电磁精确调控式节电装置的智能化节能控制系统和温度控制、时间控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种电磁精确调控式节电装置的智能化节能控制系统和温度控制、时间控制系统，其结构包括在机箱上部的空气开关，电流传感器和脉宽控制器；机箱中部的中央控制器ＣＰＵ、电流放大器、电流比较放大器、电流数字放大器、计时器、温度控制器、功率放大器和低压电源；机箱下部的正弦波成型器。本实用新型专利技术利用磁力和脉宽连续精确调控电源输出功率的方式，使电源的供电功率和负载的实际消耗功率达到精确匹配的效果，实现对负载的随载供电；其还可自动清除供电系统中的谐波和浪涌，为动力设备的运行提供高质量的电源；还可对线路进行多重补偿，提高功率因数，降低线损，增大线路容量，提高系统用电效率，获得了既可节约电能又可同时消除供电网络谐波污染的双重重大有益效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统中动力、电器设备的控制
，涉及一种电磁精确 调控式节电装置的智能化节能控制系统和温度控制、时间控制系统。
技术介绍
在目前我国现代化建设的发展过程中，电力的发展已经成为社会经济发展的决定 性因素之一。在我国的GDF，增长过程中，单位GDP的能耗过高已经影响到我国经济的快速 发展，因此发展电力和节约电能必将成为我国今后长期发展的基本方针。目前，从电网输送、区域供电到末端用户群都存在着较多的能源浪费现象。第一， 发电站为避免长距离送电过程中的电路损耗，要以较高的电压传送，以确保末端用户达到 额定电压，导致实际电压往往高于用户需求的额定电压。第二在区域供电的范围内，即末端 的用户群中，由于开工状况不同，通常只有70-80%的用户承载着100%的电力供应，致使 电力的配送容量进一步过剩。第三，对于某一具体单位的电动机来说，为了保证用电高峰时 设备正常工作，往往要求变压器的输出电压高于电动机的额定电压，而且由于大部分单位 的开工数量不足又导致其额定容量的进一步过剩。因此在这种供电网络的运行过程中，常 常造成电动机的用电量和电源供电量之间的严重的能量不匹配状态。尤其是当电动机处于 空载、轻载和中等程度的负载时，这种能量的不匹配状况将更为突出。为了解决上述用电设备的电能浪费问题，国外自十九世纪四十年代即开始了节能 技术的研究，我国也于上世纪六十年代初期开展了相应的节能新技术研究。经历了六十 年的发展，到目前为止，已经先后出现了多种类型的节能技术和节电设备，如电容补偿、星 角转换调压、自藕变压器降压、可控硅调压、计算机控制降压、电抗器调压、逆变调压、谐波 和浪涌电流抑制和变频调速等一系列节电技术。但是到目前为止，这一系列节电技术对 于电动机的许多运行状态节电要求很不适用，如当电动机工作在重载、满载和超载状态 下时(其负载分别为80-90%、90-100%、10卜135 ，当电机运行的功率因数较高时 (0. 65-0. 98)，当恒负载和恒转矩电机工作在重载、满载和超载状态下时等等。而且这种工 作状态和运行状况的电动机的数量约占到社会拥有电动机总量的80%左右，因此节能技术 必须寻求新的突破。电磁调控是近代节电技术发展中的一种用于调控负载(电动机)的电流和电压大 小的新的方法，其调控的可靠性和精确度，决定了节电设备的节电率以及适用于节电领域 的范围大小。其基本原理是，利用电感既有限制电流的作用，又不消耗电能的特性，将电感 作为能量转换的关键部件，当电源接通时，电感将吸收的电能转换成磁场能量储存在磁场 中。在一定的运行区段内，磁场能量随着电流的增加而上升，并达到最大，而在另外的运行 区段内，磁场能量又逐步减小，并迅速下降到零，电感中原来储存的磁场能量又退给电源。 本技术就是利用这一原理，通过科学的线路设计，以及各种运行参数的精确计算，在计 算机的智能化控制中，实现了节电装置的有效节电率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电磁精确调控式节电装置的智能化节能控制系统 和温度控制、时间控制系统，用于电动机、水泵、风机以及电气照明系统和电器设备方面，并 能够利用电磁的精确调控方法，连续调控电源的输出功率，实现对于各类负载的实际用电 量的精确匹配。本技术完成其专利技术任务采取的技术方案是一种电磁精确调控式节电装置的 智能化节能控制系统和温度控制、时间控制系统，所涉及的节电装置包括机箱，在机箱上部 安装有空气开关、电流传感器、和脉宽控制器；在机箱的中部安装有中央控制器CPU、电流 放大器、电流比较放大器、电流数字放大器、计时器、温度控制器、功率放大器和低压电源； 在机箱的下部安装有正弦波成型器；其中，所述电流传感器通过电流放大器和电流比较放 大器与中央控制器CPU相连接，所述电流传感器和电流放大器相接后同时通过电流数字放 大器和中央控制器CPu相连接；所述功率放大器和正弦波成型器通过脉宽控制器和中央控 制器CPU相连接；所述温度控制器和计时器分别直接和中央控制器CPU相连接，组成节能控 制回路中的温度控制和时间控制系统；所述中央控制器CPU由电源电路、与其相耦合的信 号放大电路和与放大管基极相连的电压和电流控制电路构成，所述的中央控制器CPU通过 脉宽控制器和正弦波成型器连接功率放大器组成三项电源供电线路的动力控制部分的节 能控制系统。本技术所涉及的电磁精确调控式节电装置，根据用电设备在不同工作状态下 的负载变化情况，即用电设备的瞬时耗电量和电源的实际供电量，利用计算机的高度智能 化控制系统，通过对三相电源的供电主回路中的脉宽控制器、正弦波成型器和功率放大器 的输出功率的控制，使电源供电量和负载用电量达到精确匹配的效果。当电流经过正弦波 成型器时，经过其内部的电感滤波及电磁转换中的能量交换，电磁转换由于不产生能量损 失，而且这一过程中不产生新的浪涌干扰和谐波污染，所以当电流经过正弦波成型器时，其 电流和电压的输出均为标准的正弦波形，不仅不会对电网造成新的谐波污染，而且还可对 电网原有的谐波加以消除，对电源进行优化，实现高质量的电源输出。在当前节电难度较 高的电动机应用中的某些方面，如电动机在重载、满载运行时，以及采用涡轮式、镙杆式和 活塞式工作方式的风机、水泵、压缩机等的运行中，其节电控制的过程是当负载减小时，K3 开关接通，电流传感器的感应电流减小，这一信号经过电流放大器放大后经过电流数字放 大器直接传送到中央控制器CPtJ，经过中央控制器CPIj的进一步分析处理后，传送出控制 信息直达正弦波成型器，则正弦波成型器中的磁力控制部分的输出磁力相应减小，同时正 弦波成型器中的输出功率相应减小，而且这种减小的数量可以达到较高的准确度及精度， 使电源的输出功率和负载的实际消耗功率达到精确的匹配。反之，当负载中的电流增大时， 亦可使正弦波成型器中的输出功率增大，同样可使电动机在高负载状态时使电源输出功率 和负载实际消耗功率达到精确匹配，从而达到较好的节电效果。当负载为某些特殊运行状态和特殊工作方式的电动机时，如离心式水泵、风机、压 缩机、高负载状态下的恒转矩电机和高负载及高功率因数的电动机等，这在目前已有的节 电技术条件下，是无法实现有效节电效果的。这类电动机的节电控制过程是K3开关断开， 率经过正弦波成型器时，利用其电磁转换和精确调控的功能，不仅可以使输出功率和负载实际用电量达到精确匹配，而且还可以基本消除或大部分消除在脉宽调制过程中产生的谐 波污染和其他干扰，进一步减少了能源消耗，从而可以同样获得好的节电效果当负载为某些对温度有特定要求的局部空间和场所时，则温度控制器和计时器即 可根据该场所的温度控制和时间要求，设定一套特定的温度控制和时间计量的软件程序。 当设备运行时，温度控制和时间计量信息即可直接传送到中央控制器CPU。经过中央控制器 处理后，即发送出控制信息到对温度控制有特定要求的场所，当该场所的温度高于(或低 于)某一特定值时，则制冷系统(或加热系统)即开始对该场所进行制冷(或加热)，当其 温度低于(或高于)某一特定值时，则制冷系统(或加热系统)即停止制冷(或加热)，随 着温度的控制方式的改变，可使负载达到更好的节电效果。在这一过程中，计时器可以对制 冷或加热的时间，累计制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁精确调控式节电装置的智能化节能控制系统和温度控制、时间控制系统，所涉及的节电装置包括机箱，在机箱上部安装有空气开关、电流传感器、和脉宽控制器；在机箱的中部安装有中央控制器ＣＰＵ、电流放大器、电流比较放大器、电流数字放大器、计时器、温度控制器、功率放大器和低压电源；在机箱的下部安装有正弦波成型器；其特征在于：所述电流传感器通过电流放大器和电流比较放大器与中央控制器ＣＰＵ相连接，所述电流传感器和电流放大器相接后同时通过电流数字放大器和中央控制器ＣＰｕ相连接；所述功率放大器和正弦波成型器通过脉宽控制器和中央控制器ＣＰＵ相连接；所述温度控制器和计时器分别直接和中央控制器ＣＰＵ相连接，组成节能控制回路中的温度控制和时间控制系统；所述中央控制器ＣＰＵ由电源电路、与其相耦合的信号放大电路和与放大管基极相连的电压和电流控制电路构成，所述的中央控制器ＣＰＵ通过脉宽控制器和正弦波成型器连接功率放大器组成三项电源供电线路的动力控制部分的节能控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何勋碧，王遂德，王亚楠，黄君佳，
申请(专利权)人：洛阳沃德节电科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41