专利名称：交流电负载电压补偿器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交流电(三相或单相)负载电压补偿器，特别适用于现有煤矿井下使用。
为了满足用户用电电压需要，传统的方法一般采用变压器，调压器、稳压器等调压器来调整负载端电压，但调压操作不便、功耗大、一般都不能跟随电网电压变化对负载端自动调压。
现有技术CN2064132U三相有载自动调压器等虽能三相有载自动调压，但不能用于单相交流电，且价格昂贵，结构复杂、难维修，功耗大等不足之外，不能满足煤矿井下使用。
本发明目的，是针对现有煤矿井下低压线路长，原有的导线过细，超负载运行等情况，提供一种结构简单、功耗小、能够跟随电网电压变化对负载端进行自动调压，不仅可用于三相交流电，而且还适用于单相交流电网负载端的动调压。
本发明目的是通过如下技术方案实现的。
图1本实用新型工作方框图；图2三相电压补偿装置连接图；图3单相电压补偿装置示意图；图4一次线圈匝数与电网电压、一次电流关系图；图5控制装置连接图。
以下结合附图详细描述工作过程和结构特征一种交流电负载电压补偿器，主要包括控制装置(1)、电压补偿装置(2)等，其特征在于每相交流电设有一个电压补偿装置(2)、电压补偿装置(2)由一次线圈(3)、二次线圈(4)及铁芯(5)组成(如图2)，各相一次线圈(3)和二次线圈(4)均分别绕在三柱铁芯的同一个铁芯柱上，构成补偿磁路和主磁路，一次线圈(3)设有若干个抽头，其始端分别与交流接触器的常开触点连接，由控制装置(1)控制交流接触器的常开触点闭合，使电压补偿装置(2)与交流电网电源接通，其各相一次线圈(3)的末端互相连接。各相二次线圈(4)的始端直接与交流电网电源连接，其末端分别与电流传感器连接。
电压补偿装置(2)的一次线圈(3)根据电网电压可能变化状态，设有m个抽头，分别构成一次线圈L1－m＋1、L2－m＋1、……Lm－m＋1，其始端1及m个抽头分别与控制装置(1)的各相交流接触器的常开触点1、2、3、……m连接，各相一次线圈(3)的末端m＋1互相连接。
控制装置(1)设有自动控制和人工手控装置，以自动控制装置为主，人工手控装置为副。
控制装置(1)的自动控制装置由电压信号变压器、两级电压继电器、两级中间继电器及交流接触器等组成。
控制装置(1)的人工手控装置，是用多档互锁连动琴键开关直接控制交流接触器工作。
以下结合附图和实施例描述本实用新型的控制装置(1)和电压补偿装置(2)的工作过程；实施例设电网电源电压可能变化范围为400－320伏，控制装置(1)设计为三个电压程控回路——第一电压程控回路(控制电压范围为360－380伏)，第二电压程控回路(控制电压范围为340－360伏，第三电压程控回路(控制电压范围为340－320伏。
根据电网电压可能变化的三种工作状态，则各相电压补偿装置(2)的一次线圈(3)设计为二个抽头，抽头2、3分别构成一次线圈L1－4、L2－4、L3－4、L1－4＝135匝、L2－4＝80匝、L3－4＝70匝。其始端1、2、3分别与控制装置(1)的交流接触器的常开触点1、2、3连接，其各相一次线圈(3)末端4互相连接。各相电压补偿装置(2)的二次线圈(4)，其始端5分别直接与各相交流电网电源连接，其末端6与电流传感器连接。铁芯(5)采用一个三柱铁芯，各相电压补偿装置的一次线圈(3)和二次线圈(4)都绕在同一铁芯柱上，一次线圈(3)构成补偿磁路，二次线圈(4)构成主磁路。
当控制装置(1)的开关(11)、(12)闭合时，控制装置(1)处于自动控制状态(如图5)。
当电网电源电压为320－340伏(或340－360伏或360－380伏)变化时，电压信号变压器(13)发出信号，使第三(或第二或第一)电压程控回路工作，电压继电器(15)［或(20或(25)］触点闭合，通过中间继电器(17)［或(22)或(27)］的常闭点，输入到中间继电器(18)［或(23)或(28)］通过触点1使交流接触器(19)的触点3工(或2或1)闭合，使各相电压补偿装置(2)的一次线圈L3－4(或L2－4或L1－4)与电网电源接通，为使交流接触器(19)［或(24)或(29)］触点3(或2或1)闭合可靠，中间继电器(18)［或(23)或(28)］通过触点2，经过中间继电器(17)［或(22)或(27)］使中间继电器(18)［或(23)或(28)］得到自保；中间继电器(18)［或(23)或(28)］又通过触点3，将电压信号变压器(13)次级端127伏电源输入到电压继电器(16)［或(21)或(26)］等待工作；当电网电源电压高于340伏(或360伏或380伏)时，则电压信号变压器(13)次级端电压高于127伏，使电压继电器(16)［或(21)或(26)］闭合，输到中间继电器(17)［或(22)或(27)］常闭点断开，中间继电器(18)［或(23)或(28)］失去自保而停止工作，则交流接触器(19)［或(24)或(29)］触点3(或触点2或触点1)断开，各相电压补偿装置(2)停止工作，即各相一次线圈L3－4(或L2－4或L1－4)断电；中间继电器(18)［或(23)或(28)］通过触点4打开，把第二(或第一或第三)电压程控回路电源断开。上面就是电压自动程控回路的控制过程。
本控制装置(1)还设有人工手控装置，当自控装置故障时，将开关(8)闭合，即控制装置处于手控等待状态。根据电网电源电压变化范围320－340伏，340－360伏，360－380伏，人工用手按下琴键开关(9)的键1(或键2或键3)使电网电源直接给各相交流接触器(19)［或(24)或(28)］供电，使各相交流接触器的触点3(或2或1)闭合，强制控制各相电压补偿装置工作。将开关(8)打开，断开电网电源，即手工控制电压补偿装置停止工作。
下面描述当电网电源电压变化时，各相电压补偿装置是怎样自动补偿负载端电压的工作原理如图2所示，各相电压补偿装置的二次线圈L5－6的电流I2是直接由电网电源供给，其一次线圈L3－4(或L2－4或L1－4)的电流I1是随电网电源电压变化，由控制装置(1)控制交流接触器(19)［或(24)或(29)］的触点3(或2或1)闭合，使一次线圈与电网电源接通产生一次电流I1。根据电磁感应原理，一次线圈上的电流I1由0变化到某一值，一次线圈上产生磁通φ1，磁通φ1作用于二次线圈L5－6的感应电动势e1＝dφ1／dt，感应电动势e1与L5－6的端电压U5－6方向相同，即与负载端电压U5－6叠加，从而实现电网电压变化使一次线圈电流变化产生的磁通φ1的感应电动势e1补偿了二次线圈L5－6上负载端输出电压，使输出端电压基本保持稳定，实现了交流电负载电压自动补偿的目的。根据实际测试(如图4)一次线圈匝数与电网电压及一次电流的关系。
下表是本实施例使用测试数据测试数据电网输出电压(伏)补偿器输出电压(伏)340400363400380400本实用新型可用于三相交流电源，也可用于单相交流电源，图3为单相电压补偿装置示意图。
本实施例控制装置(1)主要组成采用琴健开关(9)为三键互锁连动琴键开关，电压信号变压器(13)为BK－100，电压继电器(15)、(20)、(25)为DJ－122／160，电压继电器(16)、(21)、(26)为DJ－111／200，中间继电器(17)、(22)、(27)为DZ－52，中间继电器(18)、(23)、(28)为CI0－10，交流接触器(19)、(24)、(29)为CJ－40。
本实用新型用途广泛可用于三相交流电，也可用于单相交流电源，特别适用于煤矿井下低压线路长，原有的导线过细，超载运行等情况所造成的线路压降大，导致负载端电压低的困难，本交流电负载电压补偿器能够跟随电网电压变化自动对负载端电压进行补偿，实现负载端输出电压基本稳定。要比传统的变压器，调压器调压方便，要比CN2064132U三相有载自动调压器简单、功耗小，空载时本装置不加电等优点。本实用新型实施例已在煤矿运行4个月，使用可靠、性能稳定。
权利要求1.一种交流电负载电压补偿器，主要包括控制装置(1)、电压补偿装置(2)等，其特征在于每相交流电设有电压补偿装置(2)，电压补偿装置(2)由一次线圈(3)、二次线圈(4)及铁芯(5)组成，各相一次线圈(3)和二次线圈(4)均分别绕在三柱铁芯的同一个铁芯柱上，构成补偿磁路和主磁路，一次线圈(3)设有若干个抽头，其始端分别与交流接触器的常开接点连接，由控制装置(1)控制交流接触器的常开触点闭合，使各相电压补偿装置与交流电网电源接通，其各相一次线圈(3)的末端互相连接，二次线圈(4)的始端直接与交流电网电源连接，其末端分别与电流传感器连接。
2.根据权利要求1所述的交流电负载电压补偿器，其特征在于一次线圈(3)设有m个抽头，分别构成一次线圈L1－m＋1、L2－m＋1、……Lm－m＋1，其始端1及m个抽头分别与控制装置(1)的各相交流接触器的常开触点1、2、3……m连接，各相一次线圈(4)的末端m＋1互相连接。
3.根据权利要求1所述的交流电负载电压补偿器，其特征在于控制装置(1)设有自动控制装置和人工手控装置。
4.根据权利要求1、3所述的交流电负载电压补偿器，其特征在于控制装置(1)的自动控制装置由电压信号变压器、两级电压继电器、两级中间继电器及交流接触器等组成。
5.根据权利要求1、3所述的交流电负载自动调压器，其特征在于控制装置(1)的人工手控装置，是用多档互锁连动琴键开关直接控制交流接触器工作。
专利摘要一种交流电负载电压补偿器，能跟随电网电压变化对负载端自动调压，用于三相或单相交流电。设有控制和电压补偿装置，电压补偿装置是由一次线圈和二次线圈及铁芯组成，一次和二次线圈均绕在三柱铁芯的同一柱上，一次线圈设有若干抽头，分别与交流接触器相连，末端互相连接。二次线圈的始端与电网电源相连，末端与电流传感器连接。当电网电压下降时电压变压器输出信号，控制装置控制交流接触器闭合，电压补偿装置使输出端为稳定电压。
文档编号G05F1/14GK2099335SQ9122320
公开日1992年3月18日 申请日期1991年8月13日 优先权日1991年8月13日
发明者霍庆林, 霍军峰 申请人:霍庆林