[发明专利]一种异步电机电容自动内补偿控制装置

权利要求书

1.一种异步电机电容自动内补偿控制装置，其特征在于，包括定子绕组、交流电源、主电容器C01-C03、副电容器C04-C06、调节器、交流开关K1,

所述定子绕组包括三相主绕组Wa1、Wb1、Wc1和三相副绕组Wa2、Wb2、Wc2，Wa1首端与Wc2末端连接，连接点为A1，Wb1首端与Wa2末端连接，连接点为B1，Wc1首端与Wb2末端连接，连接点为C1，构成三个电势相量为V形的接线，主绕组Wa1、Wb1、Wc1的末端分别为连接点A2、B2、C2，副绕组Wa2、Wb2、Wc2的首端分别为连接点A3、B3、C3，一共引出A1、B1、C1、A2、B2、C2 、A3、B3、C3九个连接点并构成基本电路，

连接点A1、B1、C1通过交流开关K1分别与交流电源端A0、B0、C0连接，连接点A2与C3、B2与A3、B3与C2之间分别连接副电容器C04、C05、C06，

所述主电容器C01-C03与主绕组Wa1、Wb1、Wc1末端连接，所述调节器与副绕组Wa2、Wb2、Wc2首端连接，并用PWM控制对连接点A3、B3、C3进行电压及电流调节。

2.根据权利要求1所述的异步电机电容自动内补偿控制装置，其特征在于，所述定子主绕组连接点A2与C1、B2与A1、C2与B1之间分别连接主电容器C01、C02、C03，所述调节器包括三个单相调节器，主、副绕组连接点A1与A3、B1与B3、C1与C3之间分别连接一个单向调节器，所述单相调节器包括四只整流管D1-D4/D5-D8/D9-D12组成的单相整流桥和绝缘栅双极晶体管T1/T2/T3，单相整流桥的直流正输出端和直流负输出端分别与绝缘栅双极晶体管T1/T2/T3的C极和E极连接，同时单相整流桥直流正输出端和直流负输出端分别与整流管D13/D14/D15的阴极和阳极连接。

3.根据权利要求1所述的异步电机电容自动内补偿控制装置，其特征在于，所述定子主绕组连接点A2与C1、B2与A1、C2与B1之间分别连接主电容器C01、C02、C03,所述主副绕组的匝数比√3：1，副绕组的电压相量较同相主绕组超前30度电角度设置，所述调节器为三相调节器，所述三相调节器包括六只整流管D1-D6组成的三相整流桥和和绝缘栅双极晶体管T1，三相整流桥的三个交流输入端分别与定子副绕组的连接点A3、B3、C3连接，三相整流桥的直流正输出端和直流负输出端分别与绝缘栅双极晶体管T1的C极和E极连接，同时三相整流桥直流正输出端和直流负输出端分别与整流管D7的阴极和阳极连接，在调节器全导通状态，构成相三角组合电路。

4.根据权利要求1所述的异步电机电容自动内补偿控制装置，其特征在于，还包括转子绕组、交流开关K2和K3，

所述定子主绕组连接点A2、B2、C2分别连接主电容器C01、C02、C03，主电容器C01、C02、C03首尾相连，构成三角形接线，

所述调节器为三相调节器，所述三相调节器包括六只整流管D1-D6组成的三相整流桥和绝缘栅双极晶体管T1，三相整流桥的三个交流输入端分别与定子副绕组的连接点A3、B3、C3连接，三相整流桥的直流正输出端和直流负输出端分别与绝缘栅双极晶体管T1的C极和E极连接，同时三相整流桥直流正输出端和直流负输出端分别与整流管D7的阴极和阳极连接，

所述转子绕组包括三相绕组Wa3、Wb3、Wc3，三相绕组Wa3、Wb3、Wc3一端连接在一起，三相绕组Wa3、Wb3、Wc3另一端经过交流开关K2分别与定子主绕组连接点A3、B3、C3连接，同时又通过交流开关K3短接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的异步电机电容自动内补偿控制装置，其特征在于，所述主、副电容器的容量比例为5:1-5，两者的容量之和KVA与异步电机输入功率KW之比为2-4:5。

6.一种权利要求1所述的异步电机电容自动内补偿控制装置的调节器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，分别用单向变压器和电流互感器分别对异步电机的相电压与电流取样，

第二步，进行信号转换，将电压量与电流量分别转换成5-10V的电压相量，

第三步，进行相位比较，将电压量与电流量二者的相位差值转换成信号，在后者滞后前者90度至0度的相位变换中，逐渐降低比较信号，

第四步，进行逻辑运算，根据初始设定信号进行运算而给出直流值的信号，

第五步，脉宽调制，采用载波频率为5-15KHZ的三角形载波比较法，在两者的相位差较大时，调节器内的绝缘栅双极晶体管的导通宽度较大，反之，则较小，从而动态调节副绕组的电压值与副电容器的电容量，达到自动内补偿效果。