CN2518136Y - 节电器 - Google Patents

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一种节电器,包括轭流变压器1、整流电路2、取样电路3、稳压电路4、基准电压电路5、比较电路6;比较电路6的输出端连接有逻辑控制电路7,该逻辑控制电路的输出端与继电器转换电路8的输入端相连,所述继电器转换电路8的输出端连接主控电路9的一个控制端。通过逻辑控制电路7来控制继电器转换电路8中的各继电器,实现自动降压和自动升压,起到节约电能的作用。具有保护用电器安全、抑制电网电路高次谐波、成本低和节能效果好的特点。

Description

节电器
所属技术领域：
本实用新型涉及电学中电照明和动力设备，特别涉及路灯照明线路和动力设备控制调节电压的节电器。
背景技术：
现在市场上流通的节电产品采用可控硅作为主要部件的，例如：中国专利00 1 04454，该产品价格高、使用寿命短、性能不稳定，强烈的雷击容易使主要器件可控硅损坏，而且也不利于高温环境下工作，对电网造成一定的污染。采用轭流器作为主要部件的，例如：中国专利：89 2 01482，只是简单地降压、限流进行节电，由于电压波动大，经常影响设备的正常运作，甚至会造成设备的严重损坏，而且造价高、应用范围狭窄。
发明目的：
本实用新型的目的是提供一种成本低、寿命长、应用范围广、节电效果明显和降低电网污染的节电器。
本实用新型是通过实施以下技术方案来实现的：这种节电器的对市电三相电压的一相220V交流电压，通过轭流变压器输出连接至整流电路的输入端，整流电路的输出端分别连接取样电路和稳压电路的输入端，所述稳压电路输出端相连的基准电压电路；所述取样电路和基准电压电路的输出端分别输入比较电路进行比较；所述比较电路的输出端连接有逻辑控制电路，该逻辑控制电路的输出端与继电器转换电路的输入端相连，所述继电器转换电路的输出端连接主控电路的一个控制端，控制主控电路中轭流器T3的可变抽头实现调压。比较电路中输出的比较信号通过逻辑控制电路对继电器转换电路中的各继电器进行控制，使主控电路中的轭流圈输出符合要求的供电电压。
主控电路的输入端接有一个三相的空气开关K1，每相线通过并联的至少两组切换继电器动触头CJ1、CJ2与轭流器T3中间的抽头相连，在轭流器T3与输出端之间各连接有功率因数补偿电容C7，每相输出火线上串联一个热继电器RJ1。
稳压电路的输出端一路通过电阻R9连接比较器IC2输入端正极，另一路通过串联的电阻R10和R5连接比较器IC3的输入端正极，在电阻R10和R5之间有一条引出线通过电阻R8后接地；取样电路的输出端分别连接比较器IC2输入端负极和比较器IC3的输入端负极。
比较器IC2的输出端分别连接逻辑控制电路中两个异或门型集成块IC6的一个输入脚和IC7的一个输入脚，比较器IC3的输出端则分别连接该两个异或门型集成块IC6和IC7的另外两个输入脚。
集成块IC6的输出端通过电阻R21连接继电器转换电路中三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极连接控制继电器J1的线圈；所述集成块IC7的输出端通过电阻R22连接继电器转换电路中三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极连接控制继电器J2的线圈；控制继电器J1和J2的常闭动触点1和2点相连，连接于交流三相电源中的一相；控制继电器J1的常开动触点3连接切换继电器CJ1的线圈后接零线，控制继电器J2的常开动触点3连接切换继电器CJ2的线圈后也接零线，切换继电器CJ1和CJ2的公共端有一个热继电器RJ1的常闭触点；三极管BG1和BG2发射极接地。
稳压电路中稳压集成块IC1的2与3脚分别与延时电路的输入端连接；所述计时循环电路连接于市电并输出至主控电路的另一控制端。
所述延时电路的两个输入端+VCC、-VCC并联电容C10，延时集成块IC10上的脚1和脚2与输入端+VCC相连，电解电容C8的正极与输入端+VCC相连，负极通过电阻R24与输入端-VCC相连，延时集成块IC10上的脚7和脚6并接后连接于电解电容C8与电阻R24的连接点，延时集成块IC10上的脚5通过电容C9连接-VCC，延时集成块IC10上的脚4连接于输入端-VCC，继电器J5与二极管D10并联后分别连接在延时集成块IC10的脚3和脚4上，继电器J5的常闭动触点1和2控制取样电路的输出端与稳压电路的中稳压集成块IC93脚的接通或断开，其常开动触点3和4掌管控制继电器J1和J2的公共端与稳压集成块IC93脚的接通或断开。
所述计时循环电路包括相互并联的时间继电器SJ1、切换继电器CJ5和CJ6，它们的一公共端连接于交流三相电源中的一相，另一公共端连接于零线，时间继电器SJ1的常闭动触点1和2与切换继电器CJ5串联，时间继电器SJ1的常开动触点3和4与切换继电器继电器CJ6串联，切换继电器CJ5的三组常闭动触头连接三相的轭流器T3中间的抽头和各相的输出端，切换继电器CJ6的三组常闭动触头连接三相的轭流器T3中间的抽头和各相的输出端。
本实用新型具有保护用电器安全、抑制电网电路高次谐波、成本低和节能效果好的特点。
附图说明：
图1是本实用新型稳压继电器的工作原理方框图。
图2是图1中所述的主控电路9的工作原理示意图。
图3是该稳压继电器四组触头式的工作原理示意图。
下面结合附图进一步详细说明本实用新型之最佳实施例。
实施例说明：
从图1中可看出，该节电器，包括市电交流三相电压的一相220V交流通过轭流变压器1输出连接至整流电路2的输入端，整流电路2的输出端分别连接取样电路3和稳压电路4的输入端，所述稳压电路4输出端相连的基准电压电路5；所述取样电路3和基准电压电路5的输出端分别输入比较电路6进行比较；所述比较电路6的输出端连接有逻辑控制电路7，该逻辑控制电路的输出端与所述继电器转换电路8的输入端相连，继电器转换电路8的输出端连接主控电路9的一个控制端，控制主控电路9中轭流器T393的可变抽头实现调压。本实用新型通过逻辑控制电路7来控制继电器转换电路8中的各继电器，当市电上升超过一定的阀值后自动降压，下降到超过一定阀值后自动升压，起到节约电能的作用。
从图2、3中可看出，所述主控电路9的输入端接有一个三相的空气开关K1101，每相线通过并联的至少两组切换继电器动触头CJ1、CJ7与轭流器T393中间的抽头931、932相连，在轭流器T393与输出端之间各连接有功率因数补偿电容C7，每相输出线上各有一个热继电器RJ1。所述稳压电路4的输出端一路通过电阻R9连接比较器IC2(例如：LM339N)输入端正极，另一路通过串联的电阻R10和R5连接比较器IC3的输入端正极，在电阻R10和R5之间有一条引出线通过电阻R8后接地；取样电路5的输出端分别连接比较器IC2输入端负极和比较器IC3的输入端负极。所述比较器IC2的输出端分别连接逻辑控制电路7中两个异或门型集成块IC6的一个输入脚和IC7的一个输入脚，比较器IC3的输出端则分别连接该两个异或门型集成块IC6和IC7的另外两个输入脚。所述集成块IC6的输出端通过电阻R21连接继电器转换电路8中三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极连接控制继电器J1的线圈；所述集成块IC7的输出端通过电阻R22连接继电器转换电路8中三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极连接控制继电器J2的线圈；控制继电器J1和J2的常闭动触点1和2点相连，连接于交流三相电源中的一相；控制继电器J1的常开动触点3连接切换继电器CJ1的线圈后接零线，控制继电器J2的常开动触点3连接切换继电器CJ2的线圈后也接零线，切换继电器CJ1和CJ2的公共端有一个热继电器RJ1的常闭触点；三极管BG1和BG2发射极接地。当市电经过轭流变压器1降压并且经过整流电路3输出直流电压信号，这时该信号分成两路，其中一路经过稳压电路4稳压后作为电压的基准信号分别输入至比较电路6中比较器IC2、IC3的输入端正极，另一路经过取样电路3后作为比较信号分别输入比较电路6中比较器IC2、IC3的输入端负极。由于比较器IC2、IC3的输入端正极前所串联的电阻阻值不同，所以它们所得到的基准信号电压也不同，当比较信号大于该比较器得到的基准信号时，该比较器的输出端输出一个高电平，否则输出低电平。当市电电压波动较小或波动超过本装置设置的值时，各比较器的输出都为0或高电平，异或门集成块的特性就是当两个输入信号均为高电平或低电平时不会有信号输出。这时后面的异或门集成块不会输出控制信号，该装置不启动。当市电电压波动在本装置允许范围内时，一个或几个比较器有高电平输出，而这时只能够有一个异或门集成块的输入为不同的信号，所以，也只能有一个异或门集成块有输出信号，这样就达到了信号自锁而系统只输出一个控制信号的目的。此控制信号经三极管BG1或BG2放大后使控制继电器J1或J2动作，此时控制继电器J1或J2的常闭动触点1与2断开，常开动触点1与3连接，切换继电器CJ1或CJ2的线圈获得工作电压动作，控制主控电路9内各相上切换继电器CJ1或CJ2的触头动作，从而实现从轭流器T393中不同的抽头输入，由于不同的抽头决定了不同的初级线圈匝数，所以，不管市电的电压如何波动，而轭流器T393输出的电压始终保持基本稳定。
从图2中可看出，为了保护用电器的安全，防止大电流对用电器的破坏，在本实用新型中还设置了延时电路，使用电器实现软启动。所述稳压电路4中稳压集成块IC1的2与3脚分别与延时电路10的输入端连接，延时电路10的两个输入端+VCC、-VCC并联电容C10，延时集成块IC10上的脚1和脚2与输入端+VCC相连，电解电容C8的正极与输入端+VCC相连，负极通过电阻R24与输入端-VCC相连，延时集成块IC10上的脚7和脚6并接后连接于电解电容C8与电阻R24的连接点，延时集成块IC10上的脚5通过电容C9连接-VCC，延时集成块IC10上的脚4连接于输入端-VCC，继电器J5与二极管D10并联后分别连接在延时集成块IC10的脚3和脚4上，继电器J5的常闭动触点1和2控制取样电路3的输出端与稳压电路4的中稳压集成块IC93脚的接通或断开，其常开动触点3和4掌管控制继电器J1和J2的公共端与稳压集成块IC93脚的接通或断开。当本装置刚刚接入电网时，由于延时集成块IC10的延时作用，其输出端的继电器J5尚未获得工作电压，这时，继电器J5的常闭动触点1和2将取样电路3与稳定电路4中稳压集成块IC1的3脚接通，所以，主管装置不启动。当经过一段时间后，延时集成块IC10的脚3和脚4有信号输出，继电器J5获得工作电压动作，继电器J5的常闭动触点1和2断开取样电路3与稳定电路4之间的联系，继电器J5的常开动触点3和4将控制继电器J1和J2的公共端与稳压集成块IC93脚的接通，这时，该装置可以进行工作。
从图3中可看出，为了使本实用新型可以根据不同的时间段提供不同的供电电压，以更有效地节约电能，本实用新型设置了计时循环电路12。计时循环电路12包括相互并联的时间继电器SJ1、切换继电器CJ5和CJ6，它们的一公共端连接于交流三相电源中的一相，另一公共端连接于零线，时间继电器SJ1的常闭动触点1和2与切换继电器CJ5串联，时间继电器SJ1的常开动触点3和4与切换继电器继电器CJ6串联，切换继电器CJ5的三组常开动触头连接三相的轭流器T393中间的抽头933和各相的输出端，切换继电器CJ6的三组常开动触头连接三相的轭流器T393中间的抽头934和各相的输出端。时间继电器SJ1可以根据用电者的要求设置定时间开关，当时间继电器SJ1处于关闭状态时，时间继电器SJ1的常开动触点3和4处于断开状态，切换继电器CJ6尚未获得工作电压，其连接轭流器T393中间的抽头934和各相输出端的三组常开动触头处于断开状态，此时，轭流器T393输出的电压较高。当时间继电器SJ1处于闭合状态时，时间继电器SJ1的常闭动触点1和2处于断开状态，常开动触点3和4处于闭合状态，切换继电器CJ5尚未获得工作电压，其连接轭流器T393中间的抽头933和各相输出端的三组常开动触头处于断开状态。而此时切换继电器CJ6获得工作电压，其连接轭流器T393中间的抽头934和各相输出端的三组常开动触头处于闭合状态，此时，轭流器T393输出的电压较低。

Claims (8)

1.一种节电器，包括市电交流三相电压的一相220V交流电压，通过轭流变压器(1)输出连接至整流电路(2)的输入端，整流电路(2)的输出端分别连接取样电路(3)和稳压电路(4)的输入端，所述稳压电路(4)输出端相连的基准电压电路(5)；所述取样电路(3)和基准电压电路(5)的输出端分别输入比较电路(6)进行比较；其特征在于：
所述比较电路(6)的输出端连接有逻辑控制电路(7)，该逻辑控制电路(7)的输出端与继电器转换电路(8)的输入端相连，所述继电器转换电路(8)的输出端连接主控电路(9)的一个控制端，控制主控电路(9)中轭流器T3(93)的可变抽头实现调压。
2.根据权利要求1所述的节电器，其特征在于：所述主控电路(9)的输入端接有一个三相的空气开关K1(101)，每相线通过并联的至少两组切换继电器动触头CJ1、CJ2与轭流器T3(93)中间的抽头(931)、(932)相连，在轭流器T3(93)与输出端之间各连接有功率因数补偿电容C7，每相输出线上各有一个热继电器RJ1。
3.根据权利要求1所述的节电器，其特征在于：所述稳压电路(4)的输出端一路通过电阻R9连接比较器IC2输入端正极，另一路通过串联的电阻R10和R5连接比较器IC3的输入端正极，在电阻R10和R5之间有一条引出线通过电阻R8后接地；取样电路(5)的输出端分别连接比较器IC2输入端负极和比较器IC3的输入端负极。
4.根据权利要求1所述的节电器，其特征在于：所述比较器IC2的输出端分别连接逻辑控制电路(7)中两个异或门型集成块IC6的一个输入脚和IC7的一个输入脚，比较器IC3的输出端则分别连接该两个异或门型集成块IC6和IC7的另外两个输入脚。
5.根据权利要求1所述的节电器，其特征在于：所述集成块IC6的输出端通过电阻R21连接继电器转换电路(8)中三极管BG1的基极，三极管BG1的集电极连接控制继电器J1的线圈；所述集成块IC7的输出端通过电阻R22连接继电器转换电路(8)中三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极连接控制继电器J2的线圈；控制继电器J1和J2的常闭动触点1和2点相连，连接于交流三相电源中的一相；控制继电器J1的常开动触点3连接切换继电器CJ1的线圈后接零线，控制继电器J2的常开动触点3连接切换继电器CJ2的线圈后也接零线，切换继电器CJ1和CJ2的公共端上有一个热继电器RJ1的常闭触点；三极管BG1和BG2发射极接地。
6.根据权利要求1所述的节电器，其特征在于：所述稳压电路(4)中稳压集成块IC1的2与3脚分别与延时电路(10)的输入端连接，所述计时循环电路(12)连接于市电并输出至主控电路(9)的另一控制端。
7.根据权利要求6所述的节电器，其特征在于：所述延时电路(10)的两个输入端+VCC、-VCC并联电容C10，延时集成块IC10上的脚1和脚2与输入端+VCC相连，电解电容C8的正极与输入端+VCC相连，负极通过电阻R24与输入端-VCC相连，延时集成块IC10上的脚7和脚6并接后连接于电解电容C8与电阻R24的连接点，延时集成块IC10上的脚5通过电容C9连接-VCC，延时集成块IC10上的脚4连接于输入端-VCC，继电器J5与二极管D10并联后分别连接在延时集成块IC10的脚3和脚4上，继电器J5的常闭动触点1和2控制取样电路(3)的输出端与稳压电路(4)的中稳压集成块IC13脚的接通或断开，其常开动触点3和4掌管控制继电器J1和J2的公共端与稳压集成块IC13脚的接通或断开。
8.根据权利要求6所述的节电器，其特征在于：所述计时循环电路(12)包括相互并联的时间继电器SJ1、切换继电器CJ5和CJ6，它们的一公共端连接于交流三相电源中的一相，另一公共端连接于零线，时间继电器SJ1的常闭动触点1和2与切换继电器CJ5串联，时间继电器SJ1的常开动触点3和4与切换继电器继电器CJ6串联，切换继电器CJ5的三组常闭动触头连接三相的轭流器T3(13)中间的抽头(133)和各相的输出端，切换继电器CJ6的三组常闭动触头连接三相的轭流器T3(13)中间的抽头(134)和各相的输出端。
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