一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，包括智能补偿控制系统和智能移动终端，所述智能补偿控制系统包括控制芯片、计量芯片、电压过零检测模块、电流过零检测模块、电容投切单元、信号收发器一以及RS485通讯模块，且所述电容投切单元包括驱动电路、MOSFET桥式电路、永磁同步真空开关、分合闸控制器以及储能电容模块。该三相电机无功功率智能补偿远程监控系统采用智能补偿控制系统切投电容器的方式可靠，控制准确性高；其次，通过智能补偿控制系统中控制芯片、信号收发器一、RS485通讯模块以及智能移动终端中的信号收发器二、控制器、报警模块、A/D转换器和显示模块的配合，可使该系统具有可远程监控的效果。
【专利说明】
一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及远程监控系统技术领域，具体为一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统。
【背景技术】
[0002]目前，在电网中的大部分电气设备都是属于感性的负载，比如异步电机、变压器等，它们在运行过程中消耗有功功率的同时，还要从电网中吸收无功功率，吸收的无功功率会导致电路中的电流增加，造成电能不必要的浪费，降低了功率因数和电压质量。
[0003]然而，将并联电容器装置安装在电网中就可减少无功功率的流动，从而降低了输电线路因为额外输送无功功率而造成的输电损耗。
[0004]传统的一些智能补偿控制系统采用继电器控制的切投电容器方式不可靠，控制准确性不高，而且不具有可远程监控的效果。为此，我们提出一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，包括智能补偿控制系统和智能移动终端，所述智能补偿控制系统包括控制芯片、计量芯片、电压过零检测模块、电流过零检测模块、电容投切单元、信号收发器一以及RS485通讯模块，且所述电容投切单元包括驱动电路、MOSFET桥式电路、永磁同步真空开关、分合闸控制器以及储能电容模块。
[0007]所述智能移动终端包括PLC控制器、信号收发器二、报警模块、A/D转换器、显示模块以及存储t旲块。
[0008]所述控制芯片以及电容投切单元中储能电容模块的输入端均与电源模块的输出端连接。
[0009]所述控制芯片通过SPI通信与计量芯片双向连接，所述计量芯片的两个输入端分别与电压互感器以及电流互感器的输出端连接，所述控制芯片的三个输入端分别与电压过零检测模块、电流过零检测模块以及温度测量芯片的输出端连接。
[0010]所述控制芯片的输出端与电容投切单元中的驱动电路输入端连接，所述驱动电路的输出端通过MOSFET桥式电路与永磁同步真空开关的输入端连接，所述永磁同步真空开关的输出端通过分合闸控制器与储能电容模块的输入端连接。
[0011]所述智能补偿控制系统中的控制芯片与信号收发器一双向连接，所述信号收发器一通过RS485通讯模块与智能移动终端中信号收发器二双向连接，所述信号收发器二与PLC控制器双向连接，所述PLC控制器的其中一个输出端与报警模块的输入端连接，所述PLC控制器的另一个输出端通过A/D转换器与显示模块的输入端连接，所述PLC控制器还与存储模块双向连接。
[0012]优选的，所述控制芯片为AVR单片机ATmegal28。
[0013]优选的，所述计量芯片为三相电能专用计量芯片ATT7022A。
[0014]优选的，所述智能移动终端为手机或者电脑其中的一种。
[0015]优选的，所述报警模块为蜂鸣报警器。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，通过智能补偿控制系统中的各种电压电流检测模块，对系统的信号进行精确检测后，在进行自动控制，采用智能补偿控制系统切投电容器的方式可靠，控制准确性高；其次，通过智能补偿控制系统中控制芯片、信号收发器一、RS485通讯模块以及智能移动终端中的信号收发器二、控制器、报警模块、A/D转换器和显示模块的配合，可使该系统具有可远程监控的效果。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型系统原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案:一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，包括智能补偿控制系统和智能移动终端，智能移动终端为手机或者电脑其中的一种，智能补偿控制系统包括控制芯片、计量芯片、电压过零检测模块、电流过零检测模块、电容投切单元、信号收发器一以及RS485通讯模块，且电容投切单元包括驱动电路、MOSFET桥式电路、永磁同步真空开关、分合闸控制器以及储能电容模块。
[0020]控制芯片为AVR单片机ATmegal28，计量芯片为三相电能专用计量芯片ATT7022A。
[0021]智能移动终端包括PLC控制器、信号收发器二、报警模块、A/D转换器、显示模块以及存储模块。
[0022 ]控制芯片以及电容投切单元中储能电容模块的输入端均与电源模块的输出端连接;本实用新型中的电源模块可为蓄电池，该电源模块主要为控制芯片以及储能电容模块执行电力供应的工作。
[0023]控制芯片通过SPI通信与计量芯片双向连接，计量芯片的两个输入端分别与电压互感器以及电流互感器的输出端连接，控制芯片的三个输入端分别与电压过零检测模块、电流过零检测模块以及温度测量芯片的输出端连接。
[0024]控制芯片的输出端与电容投切单元中的驱动电路输入端连接，驱动电路的输出端通过MOSFET桥式电路与永磁同步真空开关的输入端连接，永磁同步真空开关的输出端通过分合闸控制器与储能电容模块的输入端连接。
[0025]储能电容模块为并联电容器，且该储能电容模块即并联的适当容量的电容器安装在合适的位置，可进行投切补偿达到减少无功功率的流动，提高功率因数的目的，本质上，无功补偿就等效于提高功率因数。
[0026]智能补偿控制系统中的控制芯片与信号收发器一双向连接，信号收发器一通过RS485通讯模块与智能移动终端中信号收发器二双向连接，信号收发器二与PLC控制器双向连接，PLC控制器的其中一个输出端与报警模块的输入端连接，报警模块为蜂鸣报警器，PLC控制器的另一个输出端通过A/D转换器与显示模块的输入端连接，显示模块为二十寸的显示屏，PLC控制器还与存储模块双向连接，存储模块为常用型数据存储器。
[0027]本实用新型使用时，要对电网进行无功补偿，首先要准确地测量出电网运行的整体状况，这些包括电网中功率因数和谐波状况，有功、无功的功率，能量等参数。本实用新型中所介绍的无功补偿控制器是基于三相电能专用计量芯片ATT7022A来实现的，控制芯片为AVR单片机ATmegal28，和ATmegal6相比，它是AVR8位系列单片机的最高配置的一款单片机，并有53个可编程1口，在设计液晶显示和驱动电路上比较方便，同时它还具有可靠性高、精度高以及稳定性高的特点。该控制芯片能根据ATT7022A提供的的有功功率、无功功率、功率因数来分析判断是否进行无功补偿，自动投切电容器，实现配电网的自动无功补偿，提高输电效率。
[0028]在电容投切过程中，采用电压过零检测模块检测电网中的电压过零点，电路交流信号经过三相电流采集模块的变换，通过控制器调节PWM输入信号来实现控制驱动电路，从而控制MOSFET桥式电路导通占空比，从而控制永磁同步真空开关，永磁同步真空开关在电压过零点时，发出合闸指令，分合闸控制器进行动作，投入储能电容模块即并联电容器；同理，永磁同步真空开关在电流过零点时，发出分闸指令，分合闸控制器收到指令进行开关动作，将电容切除，从而对被控制的三相电机进行补偿。
[0029]其次，通过智能补偿控制系统中的控制芯片可接收温度测量芯片以及计量芯片所发射的数据信号，再通过智能补偿控制系统中信号收发器一、RS485通讯模块以及智能移动终端中的信号收发器二的配合，使得智能移动终端中的控制器接收数据信号，控制器可通过A/D转换器将接收的模拟信号转换为数字信号，再通过显示模块显示，同时，当智能补偿控制系统中用电器工作的过程中，温度过高时，移动智能终端中的控制器可自动控制报警模块进行报警，从而使该系统具有可远程监控的效果。
[0030]综上所述:该三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，通过智能补偿控制系统中的各种电压电流检测模块，对系统的信号进行精确检测后，在进行自动控制，采用智能补偿控制系统切投电容器的方式可靠，控制准确性高;其次，通过智能补偿控制系统中控制芯片、信号收发器一、RS485通讯模块以及智能移动终端中的信号收发器二、控制器、报警模块、A/D转换器和显示模块的配合，可使该系统具有可远程监控的效果。
[0031]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，包括智能补偿控制系统和智能移动终端，其特征在于:所述智能补偿控制系统包括控制芯片、计量芯片、电压过零检测模块、电流过零检测模块、电容投切单元、信号收发器一以及RS485通讯模块，且所述电容投切单元包括驱动电路、MOSFET桥式电路、永磁同步真空开关、分合闸控制器以及储能电容模块； 所述智能移动终端包括PLC控制器、信号收发器二、报警模块、A/D转换器、显示模块以及存储模块； 所述控制芯片以及电容投切单元中储能电容模块的输入端均与电源模块的输出端连接； 所述控制芯片通过SPI通信与计量芯片双向连接，所述计量芯片的两个输入端分别与电压互感器以及电流互感器的输出端连接，所述控制芯片的三个输入端分别与电压过零检测模块、电流过零检测模块以及温度测量芯片的输出端连接； 所述控制芯片的输出端与电容投切单元中的驱动电路输入端连接，所述驱动电路的输出端通过MOSFET桥式电路与永磁同步真空开关的输入端连接，所述永磁同步真空开关的输出端通过分合闸控制器与储能电容模块的输入端连接； 所述智能补偿控制系统中的控制芯片与信号收发器一双向连接，所述信号收发器一通过RS485通讯模块与智能移动终端中信号收发器二双向连接，所述信号收发器二与PLC控制器双向连接，所述PLC控制器的其中一个输出端与报警模块的输入端连接，所述PLC控制器的另一个输出端通过A/D转换器与显示模块的输入端连接，所述PLC控制器还与存储模块双向连接。2.根据权利要求1所述的一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，其特征在于:所述控制芯片为AVR单片机ATmegal 28。3.根据权利要求1所述的一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，其特征在于:所述计量芯片为三相电能专用计量芯片ATT7022A。4.根据权利要求1所述的一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，其特征在于:所述智能移动终端为手机或者电脑其中的一种。5.根据权利要求1所述的一种三相电机无功功率智能补偿远程监控系统，其特征在于:所述报警模块为蜂鸣报警器。
【文档编号】H02P23/26GK205622564SQ201620299519
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】王术秋
【申请人】天津掌付科技有限公司