CN101583227A - 高压放电灯的节电装置 - Google Patents

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山内宏夫
普拉提普·阿蒙维帝基瓦察
尼蒂什·希达恭
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Dlt Ltd Co
Kawamura Electric Inc
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Abstract

本发明提供一种节电装置，可以在没有点亮不良的状态下有计划且容易地节减水银灯、钠灯等高压放电灯的消耗功率。节电装置(1)包括设置在放电灯(2)的附近的节电器(11)、和照明设备的管理者所携带的无线遥控器(21)。在节电器(11)中设置：设定功率节减率的设定电路(12)、具有开关元件(17)的功率调整电路(13)、测定实际的消耗功率的功率测定电路(14)、收发电路(15)、控制电路(16)。在无线遥控器(21)中设置输入部(22)和收发电路(23)，通过无线通信将功率节减率设定到设定电路(12)中。控制电路(16)根据功率节减率和功率测定值，在除了电压波形的峰值部以外的相位区间内控制开关元件(17)的导通时序。

Description

高压放电灯的节电装置
技术领域
本发明涉及一种用于节减水银灯、钠灯等高压放电灯的消耗功率的节电装置。
背景技术
以往公知一种利用变压器降低电源电压的节电装置。例如，图4所示的节电装置51通过控制电路52使多个电磁接触器53A～C选择性地动作，切换变压器54的抽头电压。不进行节电时，接通(ON)直送用电磁接触器53A，在全光状态下点亮高压放电灯55。进行节电时，接通节电用电磁接触器53B或53C，降低电源电压，节减放电灯55的消耗功率。在专利文献1中公开了具有这种变压器的水银灯的节电装置。
专利文献1：JP特开2007-287638号公报
但是根据现有的节电装置51存在以下问题。
(A)虽然通过降低电源电压可以节减消耗功率，但节减量会根据灯的新旧、容量大小而变动，即使可以通过事后的功率测定得知节电效果，但难以事先正确地进行预测。因此，特别是在使用多个放电灯的街道、博览会场等大规模照明设备中无法进行有计划的节电。
(B)由变压器54进行的节电，如图5所示，降低输入电压(电源电压)的波峰值而生成输出电压，因此在电源电压不稳定的情况下等，输出电压过于降低时，放电灯的动作变得不稳定，容易产生闪烁或无法点亮的情况。
(C)水银灯、钠灯大多设置在街道的路灯柱、建筑物的天花板等比较高的位置，因此将节电装置51设置在放电灯55的附近时为了调整节减量必须要进行高空作业，而使节电装置51远离放电灯55设置时又需要铺设很长的控制线。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种节电装置，可以在没有点亮不良的状态下有计划且容易地节减高压放电灯的消耗功率的节电装置。
为了解决上述问题，本发明的特征在于，在用于节减水银灯、钠灯等高压放电灯的消耗功率的装置中，采用以下手段。
(1)一种高压放电灯的节电装置，其特征在于，包括：设定电路，设定消耗功率的节减率；功率调整电路，具有部分切断交流电源的电压波形的开关元件；功率测定电路，测定高压放电灯的实际的消耗功率；和控制电路，根据消耗功率的节减率和测定值，控制开关元件的导通时序。
(2)该高压放电灯的节电装置的特征在于，控制电路在除了电压波形的峰值部以外的相位区间内控制开关元件的导通时序。
(3)该高压放电灯的节电装置的特征在于，包括远程操作设备，通过无线通信将消耗功率的节减率设定到设定电路中。
根据本发明的节电装置，测定高压放电灯的实际的消耗功率，控制功率调整电路的开关元件，因此具有以下效果：与灯的新旧、容量大小无关，可以按照预先设定的节减率正确地使各个放电灯节约消耗功率，可以进行有计划的节电。
特别是，开关元件在除了电压波形的峰值部以外的相位下导通，因此具有以下效果：不用降低电源电压的波峰值就可以进行节电，可以切实地防止高压放电灯的点亮不良。
此外通过使用远程操作设备，具有无论高压放电灯的设置场所怎样均可以通过无线通信容易地调整消耗功率的节减率的优点。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的节电装置的框图。
图2是表示该节电装置的动作的流程图。
图3是表示该节电装置的作用的电压波形图。
图4是表示现有的节电装置的框图。
图5是表示现有的节电装置的作用的波形图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。图1是功能性地表示高压放电灯的节电装置的框图。图2是表示节电装置的动作的流程图。图3是对从节电装置的功率调整电路输出的电压波形进行示例的波形图。
如图1所示，该节电装置1包括：节电器11，设置在水银灯、钠灯等高压放电灯2的附近(例如配电盘内部)；和遥控器21，由照明设备的管理者携带。在节电器11中设置有：设定放电灯2的功率节减率的设定电路12；调整交流电源3的功率的功率调整电路13；测定放电灯2的消耗功率的功率测定电路14；与无线遥控器21进行通信的收发电路15；和控制装置整体的控制电路16。无线遥控器21是由设备管理者操作的远程操作设备，包括输入部22和收发电路23。
在功率调整电路13中设置三端双向可控硅开关(TRIAC)等开关元件17，用于切断交流电源3的电压波形的一部分。功率测定电路14设置在功率调整电路13的输出侧，总是测定放电灯2的实际的消耗功率，并将测定数据反馈到控制电路16。无线遥控器21通过无线通信将设备管理者在输入部22输入的功率节减率设定到节电器11的设定电路12中。并且，设定电路12将节减率数据输出到控制电路16，控制电路16根据节减率数据和测定数据来控制开关元件17的导通时序(相位)。
接下来说明节电装置1的动作。如图2所示，向高压放电灯2接通电源后，首先断开(OFF)开关元件17(S1)，在停止了节电的状态下，将启动时的功率测定值作为最大消耗功率存储到控制电路16的存储器中(S2)。放电灯2的点亮状态稳定后(S3)，读出功率节减率(S4)，将最大消耗功率与节减率相乘而计算出节电目标值(S5)。接着，接通(ON)开关元件17(S6)，测定放电灯2的当前的消耗功率(S7)，以使测定值为目标值的方式(S8)，控制开关元件17的相位(S9)。并且到放电灯2的电源断开为止(S10)，反复进行一系列的节电处理。
在相位控制时，控制电路16使相当于测定值和目标值的差分的电流向开关元件17的栅极流动，如图3所示在除了电源电压波形的峰值部以外的相位区间内控制开关元件17的导通时序。并且在零交叉点和导通点之间，在每半周期中切断电压波形而使电压下降为0V，从而节减了相当于切断区间的面积(阴影所示的面积)的功率。这样一来，开关元件17的导通时序根据实际的功率测定值而变化，因此与灯的新旧、容量大小无关，可以按照预先设定的节减率正确地使各个放电灯2节约最大消耗功率的百分之几的功率。
因此，根据本实施方式的节电装置1，特别是在设置有多个放电灯2的大规模照明设备中，可以正确地预测总的节电效果，可以进行适于节能计划的节电。并且设备管理者使用无线遥控器21，可以通过无线通信容易地调整设置在高处的多个放电灯2的功率节减率。此外，开关元件17在除了电压波形的峰值部以外的相位下导通，因此不会降低电源电压的波峰值就可以进行节电，使放电灯总是在稳定的状态下点亮，可以切实地防止灯的闪烁、无法点亮。
另外，本发明不限于上述实施方式，例如构成为使用个人计算机作为远程操作设备，且可以从设备管理室统一设定分散在各处的放电灯的ON/OFF及功率节减率等，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以适当地变更节电系统的构成并实施。

Claims (3)

1.一种高压放电灯的节电装置，用于节减水银灯、钠灯等高压放电灯的消耗功率，其特征在于，包括：
设定电路，设定上述消耗功率的节减率；
功率调整电路，具有部分切断交流电源的电压波形的开关元件；
功率测定电路，测定高压放电灯的实际的消耗功率；和
控制电路，根据消耗功率的节减率和测定值，控制开关元件的导通时序。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯的节电装置，其特征在于，
上述控制电路在除了上述电压波形的峰值部以外的相位区间内控制开关元件的导通时序。
3.根据权利要求1或2所述的高压放电灯的节电装置，其特征在于，
包括远程操作设备，通过无线通信将上述消耗功率的节减率设定到上述设定电路中。
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