低壓照明用自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電器的製作方法

2023-12-09 00:10:06 4

專利名稱：低壓照明用自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無觸點降壓節電器，特別是照明節電用的無觸點分檔 降壓節電器。
背景技術：
由於電網電壓的波動，照明電路承受的電壓往往會高於額定電壓，尤其在 電網負荷低谷時照明電路超額定電壓現象更為嚴重。過高電壓不僅會造成電力 損耗增加，而且會造成電光源壽命大幅度縮短。降低和穩定照明電路電壓可以 達到節電並延長電光源壽命的目的。
目前使用的照明節器電壓換擋時採用有觸點開關，換擋時電路激磁電流大， 容易打火，使用壽命短，不適於頻繁切換。
採用無觸點開關，使用壽命長，可以頻繁切換；配合合理的控制程序還可 以使換擋時電路激磁電流最小，使工作更為節能可靠。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電 器，以便很好地解決現有的有觸點開關存在的容易打火，使用壽命短，不能頻 繁切換等問題。
本實用新型的目的是這樣實現的該裝置由自耦調壓變壓器、多組反並聯可 控矽、斷路器以及控制電路構成，它們彼此之間電連接，自耦調壓變壓器線圈 分成4 8段，其第一段線圈的起始端通過斷路器連接到電源的一個輸入端，其
第一段線圈的末端接負載的一端，同時其通過一組反並聯可控矽(k5)連接第二段線圈的起始端；自耦調壓變壓器的第二至四、五、六、七或八段線圈並聯 一組可控矽(k6)，且每一段線圈末端分別連接一組反並聯可控矽構成的無觸點 開關，這些無觸點開關的另一端和負載的另一端直接接在電源的另一個輸入端。 自耦調壓變壓器在不節能狀態下以變壓器形態出現；在節能狀態下以自耦調壓 器形態出現。多組反並聯可控矽，其中k5和k6進行互鎖，由控制電路(1)控 制實現節能和非節能狀態的無觸點切換；其餘各組作為連接自耦調壓變壓器線 圈抽頭的無觸點分接開關，由控制電路控制實現無觸點切換達到分級調壓並且 穩壓的目的。

圖1是自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電器示意圖。
具體實施方式

圖1本實用新型的低壓照明用自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電器， 其結構由自耦調壓變壓器和無觸點開關調壓穩壓系統組成。a'N為交流輸入端， aN為輸出端，K為斷路器，k5、 k6為兩組反並聯可控矽，進行互鎖控制，k5 導通，k6關斷時，自耦調壓變壓器以自耦調壓器形態出現，節電器處於調壓降 壓狀態；k6導通，k5關斷時自耦調壓變壓器以變壓器形態出現，節電器的輸出 即為輸入電壓，處於非節電狀態。自耦調壓器線圈分成AB， BC， CD， DE， EF 五段，A端為輸入端，B點接負載的一端。C， D， E， F各自接一組反並聯可控 矽構成的無觸點開關k4、 k3、 k2、 kl，四個無觸點開關的另一端和負載的另一 端直接接在電源的另一個輸入端。
假設電網電壓正好為220V， K閉合，k5閉合，k6斷開情況下
當kl接通k2， k3， k4斷開時，負載的電壓為205V;
當k2接通kl， k3， k4斷開時，負載的電壓為200V;當k3接通kl， k2， k4斷開時，負載的電壓為195V; 當k4接通kl， k2， k3斷開時，負載的電壓為190V;
K閉合，k5斷開，k6閉合時，k6將自耦調壓器線圈的BF段短路，aN端電 壓等於AN端電壓，為220V。節電器處於非節電狀態。
控制電路(1)包括輔助電源(2)、控制板(3)、檢測板(4)、控制面板(5) 和可控矽驅動板(6)。輔助電源(2)連接到節電器的輸入電源端a，N，經過電 平轉換連接到控制板(3)為其提供所需電源。控制板(3)與檢測板(4)、控 制面板(5)及可控矽驅動板(6)連接，檢測板(4)檢測回的信號輸入到控制 板(3)，同時控制板(3)接收來自控制面板(5)的指令(節能或非節能、降 壓等級)，經DSP處理，控制板(3)輸出若干組控制信號，再經過可控矽驅動 板(6)驅動放大後連接到各組可控矽的門極和陰極之間。可控矽驅動板(6) 發出的信號(Gl、 El)、 (G2、 E2)、 (G3、 E3)、 (G4、 E4)、 (G5、 E5)、 (G6、 E6)分別作為反並聯可控矽kl、 k2、 k3、 k4、 k5、 k6的驅動信號，Gx和Ex分 別連接到可控矽的門極和陰極之間。
在控制電路的控制下，照明節電器具有手調功能，可把電壓控制和穩定在 三個調壓檔195V、 200V、 205V;照明節電器還具有程序控制功能，根據需要， 在不同的時點，控制照明電路有不同的電壓。
照明節電器中自耦調壓變壓器的有如下特點
1) 自耦調壓變壓器和負載的連接點B是固定的，負載的另一端直接接在電 源的另一端，因此，在調壓過程中，負載不會出現"閃斷"的現象。
2) 自耦調壓變壓器中各段線圈流過的電流不同，除了AB段需要採用粗導 線繞制外，其他各段可以採用細導線繞制，這樣能縮小自耦調壓器的體積和成本。本實用新型是一個無觸點開關自動穩壓系統。由於電網供電電壓變化比較
大，可以在190V-250V之間變動，因此，即使把無觸點開關的接通固定在某一 檔上(例如固定在200V檔)，自耦調壓器輸出電壓也不會固定在200V，而是隨 著電網電壓的變動而變動。由於電網電壓變化範圍較大，不管接在哪一檔，輸 出電壓都會有很大的變動範圍。負載電壓太低時就會出現熄燈的現象；相反， 負載電壓太高又起不到節電的作用，可見，並不是把自耦調壓器定在某一檔就 可以節電，而是必須通過控制電路，隨時調整自耦調壓器檔位，把輸出給負載 的電壓控制並穩定在指定的電壓上才能真正起到節電的作用。無觸點開關kl， k2， k3， k4不僅有調壓的作用，而且和控制電路構成自動穩壓系統。比如說， 要讓照明負載在200V工作，則k3接通，kl， k2， k4斷開。如果此時電網電壓 偏高，負載電壓會超出200V，這時，控制電路檢測到電網電壓偏高的信號後， 會自動關斷k3，接通k4，使負載電壓下降；相反，如果電網電壓下跌，負載電 壓會低於200V，則控制電路檢測到電網電壓偏低的信號後，會自動關斷k3，接 通k2，使負載電壓上升，從而達到自動穩定在200V工作的目的。
本實用新型設計了合理的控制電路和控制程序，避免了電壓換擋時產生環 流電流，並把開關切換瞬間出現的激磁電流控制在最小。
權利要求1. 一種低壓照明用自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電器，其特徵在於其由自耦調壓變壓器、多組反並聯可控矽、斷路器K以及控制電路(1)構成，它們彼此之間電連接，自耦調壓變壓器線圈分成4～8段，其第一段線圈AB的起始端A通過斷路器K連接到電源的一個輸入端a』，其末端B接負載的一端，同時其通過一組反並聯可控矽(k5)連接第二段線圈BC的起始端；自耦調壓變壓器的第二至四、五、六、七或八段線圈並聯一組可控矽(k6)，且每一段線圈末端分別連接一組反並聯可控矽構成的無觸點開關，這些無觸點開關的另一端和負載的另一端直接接在電源的另一個輸入端。
2. 如權利要求1所述的低壓照明用自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電 器，其特徵在於其控制電路(1)包括輔助電源(2)、控制板(3)、檢測板(4)、 控制面板(5)和可控矽驅動板(6)，輔助電源(2)連接到電源輸入端a'N，經 過電平轉換連接到控制板(3)，控制板(3)與檢測板(4)、控制面板(5)及 可控矽驅動板(6)連接，它接受(4)檢測回的信號，同時接收(5)的指令(節 能或非節能、降壓等級)，並輸出若干組控制信號，經過可控矽驅動板(6)驅 動放大後，連接到各組可控矽的門極和陰極之間。
專利摘要本實用新型是一種照明節電用的自耦調壓變壓器式無觸點分檔降壓節電裝置。由自耦調壓變壓器、多組反並聯可控矽、斷路器以及控制電路構成。其中兩組反並聯可控矽互鎖控制，實現節能狀態和非節能狀態的無觸點切換，其餘各組反並聯可控矽作為連接自耦調壓變壓器線圈抽頭無觸點分接開關，通過控制電路控制不同的可控矽導通，即可以達到分級調壓且穩壓的目的。本實用新型設計了合理的控制電路和控制程序，避免了電壓換檔時環流現象的出現，並把電壓換檔時變壓器的激磁電流控制到最小。本實用新型具有輸出電流為正弦波，無觸點切換、無環流、激磁電流小等優點。
文檔編號H05B41/38GK201234397SQ20082010954
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月31日 優先權日2008年7月31日
發明者偉 張, 張志傑, 爽 高 申請人:偉 張