CN2699616Y - 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，它包括自耦变压器、补偿变压器，采样控制器和控制电路，其特征在于：补偿变压器的次级绕组串接于自耦变压器输出端与负载之间；补偿变压器的初级绕组各线圈抽头都通过控制电路相应的接触器或固态继电器的常开触点与输入电源的相应相线连接，其中，补偿变压器初级绕组的头尾引出线还通过控制电路相应的常开触点与输入电源中的另外两相中的任一相连接。该三相照明自动调控设置结构简单，成本低，工作可靠，能自动调节和稳定地输出达到或超过国家标准的正弦波电压，可有效地减少电流对调节电压执行件的冲击，减少故障，降低成本。适用于照明电路。

Description

三相智能照明调控装置

技术领域

本实用新型涉及一种供电的电路装置，尤其是输出可以自动时控调压和稳压调控的装置。

背景技术

现有的城市路灯和其它大容量的照明系统往往是由400V低压电网直接供电，没有动态调压和稳压功能。而电网的波动在高峰期和低峰期相差大多数超过国家限定的±10％，这会降低用电设备的性能和运行寿命，并使能耗大大增加。有一些节电装置虽能自动调压，但其调压范围较小，采用的执行部件容量大，成本高，结构复杂，不利于大范围推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种三相照明自动调控装置，它应能自动调节和稳定地输出符合要求的正弦波电压，供400V低压负载正常使用。

本实用新型包括采样控制器、控制电路、三相自耦变压器和三相补偿变压器，采样控制器的信号输入端接所述补偿变压器的输出端，输出接控制电路的控制输入端，其特征在于：

所述的三相自耦变压器每相的次级输出与三相补偿变压器相应相的次级绕组串接，三相补偿变压器的各相次级输出接负载，三相补偿变压器的每相次级绕组设有一个绕组线圈，初级绕组设有1个以上的绕组线圈，每相初级线圈抽头通过控制电路与输入电源的相应相线连接。

所述控制电路中包括多个接触器或固态继电器，各接触器或固态继电器在采样控制器的控制下，通过相应的触点，控制所述三相补偿变压器各相初级绕组线圈相应的抽头与输入的电源相应相线连接，或初级绕组的短接。

上述结构的三相智能照明调控装置通电后，采样控制器自动从输出采样到电压信号，经过滤波进入微电脑系统，经计算分析判断，电脑发出指令，控制电路的若干个相关接触器或固态继电器按照指令产生动作，通过相应的触点控制接通补偿三相变压器初级相应的各绕组线圈引出线(抽头)与输入三相电源的相线或头尾引出线的连接。在输出的电压波动较大时补偿变压器进入正向或反向的电压叠加补偿，该补偿反应产生在串接于自耦变压器的次级输出与负载之间的补偿变压器次级绕组上，使输出电压逼近程序设定的正弦波电压值。其中，补偿变压器的每相初级绕组回路电源之所以取自于输入三相电网的线电压是因为在同样的功率容量下，提高回路的工作电压可以有效地降低工作电流，而通用的交流接触器、固态继电器的额定工作电压是380/660伏，这样，可以有效地减少电流对接触器或固态继地器的冲击，减少故障率，降低成本，能稳定地控制输出电压的运行曲线，将电压波动严格控制在±3％之内，可避免对照明灯具负载造成的电冲击，使照明负载正常工作，寿命长，节电幅度大。这是

现有技术所办不到的。

附图说明

图1所示，是本实用新型结构原理示意框图。

图2所示是图1中的一相调控补偿电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明

图1是本实用新型的结构原理示意框图，由三相自耦变压器T1和三相补偿变压器T2、采样控制器和控制电路构成。其中，所述的补偿变压器T2含补偿绕组，三相自耦变压器T1的输出与三相补偿变压器T2相应的次级补偿绕组串接，补偿绕组的另一端接负载。采样控制器的信号输入端接补偿绕组的输出端，采样控制器含电脑分析系统，负责信号采集并处理、发出控制指令，控制电路执行控制指令。控制电路接到指令后，控制相应的接触器或固态继电器触点，使补偿变压器T2在次级绕组上产生相应的补偿电压，以达到输出稳定电压的指标。控制电路主要由多个接触器或固态继电器组成，为了表达清晰，下面以图2所示的一相电路的调控补偿方案来说明其工作原理。

图2所示，是图1中A相的调控补偿电路原理图，其余B、C两相的结构原理相同，类推。图2中，自耦变压器T1的初级绕组Q1的输入相电压UA一般为231伏(线电压为400伏)，该绕组Q1的线圈匝数为n1；次级绕组Q2的相电压UA1一般为210伏左右，该绕组Q2的线圈匝数为n2。补偿变压器T2的次级绕组Q5一端与自耦变压器T1输出端连接，另一端接负载，次级绕组Q5的线圈匝数为n。在图2中补偿变压器T2的初级绕组设两个线圈Q3和Q4，设线圈引出线头即抽头3个，该2个线圈Q3和Q4的匝数分别为n3和n4，该绕组的三个抽头通过相应的接触器或固态继电器常开触点2K、3K和4K与输入电源中的A相线连接。补偿变压器T2的初级绕组头尾两抽头还分别通过控制电路相应接触器或固态继电器的常开触点1K、5K与输入电源的B/C相线连接，并分别连接到控制电路一相应接触器或固态继电器的常开触点KD的两端。当然，变压器T2的初级绕组还可设1个或多个线圈，其抽头依补偿控制原理设置相应触点与输入A相线和B/C相线连接即可。

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”，可推出本调控补偿电路的工作原理。设补偿电路输入电压为UA1，补偿变压器T2的次级绕级Q5的匝数为n，在次级绕组Q5产生的补偿电压为ΔU，输出电压为U_A出，当输出电压U_A出偏离设定值时，由采样控制器及控制电路控制：

当输出电压U_A出低于设定值时，有：

补偿第一档电压时，触点1K、4K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q5得到的补偿电压为：

$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{\∪}=\stackrel{\·}{\∪}\mathrm{BA}[n/(n3+n4)]$

其中 是B、A线电压，它比A相电压相位角超前30度。

同理，补偿第二档正电压时触点1K、3K闭合，在补偿变压器T2次级绕组Q5得到的补偿电压为：

$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{\∪}=\stackrel{\·}{\∪}\mathrm{BA}[n/n3]$

当输出电压高于设定值时，同理有：

补偿第一档负电压时触点2K、5K闭合，在补偿变压器T2的次级绕组Q5得到的补偿电压为：

$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{\∪}=\stackrel{\·}{\∪}\mathrm{AB}[n/(n3+n4)]$

其中

是AB线电压，它比A相电压相位角滞后150度。

同理，补偿第二档负电压对触点3K、5K闭合，补偿变压器T5次级绕组Q5得到的补偿电压为：

$\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{\∪}=\stackrel{\·}{\∪}\mathrm{AB}[n/n4]$

当控制电路出故障时，故障控制接触器KD闭合，将补偿变压器T2的初级绕组Q3+Q4短路，此时ΔU＝0V，可保证正常供电。

当输出电压在设定值精度范围内时，控制电路接触器的触点2K、4K闭合，也是将变压器T2的初级绕组Q3+Q4短路，ΔU＝0V。

该三相照明自动调控装置的A相输出电压 $\stackrel{\·}{\∪}=\stackrel{\·}{\∪}A1+\mathrm{\Δ}\stackrel{\·}{\∪}.$ 当然上述分析中的线电压也可以采用AC线电压。

自耦变压器降压输出的目的，在于当负载需要在节电电压状态运行时，使装置输出电压最大限度地获得低电压，如190伏。另外，当装置需要输出额定电压，如220伏，可利用补偿变压器能补偿正电压的功能，将输出电压提升到220伏。

当然，在图2中，也可将自耦变压器T1与补偿变压器T2的位置进行调换，其输出的结果是一样的，即将补偿变压器T2作为输入端，与输入电源连接，自耦变压器T2作为输出端与负载连接。这样调换，是本技术领域的技术人员很容易办到的。

本实用新型通过调节补偿电压

的幅值和相角，使输出电压 出的幅值始终处于设定值的精度范围内，从而达到调压、稳压的目的。补偿变压器的初级绕组的电源之所以取线电压是因为在控制同等容量的条件下，回路电流可以小

倍，意味着接触器电流等级可以小

倍。那么成本可大幅度下降。该三相智能照明调控装置结构简单，调压范围宽，成本低，完全满足大功率负载的额定状态运行和节电状态运行的要求。对于路灯照明下半夜灯照度需要下降的节电控制场合尤为适用。

Claims (2)

1、一种三相智能照明调控装置，它包括采样控制器、控制电路、三相自耦变压器和三相补偿变压器，采样控制器的信号输入端接所述补偿变压器的输出端，输出接控制电路的控制输入端，其特征在于：

所述的三相自耦变压器每相的次级输出与三相补偿变压器相应相的次级绕组串接，三相补偿变压器的各相次级输出接负载，三相补偿变压器的每相次级绕组设有一个绕组线圈，初级绕组设有1个以上的绕组线圈，每相初级线圈抽头通过控制电路与输入电源的相应相线连接。

2、根据权利要求1所述的三相智能照明调控装置，其特征在于：

所述控制电路中包括多个接触器或固态继电器，各接触器或固态继电器在采样控制器的控制下，通过相应的触点，控制所述三相补偿变压器各相初级绕组线圈相应的抽头与输入的电源相应相线连接，或初级绕组的短接。