一種智能節電控制器的製作方法
2023-12-06 03:12:31
專利名稱：一種智能節電控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種節電控制裝置，具體是一種連接在供電線路中，控制各種用電設備處於節電狀態的智能節電控制器。
背景技術：
隨著中國經濟的快速發展，能源的供給已經成為很大的瓶頸。尤其是電力的緊張和低效利用，使得近幾年到處拉閘限電，企業不能正常生產、人們的生活也受到很大的影響。危機同時也是一種機遇，節能受到上至政府、下至企業，居民的前所未有的重視，節能節電產業前景一片大好。巨大的市場潛力，豐厚的利潤，使得節電產業快速成長起來，短短幾年時間，國內的節電產業初步形成規模。目前市場上的大功率用電產品多數都採用變頻調速器進行節電，其原因是大功率變頻調速器作為一種成熟的產品，其價格已經低廉到幾乎所有用電設備都可以接受的程度，且節電效果十分明顯。但是，變頻調速器只是簡單的將電機的轉速調節到設定的轉速，而沒有考慮電機、載荷及變頻器三者之間的關係，使電機經常工作在效率較低的狀態， 被控電機由於低效率運轉而發熱，造成不必要的浪費並且減少電機的壽命；且三者之間不協調的工作會使變頻調速器和電機的運行造成大量的諧波，同時變頻調速器階躍式的改變頻率也會產生大量的諧波，這些諧波對電源系統的幹擾是十分嚴重的，其諧波含量可達到 30%-70%，這樣的嚴重幹擾對供電電網十分不利，且會造成系統的功率因數較低，電源效率下降，電能浪費嚴重。並且這種變頻調速器只能應用的特定的電器中，且每個變頻調速器只能控制一個用電器，不能從整體上調節控制所有用電設備節約用電。中國專利CN2553586Y公開了一種燈具節電控制器，包含殼體和內部電路，內部電路包含一個交流繼電器和自耦變壓器，交流繼電器的常開觸點串接於電源直接向燈具供電的迴路中，交流繼電器的常閉觸點串接於自耦變壓器次級向燈具供電的迴路中，內部電路還包含由整流電路。含有555時鐘晶片的延時電路和延時電路輸出端連接的直流繼電器構成的交流繼電器的延時控制電路，直流繼電器的常閉觸點串接於交流繼電器的電磁線圈的導通迴路。這種燈具節電控制器克服了可有效實現燈具的節電，且可延長燈具的的使用壽命。但是，這種節電控制器也只能控制燈具節電，仍然不能大範圍地整體調節控制所有用電設備節約用電。供電局利用電纜為居民區或商業區供電時，為了保證供電末端的電壓能夠達到 220V,供電電纜提供的電壓通常都高於220V，用電設備在高於其額定電壓220V的電壓下工作，不僅浪費電能，而且也會影響其使用壽命。
發明內容
本發明是為了解決上述現有技術中存在的問題而提供一種連接在供電線路中，通過降低電壓來控制各種用電設備處於節電狀態的智能節電控制器。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是本發明的智能節電控制器，包括電源，微電腦控制器晶片，與微電腦控制器晶片連接的控制迴路和由控制迴路控制的主節電迴路；主節電迴路中設置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制迴路中設置有電壓檢測晶片；微電腦控制器晶片的輸出引腳分別連接接觸器KA0、KA1、KA2、KA3、KA4 ；接觸器KAO與繼電器KMO連接，控制KMO接通或斷開；接觸器KA4 與繼電器KM4連接，控制KM4接通或斷開；接觸器KA11A3形成互鎖結構，KAl閉合，KA2和 KA3不閉合時，KMl接通，KA2閉合，KAl和KA3不閉合時，KM2接通，KA3閉合，KAl和KA2不閉合時，KM3接通；繼電器KM1、KM2、KM3分別連接在變壓器內同一電感線圈的不同位置，與 KMO組成一閉合迴路，產生節電一檔、節電二檔、節電三檔三種不同的工作狀態。所述的電壓檢測晶片連接於變壓器與微電腦控制器晶片之間，檢測變壓器的進線電壓值，經運算得出此電壓值適用的節電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器晶片，從而控制變壓器。所述的主節電迴路中的變壓器與微電腦控制器晶片之間連接有電流檢測裝置，電流檢測裝置檢測到電流超過額定電流時，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統正常供電。所述的變壓器內設置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內分別對應地設置有三組繼電器開關。所述的微電腦控制器晶片採用可編程的控制晶片。本發明具有的優點和積極效果是
本發明的智能節電控制器不產生高次諧波，並能消除電網部分高次次諧波含量，減少光汙染，減少用電設備發熱量，提高用電設備使用壽命，產品安裝操作簡單，成本低；能夠有效地節約電能，經實際檢測，能夠節約電能達23. 58%，並且可以延長燈具的使用壽命，減少燈具燒損造成的費用開支，大幅度降低用電成本，所節省的電費可為用戶帶來可觀的經濟效益。
圖1是本發明的智能節電控制器的微電腦控制器部分的電路圖； 圖2是本發明的智能節電控制器的控制迴路部分的電路圖3是本發明的智能節電控制器的主節電迴路部分的電路圖。附圖中主要部件符號說明
1:電壓檢測晶片2:變壓器
3:電流檢測裝置4:控制晶片。
具體實施例方式以下參照附圖及實施例對本發明進行詳細的說明。本發明中與現有技術相同的部件使用了相同的符號。圖1是本發明的智能節電控制器的微電腦控制器部分的電路圖；圖2是本發明的智能節電控制器的控制迴路部分的電路圖；圖3是本發明的智能節電控制器的主節電迴路部分的電路圖。如圖1、圖2和圖3所示，本發明的智能節電控制器，包括電源，微電腦控制器晶片，與微電腦控制器晶片連接的控制迴路和由控制迴路控制的主節電迴路。主節電迴路中設置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器2。控制迴路中設置有電壓檢測晶片1。微電腦控制器晶片的採用可編程的控制晶片4，輸入引腳分別連接市電輸入、節電一檔、節電二檔、節電三檔的輸入，輸出引腳分別連接接觸器KAO、KAU KA2、KA3、KA4 ；接觸器KAO與繼電器KMO連接，控制KMO接通或斷開；接觸器KA4與繼電器KM4連接，控制KM4接通或斷開；接觸器KA11A3形成互鎖結構，KAl閉合，KA2和KA3不閉合時，KMl接通，KA2閉合，KAl和KA3不閉合時，KM2接通，KA3閉合，KAl和KA2不閉合時，KM3接通；繼電器KM1、 KM2、KM3分別連接在變壓器內同一電感線圈的不同位置，與KMO組成一閉合迴路，產生節電一檔、節電二檔、節電三檔三種不同的工作狀態。當繼電器KMO和繼電器KMl接通，節電一檔工作；當繼電器KMO和繼電器KM2接通，節電二檔工作；當繼電器KMO和繼電器KM3接通， 節電三檔工作。電壓檢測晶片1連接於變壓器與微電腦控制器晶片之間，檢測變壓器的進線電壓值，經運算得出此電壓值適用的節電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器晶片，從而控制變壓器。主節電迴路中的變壓器與負載之間連接有電流檢測裝置3，通過電流互感器檢測可縮小電流檢測裝置容量。當檢測到電流超過額定電流時，將信號傳送至微電腦控制器晶片，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統正常供電。電流檢測裝置3檢測到電流超過額定電流時，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統正常供電。由於主節電迴路的輸入端和輸出端分別與三相四線制的電纜連接，因此變壓器內設置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內分別對應地設置有三組繼電器開關。通過變壓器的降壓作用，可以有效地調整用電設備兩端的電壓，將其控制在210疒220V之間，保證用電設備一直運行在額定電壓範圍內。本發明的智能節電控制器設備安裝在供電總的斷路器和分支迴路斷路器之間，其安裝過程操作簡單，具體步驟如下
第一，把供電總的斷路器的下端母線拆除，引入智能節電控制器的輸入端。第二，把智能節電控制器的輸出端引到分支迴路斷路器的輸入端。第三，把照明總的斷路器合閘。第四，把智能節電控制器開關打到自動位置，智能節電控制器就可以正常工作。本發明的智能節電控制器的運行過程如下
系統啟動後，電壓檢測晶片檢測進線電壓，經計算得出需調節系統輸出至幾檔節電檔位。接通繼電器KMl，再接通繼電器ΚΜ0，供電系統進入節電一檔。斷開繼電器ΚΜ0，接通繼電器ΚΜ2，斷開繼電器KMl，再接通繼電器KMO，供電系統進入節電二檔。斷開繼電器KMO，接通繼電器ΚΜ3，斷開繼電器ΚΜ2，再接通繼電器KMO，供電系統進入節電三檔。系統工作在節電狀態時，節電工作指示燈亮。系統進入節電狀態後，電流檢測裝置檢測電路中的電流，如果電流超過額定電流時，自動切換到旁路工作，即繼電器KMO斷開，繼電器ΚΜ4接通，繼電器 ΚΜ11Μ3全部斷開，供電系統在市電下工作，市電工作指示燈亮，不影響電路正常供電。待故障排除一段時間且沒有再出現，系統自動恢復到節電工作。本發明的智能節電控制器是一種高科技的智能設備，以現代控制理論為基礎，採用最先進的計算機控制方式，產品主控單元採用高位數的微處理器，高速實時採樣市電電網各種不同狀態，所以在使用過程中，無論出現何種情況，該裝置輸出的始終是最優的電壓，整個過程無需任何人為調節。 它獨特的設計將微電腦控制與高效電感換流技術有機結合在一起，通過電感之間的電磁相互作用，回收彼此反相的剩餘電流和無功功率，改善供電品質，以及利用氣體放電燈特殊物理特性，抑制超標能耗，提高用電設備的效率，延緩燈具老化，可最大限度地降低燈光照明系統的電耗，從而達到延長用電設備使用壽命和節約電能的雙重目的。本機採用非相控技術調節，不產生任何高次諧波，不汙染電網，屬於環保型綠色節電產品。
權利要求
1.一種智能節電控制器，其特徵在於該智能節電控制器包括電源，微電腦控制器晶片，與微電腦控制器晶片連接的控制迴路和由控制迴路控制的主節電迴路；主節電迴路中設置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制迴路中設置有電壓檢測晶片；微電腦控制器晶片的輸出引腳分別連接接觸器以0、以1、以2、以3、1^4 ；接觸器KAO與繼電器KMO連接， 控制KMO接通或斷開；接觸器KA4與繼電器KM4連接，控制KM4接通或斷開；接觸器KA11A3 形成互鎖結構，KAl閉合，KA2和KA3不閉合時，KMl接通，KA2閉合，KAl和KA3不閉合時， KM2接通，KA3閉合，KAl和KA2不閉合時，KM3接通；繼電器KM1、KM2、KM3分別連接在變壓器內同一電感線圈的不同位置，與KMO組成一閉合迴路，產生節電一檔、節電二檔、節電三檔三種不同的工作狀態。
2.根據權利要求1所述的智能節電控制器，其特徵在於電壓檢測晶片連接於變壓器與微電腦控制器晶片之間，檢測變壓器的進線電壓值，經運算得出此電壓值適用的節電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器晶片，從而控制變壓器。
3.根據權利要求1所述的智能節電控制器，其特徵在於主節電迴路中的變壓器與微電腦控制器晶片之間連接有電流檢測裝置，電流檢測裝置檢測到電流超過額定電流時，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統正常供電。
4.根據權利要求1所述的智能節電控制器，其特徵在於變壓器內設置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內分別對應地設置有三組繼電器開關。
5.根據權利要求1所述的智能節電控制器，其特徵在於微電腦控制器晶片採用可編程的控制晶片。
全文摘要
本發明公開了一種智能節電控制器，包括電源，微電腦控制器晶片，與微電腦控制器晶片連接的控制迴路和由控制迴路控制的主節電迴路；主節電迴路中設置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制迴路中設置有電壓檢測晶片。本發明的智能節電控制器不產生高次諧波，並能消除電網部分高次次諧波含量，減少光汙染，減少用電設備發熱量，提高用電設備使用壽命，產品安裝操作簡單，成本低；能夠有效地節約電能，經實際檢測，能夠節約電能達23.58%，並且可以延長燈具的使用壽命，減少燈具燒損造成的費用開支，大幅度降低用電成本，所節省的電費可為用戶帶來可觀的經濟效益。
文檔編號H02J3/01GK102157939SQ20111005275
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月7日 優先權日2011年3月7日
發明者李季 申請人:天津沃德奧傑科技發展有限公司