的负输出端OUT2端接地，电压滤波电阻R4的另一端与电压跟随器IC1的正输入端+IN端、偏压电阻R3的一端、上稳压管D2的阴极、电压滤波电容C3的一端连接，偏压电阻R3的另一端与电压基准端VZ端连接，电压滤波电容C3的另一端接地，上稳压管D2的阳极接地，电压跟随器IC1的负输入端-IN端与电压跟随器IC1的输出端OUT端、处理器IC3的上A/D转换接口端ADC1端连接，电压跟随器IC1的正电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，电压跟随器IC1的负电源端-V端接地，用电系统PU1的相供电端L端经连线穿过电流互感器CS1的检测孔后与电网相电压端L端连接，用电系统PU1的零线端N端与电网零线端N端连接，电流互感器CS1的负输出端AC2接地，电流互感器CS1的正输出端AC1与负载电阻R1的一端、电流滤波电阻R6的一端连接，负载电阻R1的另一端接地，电流滤波电阻R6的另一端与电流跟随器IC2的正输入端+IN端、偏流电阻R5的一端、下稳压管D3的阴极、电流滤波电容C4的一端连接，偏流电阻R5的另一端与电压基准端VZ端连接，电流滤波电容C4的另一端接地，下稳压管D3的阳极接地，电流跟随器IC2的负输入端-IN端与电流跟随器IC2的输出端OUT端、处理器IC3的下A/D转换接口端ADC2端连接，电流跟随器IC2的正电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，电流跟随器IC2的负电源端-V端接地；