闭环式系统智能节电器技术方案

闭环式系统智能节电器，涉及一种交流用电设备系统的节电装置，特别是涉及交流电照明设备的一种智能节省有功电量和改善功率因数以及减少浪涌和抑制谐波干扰的系统节电装置。结构中包括机芯部分、滤波部分、控制部分、保护部分、通信部分，机芯部分的内部结构相当于一组串联电抗器联接一个调压节流非相控式电磁变量器，附有一组Ｚ型绕组，滤波部分包括ＬＣ滤波电路，控制部分包括检测单元、中央处理单元、执行机构、设定、显示单元、监控单元，保护部分包括具有故障自动旁路、过流旁路、过流旁路、过热旁路、负载超过额定时旁路的设置；通信部分包括具有通讯接口。具有节能效果更好、内部旁路、运行更安全特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及对交流用电设备系统的节电装置，特别是涉及交流电 照明设备的一种智能节省有功电量和改善功率因数以及减少浪涌和抑制 谐波干扰的系统节电装置。技术背景综观我国电网运行现况，电器设备只有工作在良好的电力环境下，才 能发挥其最大的工作效率。由于我国近年来突飞猛进的发展，用电量不 断的增加、用电设备也不断的增加和复杂化，用电的质量也不断地受重视。电源变压器的输出电压一般都高于额定值10%左右。过剩供给的电力使得用电设备时会产生额外的发热现象，它不但造成电力浪费，还会 直接縮短机器本身的寿命。还有由于用电设备本身造成的电网功率因数低，无功功率增大的电量浪费；由于浪涌、高次谐波产生的电压电流畸 变，使得用电设备的效率降低，就是电费增加了设备生产值却没有增加。 这几种原因不仅白白浪费了电能，而且还造成用电设备电流增大所导至 设备发热縮短寿命，甚至烧毁，这也是一笔资金浪费。又如灯具电器 一般处于用电高峰期的额定电压或超压范围运作。以路灯为例，在下半 夜的用电低峰期，路灯随着电压上升而处于超压环境下运作，既增加了 不必要的电能损耗，又会縮短路灯寿命。 技术肉容为解决现有技术的上述不足，本技术根据我国电力的实际情况， 最大限度地减小电力资源的浪费和尽量提高用电质量，通过由微处理器 进行实时动态精密检测和监控被控量与给定值的偏差进行控制输出合理 的电压幅值，实现大功率不间断小电流切换技术，并根据实际需要可选分时段控制方式、远程计算机集中控制等方式，真.iF.实现系统智能化。 控制程序一经设定，设备将根据采取的数据和设定的程序自动调节负载 的电压、电流和功率以及改善功率因数，达到节约用电的目的。为了到达上述目的，完成上述任务，本技术闭环式系统智能节 电器这样实现。构造本技术闭环式系统智能节电器，包括机芯部分、滤波部分、 控制部分、保护部分、通信部分。机芯部分的内部结构相当于， 一组串联电抗器联接一个调压节流非 相控式电磁变量器，附有一组作用于消减电网上浪涌、高次谐波的吸收补偿回路以及电压不平衡补偿的Z型绕组；滤波部分包括可以减少负载产生的电磁干扰对电源影响的LC滤波电路；控制部分包括检测单元、中央处理单元、执行机构、设定、显示单 元、监控单元；检测单元的输出端分别与中央处理单元、设定、显示单 元输入端连接；设定的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端 连接；中央处理单元的输出端分别与执行机构、显示单元的输入端连接; 执行机构釣输出端分别与显示单元、监控单元的输入端连接；监控单元 的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端连接；保护部分包括具有故障自动旁路、过流旁路、过流旁路、过热旁路、 负载超过额定时旁路的设置；通信部分包括具有通讯接口 。所述控制部分具有手动控制与自动控制两种程序控制方式，所述两 种程序方式可通过人机介面上的按纽进行转换。手动控制在人机介面上设有具有断电记忆功能的旁路，节电1，节 电2，节电3四个档位开关，按下相应开关，对应输出一个控制末端的 档位开关信号。自动控制具有l档返回值、l档动作值、2档返回值、2档动作值、 3档返回值、3档动作值的设定，根据所述设定每个档位的电压范围来自 动检测电网用电参数以控制每个档位的输出。1档返回值即电压低于这个值返回旁路档；1档动作值即电压超过这个值进入1档；2档返回值即电压低于这个值返回1档；2档动作值即电压超过这个值进入2档；3档返回值即电压低于这个值返回2档； 3档动作值即电压超过这个值进入3档。中央处理单元为进行实时动态精密检测、监控被控量与给定值的偏 差以控制输出合理的电压幅值、从而实现大功率不间断小电流切换技术 的微处理器。所述徽处理器包括采样运算单元及程序控制单元所述采样运算单元的输入端经过总开关QF与进线电源R、 S、 T连接；进线电源R、 S、 T经过总开关QF的另一路进入Lal、 Lbl、 Lcl电 感线圈往U、 V、 W端输出，线圈La2、 Lb2、 Lc2的Na3、 Nb3、 Nc3 端通过旁路接触器KM1与电源输出U、V、 W端分别连接，KM2、KM3、 KM4为档位接触器，三组线圈形成星型接法，形成一个使铁芯产生磁通 输出的电势闭合回路；所述程序控制单元输出开关信号以分别推动执行旁路接触器KM1、 节电1接触器KM2、节电2接触器KM3、节电3接触器KM4; KM5为 具用保护输出确保末端用电不受影响的电容接触器，其 端连接地线， 另--端连接KA2、 KA3、 KA4; KA1、 KA2、 KA3、 KA4是对应KM1、 KM2、 KM3、 KM4的中间继电器。所述程序控制单元输出开关信号以分别推动执行旁路指示Hl、节电 指示H2、故障指示H3。与现有技术相比，本技术具有以下特点-1、节能效果更好机芯部份附有一组Z型补偿绕组，作用于消减电 网上浪涌、高次谐波(3、 5、 7次)的吸收补偿回路以及电压不平衡的 补偿，绕组上的同时所产生的磁通交汇在同一个整体的铁芯上，使得三 相铁心柱上电磁势相互平衡，平衡后的感应电动势平均分配到三相绕组 上，使输出的电压得到平衡。此外电网上的浪涌、高次谐波及电压电流 的相位差由线圈和铁心相互感应，经吸收补偿回路处理之后，用电电网 的质量得到了很大的提高无功损耗。2、内部旁路当节电器旁通时，线圈La2、 Lb2、 Lc2的Na3、 Nb3、 Nc3端与电源输出U、 V、 W端分别连接(KM1闭合)，作用在于当电流通过铁芯时不会产生磁通电势，可以把它看成线圈处于开路状态，所以此时铁芯不会工作。由于线圈Lal、 Lbl、 Lcl的内阻非常小，可以看 成是旁通，又保证了输出电流的连续性，确保转换时末端不断电。3、运行更安全本技术采取有全方位的保护措施， 一但有故 障时系统会自动旁路，而且不会使末端有断电现象。附图说明图1为本技术的控制部分的方框图； 图2为本技术机芯部分的电路示意图； 图3为本技术滤波部分的电路示意图；图4为微处理器之采样运算单元与有关元件的电路连接示意图； 图5为微处理器之程序控制单元与有关元件的电路连接示意图。具体实施方式图中R S T进线电源，U V W电源输出端，QF总开关， Lal、 Lbl、 Lcl、 La2、 Lb2、 Lc2 、 La3、 Lb3、 Lc3电感线圈， Nal、 Nbl、 Ncl、 Na2、 Nb2、 Nc2、 Na3、 Nb3、 Nc3 接触端点， KM1旁路接触器，KM2、 KM3、 KM4切换接触器(档位接触器)， KM5电容接触器，KA1、 KA2、 KA3、 KA4中间继电器，Hl旁路指示，H2节电指示， H3故障指示，Cl、 C2、 C3 电容器。 下面，结合附图，介绍本技术的具体实施方式。机芯部分如图2所示，机芯内部结构相当于， 一组串联电抗器联接 一个调压节流非相控式电磁变量器，附有一组Z型绕组作用于消减电网 上浪涌、高次谐波(3、 5、 7次)的吸收补偿回路以及电压不平衡的补 偿，绕组上的同时所产生的磁通交汇在同一个整体的铁芯上，使得三相 铁心柱上电磁势相互平衡，平衡后的感应电动势平均分配到三相绕组上， 使输出的电压得到平衡。此外电网上的浪涌、高次谐波及电压电流的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
闭环式系统智能节电器，包括机芯部分、滤波部分、控制部分、保护部分、通信部分，其特征在于：机芯部分的内部结构相当于，一组串联电抗器联接一个调压节流非相控式电磁变量器，附有一组作用于消减电网上浪涌、高次谐波的吸收补偿回路以及电压不平衡补偿的Ｚ型绕组；滤波部分包括可以减少负载产生的电磁干扰对电源影响的ＬＣ滤波电路；控制部分包括检测单元、中央处理单元、执行机构、设定、显示单元、监控单元；检测单元的输出端分别与中央处理单元、设定、显示单元输入端连接；设定的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端连接；中央处理单元的输出端分别与执行机构、显示单元的输入端连接；执行机构的输出端分别与显示单元、监控单元的输入端连接；监控单元的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端连接；保护部分包括具有故障自动旁路、过流旁路、过流旁路、过热旁路、负载超过额定时旁路的设置；通信部分包括具有通讯接口。

【技术特征摘要】
1. 闭环式系统智能节电器，包括机芯部分、滤波部分、控制部分、保护部分、通信部分，其特征在于机芯部分的内部结构相当于，一组串联电抗器联接一个调压节流非相控式电磁变量器，附有一组作用于消减电网上浪涌、高次谐波的吸收补偿回路以及电压不平衡补偿的Z型绕组；滤波部分包括可以减少负载产生的电磁干扰对电源影响的LC滤波电路；控制部分包括检测单元、中央处理单元、执行机构、设定、显示单元、监控单元；检测单元的输出端分别与中央处理单元、设定、显示单元输入端连接；设定的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端连接；中央处理单元的输出端分别与执行机构、显示单元的输入端连接；执行机构的输出端分别与显示单元、监控单元的输入端连接；监控单元的输出端分别与中央处理单元、显示单元的输入端连接；保护部分包括具有故障自动旁路、过流旁路、过流旁路、过热旁路、负载超过额定时旁路的设置；通信部分包括具有通讯接口。2、 根据权利要求l所述的闭环式系统智能节电器，其特征在于控 制部分具有手动控制与自动控制两种程序控制方式，所述两种程序方式 可通过人机介面上的按纽进行转换。3、 根据权利要求2所述的闭环式系统智能节电器，其特征在于手动控制在人机介面上设有具有断电记忆功能的旁路，节电1，节电2，节电3四个档位开关，按下相应开关，对应输出一个控制末端的 档位开关信号；自动控制具有l档返回值、l档动作值、2档返回值、2档动作值、 3档返回值、3档动作值的设定，根据所述设定每个档位的电压范围来自 动检测电网用电参数以控制每个档位的输出。4、根据权利要求3所述的闭环式系统智能节电器，其特征在于-1档返回值即电压低于这个值返回旁路档；1档...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱民，
申请(专利权)人：刘爱民，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]