專利名稱：照明省電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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電的省電裝置。
背景技術(shù)：
目前，在使用各類燈具進(jìn)行照明時(shí)，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(shí)間段用電負(fù)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(shí)間段，要求燈光有不同亮度，如從18點(diǎn)至24點(diǎn)至照明燈具的亮度要比24點(diǎn)以后夜深人靜時(shí)的亮度強(qiáng)。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(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，不僅造縮短了燈具的使用壽命，同時(shí)也造成電能的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)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(shí)間段的不同需求對燈具的輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)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(bào)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，所述電路還包括感應(yīng)調(diào)壓器；連接并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)感應(yīng)調(diào)壓器輸出電壓的電機(jī)；旁路開關(guān)電路；手動(dòng)控制電路；自動(dòng)控制電路；其中感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端依次連接接觸器KM2和交流電源，其輸出端依次連接接觸器KM3和照明燈具；旁路開關(guān)電路和手動(dòng)控制電路連接在交流電源和照明燈具之間；自動(dòng)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和CPU的輸入端分別接與交流電源連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端接模擬量輸入模塊P1-2輸入端。
本實(shí)用新型的有益效果是
(1).本實(shí)用新型裝置采用感應(yīng)調(diào)壓器，確保燈光無閃斷，調(diào)節(jié)更精細(xì).根據(jù)感應(yīng)調(diào)壓器的調(diào)節(jié)原理，當(dāng)輸入電壓低到下限時(shí)仍能確保輸出電壓達(dá)到要求。
(2).可實(shí)時(shí)檢測電網(wǎng)電壓，根據(jù)輸入電壓大小和照明時(shí)段調(diào)節(jié)電壓輸出，節(jié)電率大于20％。
(3)本實(shí)用新型帶有旁路開關(guān)，多重電氣機(jī)械互鎖，出現(xiàn)故障時(shí)，裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)入旁路，或者手動(dòng)轉(zhuǎn)入簡單定時(shí)方式，確保正常供電，提高了應(yīng)用的可用性和可靠性。
(4)時(shí)間運(yùn)行表可按365天任意設(shè)定，可方便地更改，即可獨(dú)立運(yùn)行，又可遠(yuǎn)程監(jiān)控。
(5)本實(shí)用新型按功能模塊設(shè)計(jì)，配備了通用通訊端口，維修方便，便于遠(yuǎn)程管理，故障排除時(shí)間短。


圖1是本實(shí)用新型電路連接框圖；圖2是本實(shí)用新型旁路開關(guān)電路、手動(dòng)控制電路連接圖；圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)控制電路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實(shí)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(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)SA2、旁通開關(guān)SA1、控制電機(jī)M1正反轉(zhuǎn)的手動(dòng)開關(guān)SB1和SB2等操作按鈕；箱體內(nèi)有報(bào)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(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)輸出電壓的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，電路中采用感應(yīng)調(diào)壓器TB1，通過電機(jī)M1改變感應(yīng)調(diào)壓器TB1定轉(zhuǎn)子的相對角度調(diào)整輸出電壓。
本實(shí)用新型電路包括感應(yīng)調(diào)壓器TB1；連接并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)感應(yīng)調(diào)壓器TB1輸出電壓的電機(jī)M1；旁路開關(guān)電路20；手動(dòng)控制電路30；自動(dòng)控制電路10。其中感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端依次連接接觸器KM2和交流電源U、V、W，其輸出端依次連接接觸器KM3和照明燈具a、b、c、a1、b1、c1；旁路開關(guān)電路20和手動(dòng)控制電路30連接在交流電源U、V、W和照明燈具a、b、c、a1、b1、c1之間。自動(dòng)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和CPU的輸入端分別接與交流電源U、V、W連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端接模擬量輸入模塊P1-2輸入端。自動(dòng)控制電路10分別連接控制感應(yīng)調(diào)壓器TB1、電機(jī)M1、旁路開關(guān)電路20動(dòng)作的中間繼電器KA3和KA4、KA5和KA6、KA2。
本實(shí)用新型的主電路是交流電源U、V、W連接空氣開關(guān)QF1的輸入端QF1-1、QF1-2、QF1-3，空氣開關(guān)QF1的輸出端與感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端1、2、3之間連接接觸器KM2的三個(gè)主觸點(diǎn)KM2-1、KM2-2、KM2-3；感應(yīng)調(diào)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(gè)主觸點(diǎn)KM3-1、KM3-2、KM3-3和熔斷器FU1～FU6。
所述旁路開關(guān)電路20是接觸器KM1，所述接觸器KM1的兩端分別連接在接觸器KM2的輸入端和KM3的輸出端。
所述手動(dòng)控制電路30是在交流電源U、V、W的W相一條線上熔斷器FU7的輸出端依次接旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2和定時(shí)器DT，定時(shí)器DT的供電端S1、S2接在交流電源W相與中線N之間；定時(shí)器DT的輸出端L1串聯(lián)接觸器KM1的控制線圈和KM2、KM3的常閉觸點(diǎn)后連接到交流電源中線N上；在定時(shí)器DT的S2端和S1端之間并聯(lián)一個(gè)連接在交流電源U、V、W上的中間繼電器KA1。
所述自動(dòng)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和24V，分別接檢測模塊CT和可編程控制器PLC。
所述自動(dòng)控制電路10中的可編程控制器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。
所述自動(dòng)控制電路10中檢測模塊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的腳A+、腳B+、腳C+，腳16和腳20分別接模擬量輸入模塊P1-2和P1-3的腳A-、腳B-、腳C-，腳21至腳23接模擬量輸入模塊P1-3的腳A+、腳B+、腳C+，腳26、腳27連接到可編程控制器PLC中CPU的L1AC和N端。
所述CPU的腳Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5分別連接中間繼電器KA2、KA3和KA4、KA5，KA6后再連接到接觸器KM1、KM2和KM3的控制線圈和電動(dòng)機(jī)M1，腳Q0.6接到報(bào)警器HS。CPU的腳I0.0接緊急停止開關(guān)SE，腳I0.1和I0.3接自動(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)SA2，腳I0.4接旁通開關(guān)SA1，腳I0.5和I0.6分別接控制電機(jī)M1正反轉(zhuǎn)的手動(dòng)開關(guān)SB1和SB2，腳I0.7接旁路開關(guān)電路20的接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)，I1.0接接觸器KM2和KM3的常閉觸點(diǎn)，I1.1和I1.2分別接感應(yīng)調(diào)壓器TB1內(nèi)部的調(diào)壓范圍上下限開關(guān)KA7、KA8，I1.3接箱體二門的觸發(fā)開關(guān)KD1、KD2，I1.4高電平時(shí)設(shè)備進(jìn)入測試運(yùn)行狀態(tài)，低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，I1.5接感應(yīng)調(diào)壓器TB1上端的熱敏電阻θ。
在上述感應(yīng)調(diào)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T1.5相連，當(dāng)溫度超過設(shè)定值時(shí)，感應(yīng)調(diào)壓器TB1停止工作，接觸器KM2與KM3斷開，接觸器KM1接通，設(shè)備進(jìn)入旁通狀態(tài)。
所述電機(jī)M1是一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)，在與交流電源U、V、W連接的空氣開關(guān)QF1輸出端和電機(jī)M1之間依次接有熔斷器FU7、FU8、FU9、中間繼電器KA1和相互并聯(lián)的中間繼電器KA5、KA6。
所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有門，其門上設(shè)置有與可編程控制器PLC中CPU腳I1.3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(dòng)報(bào)警器開啟。
附圖3中的RS485是串口通訊端口。
下面對本實(shí)用新型的使用過程進(jìn)行說明本實(shí)用新型的工作方式分為四種1、正常運(yùn)行模式可編程控制器PLC輸入腳I0.0連接的急停開關(guān)SE閉合、自動(dòng)運(yùn)行開關(guān)SA閉合、空氣開關(guān)QF1閉合后，當(dāng)開燈時(shí)間到時(shí)，接觸器KM2、KM3閉合，通過開關(guān)型熔斷器FU1～FU6給燈具供電。通過檢測模塊CT檢測輸出供電電壓，根據(jù)事先設(shè)定的相應(yīng)時(shí)間段的不同電壓，可編程控制器PLC控制電機(jī)M1的中間繼電器KA5或KA6閉合，實(shí)現(xiàn)電壓升降進(jìn)而控制三相交流電源的最低電壓使其穩(wěn)定在相應(yīng)給定電壓上，即此給定電壓在額定電壓至-20％輸出。由于可編程控制器PLC帶有通用通訊端口，此時(shí)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)來控制電器開關(guān)的閉合與斷開實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
2、旁通運(yùn)行模式當(dāng)出現(xiàn)接觸器KM2、KM3粘連或者感應(yīng)調(diào)壓器TB1故障以及輸入電流過大溫度過高時(shí)，經(jīng)可編程控制器PLC控制器判斷，控制接觸器KM2、KM3線圈斷電，同時(shí)閉合KM1接觸器，使設(shè)備進(jìn)入旁通運(yùn)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PLC損壞，現(xiàn)場操作人員可以轉(zhuǎn)動(dòng)箱體面板上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2，通過單獨(dú)的定時(shí)器控制接觸器KM1旁通供電，進(jìn)一步確保正常照明。
4、手動(dòng)運(yùn)行供電模式如果PLC損壞，現(xiàn)場操作人員可以轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)開關(guān)QF2(手動(dòng)開關(guān)QF2設(shè)置在控制面板上，未圖示)，通過單獨(dú)的定時(shí)器控制接觸器KM1旁通供電，進(jìn)一步確保正常照明。當(dāng)操作人員將自動(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)SA2轉(zhuǎn)動(dòng)到手動(dòng)工作方式時(shí)，可通過控制按鈕就地控制裝置工作在旁通或調(diào)整狀態(tài)，在調(diào)整狀態(tài)里控制電機(jī)M1的中間繼電器KA5或KA6閉合，實(shí)現(xiàn)電壓升降進(jìn)而控制三相交流電源的最低電壓使其穩(wěn)定在相應(yīng)給定電壓上，即此給定電壓在額定電壓至-20％。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(bào)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，所述電路還包括感應(yīng)調(diào)壓器TB1；連接并實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)感應(yīng)調(diào)壓器TB1輸出電壓的電機(jī)(M1)；旁路開關(guān)電路(20)；手動(dòng)控制電路(30)；自動(dòng)控制電路(10)；其中感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端依次連接接觸器KM2和交流電源(U、V、W)，其輸出端依次連接接觸器KM3和照明燈具(a、b、c、a1、b1、c1)；旁路開關(guān)電路(20)和手動(dòng)控制電路(30)連接在交流電源(U、V、W)和照明燈具(a、b、c、a1、b1、c1)之間；自動(dòng)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和CPU的輸入端分別接與交流電源(U、V、W)連接的隔離變壓器TB2輸出端，檢測模塊CT的輸出端接模擬量輸入模塊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的輸入端(QF1-1、QF1-2、QF1-3)，空氣開關(guān)QF1的輸出端與感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端(1、2、3)之間接接觸器KM2的三個(gè)主觸點(diǎn)(KM2-1、KM2-2、KM2-3)；感應(yīng)調(diào)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(gè)主觸點(diǎn)(KM3-1、KM3-2、KM3-3)和熔斷器(FU1～FU6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述旁路開關(guān)電路(20)是接觸器KM1，接觸器KM1的兩端分別連接在接觸器KM2的輸入端和KM3的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述手動(dòng)控制電路(30)是在交流電源(U、V、W)的W相一條線上熔斷器FU7的輸出端依次接旋轉(zhuǎn)開關(guān)QF2和定時(shí)器DT，定時(shí)器DT的供電端S1、S2接在交流電源W相與中線N之間；定時(shí)器DT的輸出端L1串聯(lián)接觸器KM1的控制線圈和KM2、KM3的常閉觸點(diǎn)后連接到交流電源中線N上；在定時(shí)器DT的S2端和S1端之間并聯(lián)一個(gè)連接在交流電源(U、V、W)上的中間繼電器KA1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述自動(dòng)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的腳A+、腳B+、腳C+，腳16和腳20分別接模擬量輸入模塊P1-2和P1-3的腳A-、腳B-、腳C-，腳21至腳23接模擬量輸入模塊P1-3的腳A+、腳B+、腳C+，腳26、腳27連接到可編程控制器PLC中CPU的L1AC和N端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述CPU的腳Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5分別連接中間繼電器KA2、KA3和KA4、KA5，KA6后再連接到接觸器KM1、KM2和KM3的控制線圈和電動(dòng)機(jī)M1，腳Q0.6接到報(bào)警器HS。CPU的腳I0.0接緊急停止開關(guān)SE，腳I0.1和I0.3接自動(dòng)手動(dòng)切換開關(guān)SA2，腳I0.4接旁通開關(guān)SA1，腳I0.5和I0.6分別接控制電機(jī)M1正反轉(zhuǎn)的開關(guān)KA5和KA6，腳I0.7接旁路控制電路(20)的接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)，I1.0接接觸器KM2和KM3的常閉觸點(diǎn)，I1.1和I1.2分別接感應(yīng)調(diào)壓器內(nèi)部的調(diào)壓范圍上下限開關(guān)，I1.3接箱體二門的門開關(guān)KD1、KD2，I1.4高電平時(shí)設(shè)備進(jìn)入測試運(yùn)行狀態(tài)，低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，I1.5接感應(yīng)調(diào)壓器TB1上端的熱敏電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述在感應(yīng)調(diào)壓器TB1的上端設(shè)置有熱敏電阻，該熱敏電阻與可編程控制器PLC中CPU腳T1.5相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的照明省電裝置，其特征在于所述電機(jī)(M1)是一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)，在與交流電源(U、V、W)連接的空氣開關(guān)QF1輸出端和電機(jī)(M1)之間依次接有熔斷器(FU7、FU8、FU9)、控制開關(guān)KA1和相互并聯(lián)的中間繼電器KA5、KA6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的照明省電裝置，其特征在于，所述箱體兩側(cè)分別設(shè)置有門，其上設(shè)置有與可編程控制器PLC中CPU腳I1.3連接的觸發(fā)開關(guān)KD1、KD2。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種照明省電裝置，包括箱體；箱體內(nèi)有照明燈具電路，所述電路包括感應(yīng)調(diào)壓器TB1；電機(jī)；旁路開關(guān)電路；手動(dòng)控制電路；自動(dòng)控制電路；感應(yīng)調(diào)壓器TB1的輸入端接接觸器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(dòng)控制電路接在交流電源和照明燈具之間；自動(dòng)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(dòng)控制電路分別接控制感應(yīng)調(diào)壓器TB1、電機(jī)、旁路開關(guān)電路動(dòng)作的中間繼電器。本實(shí)用新型的有益效果是當(dāng)輸入電壓低到下限時(shí)仍能確保輸出電壓達(dá)到要求?？蓪?shí)時(shí)檢測電網(wǎng)電壓，根據(jù)輸入電壓大小和照明時(shí)段調(diào)節(jié)電壓輸出，節(jié)電率大于20％。有旁路開關(guān)，多重電氣機(jī)械互鎖，可用性和可靠性較高。
文檔編號H05B37/04GK2888793SQ20062002608
公開日2007年4月11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