专利名称：农田水泵用电机电压补偿控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种农田水泵用电机电压补偿控制装置，属于农田水泵用电机技 术领域。
背景技术：
在农村电网以及供电偏远地区的用户终端，一台变压器经常要同时带动几十公里 供电范围内的300到400台农田水泵工作，如此大的负荷造成电网的供电质量很差。表现 为用电高峰期及农田水泵的集中抽水灌溉期，供电电压从400伏降到260 300伏，甚至 出现200伏左右的电压跌落，如此大的电压波动会导致控制农田水泵用电机的交流接触器 颤抖、触点拉弧、线圈冒烟烧毁及电机过流烧毁等故障，极易引发事故。在供电电压大幅跌 落的情况下，有的农户甚至取消接触器、热继电器和熔断器等保护设备，直接用刀闸把供电 电源引到农田水泵用电机的输入端，强制电机在50%额定电压的情况下运行，这种情况下， 电机的工作电流将达到额定电流的1.5倍，导致电机出力不够，转速下降，出水量明显减 少，同时加大了电网的线损耗，使供电处于崩溃危险状态。有的农户选用大容量自耦变压器自动调压式稳压器来调节供电电压，由于稳压器 需承受农田水泵用电机瞬间起动大电流的冲击，其容量需达到农田水泵用电机功率的数倍 以上，造成自身功耗大；同时由于所述稳压器的滑动触点频繁移动，触点间的弧光又会影响 稳压器的使用寿命，因此，这种方式不适宜大面积推广使用。为不拖延农田灌溉时机，还有的农户采取购置柴油发电机组的方式来解决农田水 泵的供电问题，这样造成农田灌溉的成本大幅增加。
发明内容本实用新型为了解决农村用电高峰期农田水泵用电机的供电问题，提供了一种农 田水泵用电机电压补偿控制装置。本实用新型包括第一断路器、第三接触器、热继电器和电机，第一断路器与电机 之间通过第三接触器和热继电器串联在一起，第一断路器的三相输出端连接第三接触器的 三相输入端，第三接触器的三相输出端连接热继电器的三相输入端，热继电器的三相输出 端连接电机的三相输入端；它还包括电流互感器、电流表、电压检测与控制单元、三相变压器、第一接触器和 第二接触器，第一断路器和热继电器之间的线路上并联有三相变压器、第一接触器和第二接触 器，第一断路器的三相输出端连接三相变压器的一次侧三相输入端，三相变压器的二次侧 三相输出端连接第二接触器的三相输入端，三相变压器的二次侧中心抽头连接第一接触器 的三相输入端，第二接触器的三相输出端和第一接触器的三相输出端对应连接后与热继电 器的三相输入端连接；第一断路器的三相输出端中的二相输出端之间连接电压检测与控制 单元；第一断路器与第三接触器之间的线路上设置有电流互感器和电流表，第一断路器输出端的三条线路中的一条线路上设置有电流互感器的一次侧，电流互感器的二次侧连接电流表。它还包括第二断路器、三相补偿电容器组和电压表，第二断路器的三相输入端连接热继电器的三相输出端，第二断路器的三相输出端 连接三相补偿电容器组，第二断路器的三相输出端中的二相输出端之间连接电压表。所述三相补偿电容器组由三个电容器组成，三个电容器采用角形连接，三相补偿 电容器组的三个角与第二断路器的三相输出端对应连接。本实用新型的优点是本实用新型具有如下优点1、本实用新型集农田水泵用电机的启动、保护、低电压升压及无功功率补偿于一 体，克服了使用自耦变压器自动调压式稳压器来调节电机供电电压的不足，保证了农田水 泵用电机在电网电压大幅跌落的情况下仍能安全可靠工作；2、三相补偿电容器组能够抬升电机的输入端电压，同时能将电机的功率因数提高 到0. 99以上，减少了线损耗；3、本实用新型采用的三相变压器的容量只需为电机容量的20%即可满足要求，其 自身的功率损耗不超过额定容量的0.3%，节能效果明显；4、本实用新型在农村大批量使用，能明显减少供电系统的线路损耗，降低供电系 统的线路压降。
图1是本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，本实施方式包括第一断路器QF、 第三接触器KM3、热继电器FR和电机M，第一断路器QF与电机M之间通过第三接触器KM3 和热继电器FR串联在一起，第一断路器QF的三相输出端连接第三接触器KM3的三相输入 端，第三接触器KM3的三相输出端连接热继电器FR的三相输入端，热继电器FR的三相输出 端连接电机M的三相输入端；它还包括电流互感器CTA、电流表PA、电压检测与控制单元DYJC、三相变压器BK、 第一接触器KMl和第二接触器KM2，第一断路器QF和热继电器FR之间的线路上并联有三相变压器BK、第一接触器 KMl和第二接触器KM2，第一断路器QF的三相输出端连接三相变压器BK的一次侧三相输入 端，三相变压器BK的二次侧三相输出端连接第二接触器KM2的三相输入端，三相变压器BK 的二次侧中心抽头连接第一接触器KMl的三相输入端，第二接触器KM2的三相输出端和第 一接触器KMl的三相输出端对应连接后与热继电器FR的三相输入端连接；第一断路器QF 的三相输出端中的二相输出端之间连接电压检测与控制单元DYJC ；第一断路器QF与第三 接触器KM3之间的线路上设置有电流互感器CTA和电流表PA，第一断路器QF输出端的三条 线路中的一条线路上设置有电流互感器CTA的一次侧，电流互感器CTA的二次侧连接电流 表PA。本实施方式所述的农田水泵用电机电压补偿控制装置，在使用时，将第一断路器QF的三相输入端与电网的三相供电电源连接，采用的三相变压器BK的二次侧有抽头结构， 其二次电压的大小参考供电电压的波动范围值；三相变压器BK为降压变压器，它的二次电 压与电源电压串联后给电机M供电，这种方式，可使采用的三相变压器BK的容量尽量减小， 约为电机M容量的20%即可。为了提高电机M的输入端端电压，本实施方式不是采用升压变压器把低电压升 到380伏，而是采用降压变压器，将降压变压器的二次电压与电源电压串接后输入到电机M 上，其两种电压的串接有相位要求。
具体实施方式
二 下面结合图1说明本实施方式，本实施方式与实施方式一的不 同之处在于它还包括第二断路器QL、三相补偿电容器组1和电压表PV，第二断路器QL的三相输入端连接热继电器FR的三相输出端，第二断路器QL的三 相输出端连接三相补偿电容器组1，第二断路器QL的三相输出端中的二相输出端之间连接 电压表PV。其它组成及连接关系与实施方式一相同。本实施方式中采用的三相补偿电容器组1并联于电机M的三相输入端，它能与三 相变压器BK的漏抗L组成偏调谐回路，能够抬升电机M的输入端电压，同时补偿其功率因 数，减少了电机M的无功损耗，并能抑制电机M断电时产生的过高的自感电势。
具体实施方式
三下面结合图1说明本实施方式，本实施方式与实施方式二的不 同之处在于所述三相补偿电容器组1由三个电容器组成，三个电容器采用角形连接，三相 补偿电容器组1的三个角与第二断路器QL的三相输出端对应连接。其它组成及连接关系 与实施方式二相同。工作过程三相变压器BK的二次抽头能为电机M提供供电电源的附加电压，该附 加电压通过接触器控制串接在供电电源和电机M之间，由电压检测与控制单元DYJC随时检 测电源电压的变化，当电源电压为渐小时，电压检测与控制单元DYJC会自动给出指令将第 三接触器KM3断开，根据需要将第一接触器KMl或第二接触器KM2接通，把附加电压叠加在 电源电压上，使负载电机M得到经过补偿的电压源，将电机M的输入端电压稳定在电机的正 常工作范围内。电压检测与控制单元DYJC能自动跟踪电源电压的变化，对电机M的输入端 电压及时进行调整，当电源电压恢复到正常电压370V以上时，电压检测与控制单元DYJC会 及时将附加电压源从电路中切除，使电机M的输入端不会出现过电压。附加电压与电源电压的叠加需满足同相位的要求，由电压检测与控制单元DYJC 根据检测的电源电压情况，自动实现将一个相位与电源电压同相，幅值等于电源电压下降 值的附加电压叠加在电源电压上，使电机M得到经过补偿的电源。
具体实施方式
四本实施方式与实施方式一的不同之处在于所述三相变压器BK 的二次侧中心抽头处输出电压为10%电源的额定电压，三相变压器BK的二次侧三相输出端 输出电压为20%电源的额定电压。其它组成及连接关系与实施方式一相同。本实施方式使三相变压器BK的二次抽头能为电机M提供供电电源的10 %至20 % 的附加电压。本实用新型不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的
合理组合。
权利要求一种农田水泵用电机电压补偿控制装置，它包括第一断路器(QF)、第三接触器(KM3)、热继电器(FR)和电机(M),其特征在于第一断路器(QF)与电机(M)之间通过第三接触器(KM3)和热继电器(FR)串联在一起，第一断路器(QF)的三相输出端连接第三接触器(KM3)的三相输入端，第三接触器(KM3)的三相输出端连接热继电器(FR)的三相输入端，热继电器(FR)的三相输出端连接电机(M)的三相输入端；它还包括电流互感器(CTA)、电流表(PA)、电压检测与控制单元(DYJC)、三相变压器(BK)、第一接触器(KM1)和第二接触器(KM2),第一断路器(QF)和热继电器(FR)之间的线路上并联有三相变压器(BK)、第一接触器(KM1)和第二接触器(KM2)，第一断路器(QF)的三相输出端连接三相变压器(BK)的一次侧三相输入端，三相变压器(BK)的二次侧三相输出端连接第二接触器(KM2)的三相输入端，三相变压器(BK)的二次侧中心抽头连接第一接触器(KM1)的三相输入端，第二接触器(KM2)的三相输出端和第一接触器(KM1)的三相输出端对应连接后与热继电器(FR)的三相输入端连接；第一断路器(QF)的三相输出端中的二相输出端之间连接电压检测与控制单元(DYJC)；第一断路器(QF)与第三接触器(KM3)之间的线路上设置有电流互感器(CTA)和电流表(PA)，第一断路器(QF)输出端的三条线路中的一条线路上设置有电流互感器(CTA)的一次侧，电流互感器(CTA)的二次侧连接电流表(PA)。
2.根据权利要求1所述的农田水泵用电机电压补偿控制装置，其特征在于它还包括 第二断路器(QL)、三相补偿电容器组(1)和电压表(PV)，第二断路器(QL)的三相输入端连接热继电器(FR)的三相输出端，第二断路器(QL)的 三相输出端连接三相补偿电容器组(1)，第二断路器(QL)的三相输出端中的二相输出端之 间连接电压表(PV)。
3.根据权利要求2所述的农田水泵用电机电压补偿控制装置，其特征在于所述三相 补偿电容器组(1)由三个电容器组成，三个电容器采用角形连接，三相补偿电容器组(1)的 三个角与第二断路器(QL)的三相输出端对应连接。
专利摘要农田水泵用电机电压补偿控制装置，涉及农田水泵用电机技术领域。它解决了农村用电高峰期农田水泵用电机的供电问题。第一断路器的三相输出端连接三相变压器的一次侧三相输入端，三相变压器的二次侧三相输出端连接第二接触器的三相输入端，三相变压器的二次侧中心抽头连接第一接触器的三相输入端，第二接触器的三相输出端和第一接触器的三相输出端对应连接后与热继电器的三相输入端连接；第一断路器的三相输出端中的二相输出端之间连接电压检测与控制单元；第一断路器输出端的三条线路中的一条线路上设置有电流互感器的一次侧，电流互感器的二次侧连接电流表。本实用新型用于补偿控制农田水泵用电机的电压。
文档编号H02J3/18GK201699650SQ20102026112
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者史国勋, 纪延超 申请人:哈尔滨威瀚电气设备股份有限公司