JP2009277500A - Power-saving device of high-pressure discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水銀灯やナトリウム灯などの高圧放電灯の消費電力を節減するための節電装置に関する。 The present invention relates to a power saving device for reducing power consumption of a high pressure discharge lamp such as a mercury lamp or a sodium lamp.
従来、変圧器を用いて電源電圧を降圧する節電装置が知られている。例えば、図4に示す節電装置51は、制御回路52により複数の電磁接触器53A〜Cを選択的に動作させ、変圧器54のタップ電圧を切り替えている。節電を行わないときは、直送用電磁接触器53AをONし、高圧放電灯55を全光状態で点灯させる。節電を行うときには、節電用電磁接触器53Bまたは53CをONし、電源電圧を降圧し、放電灯55の消費電力を節減する。特許文献1には、この種の変圧器を備えた水銀灯の節電装置が記載されている。
ところが、従来の節電装置51によると、次のような問題点があった。
(A)電源電圧を降圧することで消費電力を節減できるが、節減量は管球の新旧や容量の大小に応じて変動するため、節電効果を事後の電力測定で知り得ても、事前に正確に予測することが困難であった。このため、特に、多数の放電灯55を使用する道路や博覧会場等の大規模照明設備において、計画的な節電を行うことができなかった。
However, the conventional power saving
(A) Although power consumption can be reduced by stepping down the power supply voltage, the amount of saving varies depending on the new and old of the tube and the size of the capacity, so even if the power saving effect can be found by subsequent power measurement, It was difficult to predict accurately. For this reason, especially in large-scale lighting facilities such as roads and exhibition halls using a large number of
(B)変圧器54による節電は、図5に示すように、入力電圧(電源電圧)の波高値を下げて出力電圧を生成するため、電源電圧が安定しない場合などに、出力電圧が下がりすぎると、放電灯の動作が不安定なり、チラツキや不点灯が発生しやすかった。
(B) As shown in FIG. 5, power saving by the
(C)水銀灯やナトリウム灯は、多くが街路のポールや建物の天井など比較的高所に設けられるため、節電装置51を放電灯55の近くに設置した場合に、節減量の調整に高所作業を余儀なくされ、節電装置51を放電灯55から離して設置する場合は、長い制御線を敷設する必要があった。
(C) Most mercury lamps and sodium lamps are installed in relatively high places such as street poles and ceilings of buildings. Therefore, when the power saving
そこで、本発明の目的は、高圧放電灯の消費電力を点灯不良のない状態で計画的かつ容易に節減できる節電装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power saving device that can systematically and easily save the power consumption of a high-pressure discharge lamp without any lighting failure.
上記課題を解決するために、本発明は、水銀灯やナトリウム灯などの高圧放電灯の消費電力を節減する装置において、次のような手段を採用したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that the following means is employed in an apparatus for reducing the power consumption of a high-pressure discharge lamp such as a mercury lamp or a sodium lamp.
(1)消費電力の節減率を設定する設定回路と、交流電源の電圧波形を部分的にカットするスイッチング素子を備えた電力調整回路と、高圧放電灯の実際の消費電力を測定する電力測定回路と、消費電力の節減率と測定値とに基づいてスイッチング素子の導通タイミングを制御する制御回路とを備えたことを特徴とする高圧放電灯の節電装置。 (1) A setting circuit that sets a power saving rate, a power adjustment circuit that includes a switching element that partially cuts the voltage waveform of the AC power supply, and a power measurement circuit that measures the actual power consumption of the high-pressure discharge lamp And a control circuit for controlling the conduction timing of the switching element based on the power saving rate and the measured value.
(2)制御回路がスイッチング素子の導通タイミングを電圧波形のピーク部を除く位相区間で制御することを特徴とする高圧放電灯の節電装置。 (2) A power saving device for a high pressure discharge lamp, wherein the control circuit controls the conduction timing of the switching element in a phase section excluding a peak portion of the voltage waveform.
(3)消費電力の節減率を無線通信により設定回路に設定する遠隔操作手段を備えたことを特徴とする高圧放電灯の節電装置。 (3) A power saving device for a high pressure discharge lamp, comprising a remote control means for setting a power saving rate in a setting circuit by wireless communication.
本発明の節電装置によれば、高圧放電灯の実際の消費電力を測定して、電力調整回路のスイッチング素子を制御するので、管球の新旧や容量の大小に係りなく、放電灯ごとに消費電力を予め設定した節減率通りに正確に節約でき、計画的な節電を行うことができるという効果がある。 According to the power-saving device of the present invention, the actual power consumption of the high-pressure discharge lamp is measured and the switching element of the power adjustment circuit is controlled. Therefore, regardless of whether the tube is new or old and the capacity is large or small, The power can be saved accurately according to a preset power saving rate, and there is an effect that planned power saving can be performed.
特に、スイッチング素子が電圧波形のピーク部を除く位相で導通するので、電源電圧の波高値を下げることなく節電を実施でき、高圧放電灯の点灯不良を確実に防止できるという効果がある。 In particular, since the switching element conducts at a phase other than the peak portion of the voltage waveform, it is possible to save power without lowering the peak value of the power supply voltage, and to reliably prevent lighting failure of the high-pressure discharge lamp.
また、遠隔操作手段を使用することで、高圧放電灯の設置場所に係りなく、消費電力の節減率を無線通信により容易に調整できる利点もある。 Further, by using the remote control means, there is an advantage that the power saving rate can be easily adjusted by wireless communication regardless of the installation location of the high pressure discharge lamp.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は高圧放電灯の節電装置を機能的に示すブロック図である。図2は節電装置の動作を示すフローチャートである。図3は節電装置の電力調整回路から出力された電圧波形を例示する波形図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram functionally showing a power saving device of a high pressure discharge lamp. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the power saving apparatus. FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a voltage waveform output from the power adjustment circuit of the power saving device.
図1に示すように、この節電装置1は、水銀灯やナトリウム灯などの高圧放電灯2の近傍(例えば、配電盤内部)に設置される節電器11と、照明設備の管理者が携帯する無線リモコン21とを備えている。節電器11には、放電灯2の電力節減率を設定する設定回路12と、交流電源3の電力を調整する電力調整回路13と、放電灯2の消費電力を測定する電力測定回路14と、無線リモコン21と通信を行う送受信回路15と、装置全体を制御する制御回路16とが設けられている。無線リモコン21は、設備管理者が操作する遠隔操作手段であって、入力部22と送受信回路23とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
電力調整回路13には、トライアック等のスイッチング素子17が設けられ、交流電源3の電圧波形の一部をカットする。電力測定回路14は、電力調整回路13の出力側に設けられ、放電灯2の実際の消費電力を常時測定し、測定データを制御回路16にフィードバックする。無線リモコン21は、設備管理者が入力部22で入力した電力節減率を無線通信により節電器11の設定回路12に設定する。そして、設定回路12が節電率データを制御回路16に出力し、制御回路16が節減率データと測定データとに基づいてスイッチング素子17の導通タイミング(位相)を制御するように構成されている。
The
次に、節電装置1の動作について説明する。図2に示すように、高圧放電灯2に電源が投入されると、まず、スイッチング素子17をOFFし(S1)、節電を停止した状態で、始動時の電力測定値を最大消費電力として制御回路16のメモリーに記憶する(S2)。放電灯2の点灯状態が安定すると(S3)、次に、電力節減率を読み出し(S4)、最大消費電力に節減率を乗じて節電目標値を算出する(S5)。続いて、スイッチング素子17をONし(S6)、放電灯2の現在の消費電力を測定し(S7)、測定値が目標値となるように(S8)、スイッチング素子17の位相を制御する(S9)。そして、放電灯2の電源がOFFするまで(S10)、一連の節電処理を繰り返す。
Next, the operation of the power saving
位相制御にあたり、制御回路16は、測定値と目標値との差分に相当する電流をスイッチング素子17のゲートに流し、図3に示すように、電源電圧波形のピーク部を除く位相区間でスイッチング素子17の導通タイミングを制御する。そして、ゼロクロス点と導通点との間において、電圧波形を半サイクルごとにカットして電圧を0Vに落し、カット区間の面積(ハッチングで示す面積)に相当する電力を節減する。こうすれば、スイッチング素子17の導通タイミングが実際の電力測定値に従って変化するので、管球の新旧や容量の大小に係りなく、放電灯2ごとに最大消費電力の何%かの電力を予め設定した節減率通りに正確に節約できる。
In the phase control, the
したがって、この実施形態の節電装置1によれば、特に、多数の放電灯2が設置された大規模照明設備において、トータルとしての節電効果を正確に予測し、省エネプランに適った節電を実施することができる。しかも、設備管理者は、無線リモコン21を使用して、高所に設置された多数の放電灯2の電力節減率を無線通信により容易に調整することができる。また、スイッチング素子17が電圧波形のピーク部を除く位相で導通するので、電源電圧の波高値を下げることなく節電を実施でき、放電灯2を常時安定した状態で点灯させ、管球のチラツキや不点灯を確実に防止することも可能となる。
Therefore, according to the power saving
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、遠隔操作手段としてパーソナルコンピュータを使用し、各所に分散する放電灯のON/OFFおよび電力節減率を設備管理室から一括して設定できるように構成するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、節電システムの構成を適宜に変更して実施することも可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a personal computer is used as a remote control means, and the ON / OFF of the discharge lamp and the power saving rate distributed in various places are collectively collected from the facility management room. It is also possible to implement the power saving system by appropriately changing the configuration of the power saving system without departing from the gist of the present invention, such as being configured to be set.
1 節電装置
2 高圧放電灯
11 節電器
12 設定回路
13 電力調整回路
14 電力測定回路
16 制御回路
17 スイッチング素子
21 無線リモコン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記消費電力の節減率を設定する設定回路と、交流電源の電圧波形を部分的にカットするスイッチング素子を備えた電力調整回路と、高圧放電灯の実際の消費電力を測定する電力測定回路と、消費電力の節減率と測定値とに基づいてスイッチング素子の導通タイミングを制御する制御回路とを備えたことを特徴とする高圧放電灯の節電装置。 A device that reduces the power consumption of high-pressure discharge lamps such as mercury lamps and sodium lamps,
A setting circuit that sets the power consumption saving rate, a power adjustment circuit that includes a switching element that partially cuts the voltage waveform of the AC power supply, a power measurement circuit that measures the actual power consumption of the high-pressure discharge lamp, A power-saving device for a high-pressure discharge lamp, comprising: a control circuit that controls conduction timing of a switching element based on a power-saving rate and a measured value.
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