基于多抽头电抗器的容性负载功率因数补偿电路

摘要

本发明涉及一种基于多抽头电抗器的容性负载功率因数补偿电路，包括负载电压电流信号处理电路、补偿控制与稳压电源电路，具体包括电压互感器VS1、电流互感器CS1、处理器IC1、驱动芯片IC2、稳压电源模块U0、A固态继电器U1、B固态继电器U2、C固态继电器U3、D固态继电器U4、E固态继电器U5、F固态继电器U6、G固态继电器U7、电抗器L1、基准管D1、上稳压管D2、下稳压管D3、负载电阻R1等。本发明利用基于多个过零型交流固态继电器与一只多抽头的补偿电抗器进行对电网无扰动的投切控制，以实现对功率因数的多级补偿控制，能满足多数容性负载对功率因数补偿控制的要求，该方法性价比高、通用性好、安全可靠。

主权项

基于多抽头电抗器的容性负载功率因数补偿电路，包括负载电压电流信号处理电路、补偿控制与稳压电源电路，其特征在于：负载电压电流信号处理电路包括电压互感器VS1、电流互感器CS1、容性负载PU1、负载电阻R1、偏压电阻R3、电压滤波电阻R4、电压滤波电容C1、上稳压管D2、偏流电阻R5、电流滤波电阻R6、电流滤波电容C2、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的另一端与处理器IC1的上A/D转换接口端ADC1端、偏压电阻R3的一端、上稳压管D2的阴极、电压滤波电容C1的一端连接，偏压电阻R3的另一端与基准电压端VZ端连接，电压滤波电容C1的另一端接地，上稳压管D2的阳极接地，容性负载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，容性负载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A2接地，电流互感器CS1的正输出端A1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的另一端与处理器IC1的下A/D转换接口端ADC2端、偏流电阻R5的一端、下稳压管D3的阴极、电流滤波电容C2的一端连接，偏流电阻R5的另一端与基准电压端VZ端连接，电流滤波电容C2的另一端接地，下稳压管D3的阳极接地；补偿控制与稳压电源电路包括处理器IC1、驱动芯片IC2、钟振U8、电抗器L1、A固态继电器U1、B固态继电器U2、C固态继电器U3、D固态继电器U4、E固态继电器U5、F固态继电器U6、G固态继电器U7、稳压电源模块U0、电源电容C0、稳压电阻R2、基准管D1，处理器IC1的电源端VCC端与稳压电源正端VCC端连接，处理器IC1的地端GND端接地，处理器IC1的时钟端XT端与钟振U8的输出端OUT端连接，钟振U8的电源端+V端与稳压电源正端VCC端连接，钟振U8的地端GND端接地，处理器IC1的第1输出端O1端与驱动芯片IC2的第1通道输入端IN1端连接，处理器IC1的第2输出端O2端与驱动芯片IC2的第2通道输入端IN2端连接，处理器IC1的第3输出端O3端与驱动芯片IC2的第3通道输入端IN3端连接，处理器IC1的第4输出端O4端与驱动芯片IC2的第4通道输入端IN4端连接，处理器IC1的第5输出端O5端与驱动芯片IC2的第5通道输入端IN5端连接，处理器IC1的第6输出端O6端与驱动芯片IC2的第6通道输入端IN6端连接，处理器IC1的第7输出端O7端与驱动芯片IC2的第7通道输入端IN7端连接，驱动芯片IC2的电源端VCC端与稳压电源正端VCC端连接，驱动芯片IC2的地端GND端接地，驱动芯片IC2的第1输出端OUT1端与A固态继电器U1的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第2输出端OUT2端与B固态继电器U2的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第3输出端OUT3端与C固态继电器U3的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第4输出端OUT4端与D固态继电器U4的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第5输出端OUT5端与E固态继电器U5的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第6输出端OUT6端与F固态继电器U6的负输入端‑IN端连接，驱动芯片IC2的第7输出端OUT7端与G固态继电器U7的负输入端‑IN端连接，A固态继电器U1的正输入端+IN端、B固态继电器U2的正输入端+IN端、C固态继电器U3的正输入端+IN端、D固态继电器U4的正输入端+IN端、E固态继电器U5的正输入端+IN端、F固态继电器U6的正输入端+IN端、G固态继电器U7的正输入端+IN端均与稳压电源正端VCC端连接，A固态继电器U1的第1交流端AC1端、B固态继电器U2的第1交流端AC1端、C固态继电器U3的第1交流端AC1端、D固态继电器U4的第1交流端AC1端、E固态继电器U5的第1交流端AC1端、F固态继电器U6的第1交流端AC1端、G固态继电器U7的第1交流端AC1端均与电网相电压端L端连接，A固态继电器U1的第2交流端AC2端与电抗器L1的第1抽头端1端连接，B固态继电器U2的第2交流端AC2端与电抗器L1的第2抽头端2端连接，C固态继电器U3的第2交流端AC2端与电抗器L1的第3抽头端3端连接，D固态继电器U4的第2交流端AC2端与电抗器L1的第4抽头端4端连接，E固态继电器U5的第2交流端AC2端与电抗器L1的第5抽头端5端连接，F固态继电器U6的第2交流端AC2端与电抗器L1的第6抽头端6端连接，G固态继电器U7的第2交流端AC2端与电抗器L1的第7抽头端7端连接，电抗器L1的0抽头端0端与电网零线端N端连接；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。