专利名称:功率因数自动控制器的制作方法
本实用新型属于供电或配电电路装置。
功率因数自动控制器由功率因数检测电路、延时电路、步进继电器电路组成。功率因数检测电路是控制器中关键电路。目前已有控制器，大都采用相敏放大电路与触发器或反相器组成检测电路。这一类控制器灵敏度较低，电流信号回路损耗较大、控制精度受负荷、电压、温度变化影响，产生较大检测、控制误差。
本实用新型的目的，为克服已有技术存在缺点，设计出灵敏度高，控制精度高、温度特性好的功率因数自动控制器。
本控制器最大特点为检测电路采用信号整形电路、脉冲宽度鉴别电路。信号整形电路为2个晶体管过零触发式方波形成器，具有良好的开关特性及极高的灵敏度。分别可使电压及微弱的电流信号转变为标准的方波。脉冲宽度鉴别电路包括鉴别配电电路功率因数是否等于或低于低限的极性连续积分式比相电路与鉴别是否等于或高于高限的同极性积分式比相电路。前者由与非门、充电式延时电路、脉冲展宽电路组成。后者由禁止门、充电式延时电路、脉冲展宽电路组成。
附图为本实用新型的电路原理图。说明如下1、BG1～BG2及BG6～BG1分别为电流、电压整形电路。无输入信号时BG1、BG6输出低电位，BG2、BG7输出高电位。有信号输入时，信号正半波期间BG1、BG6输出高电位，BG2、BG7输出低电位。
2、低限功率因数鉴别电路。
(1)、D5D6、BG3为与非门。其输入端分别与BG2、BG7集电极相联。电压、电流信号为正半波时，与非门输出脉冲。该脉冲宽度与两信号波形正半波的连续时间，即极性连续时间相同。本控制器电压信号取Uac、电流信号取ib。因此，积性连续时间t＝(270＋φ)118ms。若COSφ由滞相1～0变化，极性连续时间t为15～20ms。因此，通过鉴别脉冲宽度可实现鉴别功率因数是否下降到低限。
(2)、R10、R11、C1、D8为充电式延时电路。该电路由前一级与非门控制。苦输入脉冲宽度即极性连续时间等于或大于时间电路定值时D8击穿，使BG4导通。若极性连续时间小于时间电路定值时D8不能击穿。
(3)、BG4～BG5为脉冲展宽电路。BG4由截变通时，BG5立刻输出脉冲。该脉冲宽度由于R13、C2的作用进行了展宽。苦配电系统功率因数等于或低于低限整定值时，D8将每周期击穿一次，而BG4由截变通一次，由于展宽作用BG5将输出持续的脉冲。该持续时间等于系统低功率因数持续时间。
3、高限功率因数鉴别电路。
(1)、D14、BG8、D15为禁止门。其输入端分别与BG6、BG2集电极相联，若电压、电流信号同时为正极性时输出脉冲。该脉冲宽度即同极性时间等于t＝(90－φ)118ms。
因此，若功率因数COSφ由滞相0～1变化，相应同极性时间t为0～5ms。因此，通过鉴别脉冲宽度，可实现鉴别功率因数是否上升到高限。
(2)、R24、R25、C3、D16为延时电路。
(3)、BG9～BG10为脉冲展宽电路。
当配电电路功率因数等于或高于高限整定值时BG10将输出持续脉冲。
4、D18、D20及D19、D21为或门电路，控制由R34、C5、BG11组成的长延时电路。若比相电路输出脉冲持续时间等于或大于长延时电路定值，BG11输出窄脉冲。
5、D22、D23、BG12及D26、D27、BG13为与非门。它受比相电路、长延时电路控制。若任一比相电路与长延时电路输出同时为高电位时BG12或BG13由截变通。其导通时间等于BG11窄脉冲宽度，约几十毫秒。
6、J1－J8为步进继电器电路。每当BG12导通一次，继电器J1、J3J5、J7将按J1－J3－J5－J7步进程序投入，且同步投入J2－J4－J6－J8。每当BG13导通一次，继电器J2、J4、J6、J8将按J2－J4－J6－J8步进程序，且同步启动J1－J3－J5－J7。由于J2、J4、J6、J8去控制配套补偿电容器开关，配电电路功率因数的补偿将得到自动控制。
7、D35～D38、JW为稳压电源。具有过压及短路保护功能。
8、D39～D42为整流电源，供继电器工作电源。
9、B为电源变压器。
10、R0为电流信号取样电阻，接入现场电流互感器二次回路中。因R0可取0.5Ω以下，可与其他电流表公用一只电流互感器，既方便用户户，又不影响测量。
发明人曾做一实施例，经测试及试验(1)、灵敏度高，电流信号电平≤0.02V。
(2)、控制精度高。负荷由空载变化到满载，控制定值误差＜0.8％(3)、与同类产品相比，电流互感器回路有50％～75％节能效果。
(4)、温度特性好。温度由＋40℃－－20℃之间变化时检误差＜3％。
(5)、抗干扰性能好。当信号中含有10％三次谐波时不产生检测误差。
(6)、调试比同类产品简单，现场使用方便。
(7)成本本略低于或接近同类产品。
权利要求
1.一种用于供电或配电电路的功率因数自动控制器，由功率因数检测电路、延时电路、步进继电器电路组成，其特征在于该检测电路采用信号整形电路、脉冲宽度鉴别电路。
2.如权利要求
1中所述的功率因数自动控制器，其特征在于所说的信号整形电路是两个晶体管过零触发式方波形成器。
3.如权利要求
1所述的功率因数自动控制器，其特征在于所说的脉冲宽度鉴别电路为与非门、充电式延时电路、脉冲展宽电路组成的极性连续积分式比相电路。
4.如权利要求
1中所述的功率因数自动控制器，其特征在于所说的脉冲宽度鉴别电路为禁止门、充电式延时电路、脉冲展宽电路组成的同级性积分式比相电路。
专利摘要
本实用新型涉及一种供电或配电电路装置，其功率因数检测电路由分别对电压及微弱电流信号整形的过零触发式方波形成器与鉴别配电电路功率因数是否等于或低于低限定值的极性连续积分式比相电路和鉴别是否等于或高于高限定值的同极性积分式比相电路组成。故控制器检测灵敏、控制准确，性能指标几乎不受负荷、电压、温度变化影响，电流信号回路有明显节能效果。
文档编号G05F1/70GK85201353SQ85201353
公开日1986年6月11日 申请日期1985年4月22日
发明者禹成七, 朱奇, 王崇山, 王福生 申请人:禹成七, 朱奇, 王崇山, 王福生导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan