有源电力滤波数字处理控制照明节能装置制造方法及图纸

一种有源电力滤波数字处理控制照明节能装置，在电磁变压控制电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控制电路。数字处理芯片ＤＳＰ指令电源接触器、旁路接触器和控制接触器接通或关断、调节电磁变压器的输出电压，求得电压的稳定与均衡，实现调压节能。通过数字处理芯片ＤＳＰ将检测的非线性负载电流、电压和谐波信号经数字处理，由隔离驱动电路、ＰＷＭ驱动电路、滤波驱动及保护电路接收来自数字处理芯片ＤＳＰ谐波补偿电流的指令信号，经放大后，得出补偿电流。补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流大小相等、相位相反、相互抵消，最终得到期望的，与电压同相位的正弦波电网电流，从而达到抑制谐波，补偿无功的目的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明节能装置，尤指一种有源电力滤波数字处理控制照明节 能装置。
技术介绍
由于非线性负荷的大量应用，导致在电力系统中产生大量的高次谐波，电力系统 的电压和电流波形会发生严重畸变，从而给电力系统带来很大的“电网污染”。特别是用 户内部短路以及开关操作、变压器或电容器组投切时的短时中断均会引起电能质量扰动问 题。这将直接导致负载的工作效能下降，加大线路的无效功耗，长期以往不仅影响线路负载 的寿命，而且造成大量电能的无用耗费。目前，用于路灯、夜景灯光等照明工程的节电装置，通常采用电磁调压控制技术， 以实现节能目的。这种技术结构简单，实施容易，具有一定的节能效果，但它却存在着技术 缺失节电功能单一，它是通过调整线路的电压大小，以求实现节能目的。对线路中产生的 大量的高次谐波、电压和电流的波形畸变表现得无能为力，不能对高次谐波进行滤除和线 路波形畸变的补偿；节能效果差；容易受干扰；在控制转换中还会对电网造成干扰；无法实 时远程监控。有源电力滤波技术，它的基本工作原理是实时检测补偿对象的电压和电流，经信 号处理器采样运算计算得出补偿电流，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐 波及无功电流，大小相等、相位相反、相互抵消，最终得到期望的电网电流，使电网电流成为 与电压同相位的正弦波，从而达到抑制谐波，补偿无功的目的。然而它却不能调整线路的电 压大小，以求通过电压的调整实现节能目的。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种有源电力滤波数字处理控制照明节能装置，不仅 通过电磁变压控制电路调整线路电压，又能通过有源电力滤波数字处理控制电路，抑制谐 波、补偿无功，通过信息数字控制系统控制电磁变压控制电路，对达到节能目的。为实现所述目的，采用如下技术方案本技术提供的一种有源电力滤波数字 处理控制照明节能装置，包括电磁变压控制电路、有源电力滤波数字处理控制电路，电磁变 压控制电路包括有电磁变压器、电源接触器、旁路接触器、控制接触器；有源电力滤波数字 处理控制电路包括，数字处理芯片DSP、谐波信号采样处理电路CAP、电压采样电路、电流互 感器、数据处理电路、隔离驱动电路、PWM驱动电路、滤波驱动及保护电路、接触器驱动电路、 存储器、通讯接口。在电磁变压控制电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控 制电路；在数字处理芯片DSP与电磁变压器、电源接触器、旁路接触器、控制接触器之间连 接有接触器驱动电路；在所述的电磁变压控制电路的三相输入回路上，安装有电流互感器， 将检测的非线性负载电流信号，经数据处理电路，输入到数字处理芯片DSP的相应输入端； 在电磁变压控制电路的三相输入回路上，并联连接有电压采样电路，将检测的电压信号，输3入到数字处理芯片DSP的相应输入端；谐波信号采样处理电路CAP的输入端与电磁变压控 制电路的三相输入回路上的至少一相并联连接，将检测的谐波信号，输入到数字处理芯片 DSP的相应输入端；数字处理芯片DSP的信号依次经隔离驱动电路、PWM驱动电路、滤波驱动 及保护电路，并分别通过滤波驱动及保护电路的三个输出端，并联输入到电磁变压控制电 路三相输入回路上。在所述的电磁变压控制电路中，电源接触器与旁路接触器的开启或关 闭，互为相反联动方式。滤波驱动及保护电路的另一输出端与数字处理芯片DSP的相应输 入端连接。所述的存储器为IIC串行通讯接口与数字处芯片DSP的IIC通讯接口连接。所述的通讯接口的输入端和输出端分别与数字处理芯片DSP的相应输出端和输入端连接。本技术是针对路灯、夜景照明工程设计的节能装置。在电磁变压控制电路上， R、S、T为交流电的输入端，W、V、U为节电输出端。在电磁变压控制电路的三相输入回路上 并联有源电力滤波数字处理控制电路。一方面通过电流互感器，将检测到的非线性负载电 流信号，经数据处理电路，输入到数字处理芯片DSP ；—方面通过电压采样电路实时检测三 相负载电压，同时通过谐波采样电路实时检测线路的谐波份量。由数字处理芯片DSP将检测到的电压和电流信号进行运算，通过接触器驱动电 路，指令电源接触器、旁路接触器和控制接触器接通或关断、通过电磁变压器进行电磁调 压，以调节电磁变压器的输出电压，求得电压的稳定与均衡，实现调压节能；隔离驱动电路、 PWM驱动电路、滤波驱动及保护电路(IGBT模块)，接收来自数字处理芯片DSP运算得出的 谐波补偿电流的指令信号，该信号经隔离驱动电路、再经PWM驱动电路放大后，得出补偿电 流，使滤波驱动及保护电路(IGBT模块)工作，以控制主电路电流跟随指令电流的变化。补 偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流大小相等、相位相反、相互抵消，最终得到期 望的电网电流，使电网电流成为与电压同相位的正弦波，从而达到抑制谐波，补偿无功的目 的。本技术既能通过电磁变压控制电路调整线路电压，实现节能，又能通过有源 电力滤波数字处理控制电路，抑制谐波、补偿无功，进一步实现节能。较传统的单纯依靠调 整电压或单纯依靠有源电力滤波，谐波抑制、无功补偿技术相比，节能效率得到明显提高。附图说明图1为本技术电路框图。图2为本技术电磁变压控制电路和滤波驱动及保护电路(IGBT模块)具体电 路图。具体实施方式参照图1。本技术提供的有源电力滤波数字处理控制照明节能装置，包括电磁 变压控制电路、有源电力滤波数字处理控制电路，电磁变压控制电路包括有电磁变压器18、 电源接触器16、旁路接触器17、控制接触器19、20、21 ；有源电力滤波数字处理控制电路包 括数字处理芯片DSP 1、谐波采样电路(CAP)2、电压采样电路4、电流互感器5、数据处理电 路6、隔离驱动电路7、PWM驱动电路8、滤波驱动及保护电路9、接触器驱动电路3、存储器22、通讯接口 10。在电磁变压控制电路的三相输入回路上，装接有有源电力滤波数字处理 控制电路；在数字处理芯片DSP 1与电磁变压器18、电源接触器16、旁路接触器17、控制接 触器19、20、21之间连接有接触器驱动电路3，即接触器驱动电路的输入端与数字处理芯 片DSP的输出端116连接，接触器驱动电路的输出端32、33、34、35、36，分别与相应的旁路接触 器17、控制接触器19、20、21、电源接触器16连接；在所述的电磁变压控制电路的三相输入 回路上，安装有电流互感器5，将检测的非线性负载电流信号，经数据处理电路6，输入到数 字处理芯片DSP的输入端13 ；在电磁变压控制电路的三相输入回路上，并联连接有电压采 样电路4，将检测的电压信号，从电压采样电路的输入端I、42、43输入，从输出端44输出，并 输入到数字处理芯片DSP的输入端^ ；谐波信号采样处理电路(CAP)2的输入端与电磁 变压控制电路的三相输入回路上的至少一相并联连接，也可以同时两相并联连接或三相并 联连接，将检测的谐波信号，通过输出端22、23输入到数字处理芯片DSP的输入端l1(l、ln ；数 字处理芯片DSP的信号经输出端14、15，进入隔离驱动电路7的输入端7p72、经隔离驱动电 路7的输出端73进入PWM驱动电路8的输入端、再经脉宽调整后，由PWM驱动电路8的输 出端82进入滤波驱动及保护电路9的输入端95，并分别通过滤波驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源电力滤波数字处理控制照明节能装置，包括电磁变压控制电路、有源电力滤波数字处理控制电路，电磁变压控制电路包括有电磁变压器、电源接触器、旁路接触器、控制接触器；有源电力滤波数字处理控制电路包括，数字处理芯片ＤＳＰ、谐波采样电路ＣＡＰ、电压采样电路、电流互感器、电流信号处理电路、隔离驱动电路、ＰＷＭ驱动电路、滤波驱动及保护电路、接触器驱动电路、存储器、通讯接口，其特征在于：在电磁变压控制电路的三相输入回路上，装接有源电力滤波数字处理控制电路；　　在数字处理芯片ＤＳＰ与电磁变压器、电源接触器、旁路接触器、控制接触器之间连接有接触器驱动电路；　　在所述的电磁变压控制电路的三相输入回路上，安装有电流互感器，将检测的非线性负载电流信号，经电流信号处理电路，输入到数字处理芯片ＤＳＰ的相应输入端；　　在电磁变压控制电路的三相输入回路上，并联连接有电压采样电路，将检测的电压信号，输入到数字处理芯片ＤＳＰ的相应输入端；　　谐波采样电路ＣＡＰ的输入端与电磁变压控制电路的三相输入回路上的至少一相并联连接，将检测的谐波信号，输入到数字处理芯片ＤＳＰ的相应输入端；数字处理芯片ＤＳＰ的信号依次经隔离驱动电路、ＰＷＭ驱动电路、滤波驱动及保护电路，并分别通过滤波驱动及保护电路的三个输出端，并联输入到电磁变压控制电路三相输入回路上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙皆宽，马爱刚，马富鹏，
申请(专利权)人：河南海泰科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]