專利名稱：智能節(jié)電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)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(shè)備處于節(jié)電狀態(tài)的智能節(jié)電控制器。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的供給已經(jīng)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(yè)不能正常生產(chǎn)、人們的生活也受到很大的影響。危機(jī)同時也是一種機(jī)遇，節(jié)能受到上至政府、下至企業(yè)，居民的前所未有的重視，節(jié)能節(jié)電產(chǎn)業(yè)前景一片大好。巨大的市場潛力，豐厚的利潤，使得節(jié)電產(chǎn)業(yè)快速成長起來，短短幾年時間，國內(nèi)的節(jié)電產(chǎn)業(yè)初步形成規(guī)模。目前市場上的大功率用電產(chǎn)品多數(shù)都采用變頻調(diào)速器進(jìn)行節(jié)電，其原因是大功率變頻調(diào)速器作為一種成熟的產(chǎn)品，其價格已經(jīng)低廉到幾乎所有用電設(shè)備都可以接受的程度，且節(jié)電效果十分明顯。但是，變頻調(diào)速器只是簡單的將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速，而沒有考慮電機(jī)、載荷及變頻器三者之間的關(guān)系，使電機(jī)經(jīng)常工作在效率較低的狀態(tài)， 被控電機(jī)由于低效率運轉(zhuǎn)而發(fā)熱，造成不必要的浪費并且減少電機(jī)的壽命；且三者之間不協(xié)調(diào)的工作會使變頻調(diào)速器和電機(jī)的運行造成大量的諧波，同時變頻調(diào)速器階躍式的改變頻率也會產(chǎn)生大量的諧波，這些諧波對電源系統(tǒng)的干擾是十分嚴(yán)重的，其諧波含量可達(dá)到 30%-70%，這樣的嚴(yán)重干擾對供電電網(wǎng)十分不利，且會造成系統(tǒng)的功率因數(shù)較低，電源效率下降，電能浪費嚴(yán)重。并且這種變頻調(diào)速器只能應(yīng)用的特定的電器中，且每個變頻調(diào)速器只能控制一個用電器，不能從整體上調(diào)節(jié)控制所有用電設(shè)備節(jié)約用電。中國專利CN2553586Y公開了一種燈具節(jié)電控制器，包含殼體和內(nèi)部電路，內(nèi)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于電源直接向燈具供電的回路中，交流繼電器的常閉觸點串接于自耦變壓器次級向燈具供電的回路中，內(nèi)部電路還包含由整流電路。含有555時鐘芯片的延時電路和延時電路輸出端連接的直流繼電器構(gòu)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于交流繼電器的電磁線圈的導(dǎo)通回路。這種燈具節(jié)電控制器克服了可有效實現(xiàn)燈具的節(jié)電，且可延長燈具的的使用壽命。但是，這種節(jié)電控制器也只能控制燈具節(jié)電，仍然不能大范圍地整體調(diào)節(jié)控制所有用電設(shè)備節(jié)約用電。供電局利用電纜為居民區(qū)或商業(yè)區(qū)供電時，為了保證供電末端的電壓能夠達(dá)到 220V,供電電纜提供的電壓通常都高于220V，用電設(shè)備在高于其額定電壓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(fā)明內(nèi)容本實用新型是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)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(shè)備處于節(jié)電狀態(tài)的智能節(jié)電控制器。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
3[0008]本實用新型的智能節(jié)電控制器，包括電源，微電腦控制器芯片，與微電腦控制器芯片連接的控制回路和由控制回路控制的主節(jié)電回路；主節(jié)電回路中設(shè)置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制回路中設(shè)置有電壓檢測芯片；微電腦控制器芯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(jié)構(gòu)，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KMl、KM2、KM3分別連接在變壓器內(nèi)同一電感線圈的不同位置，與KMO組成一閉合回路，產(chǎn)生節(jié)電一檔、節(jié)電二檔、節(jié)電三檔三種不同的工作狀態(tài)。所述的電壓檢測芯片連接于變壓器與微電腦控制器芯片之間，檢測變壓器的進(jìn)線電壓值，經(jīng)運算得出此電壓值適用的節(jié)電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器芯片，從而控制變壓器。所述的主節(jié)電回路中的變壓器與負(fù)載之間連接有電流檢測裝置，當(dāng)檢測到電流超過額定電流時，將信號傳送至微電腦控制芯片，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統(tǒng)正常供 H1^ ο 所述的變壓器內(nèi)設(shè)置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內(nèi)分別對應(yīng)地設(shè)置有三組繼電器開關(guān)。所述的微電腦控制器芯片采用可編程的控制芯片。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的智能節(jié)電控制器不產(chǎn)生高次諧波，并能消除電網(wǎng)部分高次次諧波含量，減少光污染，減少用電設(shè)備發(fā)熱量，提高用電設(shè)備使用壽命，產(chǎn)品安裝操作簡單，成本低；能夠有效地節(jié)約電能，經(jīng)實際檢測，能夠節(jié)約電能達(dá)23. 58%，并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(jié)省的電費可為用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本實用新型的智能節(jié)電控制器的微電腦控制器部分的電路圖；圖2是本實用新型的智能節(jié)電控制器的控制回路部分的電路圖；圖3是本實用新型的智能節(jié)電控制器的主節(jié)電回路部分的電路圖。附圖中主要部件符號說明1:電壓檢測芯片2:變壓器3:電流檢測裝置4:控制芯片。
具體實施方式
以下參照附圖及實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。本實用新型中與現(xiàn)有技術(shù)相同的部件使用了相同的符號。圖1是本實用新型的智能節(jié)電控制器的微電腦控制器部分的電路圖；圖2是本實用新型的智能節(jié)電控制器的控制回路部分的電路圖；圖3是本實用新型的智能節(jié)電控制器的主節(jié)電回路部分的電路圖。如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的智能節(jié)電控制器，包括電源，微電腦控制器芯片，與微電腦控制器芯片連接的控制回路和由控制回路控制的主節(jié)電回路。主節(jié)電回路中設(shè)置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器2?？刂苹芈分性O(shè)置有電壓檢測芯片1。微電腦控制器芯片的采用可編程的控制芯片4，輸入引腳分別連接市電輸入、節(jié)電一檔、節(jié)電二檔、節(jié)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(jié)構(gòu)，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(nèi)同一電感線圈的不同位置，與KMO組成一閉合回路，產(chǎn)生節(jié)電一檔、節(jié)電二檔、節(jié)電三檔三種不同的工作狀態(tài)。當(dāng)繼電器KMO和繼電器KMl接通，節(jié)電一檔工作；當(dāng)繼電器KMO和繼電器KM2接通，節(jié)電二檔工作；當(dāng)繼電器KMO和繼電器KM3接通， 節(jié)電三檔工作。電壓檢測芯片1連接于變壓器與微電腦控制器芯片之間，檢測變壓器的進(jìn)線電壓值，經(jīng)運算得出此電壓值適用的節(jié)電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器芯片，從而控制變壓器。主節(jié)電回路中的變壓器與負(fù)載之間連接有電流檢測裝置3，當(dāng)檢測到電流超過額定電流時，將信號傳送至微電腦控制器芯片，控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統(tǒng)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(tǒng)正常供電。由于主節(jié)電回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(nèi)設(shè)置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內(nèi)分別對應(yīng)地設(shè)置有三組繼電器開關(guān)。通過變壓器的降壓作用，可以有效地調(diào)整用電設(shè)備兩端的電壓，將其控制在210疒220V之間，保證用電設(shè)備一直運行在額定電壓范圍內(nèi)。本實用新型的智能節(jié)電控制器設(shè)備安裝在供電總的斷路器和分支回路斷路器之間，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(jié)電控制器的輸入端。第二，把智能節(jié)電控制器的輸出端引到分支回路斷路器的輸入端。第三，把照明總的斷路器合閘。第四，把智能節(jié)電控制器開關(guān)打到自動位置，智能節(jié)電控制器就可以正常工作。本實用新型的智能節(jié)電控制器的運行過程如下系統(tǒng)啟動后，電壓檢測芯片檢測進(jìn)線電壓，經(jīng)計算得出需調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出至幾檔節(jié)電檔位。接通繼電器KMl，再接通繼電器KMO，供電系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)電一檔。斷開繼電器KMO，接通繼電器ΚΜ2，斷開繼電器KMl，再接通繼電器KMO，供電系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)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(tǒng)進(jìn)入節(jié)電三檔。系統(tǒng)工作在節(jié)電狀態(tài)時，節(jié)電工作指示燈亮。系統(tǒng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)后，熱繼電器檢測電路中的電流，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(tǒng)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(xiàn)，系統(tǒng)自動恢復(fù)到節(jié)電工作。本實用新型的智能節(jié)電控制器是一種高科技的智能設(shè)備，以現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)，采用最先進(jìn)的計算機(jī)控制方式，產(chǎn)品主控單元采用高位數(shù)的微處理器，高速實時采樣市電電網(wǎng)各種不同狀態(tài)，所以在使用過程中，無論出現(xiàn)何種情況，該裝置輸出的始終是最優(yōu)的電壓，整個過程無需任何人為調(diào)節(jié)。 它獨特的設(shè)計將微電腦控制與高效電感換流技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，通過電感之間的電磁相互作用，回收彼此反相的剩余電流和無功功率，改善供電品質(zhì)，以及利用氣體放電燈特殊物理特性，抑制超標(biāo)能耗，提高用電設(shè)備的效率，延緩燈具老化，可最大限度地降低燈光照明系統(tǒng)的電耗，從而達(dá)到延長用電設(shè)備使用壽命和節(jié)約電能的雙重目的。本機(jī)采用非相控技術(shù)調(diào)節(jié)，不產(chǎn)生任何高次諧波，不污染電網(wǎng)，屬于環(huán)保型綠色節(jié)電產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種智能節(jié)電控制器，其特征在于該智能節(jié)電控制器包括電源，微電腦控制器芯片，與微電腦控制器芯片連接的控制回路和由控制回路控制的主節(jié)電回路；主節(jié)電回路中設(shè)置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制回路中設(shè)置有電壓檢測芯片；微電腦控制器芯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(jié)構(gòu)，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(nèi)同一電感線圈的不同位置，與KMO組成一閉合回路，產(chǎn)生節(jié)電一檔、節(jié)電二檔、節(jié)電三檔三種不同的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電控制器，其特征在于電壓檢測芯片連接于變壓器與微電腦控制器芯片之間，檢測變壓器的進(jìn)線電壓值，經(jīng)運算得出此電壓值適用的節(jié)電檔位，將此信號傳送至微電腦控制器芯片，從而控制變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電控制器，其特征在于主節(jié)電回路中的變壓器與用電設(shè)備之間連接有電流負(fù)荷檢測裝置，檢測裝置檢測到電流超過額定電流時，將信號傳送至微電腦控制器控制KMO斷開，KM4閉合，不影響系統(tǒng)正常供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電控制器，其特征在于變壓器內(nèi)設(shè)置有三組電感線圈，繼電器KM01M4內(nèi)分別對應(yīng)地設(shè)置有三組繼電器開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電控制器，其特征在于微電腦控制器芯片采用可編程的控制芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種智能節(jié)電控制器，包括電源，微電腦控制器芯片，與微電腦控制器芯片連接的控制回路和由控制回路控制的主節(jié)電回路；主節(jié)電回路中設(shè)置有消除高次諧波和降低電壓的變壓器；控制回路中設(shè)置有電壓檢測芯片。本實用新型的智能節(jié)電控制器不產(chǎn)生高次諧波，并能消除電網(wǎng)部分高次諧波含量，減少光污染，減少用電設(shè)備發(fā)熱量，提高用電設(shè)備使用壽命，產(chǎn)品安裝操作簡單，成本低；能夠有效地節(jié)約電能，經(jīng)實際檢測，能夠節(jié)約電能達(dá)23.58%，并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(jié)省的電費可為用戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號H02J9/06GK201985618SQ20112005615
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者李季 申請人:天津沃德奧杰科技發(fā)展有限公司