[发明专利]一种低成本无功补偿控制系统

权利要求书

1.一种低成本无功补偿控制系统，其特征在于：包括多个智能无功补偿装置和一个共用装置，所述共用装置包括开关电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量芯片、第一MCU、第一内部组网通讯电路、第一外部通讯电路，所述开关电源电路的输入端连接外部交流电源，开关电源电路的输出端通过RJ45接口和网络线输出直流工作电压为智能无功补偿装置的各个电路供电，所述电压采样电路和电流采样电路的输入端分别连接外部的三相交流电源，电压采样电路和电流采样电路的输出端分别连接计量芯片的输入端，计量芯片与第一 MCU连接，第一内部组网通讯电路和第一外部通讯电路分别与第一MCU连接，所述智能无功补偿装置包括稳压电路、第二MCU、继电器驱动电路、继电器状态检测与电容器电压过零检测反馈电路、电容电流采样电路、第二内部组网通讯电路、第二外部通讯电路，所述稳压电路的输入端连接开关电源电路的输出端，稳压电路的输出端输出直流工作电压为智能无功补偿装置各个电路供电，所述电容电流采样电路的输入端通过电流互感器采样电容器电流信号，电容电流采样电路的输出端连接第二MCU的输入端，所述第二MCU 的输出端连接继电器驱动电路的输入端控制继电器的动作，继电器状态检测与电容器电压过零检测反馈电路的信号端连接第二MCU的输入端，第二内部组网通讯电路和第二外部通讯电路分别与第二MCU连接，所述智能无功补偿装置通过第一内部组网通讯电路和第二内部组网通迅电路的连接实现与共用装置上的电流、电压、功率因数采样信号的通信；

所述电压采样电路包括电路连接一致的A相电压采样单元、B相电压采样单元、C相电压采样单元，所述A相电压采样单元包括电压互感器PT1、电阻R21、电阻R22、电阻R33、电阻R36、电容C32、电容C35，所述电压互感器PT1的原边的两端连接外部A相电源，电阻R21和电阻R22串联在电压互感器PT1 的原边上，所述电阻R33的一端和电容C32的一端分别连接电压互感器PT1的副边的一端，电阻R36的一端和电容C35的一端分别连接电压互感器PT1的副边的另一端，所述电阻R33的另一端、电容C32的另一端、电阻R36的另一端、电容C35的另一端共地连接，所述电压互感器 PT1的副边两端输出A相电压采样信号至计量芯片的输入端；

所述电流采样电路包括电路连接一致的A相电流采样单元、B相电流采样单元、C相电流采样单元，所述A相电流采样单元包括电流互感器CT1、电阻R27、电阻R30、电阻R39、电阻R42、电容C29、电容C38，所述电流互感器CT1的原边的两端连接外部A相电源，所述电流互感器CT1的副边的一端分别连接电阻R27的一端和电阻R30的一端，电流互感器CT1的副边的另一端分别连接电阻R39的一端和电阻R42的一端，所述电容C29的一端连接电阻R27的另一端，电容C38的一端连接电阻 R42的另一端，所述电阻R30的另一端、电阻R39的另一端、电容C29的另一端、电容C38的另一端均接地，所述电阻R27的另一端和电阻R42的另一端输出A相电流采样信号至计量芯片的输入端；

所述继电器状态检测与电容器电压过零检测反馈电路包括多组电路连接一致的继电器反馈单元，所述继电器反馈单元包括电阻R3、电阻R5、光电耦合器O2、光电耦合器O3，所述电阻R5的一端和光电耦合器O3的正极连接继电器，所述电阻R5的另一端分别连接光电耦合器O2的正极和光电耦合器O3的负极，光电耦合器O2的负极连接光电耦合器O3的正极，所述光电耦合器O2的发射极和光电耦合器O3的发射极均接地，光电耦合器O2的集电极和光电耦合器O3的集电极分别连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接高电平，所述电阻R3的一端输出继电器反馈信号至第二MCU的输入端；

所述电容电流采样电路包括多组电路连接一致的电容电流采样单元，所述电容电流采样单元包括电容器接口P10、肖特基二极管D7、电容C16、电容C17、电阻R27、电阻R28、电阻R32、电阻R34、运算放大器U5A，所述电容器接口P10连接外部电容器，所述肖特基二极管D7的两端分别连接电容器接口P10的两端，所述电容C16和电阻R32分别并联在肖特基二极管D7的两端，所述电阻 R32的一端连接电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端分别连接运算放大器U5A的反相输入端和电阻R34的一端，运算放大器U5A的同相输入端连接电容器接口P10的一端，所述运算放大器U5A的输出端分别连接电阻R28的一端和电阻R34的另一端，所述电阻R28的另一端连接电容C17的一端，电容C17的另一端接地，所述电阻R28的另一端输出电容采样信号至第二 MCU的输入端；

所述第一内部组网通讯电路、第一外部通讯电路、第二内部组网通讯电路、第二外部通讯电路均采用 RS485通讯。