專利名稱：交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法及補(bǔ)償電路的制作方法
交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法及補(bǔ)償電路方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，利用有源功率因數(shù)補(bǔ)償方
法替代電容器補(bǔ)償方法，具體而言是一種交流動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償方法——交流負(fù)載功率因數(shù)有源動(dòng)態(tài)補(bǔ)償電路。背景技術(shù)：
交流功率因數(shù)補(bǔ)償是世界公認(rèn)的節(jié)約電能的方法，現(xiàn)有的電力功率
因數(shù)補(bǔ)償大都采用電力電容器進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。功率因數(shù)補(bǔ)償裝置大都采用步進(jìn)式切換方法，不能隨機(jī)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)隨負(fù)載變化投入其合適容量的電容器，經(jīng)常出現(xiàn)欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償現(xiàn)象。欠補(bǔ)償設(shè)備沒有起到應(yīng)有的作用，過(guò)補(bǔ)償將造成電網(wǎng)電壓升高危及其他用電設(shè)備安全，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒壞用電設(shè)備。由于電力電容器體積大，并且投切時(shí)為了限制電流過(guò)大還需配備電抗器，致使設(shè)備體積大、效率低。尤其是在對(duì)三相電源進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，由于三相電源中每相功率因數(shù)是不可能一致的，并且每個(gè)單相在正負(fù)半波的工作周期內(nèi)，隨負(fù)載變化的電流和電壓波形也是不一致的，需要補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù)值也不一樣?，F(xiàn)有裝置的補(bǔ)償功率因數(shù)值大都經(jīng)兩項(xiàng)電壓與另一相電流的相位位移進(jìn)行采樣比較而得出，因此，現(xiàn)有的這種功率因數(shù)采樣方法不能如實(shí)反映每一相的實(shí)際功率因數(shù)。即便所謂的靜止型補(bǔ)償裝置，雖然可自動(dòng)跟蹤控制功率因數(shù)，但是三相功率因數(shù)本身也不可能是均衡的，并且由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高而難以推廣。能否發(fā)揮電解電容器所具有的體積小、容量大的優(yōu)點(diǎn)，利用電力電子開關(guān)元件對(duì)其進(jìn)行有源精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)交流負(fù)載動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償，并縮小補(bǔ)償裝置的體積，是電力補(bǔ)償行業(yè)亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有電容器式功率補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)，提供一種交
流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法及補(bǔ)償電路。 本發(fā)明提供的交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法采用有源電路對(duì)交流電流波形進(jìn)行有源動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，達(dá)到與交流電壓波形同步，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)哪康?，具體過(guò)程是 第一、在交流電的0- Ji /2周期，由自關(guān)斷元件控制對(duì)充放電電容器組進(jìn)行脈沖式充電； 第二、在交流電的Ji/2-Ji周期，利用半導(dǎo)體二極管對(duì)充放電電容器組進(jìn)行P麗脈沖式放電； 第三、在交流電的Ji -3 Ji /2周期，由半導(dǎo)體二極管對(duì)充放電電容器組進(jìn)行充電；
第四、在交流電的3 Ji /2_2 Ji周期，由自關(guān)斷元件控制充放電電容器組進(jìn)行P麗脈沖式放電； 通過(guò)調(diào)節(jié)自關(guān)斷元件的脈沖的寬度來(lái)調(diào)節(jié)放電電流的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有源補(bǔ)償電流與電壓波形同相位，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功率因數(shù)的補(bǔ)償； 其中，所述的充放電電容器組由兩只電解電容器與兩只半導(dǎo)體二極管采用反極性連接組成。 針對(duì)上述補(bǔ)償方法，本發(fā)明同時(shí)提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償電路，該補(bǔ)償電路由補(bǔ)償主電路，穩(wěn)壓電源，檢測(cè)電路和控制電路組成；其中，穩(wěn)壓電源由補(bǔ)償主電路供電，穩(wěn)定輸出直流電壓供給檢測(cè)電路和控制電路；檢測(cè)電路用于檢測(cè)補(bǔ)
4償主電路中的電壓波形和電流波形，并根據(jù)電壓波形和電流波形的比較結(jié)果向控制電路發(fā)出相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)；控制電路根據(jù)檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償主電路中的動(dòng)態(tài)功率因數(shù)的補(bǔ)償。 所述的補(bǔ)償主電路包括依次并聯(lián)的輸入濾波電路、變換電路、回能電路和輸出濾波電路，其中 輸入濾波電路由輸入濾波電容Cl、濾波電感Ll和電容器C2濾波構(gòu)成； 變換電路依次由變壓器B、充放電電容器組C3、自關(guān)斷元件S和限流電阻RX串
聯(lián)，再由二極管D與自關(guān)斷元件S和限流電阻RX并聯(lián)組成； 回能電路由變壓器B的次級(jí)繞組N2和吸收電容C4并聯(lián)后、再與耦合電容C5串聯(lián)構(gòu)成； 輸出濾波電路由變壓器B的初級(jí)繞組Nl和次級(jí)繞組N2之間并聯(lián)的輸出濾波電感L2和輸出濾波電容C6構(gòu)成。 所述的充放電電容器組由兩只電解電容器與兩只半導(dǎo)體二極管采用反極性連接組成。所述的自關(guān)斷元件可以是晶體三極管、場(chǎng)效管(IGBT和GTO)、或者是二者的組合。
所述的檢測(cè)電路包括 電壓變壓器DY:電壓變壓器的初級(jí)繞組與補(bǔ)償主電路并聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電壓波形； 電流互感器DL:設(shè)置于補(bǔ)償主電路的回路中并與電壓變壓器的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電流波形； 功率因數(shù)檢測(cè)電路GL:功率因數(shù)檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與電壓變壓器的次級(jí)繞組和電流互感器構(gòu)成的串聯(lián)之路并接，用于對(duì)檢測(cè)到的電壓波形與電流波形進(jìn)行比較后向控制電路發(fā)出功率因數(shù)控制信號(hào)； 相位檢測(cè)電路W:相位檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路并接，根據(jù)檢測(cè)到的電壓波形向控制電路發(fā)出相位控制信號(hào)。
所述的控制電路包括 P麗控制電路P :P麗控制電路的兩個(gè)輸入端a和b，分別連接檢測(cè)電路中的相位控制信號(hào)輸出端和功率因數(shù)控制信號(hào)輸出端，并根據(jù)檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的控制； 驅(qū)動(dòng)電路Q :驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)電路C由P麗控制電路控制，輸出端連接補(bǔ)償主電路的變換電路中的自關(guān)斷元件控制極，并驅(qū)動(dòng)自關(guān)斷元件按照檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)指令的相位和脈寬工作； 限流電路X:限流電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路的變換電路中的限流電阻并
接，根據(jù)限流電阻檢測(cè)到的補(bǔ)償主電路工作電流的大小向P麗控制電路發(fā)出控制脈寬寬窄
的控制電壓，當(dāng)限流電阻檢測(cè)到補(bǔ)償主電路工作電流超出額定值時(shí)，限流電路發(fā)出控制電
壓給P麗控制電路控制脈沖變窄，限制了輸出電流過(guò)大進(jìn)而保護(hù)自關(guān)斷元件S。 以上所述的補(bǔ)償電路為交流單相電路，通過(guò)對(duì)其組合可完成三相交流動(dòng)態(tài)功率因
數(shù)補(bǔ)償電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。 具體工作過(guò)程本發(fā)明利用二極管與電解電容器組成的充放電電容器組對(duì)市電的正負(fù)半波周期內(nèi)的功率因數(shù)波形進(jìn)行檢測(cè)后，用有源動(dòng)態(tài)控制電路，對(duì)充放電電容器組進(jìn)行有源動(dòng)態(tài)充放電控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率因數(shù)的補(bǔ)償控制。 S卩，在交流電正半周期的前二分之一時(shí)間段，通過(guò)變壓器對(duì)充放電電容器組進(jìn)行充電控制，采用一只充放電二極管，在交流電正半周期的后二分之一時(shí)間段，由充放電電容器組對(duì)電源進(jìn)行放電，實(shí)現(xiàn)了正半周期的動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償。 在負(fù)半周期的前二分之一時(shí)間段，利用二極管對(duì)充放電電容器組進(jìn)行充電控制，在負(fù)半周期的后二分之一時(shí)間段，利用自關(guān)斷元件采用P麗控制方式，讓充放電電容器組對(duì)電源進(jìn)行放電控制。 利用變壓器將上述充放電電容器組充放電流時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)負(fù)載進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。 以上所述充放電電容器組所充放的電量，實(shí)際上就是對(duì)電容器組調(diào)控的電容值，
即該方法就是動(dòng)態(tài)連續(xù)可變有源電容器補(bǔ)償功率因數(shù)的方法。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果 本發(fā)明采用的交流有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法對(duì)補(bǔ)償后的電壓不會(huì)升高，從而克服了現(xiàn)有過(guò)補(bǔ)償后會(huì)造成電壓升高的危險(xiǎn)。采用脈寬調(diào)制后可對(duì)負(fù)載大小自動(dòng)進(jìn)行線性功率因數(shù)補(bǔ)償，克服了現(xiàn)有補(bǔ)償方法(步進(jìn)式切換)不能動(dòng)態(tài)控制補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)。由于對(duì)電容放電時(shí)采用5 100千周開關(guān)頻率，大大的縮小了主回路的電感體積，進(jìn)而縮小了整機(jī)體積。尤其對(duì)于三相電源，采用單相電源電路組合實(shí)現(xiàn)三相電源均衡補(bǔ)償，補(bǔ)償后的波形變形小，提高了電網(wǎng)的質(zhì)量，為功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)提供了新的方法。
圖1是交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償電路原理圖。 圖中方框標(biāo)號(hào)l.補(bǔ)償主電路，2.穩(wěn)壓電源，3.檢測(cè)電路，4控制電路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 : 如圖1所示，本發(fā)明提供的補(bǔ)償電路由補(bǔ)償主電路l，穩(wěn)壓電源2，檢測(cè)電路3和控
制電路4組成。 補(bǔ)償主電路l: 包括依次并聯(lián)的輸入濾波電路、變換電路、回能電路和輸出濾波電路，其中
輸入濾波電路由輸入濾波電容Cl、濾波電感Ll和電容器C2濾波構(gòu)成；
變換電路依次由變壓器B、充放電電容器組C3、自關(guān)斷元件S和限流電阻RX串聯(lián)，再由二極管D與自關(guān)斷元件S和限流電阻RX并聯(lián)組成； 回能電路由變壓器B的次級(jí)繞組N2和吸收電容C4并聯(lián)后、再與耦合電容C5串聯(lián)構(gòu)成； 輸出濾波電路由變壓器B的初級(jí)繞組Nl和次級(jí)繞組N2之間并聯(lián)的輸出濾波電感L2和輸出濾波電容C6串聯(lián)構(gòu)成，通過(guò)輸出濾波電容C6向負(fù)載RL供電。
所述的充放電電容器組由兩只電解電容器Ca和Cb串聯(lián)再與采用正極相對(duì)的方式反極性串聯(lián)的兩只半導(dǎo)體二極管Dl和D2并聯(lián)組成。所述的自關(guān)斷元件S可以是晶體三極管、場(chǎng)效管(IGBT和GTO)、或者是二者的組合。
6
穩(wěn)壓電源2: 由補(bǔ)償主電路l供電，穩(wěn)定輸出15 18V直流電壓供給檢測(cè)電路3和控制電路4。
檢測(cè)電路3包括 電壓變壓器DY:電壓變壓器的初級(jí)繞組與補(bǔ)償主電路并聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電壓波形； 電流互感器DL:設(shè)置于補(bǔ)償主電路的回路中并與電壓變壓器的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電流波形； 功率因數(shù)檢測(cè)電路GL:功率因數(shù)檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與電壓變壓器的次級(jí)繞組和電流互感器構(gòu)成的串聯(lián)之路并接，用于對(duì)檢測(cè)到的電壓波形與電流波形進(jìn)行比較后向控制電路發(fā)出功率因數(shù)控制信號(hào)； 相位檢測(cè)電路W:相位檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路并接，根據(jù)檢測(cè)到的
電壓波形向控制電路發(fā)出相位控制信號(hào)。
控制電路4包括 P麗控制電路P :P麗控制電路的兩個(gè)輸入端a和b，分別連接檢測(cè)電路中的相位檢測(cè)電路W的相位控制信號(hào)輸出端和功率因數(shù)檢測(cè)電路GL的功率因數(shù)控制信號(hào)輸出端，并根據(jù)檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的控制；
驅(qū)動(dòng)電路Q :驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)電路c由P麗控制電路控制，輸出端連接補(bǔ)償主電路的變換電路中的自關(guān)斷元件控制極，并驅(qū)動(dòng)自關(guān)斷元件S按照檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)指令的相位和脈寬工作； 限流電路X:限流電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路的變換電路中的限流電阻Rx并
接，根據(jù)限流電阻Rx檢測(cè)到的補(bǔ)償主電路工作電流的大小向P麗控制電路發(fā)出控制脈寬寬
窄的控制電壓，當(dāng)限流電阻檢測(cè)到補(bǔ)償主電路工作電流超出額定值時(shí)，限流電路發(fā)出控制
電壓給P麗控制電路控制脈沖變窄，限制了輸出電流過(guò)大進(jìn)而保護(hù)自關(guān)斷元件S。 以上所述的補(bǔ)償電路為交流單相電路，通過(guò)對(duì)其組合可完成三相交流動(dòng)態(tài)功率因
數(shù)補(bǔ)償電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。 本發(fā)明補(bǔ)償電路的工作原理 結(jié)合附圖所示的實(shí)例，將本發(fā)明的工作原理加以描述 市電為AC 220/50HZ交流電，當(dāng)工作時(shí)電流經(jīng)輸入濾波電容Cl、濾波電感Ll和電容器C2濾波、經(jīng)輸出濾波電感L2和電容器C6濾波、再經(jīng)負(fù)載RL、電流互感器DL構(gòu)成回路，并對(duì)負(fù)載RL供電。 檢查電路3內(nèi)的電壓檢測(cè)變壓器DY所檢測(cè)的電壓與電流互感器DL檢測(cè)的電流由功率因數(shù)檢測(cè)電路GL進(jìn)行比較，當(dāng)功率因數(shù)小于O. 95 1時(shí)，給控制電路4內(nèi)的P麗控制電路P發(fā)出控制電壓值，P發(fā)出一定脈沖寬度給控制驅(qū)動(dòng)電路Q，驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件S通斷工作；此時(shí)檢測(cè)電路3內(nèi)的相位檢測(cè)電路W，檢測(cè)到電源相位在0 Ji /2和3 Ji /2 2 Ji周期內(nèi)，分別對(duì)控制電路發(fā)出控制自關(guān)斷元件S工作信號(hào)。 當(dāng)交流電在0 Ji/2周期內(nèi)開關(guān)元件S導(dǎo)通電源經(jīng)變壓器初級(jí)N1、充放電電容器組C3內(nèi)的二極管Dl和限流保護(hù)電阻Rx對(duì)Cb充電，充電過(guò)程中流過(guò)變壓器初級(jí)的電流，在次級(jí)繞組N2感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)經(jīng)耦合電容C5、吸收電容C4，由輸出濾波電容C6濾波后，對(duì)負(fù)載RL進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。
當(dāng)交流電在Ji/2 Ji周期內(nèi)存儲(chǔ)在充放電電容Cb電流經(jīng)充放電電容器Ca、二 極管D放回市電AC，對(duì)負(fù)載功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。 當(dāng)交流電在 3ji/2周期內(nèi)電源經(jīng)二極管D由二極管D2、變壓器B的初級(jí)N1 構(gòu)成回路，對(duì)充放電電容器組C3內(nèi)的充放電電容器Ca進(jìn)行充電。 當(dāng)交流電在3Ji/2 2Ji周期內(nèi)自關(guān)斷元件S以P麗式開通，存儲(chǔ)在充放電電容 組C3內(nèi)充放電電容器Ca的電流經(jīng)變壓器B的初級(jí)N1、充放電電容組C3內(nèi)充放電電容器 Cb、限流保護(hù)電阻Rx構(gòu)成回路進(jìn)行放電，變壓器次級(jí)繞組N2感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)經(jīng)耦合電容C5、 吸收電容C4，由輸出電容C6濾波后對(duì)負(fù)載RL進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償。
權(quán)利要求
一種交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法，其特征在于該方法的具體過(guò)程是第一、在交流電的0-π/2周期，由自關(guān)斷元件控制對(duì)充放電電容器組進(jìn)行脈沖式充電；第二、在交流電的π/2-π周期，利用半導(dǎo)體二極管對(duì)充放電電容器組進(jìn)行PWM脈沖式放電；第三、在交流電的π-3π/2周期，由半導(dǎo)體二極管對(duì)充放電電容器組進(jìn)行充電；第四、在交流電的3π/2-2π周期，由自關(guān)斷元件控制充放電電容器組進(jìn)行PWM脈沖式放電；通過(guò)調(diào)節(jié)自關(guān)斷元件的脈沖的寬度來(lái)調(diào)節(jié)放電電流的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有源補(bǔ)償電流與電壓波形同相位，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功率因數(shù)的補(bǔ)償；
2. —種實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償電路，其特征在于該補(bǔ)償電路由補(bǔ)償主電路，穩(wěn)壓電源，檢測(cè)電路和控制電路組成；其中，穩(wěn)壓電源由補(bǔ)償主電路供電，穩(wěn)定輸出直流電壓供給檢測(cè)電路和控制電路；檢測(cè)電路用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路中的電壓波形和電流波形，并根據(jù)電壓波形和電流波形的比較結(jié)果向控制電路發(fā)出相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)；控制電路根據(jù)檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償主電路中的動(dòng)態(tài)功率因數(shù)的補(bǔ)償。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償電路，其特征在于所述的補(bǔ)償主電路包括依次連接的輸入濾波電路、變換電路、回能電路和輸出濾波電路，其中輸入濾波電路由輸入濾波電容(Cl)、濾波電感(Ll)和電容器(C2)濾波構(gòu)成；變換電路依次由變壓器(B)、充放電電容器組(C3)、自關(guān)斷元件(S)和限流電阻(RX)串聯(lián)，再由二極管(D)與自關(guān)斷元件(S)和限流電阻(RX)并聯(lián)組成；回能電路由變壓器(B)的次級(jí)繞組(N2)和吸收電容(C4)并聯(lián)后、再與耦合電容(C5)串聯(lián)構(gòu)成；輸出濾波電路由變壓器(B)的初級(jí)繞組(Nl)和次級(jí)繞組(N2)之間并聯(lián)的輸出濾波電感(L2)和輸出濾波電容(C6)構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的補(bǔ)償電路，其特征在于所述的自關(guān)斷元件是晶體三極管、場(chǎng)效管、或者是二者的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償電路，其特征在于所述的檢測(cè)電路包括電壓變壓器(DY):電壓變壓器的初級(jí)繞組與補(bǔ)償主電路并聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電壓波形；電流互感器(DL):設(shè)置于補(bǔ)償主電路的回路中并與電壓變壓器的次級(jí)繞組串聯(lián)，用于檢測(cè)補(bǔ)償主電路的電流波形；功率因數(shù)檢測(cè)電路(GL):功率因數(shù)檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與電壓變壓器的次級(jí)繞組和電流互感器構(gòu)成的串聯(lián)之路并接，用于對(duì)檢測(cè)到的電壓波形與電流波形進(jìn)行比較后向控制電路發(fā)出功率因數(shù)控制信號(hào)；相位檢測(cè)電路(W):相位檢測(cè)電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路并接，根據(jù)檢測(cè)到的電壓波形向控制電路發(fā)出相位控制信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償電路，其特征在于所述的控制電路包括P麗控制電路(P) :P麗控制電路的兩個(gè)輸入端a和b，分別連接檢測(cè)電路中的相位控制信號(hào)輸出端和功率因數(shù)控制信號(hào)輸出端，并根據(jù)檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的控制；驅(qū)動(dòng)電路(Q):驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)電路c由P麗控制電路控制，輸出端連接補(bǔ)償主電路的變換電路中的自關(guān)斷元件控制極，并驅(qū)動(dòng)自關(guān)斷元件按照檢測(cè)電路發(fā)出的相位控制信號(hào)和功率因數(shù)控制信號(hào)指令的相位和脈寬工作；限流電路(X):限流電路的兩個(gè)輸入端與補(bǔ)償主電路的變換電路中的限流電阻并接，根據(jù)限流電阻檢測(cè)到的補(bǔ)償主電路工作電流的大小向P麗控制電路發(fā)出控制脈寬寬窄的控制電壓，當(dāng)限流電阻檢測(cè)到補(bǔ)償主電路工作電流超出額定值時(shí)，限流電路發(fā)出控制電壓給P麗控制電路控制脈沖變窄，限制了輸出電流過(guò)大進(jìn)而保護(hù)自關(guān)斷元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償電路，其特征在于所述的補(bǔ)償電路為交流單相電路，通過(guò)對(duì)其組合可完成三相交流動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流電設(shè)備的功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。
全文摘要
一種交流動(dòng)態(tài)有源功率因數(shù)補(bǔ)償方法及補(bǔ)償電路。該方法采用二極管與半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行5-100千周脈寬調(diào)制式開關(guān)電路控制電容器充放電，利用功率因數(shù)反饋電壓，采用PWM電路對(duì)補(bǔ)償電流大小進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù)的目的。具體是在交流電的0-π/2、π-3π/2周期，由自關(guān)斷元件控制的充放電電容器組進(jìn)行脈沖式充電；在π/2-π、3π/2-2π周期，進(jìn)行PWM脈沖式放電。具體補(bǔ)償電路由補(bǔ)償主電路，穩(wěn)壓電源，檢測(cè)電路和控制電路組成。該補(bǔ)償電路可精確地控制交流負(fù)載功率因數(shù)到1，具有功率因數(shù)可動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，體積小，重量輕，成本低等優(yōu)點(diǎn)，且不會(huì)造成電網(wǎng)電壓升高?？蓮V泛應(yīng)用于涉及用電的各種行業(yè)領(lǐng)域，部分替代現(xiàn)有電容器式功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，節(jié)約用電。
文檔編號(hào)H02J3/18GK101789603SQ201010125540
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者李香龍, 毛書凡, 謝寧 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)