專利名稱:智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及電氣設(shè)備節(jié)能領(lǐng)域,尤其涉及用電設(shè)備節(jié)電的一種智能化磁 電可逆匹配式節(jié)電裝置。
背景技術(shù):
目前,在電力供電輸送過程中,為避免送電過程中的電路損耗,要以較高的電壓傳 送以確保用電設(shè)備達到額定電壓,由于電力供應(yīng)的匹配差異,因此用戶的用電設(shè)備的實際 承受電壓往往要高于額定電壓,同時由于供電高峰時用電量較大,又造成末端用戶電壓降 低,為確保用電高峰時系統(tǒng)正常工作,就要求變壓器輸出電壓值高于用電設(shè)備的額定電壓。 這些就造成了用電設(shè)備的實際用電量和電源供電量之間的能量不匹配狀況,特別是當(dāng)用電 設(shè)備處于空載、輕載時,這種能量不匹配狀況將更為突出。因而都存在著能源的浪費。目 前解決上述用電設(shè)備的電能浪費問題,一般采用如電容補償、星角轉(zhuǎn)換調(diào)壓、自藕變匝器降 壓,可控硅調(diào)壓,電抗器調(diào)壓、逆變調(diào)壓、脈寬調(diào)制降低等一系列的節(jié)電技術(shù)。但是上述這些 節(jié)電技術(shù)都無法解決用電設(shè)備在下列情況下運行時的節(jié)電問題,即用電設(shè)備在重載、滿載 和超載條件下的運行;用電設(shè)備的運行功率因數(shù)在0. 7-0. 98條件下的運行;恒定負載條 件下用電設(shè)備在重載、滿載和超載條件下的運行。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型的目的是提供一種智能化磁電可逆匹配式節(jié) 電裝置。能夠使電源供電功率、用電設(shè)備的額定功率和其實際負載功率達到最佳的能量匹 配狀態(tài),使電源供電功率和用電設(shè)備的實際消耗功率達到合理的最佳匹配值,從而可以達 到有效的具有經(jīng)濟價值的節(jié)能效果。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置,包括磁電轉(zhuǎn)換裝置L、信息處理器、用電 控制器KM、中央處理器CPU、可控硅模塊TRIAC,所述電感器HLI、HL2、HL3分別通過電流轉(zhuǎn) 換器IAVI、IBVI、ICVI和IAV2、IBV2、ICV2經(jīng)信息處理器xl和信息處理器x2電連接至中 央處理器CPU ;所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸入端通過信息處理器x3電連接至中央處理器CPU ; 中央處理器CPU輸出端分別電連接用電控制器KM、可控硅模塊TRIAC ;中央處理器CPU通過 同步所輸入器TB連接電源整流裝置,所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸出端通過回饋器LAPI、LBP2、 LCP3電連接至電源空氣開關(guān)輸出端與用電控制器KM的連接點上;所述用電控制器KM通過 磁電轉(zhuǎn)換裝置L、可控硅模塊TRIAC電連接至用電設(shè)備M。由于采用如上所述的技術(shù)方案,本實用新型具有如下優(yōu)越性一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)了磁電轉(zhuǎn)換裝置和可控硅的電路 輸出控制,使得加在用電設(shè)備上的電壓和電流能實時的跟隨用電設(shè)備的實際負荷的變化而 得到調(diào)節(jié),當(dāng)用黽設(shè)備的實際負荷很小時,加在其上的電壓和電流亦可降低到最小,反之, 當(dāng)負荷增大時,供電電壓和電流也隨之增大,同時通過電子線路板上的可逆匹配控制系統(tǒng),信息控制處理器及磁電轉(zhuǎn)換裝置的控制回路,不僅使電源供電功率和用電設(shè)備實際消耗功 率達到最佳匹配效果,實現(xiàn)了主體供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分節(jié)能。同時利用對電感儲能的精確 控制,實現(xiàn)了電能、磁能和動態(tài)功率相互轉(zhuǎn)換中的動態(tài)雙向補償,使得電能在用電設(shè)備上的 損耗,如電動機上的銅損、鐵損和磁損進一步減少,實現(xiàn)節(jié)能;通過磁電轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)電能 和磁能的相互轉(zhuǎn)換中的正弦波不發(fā)生任何畸變,不僅能夠消除系統(tǒng)中原有的諧波,還能夠 使本系統(tǒng)中不再產(chǎn)生新的諧波,輸出標準的正弦波形實現(xiàn)節(jié)能。
圖1為一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置的電氣原理圖。
具體實施方式
如圖1所示,一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置,包括磁電轉(zhuǎn)換裝置L、信息 處理器、用電控制器KM、中央處理器CPU、可控硅模塊TRIAC,所述電感器HLI、HL2、HL3分別 通過電流轉(zhuǎn)換器IAVI、IBVI, ICVI和IAV2、IBV2、ICV2經(jīng)信息處理器xl和信息處理器x2 電連接至中央處理器CPU ;所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸入端通過信息處理器x3電連接至中央處 理器CPU ;中央處理器CPU輸出端分別電連接用電控制器KM、可控硅模塊TRIAC ;中央處理 器CPU通過同步所輸入器TB連接電源整流裝置,所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸出端通過回饋器 LAPI、LBP2、LCP3電連接至電源空氣開關(guān)輸出端與用電控制器KM的連接點上;所述用電控 制器KM通過磁電轉(zhuǎn)換裝置L、可控硅模塊TRIAC電連接至用電設(shè)備M。本實用新型主要包括第一部分,其一為信息檢測及控制電路部分,包括電感器 HLI、HL2、HL3,電流轉(zhuǎn)換器IAVl、IBVI、ICVI和IAV2、IBV2、ICV2及信息處理器xl和信息處 理器x2等,其二為信息的再處理和進一步控制部分,包括信息控制處理器x3及其相連接的 工作回路,其三為電源電路部分,其中分為動力電源電路及控制電路電源兩部分,動力電源 部分包括空氣開關(guān)A、B、C和用電控制器KM,控制電路電源即為低電電源部分,包括小型變 壓器B及與之相連的兩個+5V的直流電源,供給中央處理器CPU,信息處理器xl,信息處理 器x2和信息控制處理器x3及指示燈等低壓電路的運行。第二部分為計算機的控制部分及 由其控制的電力輸出部分,包括中央處理器CPU及可控硅TRIAC。第三部分是磁電轉(zhuǎn)換部分 及匹配完成后的剩余電能的回饋部分,包括磁電轉(zhuǎn)換裝置L和回饋器等。使用時,1、當(dāng)開啟空氣開關(guān)、接通三相電源后,整個系統(tǒng)即開始啟動并正常工作, 用電設(shè)備如電動機等開始運轉(zhuǎn)。2、當(dāng)電流通過電感器HLI、HL2、HL3后產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電 流,經(jīng)過電流轉(zhuǎn)換器IAVI、IBVI, ICVI和IAV2、IBV2、ICV2對信號轉(zhuǎn)換強化后,送至信息處 理器(1)和信息處理器( 綜合處理后,將此信息傳輸至中央處理器CPU,產(chǎn)生相應(yīng)的正常 工作電壓,此時CPU不送出控制動作電壓。當(dāng)A、B、C三相電壓出現(xiàn)故障時,如斷相或過流,過壓情況發(fā)生時,則送至信息處理 器⑴和信息處理器O)的感應(yīng)電壓和電流即發(fā)生變化,CPU接收到這一故障信號后,則 輸出相應(yīng)的控制信息,使整個系統(tǒng)停止工作,控制精度可以達到毫秒級,使用電設(shè)備如電動 機、燈具、電器等得以保護而不致被燒毀,而與此同時,CPU將故障信號傳送至指示燈后,則 故障指示燈亮,提示維修人員及時處理并排出障礙。3、當(dāng)電流經(jīng)過磁電轉(zhuǎn)換裝置L時,即產(chǎn)生磁電變化的信號,這些信號傳送至信息控制處理器(3)時,經(jīng)過進一步的控制處理后送至計算機控制處理器CPU,利用計算機智能 化控制功能,CPU將信號處理后送至可控硅模塊TRIAC,從而改變其輸出電壓和電流,亦即 用電設(shè)備在重載時輸出相應(yīng)的高電壓和大電流,而當(dāng)用電設(shè)備處于輕載或空載時則相應(yīng)的 減少輸出電壓和輸出電流。其可逆匹配過程是通過下述程序完成的在可控硅TRIAC根 據(jù)中央處理器CPU的指令對供給負載的電壓和電流實時控制的同時,根據(jù)可控硅對負載大 小的控制信息,同時又將這一信息返回至中央處理器CPU,CPU對這些信息進一步分析處理 后,又返回輸送至信息控制處理器x3強化處理后,再返回至磁電轉(zhuǎn)換裝置L,使L在磁電能 量轉(zhuǎn)換中,可輸出同負載功率相同的電壓和電流,而將多余的電能通過回饋器LAPI、LBP2、 LCP3自動回饋到電源供電線路中去,實現(xiàn)進一步節(jié)電效果。 本實用新型的雙向補償功能是通過下述程序?qū)崿F(xiàn)的當(dāng)電源接通時,電流即瞬 間通過磁電轉(zhuǎn)換裝置L,此時磁電轉(zhuǎn)換裝置L在第一時間內(nèi)即開始儲能,隨著通電時間的 延長,這神儲能效果便會不斷提高,利用L,信息控制處理器x3中央處理器CPU及可控硅 TRIAC的控制回路,在利用CPU的補償控制信號,首先通過可控硅TRIAC的輸出對負載的有 功功率和無功功率進行補償,同時再逆向通過交流接觸器和空氣開關(guān)對供電線路進行有功 功率和無功功率的補償,因而使供電線路和用電設(shè)備的有功功率因數(shù)和無功功率因數(shù)都得 到明顯提高。
權(quán)利要求1. 一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置,其特征在于包括磁電轉(zhuǎn)換裝置L、信息處 理器、用電控制器KM、中央處理器CPU、可控硅模塊TRIAC,所述電感器HLI、HL2、HL3分別 通過電流轉(zhuǎn)換器IAVI、IBVI, ICVI和IAV2、IBV2、ICV2經(jīng)信息處理器xl和信息處理器x2 電連接至中央處理器CPU ;所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸入端通過信息處理器x3電連接至中央處 理器CPU ;中央處理器CPU輸出端分別電連接用電控制器KM、可控硅模塊TRIAC ;中央處理 器CPU通過同步所輸入器TB連接電源整流裝置,所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸出端通過回饋器 LAPI、LBP2、LCP3電連接至電源空氣開關(guān)輸出端與用電控制器KM的連接點上;所述用電控 制器KM通過磁電轉(zhuǎn)換裝置L、可控硅模塊TRIAC電連接至用電設(shè)備M。
專利摘要本實用新型涉及電氣設(shè)備節(jié)能領(lǐng)域,公開一種智能化磁電可逆匹配式節(jié)電裝置,包括磁電轉(zhuǎn)換裝置L、信息處理器、中央處理器CPU,所述電感器分別通過電流轉(zhuǎn)換器經(jīng)信息處理器x1和信息處理器x2電連接至中央處理器CPU;所述磁電轉(zhuǎn)換裝置L輸入端通過信息處理器x3電連接至中央處理器CPU;中央處理器CPU輸出端分別電連接用電控制器KM、可控硅模塊TRIAC;所述用電控制器KM通過磁電轉(zhuǎn)換裝置L、可控硅模塊TRIAC電連接至用電設(shè)備M。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換裝置和可控硅的電路輸出控制,實現(xiàn)電能、磁能和動態(tài)功率相互轉(zhuǎn)換中的動態(tài)雙向補償,使供電功率和用電消耗功率達到最佳匹配,實現(xiàn)節(jié)能。
文檔編號H02H7/00GK201904621SQ201020682880
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者何勛碧, 王亞楠 申請人:洛陽沃德節(jié)電科技開發(fā)有限公司