CN103545815A - 三相电楼宇稳压节电器 - Google Patents

三相电楼宇稳压节电器 Download PDF

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刘红
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Abstract

本发明公开了一种三相电楼宇稳压节电器，能够稳定电压、滤除电网谐波。它包括谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路、主控制器以及控制终端；所述的谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路以及控制终端均连接在主控制器上，所述的谐波滤除电路和稳压调压机构并联在外电网输入端与负载输出端之间，所述的采样电路还与稳压调压机构连接。本发明的三相电楼宇稳压节电器，通过谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路、主控制器以及控制终端的配合，具有了稳定电压、滤除电网谐波的功能。

Description

三相电楼宇稳压节电器
技术领域
本发明涉及楼宇节电器，尤其是一种能够稳定电压、滤除电网谐波的三相电楼宇稳压节电器。
背景技术
随着国家经济的快速发展，电力资源日益紧缺，按照“中国绿色照明工程”要求，楼宇节电要成为节约电能的重要环节。“大力推广楼宇节电新技术、新产品，努力降低城市电耗”，已成为建设节约型社会的工作重点。
目前市场上流行的节电器存在以下不足：第一，大多不具备稳定电压的功能，现在市场中流行的多种节电器只是简单地降低负载侧的供电电压，均不具备稳定电压的功能，当电网电压稍有波动时，节电器的输出电压随之波动，不能给负载提供一个稳定的用电环境；第二，不具备谐波治理功能，虽然现在也有少部分节电器具备稳压功能，但都不具备谐波治理功能，由于现在楼宇用电量大，负载种类繁多，有很多负载都会产生谐波，而谐波对供电设备、用电设备和电网都会有较大程度的危害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够稳定电压、滤除电网谐波的三相电楼宇稳压节电器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：三相电楼宇稳压节电器，包括谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路、主控制器以及控制终端；所述的谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路以及控制终端均连接在主控制器上，所述的谐波滤除电路和稳压调压机构并联在外电网输入端与负载输出端之间，所述的采样电路还与稳压调压机构连接。
所述的外电网输入端通过输入控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构连接，所述的负载输出端通过输出控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构连接。
所述的输入控制器为低压断路器，所述的输出控制器为交流接触器。
所述的稳压调节机构包括补偿变压器和调压变压器；补偿变压器的原边线圈的一端与调压变压器的调节端连接；补偿变压器的原边线圈的另一端与交流接触器连接，原边线圈的另一端和调压变压器的调节端通过低压断路开器与三相电网输入端连接；调压变压器的输出端与外电网输入端的零线连接。
所述的谐波滤除电路包括相连接的指令电流运算电路和补偿电流发生电路，补偿电流发生电路包括驱动电路和电流跟踪控制电路；指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路依次连接，所述的指令电流运算电路还与外电网输入端连接，所述的驱动电路还与负载输出端连接。
本发明的有益效果是：本发明的三相电楼宇稳压节电器，通过谐波滤除电路、稳压调压机构、采样电路、主控制器以及控制终端的配合，具有了稳定电压、滤除电网谐波的功能；由于设置了稳压调压机构、可对照明回路实行稳压供电，随时给回路提供一个既稳定、又能节电，还不会影响照明效果的供电电压，使设备稳定性和精度大大增加，
降低了设备调节量，延长设备自身寿命。在同样的电网和负载情况下，与没有稳压功能的节电器比较，能使照明节电率达到更高的数值。稳压调压机构可根据三相负载情况进行同时调节或分别调节，保障整个电网的供电质量和稳定性。由于增加了谐波滤除电路，功率因数能得到较大改善，照明线路中总电流减少，电耗降低，温度也降低，负载及附属设备的使用寿命则大大延长。同时反馈给电网的电流为无谐波干净电源，不会干扰电网中的其他用电设备。由于起到节电和滤除谐波双重功能，也保护了变压器，减少扩容需求，带来很好的社会效益和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的三相电楼宇稳压节电器的结构框图；
图2为本发明的三相电楼宇稳压节电器的稳压调压机构的电路图；
图中，1—低压断路器，2—稳压调节机构，3—稳压调压机构，4—交流接触器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围不限于以下所述。
如图1所示，本发明的三相电楼宇稳压节电器，包括谐波滤除电路、稳压调压机构3、采样电路、主控制器以及控制终端；所述的谐波滤除电路、稳压调压机构3、采样电路以及控制终端均连接在主控制器上，所述的谐波滤除电路和稳压调压机构3并联在外电网输入端与负载输出端之间，所述的采样电路还与稳压调压机构3连接。本发明的三相电楼宇稳压节电器，通过谐波滤除电路、稳压调压机构3、采样电路、主控制器以及控制终端的配合，具有了稳定电压、滤除电网谐波的功能。操作人员通过控制终端设置各时段需稳定的电压值，确定主控制器的电压控制值，控制输出电压，外电网输入端接稳压调压机构3，当输出电压发生变化时，采样电路实时采集稳压调节机构3输出端电流电压信号，并反馈到主控制器，控制器根据人工设定的分时段输出值，结合滤波信号采集，做出综合分析，对稳压调压机构发出动作指令，调节补偿电压，使负载输出端电压一直保持稳定在设定的理想范围内。谐波滤除电路通过接收采样电路传给主控制器的电流电压信号，将所得的电流信号进行谐波分离算法的处理，得到谐波参考信号，作为PWM的调制信号，与三角波相比，从而得到开关信号，用此开关信号去控制IGBT单相桥，根据PWM技术的原理，将上下桥臂的开关信号反接，就可得到与线上谐波信号大小相等、方向相反的谐波电流，将线上的谐波电流抵消掉。指令电流运算电路首先检测出负载输入电流，即补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量，得到具体的补偿电流分量，并将此信号传输给电流跟踪控制电路，电流跟踪控制电路经过计算及转换后向驱动电路发出控制信号，驱动电路驱动主电路中PWM变流器动作，产生实际的补偿电流，对交流电源输出的电流is进行补偿叠加，最后得到理想的负载输入电流。因为指令电流运算电路始终不间断地对负载输入电流进行监控、检测，所以在任何时候只要出现负载输入电流谐波超标，就会马上被补偿更正，达到始终保持负载输入电流是理想的电流的目的。
所述的外电网输入端通过输入控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构3连接，所述的负载输出端通过输出控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构3连接。
所述的输入控制器为低压断路器1，所述的输出控制器为交流接触器4。
所述的稳压调节机构2包括补偿变压器和调压变压器；补偿变压器的原边线圈的一端与调压变压器的调节端连接；补偿变压器的原边线圈的另一端与交流接触器4连接，原边线圈的另一端和调压变压器的调节端通过低压断路开器与三相电网输入端连接；调压变压器6的输出端与外电网输入端的零线连接。
所述的谐波滤除电路包括相连接的指令电流运算电路和补偿电流发生电路，补偿电流发生电路包括驱动电路和电流跟踪控制电路；指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路依次连接，所述的指令电流运算电路还与外电网输入端连接，所述的驱动电路还与负载输出端连接。
综上所述，由于设置了稳压调压机构3、可对照明回路实行稳压供电，随时给回路提供一个既稳定、又能节电，还不会影响照明效果的供电电压，使设备稳定性和精度大大增加，降低了设备调节量，延长设备自身寿命。在同样的电网和负载情况下，与没有稳压功能的节电器比较，能使照明节电率达到更高的数值。稳压调压机构3可根据三相负载情况进行同时调节或分别调节，保障整个电网的供电质量和稳定性。由于增加了谐波滤除电路，功率因数能得到较大改善，照明线路中总电流减少，电耗降低，温度也降低，负载及附属设备的使用寿命则大大延长。同时反馈给电网的电流为无谐波干净电源，不会干扰电网中的其他用电设备。由于起到节电和滤除谐波双重功能，也保护了变压器，减少扩容需求，带来很好的社会效益和经济效益。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：说明书中的其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.三相电楼宇稳压节电器，其特征在于：包括谐波滤除电路、稳压调压机构（3）、采样电路、主控制器以及控制终端；所述的谐波滤除电路、稳压调压机构（3）、采样电路以及控制终端均连接在主控制器上，所述的谐波滤除电路和稳压调压机构（3）并联在外电网输入端与负载输出端之间，所述的采样电路还与稳压调压机构（3）连接。
2.根据权利要求1所述的三相电楼宇稳压节电器，其特征在于：所述的外电网输入端通过输入控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构（3）连接，所述的负载输出端通过输出控制器分别与谐波滤除电路和稳压调压机构（3）连接。
3.根据权利要求2所述的三相电楼宇稳压节电器，其特征在于：所述的输入控制器为低压断路器（1），所述的输出控制器为交流接触器（4）。
4.根据权利要求3所述的三相电楼宇稳压节电器，其特征在于：所述的稳压调节机构（2）包括补偿变压器和调压变压器；补偿变压器的原边线圈的一端与调压变压器的调节端连接；补偿变压器的原边线圈的另一端与交流接触器（4）连接，原边线圈的另一端和调压变压器的调节端通过低压断路开器与三相电网输入端连接；调压变压器的输出端与外电网输入端的零线连接。
5.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的三相电楼宇稳压节电器，其特征在于：所述的谐波滤除电路包括相连接的指令电流运算电路和补偿电流发生电路，补偿电流发生电路包括驱动电路和电流跟踪控制电路；指令电流运算电路、电流跟踪控制电路、驱动电路依次连接，所述的指令电流运算电路还与外电网输入端连接，所述的驱动电路还与负载输出端连接。
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