專利名稱：一種照明省電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是供照明用電省電裝置，特別涉及的是供路燈照明用一種照明省電裝置。
背景技術(shù)：
目前，在使用各類燈具進行照明時，通常直接將燈具通過控制開關(guān)連接在相關(guān)電源上。不同時間段用電負載不同，供電電壓允許在額定值-10％至+15％內(nèi)變化。按照照明燈具管理工作的要求，照明燈具的照明，在不同時間段，要求燈光有不同亮度，如從18點至24點至照明燈具的亮度要比24點以后夜深人靜時的亮度強。但是，目前照明燈具供電系統(tǒng)均采用固定比例的降壓變壓器供電，并不是根據(jù)實際照明燈具所需要的亮度調(diào)整輸出電壓，由于照明燈具常處于額定供電電壓狀態(tài)，不能實現(xiàn)實時調(diào)節(jié)，不僅造縮短了燈具的使用壽命，同時也造成電能的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種在滿足正常照明前提下，根據(jù)不同燈具的工作特性和不同時間段的不同需求對燈具的輸出電壓進行實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)提高燈具壽命，節(jié)能降耗的照明省電裝置。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種照明省電裝置，該裝置主要包括設(shè)置有監(jiān)視儀表、報警器和操作按鈕的箱體；箱體內(nèi)裝有由電器部件組成供照明燈具用的電路，該電路的輸入端接交流電源，其輸出端接照明燈具，所述電路還包括三相自耦變壓器；旁路開關(guān)電路；手動控制電路；自動控制電路；其中三相自耦變壓器的9個抽頭分別連接在調(diào)整其輸出電壓的接觸器KM4、KM5、KM6上，其輸入端依次接接觸器KM2和交流電源，其輸出端依次接接觸器KM3和照明燈具；旁路開關(guān)電路和手動控制電路連接在接觸器KM2的輸入端和照明燈具之間；自動控制電路包括檢測模塊CT和由依次雙向連接的CPU與模擬量輸入模塊P1-2、P1-3組成的可編程控制器PLC，檢測模塊CT的輸入端接與交流電源連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端分別連接CPU和模擬量輸入模塊P1-2輸入端。
本實用新型的有益效果是
1.本實用新型采用末端調(diào)節(jié)，切換中輸出電壓沒有中斷，確保燈光無閃斷，并且實際切換電流為輸出電流與輸入電流的差值，分檔切換的接觸器容量小，設(shè)備造價低。
2.可實時檢測電網(wǎng)電壓，根據(jù)輸入電壓大小和照明時段調(diào)節(jié)電壓輸出，節(jié)電率大于20％。
3.本實用新型帶有旁路開關(guān)，多重電氣機械互鎖，出現(xiàn)故障時，裝置自動轉(zhuǎn)入旁路，或者手動轉(zhuǎn)入簡單定時方式，確保正常供電，提高了應(yīng)用的可用性和可靠性。
4.時間運行表可按365天任意設(shè)定，可方便地更改，即可獨立運行，又可遠程監(jiān)控。
5.手動切換設(shè)計了防止誤操作的功能，避免人為誤操作。


圖1是本實用新型電路連接框圖；圖2是本實用新型三相自耦變壓器TB1和旁路開關(guān)電路連接圖；圖3是本實用新型手動控制電路連接圖；圖4是本實用新型自動控制電路連接圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
本實用新型提供一種照明省電裝置，該裝置主要包括箱體(未圖示)，在箱體面板上設(shè)置有監(jiān)視儀表、狀態(tài)指示燈HB和HR、旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2、自動手動切換開關(guān)SA3、旁通開關(guān)SA2、三檔電壓選擇的手動開關(guān)SA1等操作按鈕；箱體內(nèi)有報警器HS；箱體門上設(shè)置有防止在非授權(quán)情況下開門的觸發(fā)開關(guān)KD1、KD2。
上述箱體內(nèi)裝有由電器部件組成供照明燈具用的電路，該電路的輸入端接交流電源U、V、W，其輸出端接照明燈具a、b、c、a1、b1、c1。本實用新型為實現(xiàn)輸出電壓的實時調(diào)節(jié)，電路中采用三相自耦變壓器TB1，通過改變?nèi)嘧择钭儔浩鞯脑吘€圈匝數(shù)調(diào)整輸出電壓。
本實用新型電路包括三相自耦變壓器TB1；旁路開關(guān)電路20；手動控制電路30；自動控制電路10；其中三相自耦變壓器TB1的9個抽頭分別連接在調(diào)整其輸出電壓的接觸器KM4、KM5、KM6上，其輸入端依次接接觸器KM2和交流電源U、V、W，其輸出端依次接接觸器KM3和照明燈具a、b、c、a1、b1、c1；旁路開關(guān)電路20和手動控制電路30連接在接觸器KM2的輸入端和照明燈具a、b、c、a1、b1、c1之間；自動控制電路10包括檢測模塊CT和由依次雙向連接的CPU與模擬量輸入模塊P1-2、P1-3組成的可編程控制器PLC，檢測模塊CT的輸入端接與交流電源(U、V、W)連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端分別連接CPU和模擬量輸入模塊P1-2輸入端。自動控制電路10分別連接控制三相自耦變壓器TB1、旁路開關(guān)電路20的中間繼電器KA3和KA4、KA5、KA6及KA2。
本實用新型的主電路是交流電源U、V、W連接空氣開關(guān)QF1的上端，空氣開關(guān)QF1的輸出端QF1-1、QF1-2、QF1-3與三相自耦變壓器TB1的輸入端1、2、3之間接接觸器KM2的三個主觸點KM2-1、KM2-2、KM2-3，三相自耦變壓器TB1的輸出端4、5、6與照明燈具a、b、c、a1、b1、c1之間依次連接接觸器KM3的三個主觸點KM3-1、KM3-2、KM3-3和熔斷器FU1～FU6；電壓抑制模塊YA1分別并聯(lián)在TB1的抽頭線圈與中線N之間。
本實用新型的旁路開關(guān)電路20是接觸器KM1，KM1的兩端分別連接在接觸器KM2的輸入端和KM3的輸出端。
本實用新型手動控制電路30是在交流電源U、V、W的熔斷器FUC和FUB之間依次接旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2和定時器DT的供電端S1、S2；定時器DT的輸出端L1經(jīng)中間繼電器KA2和接觸器KM1的控制線圈后連接到交流電源中線N上；在定時器DT的S2端和S1端之間連接相串聯(lián)的控制開關(guān)KA1、接觸器KM2和接觸器KM3的常閉觸點。在中線N與UC的輸出端FUC之間串聯(lián)中間繼電器KA1常閉點后并聯(lián)一條由接觸器KM1與接觸器KM4、接觸器KM5和接觸器KM6的常閉觸點及中間繼電器KA2的常開觸點相串聯(lián)的電路；在中間繼電器KA1常閉點串聯(lián)KM1的常閉點后與中線N間并聯(lián)如下電路KM2和KM3串聯(lián)一個中間繼電器KA3和常開觸點；接觸器KM4串聯(lián)KM5、KM6的常閉觸點和中間繼電器KA4的常開觸點；接觸器KM5串聯(lián)KM4、KM6的常閉觸點和中間繼電器KA5的常開觸點；接觸器KM6串聯(lián)KM4、KM5的常閉觸點和中間繼電器KA6的常開觸點。
本實用新型自動控制電路10由隔離變壓器TB2供電，隔離變壓器TB2輸入端接380V交流電源U、V、W，其輸出端變?yōu)?20V接檢測模塊CT。
本實用新型自動控制電路10中的PLC型號為西門子S7-200系列，其中CPU的型號為CPU224，模擬量輸入模塊P1-2、P1-3型號為EM231。
本實用新型自動控制電路10中的檢測模塊CT的腳1-腳3接接觸器KM3的三相輸出電壓UA、UB、UC，腳4接電源中線N，腳15接地，腳7、腳9、腳11分別接套在空氣開關(guān)QF1輸出端的電流互感器T1-1、T1-2、T1-3的原邊IA、IB、IC，腳8，腳10，腳12分別接電流互感器T1-1、T1-2、T1-3的副邊IAO、IBO、ICO，腳14和腳5接隔離變壓器TB2的輸出端TC11，腳13和腳6分別接隔離變壓器TB2的輸出端TC15和TC13，腳17至腳19接模擬量輸入模塊P1-2的A+、B+、C+端，腳16和腳20分別接模擬量輸入模塊P1-2和P1-3的A-、B-、C-，腳21至腳23接模擬量輸入模塊P1-3的A+、B+、C+端，腳26、腳27連接到可編程控制器中的CPU的L1AC和N端。
本實用新型CPU的腳Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4分別連接中間繼電器KA2、KA3、KA4、KA5，KA6后再連接到接觸器KM1、KM2和KM3、KM4、KM5、KM6的控制線圈，腳Q0.7接到報警器HS。CPU的腳I0.0接緊急停止開關(guān)SE，腳I0.1接自動手動切換開關(guān)SA3，腳I0.2接旁通開關(guān)SA2，腳I0.3、I0.4和腳I0.5分別接控制檔位輸出切換開關(guān)SA1，腳I0.6接高電平時設(shè)備處于自動電壓檢測調(diào)整狀態(tài)，腳I0.7接高電平時設(shè)備處于測試運行狀態(tài)，低電平進入正常工作狀態(tài)，I1.1、I1.2和I1.3分別接接觸器KM4、KM5和KM6的常閉觸點，I1.4接感應(yīng)調(diào)壓器TB1上端的熱敏電阻θ，I1.5接箱體二門的門開關(guān)KD1、KD2。
本實用新型三相自耦變壓器TB1的上端設(shè)置有熱敏電阻θ，該熱敏電阻θ與PLC中CPU腳T1.4相連，當溫度超過設(shè)定值時TB1停止工作，KM2與KM3斷開，KM1接通，設(shè)備進入旁通狀態(tài)。
所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有門，其上設(shè)置有與可編程控制器PLC中CPU腳I1.5連接的觸發(fā)開關(guān)KD1、KD2，在非授權(quán)開門情況下，過20秒自動報警器開啟。
附圖2中YA1是電壓抑制模塊，分別并聯(lián)在TB1的抽頭線圈與中線之間，抑制切換中的過電壓，并可防止輸出電壓調(diào)整中的閃斷。
附圖4中RS485是串口通訊端口。
下面對本實用新型的使用過程進行說明
本實用新型的工作方式分為四種1.正常運行模式正常運行模式，PLC輸入腳I0.0連接的急停開關(guān)SE閉合、自動運行開關(guān)SA3閉合、空氣開關(guān)QF1閉合后，當開燈時間到時，接觸器KM2、KM3、KM4閉合，裝置通過開關(guān)型熔斷器FU1～FU6給燈具供電。根據(jù)事先設(shè)定的時間段可編程控制器PLC控制接觸器KM4、KM5、KM6分時吸合，按額定電壓-5％、-10％、-15％輸出，通過檢測模塊供電電壓大小由可編程控制器PLC判斷決定接觸器KM4、KM5、KM6的實際動作。由于利用可編程控制器PLC帶有通用通訊端口RS485，此時可以通過各類有線、無線設(shè)備傳輸裝置采集到的電壓、電流參數(shù)和電器開關(guān)的工作狀態(tài)并控制電器開關(guān)的閉合與斷開實現(xiàn)遠程管理。
2.旁通運行模式旁通運行模式，當出現(xiàn)接觸器KM2、KM3、KM4、KM5、KM6粘連或者輸入電流過大溫度過高時，經(jīng)可編程控制器PLC判斷，控制接觸器KM2、KM3、KM4、KM5、KM6線圈斷電，同時閉合KM1接觸器，使設(shè)備進入旁通運行狀態(tài)，確保非省電條件下的正常供電。由于可編程控制器PLC仍正常工作，電壓、電流參數(shù)和電器開關(guān)的工作狀態(tài)可通過通訊端口RS485上傳信息。
3.簡單供電方式如果可編程控制器PLC損壞，現(xiàn)場操作人員可以轉(zhuǎn)動BF2開關(guān)，通過單獨的定時器控制KM1旁通供電，進一步確保正常照明。
4.手動運行供電模式如果PLC損壞，現(xiàn)場操作人員可以轉(zhuǎn)動自動手動切換開關(guān)SA3，進入手動運行模式。當自動手動切換開關(guān)SA3轉(zhuǎn)動到手動工作方式條件下，可通過旁通開關(guān)SA2、三檔電壓選擇的手動開關(guān)SA1就地控制省電裝置工作在旁通、降壓-5％、降壓-10％、降壓-15％的工作條件下。由于可編程控制器PLC仍正常工作，電壓、電流參數(shù)和電器開關(guān)的工作狀態(tài)可通過通訊端口RS485上傳信息。
權(quán)利要求1.一種照明省電裝置，該裝置主要包括設(shè)置有監(jiān)視儀表、報警器和操作按鈕的箱體；箱體內(nèi)裝有由電器部件組成供照明燈具用的電路，該電路的輸入端接交流電源，其輸出端接照明燈具，其特征在于，所述電路還包括三相自耦變壓器TB1；旁路開關(guān)電路(20)；手動控制電路(30)；自動控制電路(10)；其中三相自耦變壓器TB1的9個抽頭分別連接在調(diào)整其輸出電壓的接觸器KM4、KM5、KM6上，其輸入端依次接接觸器KM2和交流電源(U、V、W)，其輸出端依次接接觸器KM3和照明燈具(a、b、c、a1、b1、c1)；旁路開關(guān)電路(20)和手動控制電路(30)連接在接觸器KM2的輸入端和照明燈具(a、b、c、a1、b1、c1)之間；自動控制電路(10)包括檢測模塊CT和由依次雙向連接的CPU與模擬量輸入模塊P1-2、P1-3組成的可編程控制器PLC，檢測模塊CT的輸入端接與交流電源(U、V、W)連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端分別連接CPU和模擬量輸入模塊P1-2輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述交流電源(U、V、W)連接空氣開關(guān)QF1的上端，空氣開關(guān)QF1的輸出端(QF1-1、QF1-2、QF1-3)與三相自耦變壓器TB1的輸入端(1、2、3)之間連接接觸器KM2的三個主觸點(KM2-1、KM2-2、KM2-3)，三相自耦變壓器TB1的輸出端(4、5、6)與照明燈具(a、b、c、a1、b1、c1)之間依次連接接觸器KM3的三個主觸點(KM3-1、KM3-2、KM3-3)和熔斷器(FU1～FU6)；電壓抑制模塊YA1分別并聯(lián)在TB1的抽頭線圈與中線N之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述旁路開關(guān)電路(20)是接觸器KM1，KM1的兩端分別連接在接觸器KM2的輸入端和KM3的輸出端。
4.據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述手動控制電路(30)是在交流電源(U、V、W)的熔斷器FUC和FUB之間依次接旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2和定時器DT的供電端S1、S2；定時器DT的輸出端L1經(jīng)中間繼電器KA2和接觸器KM1的控制線圈后連接到交流電源中線N上；在定時器DT的S2端和S1端之間連接相串聯(lián)的控制開關(guān)KA1、接觸器KM2和接觸器KM3的常閉觸點。在中線N與UC的輸出端熔斷器FUC之間串聯(lián)中間繼電器KA1常閉點后并聯(lián)一條由接觸器KM1與接觸器KM4、接觸器KM5和接觸器KM6的常閉觸點及中間繼電器KA2的常開觸點相串聯(lián)的電路；在中間繼電器KA1常閉點串聯(lián)KM1的常閉點后與中線N間并聯(lián)如下電路KM2和KM3串聯(lián)一個中間繼電器KA3和常開觸點；接觸器KM4串聯(lián)KM5、KM6的常閉觸點和中間繼電器KA4的常開觸點；接觸器KM5串聯(lián)接觸器KM4、KM6的常閉觸點和中間繼電器KA5的常開觸點；接觸器KM6串聯(lián)KM4、KM5的常閉觸點和中間繼電器KA6的常開觸點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述自動控制電路(10)由與交流電源(U、V、W)連接的隔離變壓器TB2供電；所述檢測模塊CT的腳1-腳3接接觸器KM3的三相輸出電壓UA、UB、UC，腳4接電源中線N，腳15接地，腳7、腳9、腳11分別接套在空氣開關(guān)QF1輸出端的電流互感器(T1-1、T1-2、T1-3)的原邊IA、IB、IC，腳8，腳10，腳12分別接電流互感器(T1-1、T1-2、T1-3)的副邊IAO、IBO、ICO，腳14和腳5接隔離變壓器TB2的輸出端TC11，腳13和腳6分別接隔離變壓器TB2的輸出端TC15和TC13，腳17至腳19接模擬量輸入模塊P1-2的A+、B+、C+端，腳16和腳20分別接模擬量輸入模塊P1-2和P1-3的A-、B-、C-，腳21至腳23接模擬量輸入模塊P1-3的A+、B+、C+端，腳26、腳27連接到可編程控制器中的CPU的L1AC和N端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述CPU的腳Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4分別連接中間繼電器KA2、KA3、KA4、KA5，KA6后再連接到接觸器KM1、KM2和KM3、KM4、KM5、KM6的控制線圈，腳Q0.7接到報警器HS。CPU的腳I0.0接緊急停止開關(guān)SE，腳I0.1接自動手動切換開關(guān)SA3，腳I0.2接旁通開關(guān)SA2，腳I0.3、I0.4和腳I0.5分別接控制檔位輸出切換開關(guān)SA1，腳I0.6接高電平時設(shè)備處于自動電壓檢測調(diào)整狀態(tài)，腳I0.7接高電平時設(shè)備處于測試運行狀態(tài)，低電平進入正常工作狀態(tài)，I1.1、I1.2和I1.3分別接接觸器KM4、KM5和KM6的常閉觸點，I1.4接感應(yīng)調(diào)壓器TB1上端的熱敏電阻θ，I1.5接箱體二門的門開關(guān)KD1、KD2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述在三相自耦變壓器TB1的上端設(shè)置有熱敏電阻θ，該熱敏電阻θ與可編程控制器PLC中CPU腳T1.4相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種照明省電裝置，其特征在于，所述箱體兩側(cè)分別設(shè)置有門，其上設(shè)置有與PLC中CPU腳I1.3連接的觸發(fā)開關(guān)KD1、KD2。
專利摘要本實用新型提供一種照明省電裝置，包括箱體；箱體內(nèi)有供照明燈具電路，所述電路包括三相自耦變壓器TB1；旁路開關(guān)電路；手動控制電路；自動控制電路；三相自耦變壓器TB1的9個抽頭接在調(diào)整其輸出電壓的接觸器上，其輸入端接接觸器KM2和交流電源，其輸出端接接觸器KM3和照明燈具；旁路開關(guān)電路和手動控制電路接在接觸器KM2的輸入端和照明燈具之間；自動控制電路包括檢測模塊CT和由CPU與模擬量輸入模塊組成的可編程控制器PLC，自動控制電路分別接控制三相自耦變壓器、旁路開關(guān)電路動作的中間繼電器。本實用新型有益效果是采用末端調(diào)節(jié)，切換中輸出電壓無中斷，確保燈光無閃斷。能實時檢測電網(wǎng)電壓，根據(jù)輸入電壓大小和照明時段調(diào)節(jié)電壓輸出，節(jié)電率大于20％。
文檔編號H05B37/02GK2912185SQ20062002608
公開日2007年6月13日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者李文萍 申請人:李文萍