[实用新型]交流电动机智能滤波及无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动态无功补偿滤波装置，尤指一种针对交流电动机智能滤波及无功补偿装置。 

背景技术

如何更有效的节能已经是目前各行业都在关注的问题，有效合理的使用能源是促进企业发展，提高企业经济增长质量，增加效益的有效途径。在工矿企业中，各种生产机械设备大多是由电机提供动力的，因此重视电机节电有重大实际意义。油田、矿山、化工、建材、电梯等行业场合采用的电机在实际运行中经常处于轻载、空载状态，其功率因数普遍较低，这就增加了线损和电机本身损耗。在规定的用电范围内，凡负载的功率因数低于电网规定的功率因数时，用户就必须进行无功补偿，以提高负载的功率因数，保证电网和负荷高效经济运行。 

加入无功补偿措施能带来很多好处，如减少线路损失，提高供配电的负荷能力，降低线路电压的损失，改善用户设备运行条件，减少用户电费支出，提高企业的经济效益。 

电机在运行中依靠磁场传递进行能量转换而工作，属感性负荷，工作过程会产生的大量谐波电流对电网造成污染，进一步增加损耗。长期以往不仅影响线路负载的寿命，而且造成大量电能的无用耗费。 

按供电要求进行的补偿大部分采用集中固定式补偿，不能根据用电负荷的变化及时的进行快速调整，由于电机通常处于线路的末端，导致线路上的电能损耗过大，补偿效果比较差。同时集中补偿往往控制电路简单，不能快速检测分析线路谐波含量，没有相应的谐波处理措施，不仅不能有效的控制谐波含量，还有可能进一步造成谐波被放大，影响电机及其他设备的安全使用及寿命。 

交流电动机智能滤波及无功补偿装置技术，它的基本工作原理是：采用 微电脑(microcontroller，MCU)逻辑程序控制技术，实时检测补偿对象的电压和电流、谐波分量，经高速信号处理器采样运算计算出各种电能参数；采用大功率、高耐压新型电子智能控制器为瞬间通断的开关元件，根据当前电机线路运行状态动态平滑切换补偿电容器与滤波电抗器，滤除电网中最大的谐波分量，提高功率因数，从而达到抑制谐波，补偿无功的目的。 

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种交流电动机智能滤波及无功补偿装置，通过微电脑逻辑程序控制技术控制大功率、高耐压、无噪音、长寿命新型电子智能控制器动态平滑切换电力补偿电容器及滤波电抗器，达到抑制谐波、补偿无功的目的。 

为实现所述目的，采用如下技术方案：本实用新型提供的一种交流电动机智能滤波及无功补偿装置，包括电子智能控制电路、电能信号处理电路。电子智能控制电路包括有微处理器、电源控制接触器、电力电容器组、滤波电抗器、滤波信号采样电路、RS232通讯电路、隔离驱动电路、高压电子开关、液晶显示电路；电能信号处理电路包括，电能数字处理DSP芯片、电压互感器电路、电流互感器电路、信号处理电路、通讯接口。 

在电机动态无功补偿电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控制电路；在电能处理芯片与电压采集电路上通过MCU通讯接口电路进行数据交换。在所述电子三相输入线路上A、B、C装接有电流互感器a、b、c、及电压监测电路，采集到的电流和电压信号通过电能数字处理芯片与微处理器进行数据处理。在以上所述的三相电路上接有另一采样系统，他通过互感器u、v、w、滤波电流电压采样电路、滤波电抗器、高压电子开关、电力电容器组、连接在一起。电流互感器u、v、w采集三相滤波电流，电压采样电路采集三相滤波电压后通过微处理器进行信号数据处理。经过微处理器进行数据比较运算后得出最佳滤波开关指令控制高压电子开关切换电力电容器组，最终达到一种理想的线性滤波电路模式。微电脑处理器将采集到理想线性滤波电路模式的信号进行解析、定性，然后根据当前电机线路运行状态进行动态平滑切换电力电容器与滤波电抗器，滤除电网中最大的谐波分量，提高功 态平滑切换电力电容器与滤波电抗器，滤除电网中最大的谐波分量，提高功率因数，从而达到抑制谐波，补偿无功的目的。 

在电机动态无功补偿电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控制电路；在电能处理芯片2与电压采集电路上通过18MCU通讯接口电路进行数据交换。MCU18通讯接口的另一输入端与2电能数字处理器相对应的输出端连接。所述的电能数字处理芯片2的输入端和输出端分别与电压互感器15和电流互感器14相应的输出端和输入端连接。微处理器1的另一输入端与滤波电流采集电路3相应的输出端连接。隔离电路8的另一输出端与驱动电路7相对应的输入端连接。滤波电抗器4输出端与高压电子开关5相对应的输入端相连接。驱动电路7的另一输出端与高压电子开关5相对应的输入端连接。