SU604202A1

SU604202A1 - Device for regulating illumination in rooms

Info

Publication number: SU604202A1
Application number: SU742049303A
Authority: SU
Inventors: Алексей Владимирович Полунин; Николай Иванович Тюшкевич
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1974-08-05
Publication date: 1978-04-25

Description

1one

Изобретение касаетс автоматизации управлени электрическим освещением производственных и административных зданий.The invention relates to the automation of electrical lighting control of industrial and administrative buildings.

Известны устройства дл регулировани освещенности, измен ющие световой поток 5 и, следовательно, освещенность путем изменени напр жени на лампах в зависимости от изменени естественной освещенности Ij ,Devices for adjusting the illumination are known, which change the luminous flux 5 and, therefore, the illumination by changing the voltage on the lamps as a function of the change in natural illumination Ij,

В этом устройстве регулирование напр жени на лампах осуществл етс с помощью ю фотодатчика, вьтолненного по схеме моста с фоторезистором и потенциометром, подающего сигнал управлени на усилитель, управл ющий электродвигателем, который в зависимости от изменени естественной ос- 15 вещенности приводит в движение скольз щий контакт потенциометра, подключенного к лампам и, тем самьш, измен ет напр жение на лампах.In this device, the voltage on the lamps is controlled by means of a photo sensor, a bridge with a photoresistor and a potentiometer, which supplies a control signal to an amplifier that controls the electric motor, which, depending on the change in natural light, drives the sliding contact A potentiometer connected to the lamps and, therefore, changes the voltage across the lamps.

Наиболее близким техническим peuieinieM 20 к предлагаемому изобретению вл етс устройство , содержащее фотодатчик, вьшолненный по схеме моста с фоторезчстором, резисторами и потенциометром, который подает управл ющий сигнал на блок управлени ,25The closest technical peuieinieM 20 of the present invention is a device containing a photo sensor, made according to the bridge scheme with a photoresistor, resistors and a potentiometer, which sends a control signal to the control unit, 25

выполненный на двухбазовых диодах и предназначенный дл фазового управлени напр жением питани ламп, исполнительным органом вл етс симистор. Искусственна освещенность плавно измен етс в широком диапазоне при изменении естественной освещенности 2J .made on two-base diodes and intended for phase control of lamp supply voltage, the actuator is a triac. Artificial light varies smoothly over a wide range as the natural light changes 2J.

Однако в темное врем суток это устройство подает на лампы полное сетевое напр х ение , величина которого очень часто превышает номинальное значение, особенно в ночное врем . Перенапр жени в осветительных сет х приводит к значительному уменьшению срока службы ламп, перерасходу электрической энергии и увеличению затрат на обслуживание осветительных установок.However, in the dark, this device supplies the lamps with a total network voltage, the magnitude of which very often exceeds the nominal value, especially at night. Overvoltage in lighting networks leads to a significant reduction in the service life of lamps, excessive consumption of electrical energy and an increase in maintenance costs for lighting installations.

Цель изобретени - обеспечение плавного регулировани освещенности и ограничение напр жени на лампах в темное врем суток до номинального при посто нном перенапр жении в электрических сет х, от которых питаетс осветительна установка, что позволит обеспечить номинальную освещенность рабочих мест при одновременной экономии электрической энергии на общее освещение,The purpose of the invention is to provide smooth dimming and voltage limitation on lamps in the dark to the nominal with constant overvoltage in the electrical networks from which the lighting installation is powered, which will ensure the nominal illumination of workplaces while saving electrical energy for general lighting ,

уменьшит расходы на осветительнью приборы и их эксплуатацию,reduce the cost of lighting appliances and their operation,

Зто достигаетс тем, что устройство дл регулировани освещенности в помешени х, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста на резисторах с фоторезистором и потенциометром и силовые симисторные блокис-блоками управлени , включенные в соответствующие фазы осветительной на грузки , снабжено дрполнительнь М «потенциометром и источником посто нного стабилизированного напр жени , подключенным к крайним выводам дополнительного потенциомера , подвижный контакт которого подключен к одной из точек входной диагонали мосза, фотодатчика, второй точкой которого вл етс подвижный контакт потенциометра моста, соединенный с одним из крайних выводов дополнительного потенциометра, причем выходна диагональ моста фотодатчика соединена с блоками управлени силовьми симисторными блоками через ограничивающий диод и шунтирована дополнительно введенными цепочкой из последовательно и согласно включенных диодсж и конденсатором блоке задержки сигнала управлени .This is achieved by the fact that a device for dimming in rooms, containing a photo sensor, made according to a bridge circuit on resistors with a photoresistor and a potentiometer, and power triac blocking control units, included in the corresponding phases of the lighting load, is equipped with an additional M "potentiometer and a constant source of this stabilized voltage, connected to the extreme terminals of the additional potentiometer, the moving contact of which is connected to one of the points of the input diagonal mosza, photodate The second point of which is the movable contact of the bridge potentiometer connected to one of the extreme leads of the additional potentiometer, the output diagonal of the photosensor bridge connected to the control units of the force triac via the limiting diode and shunted by additionally inserted chains of series and according to the included diode and capacitor block control signal delays.

Источник посто нного стабилизированного напр жени может быть выполнен; по схеме параметрического стабилизатора, к последовательно ограничивающему резистору которого подключенаобмотка дополнительно введенного реле, замыкающий контакт которого включен параллельно конденсатору блока задержки сигнала управлени .A source of constant stabilized voltage can be made; according to the parametric stabilizer scheme, to the series-limiting resistor of which a winding of an additionally introduced relay is connected, the closing contact of which is connected parallel to the capacitor of the control signal delay unit.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Первична ,обмотка трансформатора 1 источника посто нного стабилизированного напр жени 2, вьшолненного по схеме параметрического стабилизатора, включена на фазовое напр жение первой фазы на входе устройства. С вторичной обмотки трансформатора 1 после выпр млени диодным мостом 3 и сглаживани пульсаций П-образным фильтром, состо щим из конденсаторов 4 . и 5 и обмотки реле 6, стабилизации напр - жени с помощью стабилитрона 7 и ограничивающего резистора 8, стабилизированное посто нное напр жение, подаетс на потенцио/ метр 9. Диод 10 включен последовательно со The primary winding of the transformer 1 of a constant voltage source 2, made in accordance with the parametric stabilizer, is connected to the phase voltage of the first phase at the input of the device. From the secondary winding of the transformer 1 after rectifying the diode bridge 3 and smoothing the pulsations with a U-shaped filter consisting of capacitors 4. and 5 and the windings of the relay 6, voltage stabilization with the help of Zener diode 7 and limiting resistor 8, a stabilized DC voltage, is applied to a potential / meter 9. Diode 10 is connected in series with

стабилитроном 7 дл термокомпенсацни. К потенциометру 9 подключен фотодатчик 11, выполненный по схеме моста, плечи которого состо т из фоторезистора 12, потенциометра 13, посто нных резисторов 14 и 15. В выходную диагональ моста фотодатчика 11 последовательно включен ограничивающий диод 16. Выходна диагональ фотодатчика щунтируетс двум диодами 17 и 18, включенными последовательно и согласно, и конденсатором бzener diode 7 for thermocompensation. A photosensor 11 is connected to potentiometer 9; it is made according to a bridge circuit, whose arms consist of photoresistor 12, potentiometer 13, fixed resistors 14 and 15. A limiting diode 16 is connected in series to the output diagonal of the photosensor bridge 11. The output diagonal of the photosensor is bypassed by two diodes 17 and 18, connected in series and according to, and capacitor b

19 блока задержки сигнала управлени , подключеннык к выходной диагонали через тумблер 20. Конденсатор 19 шунтируетс размыкакнпнм контактом 21 реле 6. К вьпсодной диагонали фотодатчика 11 подключены параллельно входы блоков управлени , 23, 24 симисторами всех трех фаз, питак le которых осуществл етс ot соответствующего фазного напр жени . УnpaansoootHe электроды симисторо силовьк симисторных блоков 25, 26, 27 подключены к выходам своих блоков управлени 22, 23, 24, а .с11мисторы включены последовательно с осветительной нагрузкой .. 28, 29, 30 своей фазы. В силовой симисторный блок кроме симистора входит защита от перенапр жений и коротких замььканий , а также помехозащищающие элементы19 of the control signal delay unit connected to the output diagonal through the toggle switch 20. The capacitor 19 is shunted by the open contact 21 of the relay 6. The three diameters of the photosensor 11 are connected in parallel to the inputs of the control units 23, 24 of the triacs of all three phases, the power of which is ot of the corresponding phase tension The unpathsooothe electrodes of the symistoro of the triac units 25, 26, 27 are connected to the outputs of their control units 22, 23, 24, and the c11thromisters are connected in series with the lighting load .. 28, 29, 30 of their phase. In addition to the triac, the power triac unit includes protection against overvoltages and short jams, as well as anti-interference elements

При величине естественной освещенности больше критической величина сопротивлени фоторезистора 12 такова, что на выходе моста по вл етс напр жение обратной пол рности , диод 15 заперт и на выходе фотодатчика 11 напр жение равно нулю. Под критической понимают такую естественную освещенность в месте установки фотодатчика, при которой в наихудший по услови м естественного освещени точке помещени , естественна освещенность равна нормируемой. По мере уменьшени естественной освещенности величина сопротивлени фоторезистора 12 возрастает и при достижении критической освещенности становитс такой, что мост находитс в состо нии баланса. Уставка: величины критической освещенности задаетс потенциометром 13. При уменьшении естест венной освещенности от критической до нул величина сопротивлени фоторезистора 12 возрастает до темнового сопротивлени ; при этом разбаланс моста увеличиваетс и напр жение на .фотодатчика 11 измен етс от нул до некоторого максимального напр жени , которое задаетс потенциометром 9. Резисторы 14 и 15 и потенциометр 13 вь1браны такими, чтобы обеспечить большую чувствительность моста при освещеиност х, близких к критическим , по сравнению с чувствительностью моста при освещенност х, близких к нулю. Колебани напр жени на вькоде фотодатчика 11, вызванные колебани ми естественной освещенности , сглаживаютс конденсатором 19 большой емкости. Одновременно конденсатор 19 вл етс звеном задержки сигнала управлени , исключающим ложное срабатывание устройства при случайных затемнени х или засветках фоторезистора 12 фотодатчика 11. При наладке регул тора тумблер 20 отключае конденсатор 19.When the natural light intensity is greater than the critical value, the resistance of the photoresistor 12 is such that a reverse polarity voltage appears at the output of the bridge, the diode 15 is locked and at the output of the photosensor 11 the voltage is zero. Critical is understood as such natural illumination at the place of installation of the photosensor, at which in the worst according to the conditions of natural illumination the room, the natural illumination is equal to normalized. As the natural light decreases, the resistance value of the photoresistor 12 increases and, when the critical light level is reached, it becomes such that the bridge is in balance. The setting: the critical illuminance values are set by potentiometer 13. When the natural illumination decreases from critical to zero, the resistance value of the photoresistor 12 increases to dark resistance; the imbalance of the bridge increases and the voltage on the photosensor 11 varies from zero to some maximum voltage, which is set by potentiometer 9. Resistors 14 and 15 and potentiometer 13 are chosen such as to provide greater sensitivity of the bridge when the illumination is close to critical, compared with the sensitivity of the bridge at illumination close to zero. The voltage fluctuations in the code of the photosensor 11, caused by fluctuations in daylight, are smoothed out by a large capacitor 19. At the same time, the capacitor 19 is a delay link of the control signal, which eliminates the false triggering of the device in case of accidental dimming or illumination of the photoresistor 12 of the photosensor 11. When adjusting the toggle 20 regulator, turn off the capacitor 19.

Claims

Triac control units 22, 23, 24 convert the photovoltaic control signal to Eve to a burst of pulses, the beginning of which coincides with the time when the alternating phase voltage of each phase passes through zero and width depends on the magnitude of the control signal of the photosensor 11, When the control signal changes from zero to -maximum the width of a burst of pulses (the angle of unlocking of the triacs) varies from zero to a value equal to or less than 180, depending on the setpoint of the limit specified by the meter 9. The burst from the control units 22j 23, 24 is fed to and the control electrodes of the triacs of the corresponding phase in each half-cycle of the alternating voltage rtpn by changing the angle of the triacs of the triacs change the voltage at the output of the power triac blocks 25, 26, 27, the current flowing through the lighting load 28, 29, 30, and, therefore, The luminous flux of the lamps and the illumination of the room. The device operates as follows. When the natural illumination in the room decreases below the permissible, after a certain time delay, the lamps are continuously applied to the lamps. To reduce the lamp operation time at small voltages, when the light output is low, diodes 17 and 18 reduce the slope of the current-voltage characteristic of the photosensor .11 when the illumination is close to zero. As the natural light decreases, the voltage on the lamps increases, the luminous flux increases, and the artificial light component increases. When the natural illumination decreases below the sensitivity threshold of the photocell 11, the dimming process goes into the process of limiting the voltage at the lighting load terminals; The limit setting is preselected based on the voltage change data on the lighting load in the evening and at night. With an increase in natural illumination occurs -. The military process of gradually reducing the voltage on the lamps. In case of short-term disconnection of devices, for example for lamp replacement, to exclude the possibility of switching on control units 22, 23, 24 on an incompletely discharged capacitor for delaying the control signal, which can lead to the failure of triacs due to inrush current from cold incandescent lamps, a current relay 6, an interrupting contact 21 Koi-opqro bypasses the capacitor 19 in order to discharge it when the device is disconnected from the network. Claim 1, A device for adjusting the illumination in rooms, containing a photo sensor made according to a bridge circuit on resistors, with a photoresistor and a potentiometer, and power triac flea with control units included in the respective phases of the lighting load, characterized in that smooth dimming and voltage limitation on lamps; it is equipped with an additional potentiometer and a source of constant stabilizing voltage, connected to the extreme ends of An additional potentiometer, the movable contact of which is connected to one of the points of the input diagonal of the photosensor bridge, the second point of which is the movable contact of the bridge potentiometer, connected to one of the extreme transients of the additional potentiometer, and the diagonal of the photosensor bridge is connected to the control units of the power triac units through the limiting diode and shunted by additionally introduced by a chain of in series and according to the included diodes and capacitor of the signal delay unit y a systematic way. 2. The device according to claim 1, wherein the source of a constant stabilized voltage is made according to the parametric stabilizer circuit, in series with the limiting resistor of which the winding of the additionally inserted relay is connected, the break contact is connected in parallel the capacitor delay control signal. Sources of information taken into account during the examination: 1. US Patent No. 3609451, 315-151, 1971.

2. Patent of Sweden No. 348315, cd. H 01 H 43/00, 1972.