CN200962526Y

CN200962526Y - 智能照明节电装置

Info

Publication number: CN200962526Y
Application number: CNU2006200110962U
Authority: CN
Inventors: 李钢; 魏明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2016-10-23

Abstract

本实用新型涉及一种适用于室内外照明的智能照明节电装置，该装置对于380V，50Hz的交流电来说，具有自动升降压，自动稳压，平衡三相电压，抑制高次谐波，降低损耗的功能。本实用新型的智能照明节电装置，是由检测单元、智能控制器、三组调压单元、三组电磁平衡单元、一组滤波补偿单元组成，所述的调压单元是由铁芯和绕制在铁芯上的调压线圈组成，调压线圈的输入端和输出端分别与电网和负载连接；电磁平衡单元是由绕制在所述铁芯上的谐波抑制线圈和互感器组成，谐波抑制线圈与互感器串联，三组电磁平衡单元首尾相接，构成三角形联接；滤波补偿单元是由相串联的补偿电容和谐波抑制电抗器组成。

Description

智能照明节电装置

(一)所属技术领域

本实用新型涉及一种适用于室内外照明的智能照明节电装置，该装置对于380V，50Hz的交流电来说，具有自动升降压，自动稳压，平衡三相电压，抑制高次谐波，降低损耗的功能。

(二)背景技术

随着我国城市化建设的不断深入，经济高速持续的发展，人们的生活水平也不断提高。在繁华的都市，城市道路、夜景照明已成为城市文明的标志和城市文化的代表。在推进城市亮化工程的进程中，照明光源及调控设备得到了空前的发展，当然，城市照明的电能消耗和灯具损耗也越来越大，由于电力紧急和电费的上涨，照明节能降耗将越来越受到广泛重视。同时，照明线路一般都采用三相供电，单相的照明设备往往不会均衡的连接于电网，因此便会产生三相不平衡，电压波动大的现象。目前，公知技术中的照明节电装置主要有两种。一种是采用可控硅控制来实现节电，其不足之处是会产生谐波，干扰电网和其它的电器设备，同时也产生光能之外的电能损失；另一种是自藕变压器降压节电，采用固定抽头调节和接触器调节抽头的方法实现降压节电，但目前技术仍存在抽头切换出现闪断电问题，会导致于气体放电灯等的瞬间熄灭。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于：针对已有技术的不足，提出一种新型的智能照明节电装置，主要功能实时检测系统电网的各项参数，由智能控制器进行优化分析，自动控制调压线圈的输入输出和调节端子的输出，通过自动升降压实现稳压的功能，并动态投切滤波补偿单元，为照明设备提供最佳的工作电压及可靠的运行环境。

本实用新型是通过以下措施来实现的：

本实用新型的智能照明节电装置，是由检测单元、与检测单元连接的智能控制器、以及由智能控制器分别控制的三组调压单元、三组电磁平衡单元、一组滤波补偿单元组成，调压单元与电网串联，检测单元、滤波补偿单元分别与电网并联，其特别之处在于：所述的调压单元是由铁芯和绕制在铁芯上的调压线圈组成，调压线圈的输入端和输出端分别与电网和负载连接；电磁平衡单元是由绕制在所述铁芯上的谐波抑制线圈和互感器组成，谐波抑制线圈与互感器串联，三组电磁平衡单元首尾相接，构成三角形联接；滤波补偿单元是由相串联的补偿电容和谐波抑制电抗器组成。

本实用新型的智能照明节电装置，为了对电网进行更准确的调节，所述的调压线圈由粗调线圈与微调线圈两部分组成，粗调线圈有两个输入端和一个输出端，微调线圈有五个微调输出端，微调输出端连接于电网的N相。

本实用新型的智能照明节电装置，所述的检测单元由电能质量采集模块组成。

本实用新型的调压单元采用类似变压器的构造，由铁芯和调压线圈组成，三组调压线圈分别绕在三个铁芯上，调压线圈输入输出端以及调节端子由智能控制器进行优化比较，自动调节控制输出，电压切换采用在切换回路串入自复式熔丝的切换方式，可实现平稳调节，将适用于任何的照明光源。

本实用新型装置的特点在于：

1.实现电压的正弦波输出，无谐波，损耗低。

2.稳定调节的最佳照明电压，延长设备、灯具、镇流器、开关的使用寿命，大幅度降低照明运行、维护成本。

3.装置可以每相自动独立调节，实现升降压。承受三相100％的不平衡负载，且保证单相的故障绝不影响其它两相的正常运行，同一个装置可以带不同类型光源负载，还可以独立调节每相的输出电压。

4.电压切换平稳，无闪断电，无瞬间大电流。

5.自动平衡三相电压，消减了电源不平衡状态下所产生的负序和零序分量的电压和电流，并减小了附加损耗，提高节电效果。

6.具有动态补偿滤波作用，提高了功率因数，净化了电网，提高了系统的供电能力。

本节电装置改善了已有技术的不足，是一种综合的节电装置，具有自动升降压，稳压，平衡三相电压，谐波抑制和功率补偿的功能，均采用自动控制，是一种高效的免维护节电装置。

(四)附图说明

图1是本节电装置各组成部分电气原理图。

图2是本节电装置所涉及线圈位置示意图。

图3是电磁平衡单元的等效电路图。

图中，1检测单元、2智能控制器、3滤波补偿单元、4电磁平衡单元、5调压单元。

(五)具体实施方式

本实用新型的智能照明节电装置的原理图如图1、图2、图3所示。是由检测单元1、智能控制器2、三组调压单元5、三组电磁平衡单元4、一组滤波补偿单元3组成，智能控制器2根据检测单元1的检测数据，分别对调压单元、滤波补偿单元和电磁平衡单元进行控制调节。

1.调压单元是由铁芯和调压线圈组成，调压线圈分为粗调线圈与微调线圈。粗调线圈每相有三个端子，其中分别接电源输入端和负载输出，根据电网运行参数，由智能控制器决定其通断，控制升降压；微调线圈每相有五个输出端，正常运行时只有一个端子与N相接通，进行前述粗调线圈决定的升降压的微调。

2.电磁平衡单元4由谐波抑制线圈与互感器组成，谐波抑制线圈与调压线圈共同缠绕在同一铁芯上，互感器接在调压单元的负载输出端上，谐波抑制线圈与互感器串联，三组首尾相接，构成三角形联接，实现了谐波的抑制以及三相电压的平衡，降低损耗，清洁电网，改善电能质量。

3.滤波补偿单元3是由相串联的补偿电容和谐波抑制电抗器组成，滤波补偿单元并联于电网，该电路在常规电容补偿技术的基础上，串入谐波抑制电抗器，用来抑制谐波干扰，减少谐波附加损耗，达到提高功因数，改善电网品质的要求。

4.检测单元1由电能质量采集模块组成，实时采集电网的各项运行参数，传送到智能控制器2。

5.智能控制器2由DSP芯片作为高速处理器，实时处理电网运行参数，分析比较，输出控制信号，实现对调压单元和滤波补偿单元的动态控制。

6.各端子之间切换，采用在切换回路串联自复式熔丝的方式，可实现平稳切换，不会对负载产生影响。

本节电装置工作时，由电能质量采集模块采集电网运行参数，送入智能控制器，智能控制器对电网的电压电流功率谐波等各项参数进行分析。若电压高于220V，接通调压线圈的降压端子，并进行细微调节，使电压稳定在220V左右；若电压低于220V，接通调压线圈的升压端子，并进行微调，将电压稳定在220V。若检测到节电装置有非常小的电流，即节电装置空载运行或轻载运行，智能控制器将控制节电装置退出运行，以降低损耗。若装置的功率因数较低，谐波含量较大，控制器控制投切单元进行动态补偿滤波，保证功率因数在0.9以上，谐波含量满足《电能质量公用电网谐波》GB/T14549-93的要求。

本节电装置中引入的电磁平衡单元，由谐波抑制线圈与互感器串联，三组串联接成三角形，三次谐波在谐波抑制线圈中感应出三次谐波电势，在三角形中产生三次谐波电流，此电流产生的反向三次谐波磁通，消减了原三次谐波的磁通，使磁通波形及感应电势波形都接近于正弦波，从而改善了输出电压，纠正畸变的波形。单相的照明设备往往会造成电压的三相不平衡，本节电装置的互感器接在节电装置的三相负载输出端上上，通过电磁感应自动平衡三相，经实验，效果明显。

Claims

1.一种智能照明节电装置，是由检测单元、与检测单元连接的智能控制器、以及由智能控制器分别控制的三组调压单元、三组电磁平衡单元、一组滤波补偿单元组成，调压单元与电网串联，检测单元、滤波补偿单元分别与电网并联，其特征在于：所述的调压单元是由铁芯和绕制在铁芯上的调压线圈组成，调压线圈的输入端和输出端分别与电网和负载连接；电磁平衡单元是由绕制在所述铁芯上的谐波抑制线圈和互感器组成，谐波抑制线圈与互感器串联，三组电磁平衡单元首尾相接，构成三角形联接；滤波补偿单元是由相串联的补偿电容和谐波抑制电抗器组成。

2.根据权利要求1所述的智能照明节电装置，其特征在于：所述的调压线圈由粗调线圈与微调线圈两部分组成，粗调线圈有两个输入端和一个输出端，微调线圈有五个微调输出端，微调输出端连接于电网的N相。

3.根据权利要求1或2所述的智能照明节电装置，其特征在于：所述的检测单元由电能质量采集模块组成。