CN201018701Y - 数控调压绿色照明节电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控调压绿色照明节电装置，其包括自耦降压器T1、电动调压器T2和控制装置，所述电动调压器T2的输出端连接所述自耦降压器T1的零端子，所述控制装置设有连接所述自耦降压器T1输出端的信号输入端，还设有连接所述电动调压器T2的电机控制线路的信号输出端，所述控制装置主要由相互连接的模拟量信号采集电路D1和数字控制电路D2构成。当电源电压波动时，控制装置控制电动调压器T2的电机动作以保持实际输出电压与设定值相等。本实用新型实现了输出电压的无级调节，极大地提高了调压精度，同时还具有结构简单、操作方便、不产生谐波、不改变输出电压的波形等优点，主要可用于电压波动大、电压高的照明系统。

Description

数控调压绿色照明节电装置

技术领域

本实用新型涉及一种交流电的稳压调压装置，其通过电压调节克服电源电压的波动，将用电设备的输入电压稳定在设定值上，以实现节电和保护用电设备的目的，主要可用于照明灯具。

背景技术

采用自耦降压器进行降功率降电压是照明节电的方法之一，这种方法可在电源电压波动的情况下，避免电压过大带来的不必要的能耗以及对用电设备的损害，以实现节能和环保的目的。现有技术下，这类照明节电装置主要由一个三相多段的自耦降压器和对该自耦降压器进行控制的单片机板构成，所述单片机板通过信号采集电路采集自耦降压器的输出电压信号，将该输出电压信号同输出电压的设定值进行比较运算，通过控制相应的电磁接触器动作，自动切换自耦降压器多段抽头的连接状态，以便在电源电压波动的情况下，将自耦变压器的输出电压保持在设定范围内。这种调压方式的缺陷是不能实现无级调节，调压精度低，电压波动大，由此使得用电设备的工作状态不稳定，灯具的照度变化大，不仅给使用者带来不便，而且也不能很好地实现节能环保的目的。

实用新型内容

为克服现有技术上述的缺陷，本实用新型提供了一种数控调压绿色照明节电装置，这种装置可以实现输出电压的无级调节，其调压精度高，输出稳定。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种数控调压绿色照明节电装置，包括自耦降压器T1、电动调压器T2和控制装置，所述电动调压器T2的输出端连接所述自耦降压器T1的零端子，所述控制装置设有连接所述自耦降压器T1输出端的信号输入端，还设有连接所述电动调压器T2的电机控制线路的信号输出端。

所述自耦降压器T1和所述电动调压器T2均可以采用无级调压自耦变压器，所述电动调压器T2设有用于调节其电压输出的电动机。

所述控制装置可以主要由相互连接的模拟量信号采集电路D1和数字控制电路D2构成，所述模拟量信号采集电路D1的信号输出端连接所述数字控制电路D2的信号输入端，所述模拟量信号采集电路D1的信号输入端构成所述控制装置的信号输入端，所述数字控制电路D2的信号输出端构成所述控制装置的信号输出端。

所述模拟量信号采集电路D1主要由相互连接的隔离变压器、整流滤波电路和分压电路构成，用于对信号输入端采集的电压信号进行滤波降噪处理并将适宜幅度的信号值送入所述数字控制电路D2。

所述整流滤波电路的整流部分可以由二极管整流桥构成。

所述数字控制电路D2主要由相互连接的模拟数字转换电路、单片机、AD选通电路和光电信号隔离电路构成，用于对输出电压设定值的设定存储和对模拟量信号采集电路D1送来的电压信号进行处理，在自耦降压器T1实际输出电压与设定值不一致的情况下，生成对所述电动调压器T2电机的控制信号，控制电机做相应的调高电压输出或调低电压输出的动作，通过改变电动调压器T2的输出电压改变自耦降压器T1的输出电压值。

所述数字控制电路D2可以设有看门狗电路，以保证只接受合法用户的操作。

所述数字控制电路D2可以设有液晶显示屏和操作键盘，以便进行人工输入和显示。

所述模拟量信号采集电路D1可以设有电流信息采集线，所述电流信息采集线设有连接电源输入线路的电流互感器，用于采集电流信号并向控制装置供电。

所述自耦降压器T1和电动调压器T2的输入端在装置内部相互连接，形成公共输入端，所述公共输入端通过输入端接触器KM1连接电源输出线路，所述电源输入线路设有电源开关，所述电源开关可以采用断路器QF1。所述电流信息采集线的电流互感器连接在所述电源开关(断路器QF1)和所述输入端接触器KM1之间的电源输入线路上，接通电源开关即可使控制装置得电工作。

所述自耦降压器T1的输出端设有输出端接触器KM2，并通过输出端接触器KM2连接外部的照明灯具和其他用电设备，所述控制装置上用于连接自耦降压器T1输出端的信号输入端连接在所述输出端接触器KM2的后面，由此采集的电压信号即为自耦降压器T1实际向外部照明灯具和其他用电设备供电的电压信号。

在现有技术下，对于三相电路，所述电动调压器应采用电动调压器组，电动调压器组中的各调压器分别连接各相线，所述电机应采用电机组，电机组中的各电机分别与电动调压器组中各自对应的调压器连接，用于对各自对应的调压器的控制。

本实用新型的使用方式、工作原理和有益效果是：自耦降压器T1和电动调压器T2的输入端同电源连接，自耦降压器T1的输出端构成本装置的输出端，连接照明灯具或其他用电设备，通过控制装置设定输出电压的设定值，当电源电压波动时，控制装置根据实际输出电压值和输出电压设定值的比较运算结果，控制电动调压器T2的电机动作，调低或调高电动调压器T2的输出电压，进而调低或调高自耦降压器T1的输出电压，以保持实际输出电压与设定值相等。这种调节方式实现了输出电压的无级调节，极大地提高了调压精度，保证了照明灯具或其他用电设备始终工作在设定的工作状态下，既有利于延长照明灯具和其他用电设备的使用寿命，又避免了不必要的能耗，当用于照明灯具时还可以保证照度的稳定，避免了光强变化给人带来的不适。另外这种装置还具有结构简单、操作方便、不产生谐波、不改变输出电压的波形、输出电压波形无波动、无断点等优点，主要可用于电压波动大、电压高的照明系统。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的电路原理图；

图3是控制装置的工作流程图。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型是一种数字电路控制的无级调压绿色照明节电装置，其包括自耦降压器T1、电动调压器组T2、模拟量信号采集电路D1和数字控制电路D2，所述自耦降压器T1的输入端连接用电电源，所述自耦降压器T1的输出端连接用电负荷-照明灯具等，所述自耦降压器T1的零端子连接所述电动调压器T2的输出端；所述电动调压器T2的输入端和所述自耦降压器T1的输入端连接在一起，连接用电电源；所述模拟量信号采集电路D1的采集信号输入端连接所述自耦降压器的输出端，所述模拟量信号采集电路D1的信号输出端连接所述数字控制电路D2的信号输入端；所述数字控制电路D2的控制输出端连接所述电动调压器T2的电机组M；所述电动调压器T2的电机组M的机械驱动所述电动调压器T2的输入端。

所述数字控制电路D2的核心是单片机板，有一整套数字计算机控制软件。这些数字计算机软件可以根据现有技术进行编制，所述数字控制电路D2依靠软件的支持进行数据处理，主要是来处理和计算所述模拟量信号采集电路D1送来的采集数据。所述数字控制电路D2的数字计算机控制软件依据所述模拟量信号采集电路D1采集的信号，根据输出电压设定值进行运算处理，驱动所述电动调压器T2的电机组M，所述电动调压器T2的电机组M调节所述电动调压器T2的动触点，改变输出端的电位，同时也改变了自耦降压器T1输出端电位，实现电压的无级调节。软件的工作流程参见图3。

本实用新型绿色照明节电装置还包括一套液晶显示屏与操作键盘系统。所述液晶显示与操作键盘系统与所述数字控制电路D2连接，由所述操作键盘输入电压的设定值和操作调节动作，所述液晶显示屏显示操作信息、主线路工作电压电流值。

本实用新型的使用方法是：将所述自耦降压器T1输入端和输出端，分别串接在供电电网电源端与照明负载之间，所述自耦降压器T1输入端连接电网电源，所述自耦降压器T1输出端连接照明负载。运行时首先闭合断路器QF1，数字控制电路D1、模拟电路D2和液晶显示屏键盘操作系统得电运行，然后KM1、KM2闭合，所述操作键盘输入电压设定值和操作调节动作信息或按默认值。所述模拟电路D1采集所述自耦降压器T1输出端电压，当所述自耦降压器T1输出端电压，也就是照明负载电压高于设定值时，所述模拟电路D1就会给所述数字控制电路D2一个高电平信号，所述数字控制电路D2收到所述模拟电路D1的高电平信号后，就去控制所电动调压器T2的电机组M，所述电机组M驱动所述电动调压器T2的动触点往低电位动作，由于所述自耦降压器T1的接零端与所述电动调压器T2的动触点，所述自耦降压器T1的输出端电位也跟着降低。当所述自耦降压器T1的输出端电位降至设定值时，所述数字控制电路D2停止所述电动调压器T2的电机组M，完成调压、稳压动作。当照明负载电压低于设定值时，控制过程与以上控制过程相反。

本实用新型绿色照明节电装置调压精度高，对被控对象无级调节，更重要的是降低电网过剩电压，节省照明负载用电量，防止过剩电压损坏照明灯具。

本实用新型绿色照明节电装置在使用时，不用改变原有线路的控制状态，不用改变用户的用电习惯和使用方式，无须专人操作管理，使用安全、性能稳定，在各种环境中都能正常运行工作，节电效果显著，供电输出电压无级调节，可自由设定供用户按需选择，节电效果即刻便可检验，使用寿命10年以上。

本实用新型绿色照明节电装置可延长电器设备的使用寿命，减少电器设备烧坏造成的费用开支，大幅度降低用电成本，投资少、见效快，所节省的电费可为用户带来可观的经济效益。

本实用新型绿色照明节电装置采用的是非相控调整技术，不会产生高次谐波，不会对电网产生任何影响。

本实用新型绿色照明节电装置适用于高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯、荧光灯等所有气体放电灯。

本实用新型绿色照明节电装置特别适用于超市、餐厅、饭店、医院、学校、银行、展览馆、停车场、游乐场、便利商店、百货商场、办公大楼、营业商店、各型工厂、广告灯箱、路灯、公路隧道等的供电系统。

Claims (10)

1.一种数控调压绿色照明节电装置，包括自耦降压器T1，其特征在于还包括电动调压器T2和控制装置，所述电动调压器T2的输出端连接所述自耦降压器T1的零端子，所述控制装置设有连接所述自耦降压器T1输出端的信号输入端，还设有连接所述电动调压器T2的电机控制线路的信号输出端。

2.如权利要求1所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述自耦降压器T1和所述电动调压器T2均采用无级调压自耦变压器，所述电动调压器T2设有用于调节其电压输出的电动机。

3.如权利要求1或2所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述控制装置主要由相互连接的模拟量信号采集电路D1和数字控制电路D2构成，所述模拟量信号采集电路D1的信号输出端连接所述数字控制电路D2的信号输入端，所述模拟量信号采集电路D1的信号输入端构成所述控制装置的信号输入端，所述数字控制电路D2的信号输出端构成所述控制装置的信号输出端。

4.如权利要求3所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述数字控制电路D2主要由相互连接的模拟数字转换电路、单片机、AD选通电路和光电信号隔离电路构成。

5.如权利要求4所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述数字控制电路D2设有看门狗电路、液晶显示屏和操作键盘。

6.如权利要求3所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述模拟量信号采集电路D1主要由相互连接的隔离变压器、整流滤波电路和分压电路构成。

7.如权利要求6所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述整流滤波电路的整流部分由二极管整流桥构成。

8.如权利要求7所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述模拟量信号采集电路D1设有用于采集电流信号并向控制装置供电的电流信息采集线，所述电流信息采集线设有连接电源输入线路的电流互感器。

9.如权利要求8所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述自耦降压器T1和电动调压器T2的输入端在装置内部相互连接，形成公共输入端，所述公共输入端通过输入端接触器KM1连接电源输出线路，所述电源输入线路设有电源开关，所述电源开关采用断路器QF1，所述电流信息采集线的电流互感器连接在所述电源开关和所述输入端接触器KM1之间的电源输入线路上。

10.如权利要求9所述的数控调压绿色照明节电装置，其特征在于所述自耦降压器T1的输出端设有输出端接触器KM2，所述控制装置上用于连接自耦降压器T1输出端的信号输入端连接在所述输出端接触器KM2的后面。

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