CN2492996Y - 三相智能照明调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相智能照明调控装置,它包括保护电路、采样控制电路、控制电路和补偿电路,其特点是每相的控制电路主要由多个接触器组成;补偿电路主要由三相补偿变压器和电抗器组成。补偿变压器多个初级绕组的抽头分别通过控制电路接触器各常开触点与本相线或零线连接,中间抽头通过一电抗器与本相线连接,一个绕组的次级串接于电源与负载之间解决了气体放电灯所需的稳定的三相正弦波电压的问题。

Description

三相智能照明调控装置

本实用新型涉及一种紧急保护电路装置，尤其是对偏离正常电工作情况的不希望有的变化直接超反应的三相照明调控电路装置。

现有的城市道路及工业照明用的三相照明调控装置，基本上是采用部分开灯方案调节，而以功率开关管为主要元件的调节电路，虽能实现调节电压的功能，但其输出波形畸变，已非正弦波，对于照明用的大功率气体放电灯，如高压汞灯、高压钠灯等无法适应，这是由于气体放电灯工作过程的复杂性所决定的，而此类灯又是以发光亮度高而最适于大面积照明，实践证明，只有输出为正弦波电压的调压及稳压装置，才适用于气体放电灯的控制和供电。

本实用新型的目的是提供一种三相智能照明调控装置，它应能自动调节和稳定地输出三相正弦波电压，供气体放电灯照明使用。

本实用新型包括保护电路、采样控制器、控制电路和三相补偿电路，其特征在于：

在每相电路中，所述的控制电路主要由多个接触器组成，其中，各常开触点的一端接补偿电路，另一端接一电源相线或零线；

所述的补偿电路含两台或两台以上结构相同的三相补偿变压器和电抗器，其中，该变压器的每相次级设一个绕组线圈各次级绕组线圈串接，再串接于三相电源与负载之间；三相补偿变压器的每一相初级设有多个绕组线圈，其中间抽头与本电源相线之间都接有一个续流电抗器；初级线圈的头尾端还分别通过控制电路接触器的常开触点与相线或零线连接。

上述结构的三相智能照明调控装置，通电后，采样控制器从输出端采集到电压信号，经滤波、降压后进入单片机系统，经计算判断，单片机系统发出相应的指令，控制控制电路的若干个相关接触器动作，接通补偿变压器初级相应的绕组线圈，使补偿变压器进入正向或反向的电压叠加补偿，反映在串接于电源与负载之间的补偿变压器的次级上，使输出电压逼近设定的正弦波电压。而且，本装置还能按照照明负载要求的供电曲线内置成程序，从而控制输出稳定的电压运行曲线，避免对照明灯负载造成的电冲击，使照明负载正常工作，寿命长。这是现有技术所办不到的，也是本实用新型的目的。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1所示，是三相智能照明调控装置的结构框图。

图2所示，是本实用新型补偿变压器电路图。

图1是三相智能照明调控装置的结构框图，一般由采样控制器、控制电路、  保护电路和补偿电路构成。其中，保护电路一般由空气开关和继电器等器件构成，能实现过压、过流、久压和短路等保护功能。采样控制器内置16位单片机系统构成的控制器，负责信号采集并处理，发出控制指令，对保护电路和控制电路进行信号控制。而保护电路和控制电路接到信号控制后，则产生相应的动作，执行相应的控制。控制电路主要是控制补偿电路中的执行器件进行正向或反向的电压补偿，以达到输出稳定电压的指标。本实用新型的控制电路主要由多个接触器组成；补偿电路主要由变压器组成；该变压器的初级由多个绕组组成，为了表达清晰，下面以2个初级绕组的变压器方案来说其工作原理。见附图2。

在图2的本实用新型补偿变压器及部份控制电路图中可知，补偿变压器T的三相次级线圈都与三相电源相应串接，输出接照明负载。由于三相的补偿电路及其控制电路的结构和原理均相同，故只取一相作说明。在图2中，有2个补偿变压器T₁和T₂的初级绕组有4个线圈6个抽头，该四个线圈的匝数依序分别为n₁、n₂、n₃和n₄，中间的抽头通过续流电抗器LD₁和LD₂与本相线连接，其余各抽头依序各自通过执行控制电路的接触器常开触点2K、3K、4K、7K、8K、9K与本相线L的输入端连接；头、尾两抽头还分别通过控制电路接触器的常开触点1K、5K、6K、10K与零线N连接。补偿变压器T₁和T₂的次级各设一个绕组线圈，匝数为N_a、N_b，变压器T₁、T₂的次级线圈串接后又串接于电源与负载之间。

在图2中，根据变压器的基本原理“初次级绕组电压比等于初、次级绕组匝数比”，可推出本补偿变压器T的工作原理，设输入电压为U_入，输出电压为U_出，变压器T产生的补偿电压为ΔU，当输出电压低于设定值时，由采样控制器及执行控制电路的控制，有：

补偿第一档正电压为触点1K，4K，7K，9K闭合；

ΔU＝U_入[n_a/(n₁+n₂)]

补偿第二档正电压为ΔU＝U_入/[n_a/(n₁+n₂)+n_b/(n₃+n₄)]，触点1K、4K、6K、9K闭合；

补偿第三档正电压为Δ U＝U_入/[n_a/n₁+n_b/(n₃+n₄)]，触点1K、3K、6K、9K闭合；

补偿第四档正电压为ΔU＝U_入/(n_a/n₁+n_b/n₃)，触点1K、3K、6K、8K闭合；

当输出电压高于设定值时，同理，有：

补偿第一档负电压为ΔU＝-U_入/[n_a/(n₁+n₂)]，触点2K、5K、7K、9K闭合；

补偿第二档负电压为Δ U＝-U_入/[n_a/(n₁+n₂)+n_b/(n₃+n₄)]，触点2K、5K、7K、10K闭合；

补偿第三档负电压为Δ U＝-U_入/[n_a+n₂+n_b/(n₃+n₄)]，触点3K、5K、7K、10K闭合；

补偿第四档负电压为Δ U＝-U_入/(n_a/n₂+n_b/n₄)，触点3K、5K、8K、10K闭合；

当输出电压在设定值精度内时：

ΔU＝0

原理公式为：U_出＝U_入+ΔU(触点2K、4K、7K、9K闭合)。

本装置通过调节补偿电压ΔU的值，使输出电压U_出始终处于设定值的精度范围内，从而达到调压，稳压的目的。本装置结构简单，调压范围宽，稳压精度高，可靠性好，耐久性强，易于维护，输出波形为正弦波，而且有各种完善的保护，完全满足大功能照明灯负载的供电要求。

Claims (1)

1、一种三相智能照明调控装置，它包括保护电路、采样控制器、  控制电路和三相补偿电路，其特征在于：

在每一相电路中，设有两个或两个以上结构相同的控制单元；每个控制单元主要由多个接触器组成，其中，各常开触点的一端接补偿电路，另一端接一相电源相线(L)或零线(N)；

所述的补偿电路含两个或两个以上三相补偿变压器和续流电抗器各变压器的每相次级设一个绕组线圈并串接，再分别串接于三相电源与负载之间；补偿变压器(T)的每相初级绕组设有多个绕组线圈(n₁～n_i)，(i＝2、3、4、5……的自然整数)，其绕组线圈的中间抽头与本电源相线(L)之间都接有一个电抗器(LD)，其余的各初级绕组线圈抽头均分别通过控制电路接触器的各常开触点与本电源相线(L)连接；初级绕组线圈的头、尾抽头还分别通过控制电路接触器的常开触点与零线连接。

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