[发明专利]电力电网高效节能装置

说明书

一、技术领域

本发明属于一种提高电力电网中电能能效的节能装置，尤其是涉及到静电力在电磁学应用上的一项实用技术。

二、背景技术

目前电能的应用主要是利用电场力和电磁力的作用，虽然方便，但是效率低，造成了大量的能源浪费。

三、发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，在电场力和电磁力的作用下，还利用了静电力，并提供了一种结构简单、元器件容易配置、电流密度大、节能效率高的电力电网节能装置。

本发明的技术方案是：由三相交流电源与开关、桥式整流电路、电感器、电容器、可控硅、二极管、直流稳压电源、相压逆变器、变压器、电压传感器组成电容充放电循环电路，其中：

三相交流电源、开关、桥式整流电路、电感器、电容器、可控硅、直流稳压电源、相压逆变器组成供电回路；

电容器、二极管、变压器一次侧组成串联充电回路，电容充电时，使变压器产生感应电动势，提供电能；

电容器、可控硅、变压器、桥式整流电路、电感器组成放电回路，电容放电时，使变压器产生感应电动势，将电能返回到供电回路的直流稳压电源循环。

变压器一次侧电压为相电压。

本发明的有益效果是：通过利用静电力的作用，使电力电网中的电能循环做功，从而达到高效节能的目的，具有耗材少、电流密度大，效率高等优点。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

四、附图说明

图1为本发明电路示意图。

ABC为三相交流电源，1开关，2、3桥式整流电路，4、5电感器，6、7、8、9、10、11、12、13电容器，14、15、16、17、18、19、20可控硅，21、22、23、24、25、26二极管，27直流稳压电源，28相压逆变器，EE′、FF′、GG′为三相六线式，29、30变压器，31电压传感器。

五、具体实施方式

设：电力电网输出的电压1000V、直流稳压电源27输出电压900V、桥式整流电路3输出的电压1000V。说明：本节能装置的负载特性为，负载的阻抗大，变压器输出的功率就大，电容器充放电的频率就高。所以，电容器8、9、10、11、12、13的电容C，要根据变压器输出的额定功率所要求的频率进行容量配比。

开关1连接通过桥式整流电路2整流，电感器4和电容器6滤波，导通可控硅14，经电容器7，由稳压电源27输出900V的直流电源。逆变器28的EE′、FF′、GG′三相六线的相位，分别按电容器8、9、10、11、12、13的电荷指数相对应的120°相位差和相电压运行。

例如，E相的电流为正方向时，经电容器8、二极管21、变压器29一次侧绕组，电容器8充电，导体中的自由电荷在电场力的作用下产生定向移动，形成电流，使变压器29铁芯内的磁通量激发。同时导体中移动的电荷在静电力的作用下转化成静电电场，储存于电容器8中，当电容器8与稳压电源27两端的电压达到稳态时，电路中的电流就按正弦量旋转180°，其电位为中性面，电流为“0”，逆变器28换流，E′相的电流为正方向，经变压器29一次侧，电容器9、二极管24，电容器9充电，导体中的自由电荷在电场力的作用下产生定向移动，电流交变，变压器29产生感应电动势，输出电能。

在电容器9充电的同时，导通可控硅15，电容器8放电，经变压器30一次侧绕组、导体中的自由电荷在电场力的作用下产生定向移动，形成电流，使变压器30铁芯内的磁通量激发，产生感应电动势，升压至1000V，由桥式整流电路3整流，电感器5和电容器7滤波，返回到稳压电源27，并与可控硅14成反向电压，使可控硅14自动截止。这样，就直接的减少三相交流电源输出的电能。因此，变压器29输出的电能就多倍于电力电网中输出的电能。

由于电能在返回的过程中产生的内能和管压降及控制电路的损耗，因此电能在返回的过程中，电路中的电压就会相应下降。由电压传感器31显示，当电容器7两端的电压降至900V时，导通可控硅14，由三相交流电源提供电能进行调整，保持稳压电源27的额定电压。当电容器9放电返回到稳压电源27的同时，又使可控硅14自动截止。依此循环……。

本发明可根据负载功率的大小，采用单相或多相变压器提供电能，还可以把变压器提供的电能直接输送到电力电网中，以增加电力电网的供电能力。

本发明的电力电网高效节能装置，作用于交直流电源，适用于各种交直流电的机电和电气设备。