CN2492997Y - 单相智能照明调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单相智能照明调控装置,它包括保护电路、采样控制器、控制电路和补偿电路,其特点是控制电路主要由继电器分别构成个结构相同的控制单元;补偿电路主要由两台或两台以上结构相同的补偿变压器构成;一个控制单元分别控制一台补偿变压器的初级绕组,两台或两台以上补偿变压器的次级串接后又串接于电源负载之间。解决了照明供电装置输出电压波形畸变的问题,并节电50%满足大功率照明灯的供电要求。

Description

单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起反应的单相照明调控装置。

现有的城市道路及工业照明用的单相照明调控装置，基本上是采用部分开灯方案调节，并以大功率开关管为主要元件的电路，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单相智能照明调控装置，它应能稳定地输出正弦波电压，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、控制电路和补偿电路，其特征在于：

所述的控制电路设有两个或两个以上结构相同的控制单元，每个控制单元含三个继电器，各继电器的线圈受采样控制器的控制，其触点控制补偿电路，每个控制单元控制一个补偿电路；

所述的补偿电路设有两台或两台以上结构相同的补偿变压器，各补偿变压器的次级绕组线圈串接，再串接于电源与负载之间；每台补偿变压器初级绕组设两个串接的线圈绕组，其中间抽头接线端各通过一个续流电抗器与零线连接，其余接线端分别通过控制电路的各继电器触点与相线或零线连接；一台补偿变压器的初级线圈绕组接线端与控制电路的一个控制单元的各继电器触点连接。

上述结构的单相智能照明调控装置，两台或两台以上补偿变压器的次级绕组线圈都串接于电源与负载之间，在使用过程中电压电流不间断，初级绕组线圈在采样控制器和控制电路的控制下，两台或两台以上补偿变压器一起，通过投入不同的线圈组别，对次级输出进行正向或反向补偿，实现调节及稳定输出电压的功能。该装置与现有技术相比，具有电压调节范围广，稳压精度高，输出波形好，可靠性高的特点，节电，据实验结果，节电率高达50％，满足户内外照明控制和供电的需要。

下面结合附图，对本实用新型进行详细说明。

图1所示，是本实用新型结构框图。

图2所示，是本实用新型补偿电路及部份控制电路原理图。

图1所示，是本实用新型的结构框图，由图中可知，它由保护电路、采样控制器、控制电路和补偿电路构成，其特点是，控制电路设有两个结构相同的控制单元：控制电路1和控制电路2；与控制电路相应，补偿电路也设有两台补偿变压器：变压器1和变压器2。保护电路和采样控制器结构与现有技术的基本一样，其中，采样控制器以16位单片机系统为控制中心，根据采样信号来控制保护电路和控制电路。本框图的工作原理为；本装置通电后，采样控制器从输出端采集到电压信号，并对该信号进行整理后进入16位单片机系统，经计算、分析和判断后，单片机系统发出相应的控制信号，控制控制电路中的相关的继电器，使相关继电器产生相应的动作，接通相应补偿变压器的初级绕组线圈，补偿变压器进入相应的正向或反向的叠加电压补偿，反映在补偿变压器的次级上，使输出电压为正弦波电压。

由于多个补偿电路中的每个补偿电路的结构都是相同的，同理，其控制电路的结构也是相同的。故在图1中，只取补偿电路1和2及其控制电路1和2作例子说明，多个补偿电路及其控制电路的情况可类推。

在图2变压器补偿电路及部分控制电路中可知，补偿电路由结构相同的两台变压器T₁和T₂组成，该两台变压器的次级线圈串接后又串接于电源与负载之间；每台变压器的初级绕组由两个绕组线圈串接组成，其中间抽头与零线N之间串接有续流电抗器LD；每台补偿变压器的初级线圈接线端由控制电路一个控制单元的三个继电器控制，而且两台补偿变器T₁或T₂与控制电路每个控制单元继电器的连接结构相同。现只拿补偿变压器T₁与控制电路1的连接来进行说明：补偿变压器T₁的初级线圈由匝数为N₁和N₂线圈串接构成，次级线圈的匝数为n₁。控制电路1由三个继电器1K、2K和3K构成。补偿变压器T₁的初级线圈接线首端与控制电路1第一继电器1K的公共接点连接，并通过常闭触点与零线N连接，通过常开触点与输入相线L连接。第二、第三继电器2K、3K的公共接点相互连接；第二继电器2K的公共接点通过其常闭触点与补偿变压器T₁初级线线圈接线尾端连接，通过其常开触点与变压器T₁初级线圈的中间抽头连接。第三继电器3K的公共接点通过其常闭触点与零线N连接，通过其常开触点与输入相线L连接。同理，补偿变压器T₂和控制电路2的继电器4K、5K、6K的连接与补偿变压器T₁和控制电路1的连接相应相同。其中，继电器1K＝4K，2K＝5K，3K＝6K，还可类推于多个控制电路。同时，从交流电原理中可知，在交流电路中，相线与零线互换，用电器还能工作，故，以上电路的相线与零线可互换。

由上所述可得出：与补偿变压器初级绕组线圈接线首端连接的控制电路单元三个继电器中的继电器为第一继电器，与初级绕组线圈接线尾端连接的继电器为第二继电器，余下的那个则为第三继电器。

在图2中还看到，补偿变压器T₁和T₂初级绕组线圈匝数分别为N₁、N₂和N₃、N₄，次级绕组线圈匝数为n₁和n₂。工作时，在两变压器次级上得到的补偿电压分别为ΔU₁和ΔU₂，输入电压为U_入，输出电压为U_出，总的补偿电压为：ΔU＝ΔU₁+ΔU₂，当输出电压低于设定值时，由采样控制器及控制电路控制，有：

补偿第一档正电压为：ΔU＝ΔU₁+O＝U_入/[(N₁+N₂)/n₁]继电器3K动作

补偿第二档正电压为：ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝U_入/[(N₁+N₂)/n₁]+U_入/[(N₃+N₄)/n₂]继电器3K、6K动作补偿。

第三档正电压为：ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝U_入/(N₁/n₁)+U_入/[(N₃+N₄)/n₂]继电器3K、2K、6K动作

补偿第四档正电压为：ΔU＝ΔU₁+ΔU₂＝U_入/(N₁/n₁)+U_入/(N₃/n₂)继电器3K、2K、5K、6K动作

当输出电压高于设定值时，

补偿第一档负电压为：ΔU＝-(ΔU₁+O)＝-U_入/[(N₁+N₂)/n₁]继电器1K动作

补偿第二档负电压为：ΔU＝-ΔU₁-ΔU₂＝-U_入/[(N₁+N₂)/n₁]-U_入/[(N₃+N₄)/n₂]继电器1K、4K动作

补偿第三档负电压为：ΔU＝-ΔU₁-ΔU₂＝-U_入/(N₁/n₁)-U_入/[(N₃+N₄)/n₂]继电器1K、2K、4K动作

补偿第四档负电压为：ΔU＝-ΔU₁-ΔU₂＝-U_入/(N₁/n₁)-U_入/(N₃/n₂)继电器1K、2K、4K、5K动作

当输出电压在设定值精度器时：

ΔU＝0        继电器全不动作

原理公式为：U_出＝U_入+ΔU₁+ΔU₂

               ＝U_入+ΔU装置通过调节ΔU的值，使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。本装置调压宽，稳压精度高，可靠性好，耐久性强，易于维护，同时输出波形为正弦波，而且有各种完善的保护，完全满足大功率照明灯负载的供电要求。

Claims (2)

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

所述的控制电路设有两个或两个以上结构相同的控制单元，每个控制单元含第一、第二和第三共三个继电器，各继电器的线圈受采样控制器的控制，其触点控制补偿电路，每个控制单元控制一个补偿电路；

所述的补偿电路设有两个或两个以上结构相同的补偿变压器，一台补偿变压器为一个补偿电路；各补偿变压器的次级绕组线圈串接，再串接于电源与负载之间；每台补偿变压器初级绕组设两个串接的线圈，其中间抽头各通过一个续流电抗器(LD)与零线(N)连接，其余接线端分别通过控制电路的各继电器触点与相线或零线连接；

一台补偿变压器的初级绕组线圈接线端分别与控制电路的一个控制单元的继电器各触点连接。

2、根据权利要求1所述的单相智能照明调控装置，其特征在于：各补偿变压器(T_n)的初级绕组线圈接线首端与其控制电路单元的第一继电器的公共接点连接，其中，n＝1、2、3、4……的自然整数，并通过该继电器的常开触点与输入相线(L)连接，还通过其常闭触点与零线(N)连接；控制电路单元第二、第三继电器的公共接点相互连接，第二继电器的公共接点通过其常闭触点与补偿变压器(T_n)初级绕组线圈接线尾端连接，还通过其常开触点与补偿变压器(T_n)初级绕组线圈的中间抽头连接；第三继电器的公共接点通过其常闭触点与零线(N)连接，还通过其常开触点与输入相线(L)连接；

所述的相线(L)和零线(N)可以互换。

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