专利名称：照明省电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是供照明用电省电装置，特别涉及的是供路灯照明用电的省电装置。
背景技术：
目前，在使用各类灯具进行照明时，通常直接将灯具通过控制开关连接在相关电源上。不同时间段用电负载不同，供电电压允许在额定值-10％至+15％内变化。按照照明灯具管理工作的要求，照明灯具的照明，在不同时间段，要求灯光有不同亮度，如从18点至24点至照明灯具的亮度要比24点以后夜深人静时的亮度强。但是，目前照明灯具供电系统均采用固定比例的降压变压器供电，并不是根据实际照明灯具所需要的亮度调整输出电压，由于照明灯具常处于额定供电电压状态，不能实现实时调节，不仅造缩短了灯具的使用寿命，同时也造成电能的浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种在满足正常照明前提下，根据不同灯具的工作特性和不同时间段的不同需求对灯具的输出电压进行实时调节，实现提高灯具寿命，节能降耗的照明省电装置。
解决上述技术问题的技术方案是一种照明省电装置，该装置主要包括设置有监视仪表、报警器和操作按钮的箱体；箱体内装有由电器部件组成供照明灯具用的电路，该电路的输入端接交流电源，其输出端接照明灯具，所述电路还包括感应调压器；连接并实时调节感应调压器输出电压的电机；旁路开关电路；手动控制电路；自动控制电路；其中感应调压器TB1的输入端依次连接接触器KM2和交流电源，其输出端依次连接接触器KM3和照明灯具；旁路开关电路和手动控制电路连接在交流电源和照明灯具之间；自动控制电路包括检测模块CT和由依次双向连接的CPU与模拟量输入模块P1-2、P1-3组成的可编程控制器PLC，检测模块CT和CPU的输入端分别接与交流电源连接的隔离变压器TB2输出端，检测模块CT的输出端接模拟量输入模块P1-2输入端。
本实用新型的有益效果是
(1).本实用新型装置采用感应调压器，确保灯光无闪断，调节更精细.根据感应调压器的调节原理，当输入电压低到下限时仍能确保输出电压达到要求。
(2).可实时检测电网电压，根据输入电压大小和照明时段调节电压输出，节电率大于20％。
(3)本实用新型带有旁路开关，多重电气机械互锁，出现故障时，装置自动转入旁路，或者手动转入简单定时方式，确保正常供电，提高了应用的可用性和可靠性。
(4)时间运行表可按365天任意设定，可方便地更改，即可独立运行，又可远程监控。
(5)本实用新型按功能模块设计，配备了通用通讯端口，维修方便，便于远程管理，故障排除时间短。
图1是本实用新型电路连接框图；图2是本实用新型旁路开关电路、手动控制电路连接图；图3是本实用新型自动控制电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
本实用新型提供一种照明省电装置，该装置主要包括箱体(未图示)，在箱体面板上设置有监视仪表、状态指示灯HB和HR、旋转开关QF2、自动手动切换开关SA2、旁通开关SA1、控制电机M1正反转的手动开关SB1和SB2等操作按钮；箱体内有报警器HS；箱体门上设置有防止在非授权情况下开门的触发开关KD1、KD2。
上述箱体内装有由电器部件组成供照明灯具用的电路，该电路的输入端接交流电源U、V、W，其输出端接照明灯具a、b、c、a1、b1、c1。本实用新型为实现输出电压的实时调节，电路中采用感应调压器TB1，通过电机M1改变感应调压器TB1定转子的相对角度调整输出电压。
本实用新型电路包括感应调压器TB1；连接并实时调节感应调压器TB1输出电压的电机M1；旁路开关电路20；手动控制电路30；自动控制电路10。其中感应调压器TB1的输入端依次连接接触器KM2和交流电源U、V、W，其输出端依次连接接触器KM3和照明灯具a、b、c、a1、b1、c1；旁路开关电路20和手动控制电路30连接在交流电源U、V、W和照明灯具a、b、c、a1、b1、c1之间。自动控制电路10包括检测模块CT和由依次双向连接的CPU与模拟量输入模块P1-2、P1-3组成的可编程控制器PLC，检测模块CT和CPU的输入端分别接与交流电源U、V、W连接的隔离变压器TB2输出端，检测模块CT的输出端接模拟量输入模块P1-2输入端。自动控制电路10分别连接控制感应调压器TB1、电机M1、旁路开关电路20动作的中间继电器KA3和KA4、KA5和KA6、KA2。
本实用新型的主电路是交流电源U、V、W连接空气开关QF1的输入端QF1-1、QF1-2、QF1-3，空气开关QF1的输出端与感应调压器TB1的输入端1、2、3之间连接接触器KM2的三个主触点KM2-1、KM2-2、KM2-3；感应调压器TB1的输出端4、5、6与照明灯具a、b、c、a1、b1、c1之间依次连接接触器KM3的三个主触点KM3-1、KM3-2、KM3-3和熔断器FU1～FU6。
所述旁路开关电路20是接触器KM1，所述接触器KM1的两端分别连接在接触器KM2的输入端和KM3的输出端。
所述手动控制电路30是在交流电源U、V、W的W相一条线上熔断器FU7的输出端依次接旋转开关QF2和定时器DT，定时器DT的供电端S1、S2接在交流电源W相与中线N之间；定时器DT的输出端L1串联接触器KM1的控制线圈和KM2、KM3的常闭触点后连接到交流电源中线N上；在定时器DT的S2端和S1端之间并联一个连接在交流电源U、V、W上的中间继电器KA1。
所述自动控制电路10由隔离变压器TB2供电，隔离变压器TB2输入端接380V交流电源U、V、W，其输出端变为220V和24V，分别接检测模块CT和可编程控制器PLC。
所述自动控制电路10中的可编程控制器PLC型号为西门子S7-200系列，其中CPU的型号为CPU224，模拟量输入模块P1-2、P1-3型号为EM231。
所述自动控制电路10中检测模块CT的脚1-脚3接接触器KM3的三相输出电压UA、UB、UC，脚4接电源中线N，脚15接地，脚7、脚9、脚11分别接套在空气开关QF1输出端的电流互感器T1-1、T1-2、T1-3的原边IA、IB、IC，脚8、脚10、脚12分别接电流互感器T1-1、T1-2、T1-3的副边IAO、IBO、ICO，脚14和脚5接隔离变压器TB2的输出端TC11，脚13和脚6分别接隔离变压器TB2的输出端TC15和TC13，脚17至脚19接模拟量输入模块P1-2的脚A+、脚B+、脚C+，脚16和脚20分别接模拟量输入模块P1-2和P1-3的脚A-、脚B-、脚C-，脚21至脚23接模拟量输入模块P1-3的脚A+、脚B+、脚C+，脚26、脚27连接到可编程控制器PLC中CPU的L1AC和N端。
所述CPU的脚Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5分别连接中间继电器KA2、KA3和KA4、KA5，KA6后再连接到接触器KM1、KM2和KM3的控制线圈和电动机M1，脚Q0.6接到报警器HS。CPU的脚I0.0接紧急停止开关SE，脚I0.1和I0.3接自动手动切换开关SA2，脚I0.4接旁通开关SA1，脚I0.5和I0.6分别接控制电机M1正反转的手动开关SB1和SB2，脚I0.7接旁路开关电路20的接触器KM1的常闭触点，I1.0接接触器KM2和KM3的常闭触点，I1.1和I1.2分别接感应调压器TB1内部的调压范围上下限开关KA7、KA8，I1.3接箱体二门的触发开关KD1、KD2，I1.4高电平时设备进入测试运行状态，低电平进入正常工作状态，I1.5接感应调压器TB1上端的热敏电阻θ。
在上述感应调压器TB1的上端设置有热敏电阻θ，该热敏电阻θ与可编程控制器PLC中CPU脚T1.5相连，当温度超过设定值时，感应调压器TB1停止工作，接触器KM2与KM3断开，接触器KM1接通，设备进入旁通状态。
所述电机M1是一个三相异步电动机，在与交流电源U、V、W连接的空气开关QF1输出端和电机M1之间依次接有熔断器FU7、FU8、FU9、中间继电器KA1和相互并联的中间继电器KA5、KA6。
所述箱体的两侧分别设置有门，其门上设置有与可编程控制器PLC中CPU脚I1.3连接的触发开关KD1、KD2，在非授权开门情况下，过20秒自动报警器开启。
附图3中的RS485是串口通讯端口。
下面对本实用新型的使用过程进行说明本实用新型的工作方式分为四种1、正常运行模式可编程控制器PLC输入脚I0.0连接的急停开关SE闭合、自动运行开关SA闭合、空气开关QF1闭合后，当开灯时间到时，接触器KM2、KM3闭合，通过开关型熔断器FU1～FU6给灯具供电。通过检测模块CT检测输出供电电压，根据事先设定的相应时间段的不同电压，可编程控制器PLC控制电机M1的中间继电器KA5或KA6闭合，实现电压升降进而控制三相交流电源的最低电压使其稳定在相应给定电压上，即此给定电压在额定电压至-20％输出。由于可编程控制器PLC带有通用通讯端口，此时可以通过各类有线、无线设备传输装置采集到的电压、电流参数和电器开关的工作状态来控制电器开关的闭合与断开实现远程管理。
2、旁通运行模式当出现接触器KM2、KM3粘连或者感应调压器TB1故障以及输入电流过大温度过高时，经可编程控制器PLC控制器判断，控制接触器KM2、KM3线圈断电，同时闭合KM1接触器，使设备进入旁通运行状态，确保非省电条件下的正常供电。由于可编程控制器PLC仍正常工作，电压、电流参数和电器开关的工作状态可通过通讯端口RS485上传信息。
3、简单供电方式，如果PLC损坏，现场操作人员可以转动箱体面板上的旋转开关QF2，通过单独的定时器控制接触器KM1旁通供电，进一步确保正常照明。
4、手动运行供电模式如果PLC损坏，现场操作人员可以转动手动开关QF2(手动开关QF2设置在控制面板上，未图示)，通过单独的定时器控制接触器KM1旁通供电，进一步确保正常照明。当操作人员将自动手动切换开关SA2转动到手动工作方式时，可通过控制按钮就地控制装置工作在旁通或调整状态，在调整状态里控制电机M1的中间继电器KA5或KA6闭合，实现电压升降进而控制三相交流电源的最低电压使其稳定在相应给定电压上，即此给定电压在额定电压至-20％。由于可编程控制器PLC仍正常工作，电压、电流参数和电器开关的工作状态可通过通讯端口RS485上传信息。
权利要求1.一种照明省电装置，该装置主要包括设置有监视仪表、报警器和操作按钮的箱体；箱体内装有由电器部件组成供照明灯具用的电路，该电路的输入端接交流电源，其输出端接照明灯具，其特征在于，所述电路还包括感应调压器TB1；连接并实时调节感应调压器TB1输出电压的电机(M1)；旁路开关电路(20)；手动控制电路(30)；自动控制电路(10)；其中感应调压器TB1的输入端依次连接接触器KM2和交流电源(U、V、W)，其输出端依次连接接触器KM3和照明灯具(a、b、c、a1、b1、c1)；旁路开关电路(20)和手动控制电路(30)连接在交流电源(U、V、W)和照明灯具(a、b、c、a1、b1、c1)之间；自动控制电路(10)包括检测模块CT和由依次双向连接的CPU与模拟量输入模块P1-2、P1-3组成的可编程控制器PLC，检测模块CT和CPU的输入端分别接与交流电源(U、V、W)连接的隔离变压器TB2输出端，检测模块CT的输出端接模拟量输入模块P1-2输入端。
2.根据权利要求1中所述的照明省电装置，其特征在于，所述交流电源(U、V、W)连接空气开关QF1的输入端(QF1-1、QF1-2、QF1-3)，空气开关QF1的输出端与感应调压器TB1的输入端(1、2、3)之间接接触器KM2的三个主触点(KM2-1、KM2-2、KM2-3)；感应调压器TB1的输出端(4、5、6)与照明灯具(a、b、c、a1、b1、c1)之间依次连接接触器KM3的三个主触点(KM3-1、KM3-2、KM3-3)和熔断器(FU1～FU6)。
3.根据权利要求1中所述的照明省电装置，其特征在于，所述旁路开关电路(20)是接触器KM1，接触器KM1的两端分别连接在接触器KM2的输入端和KM3的输出端。
4.根据权利要求1至3中所述的照明省电装置，其特征在于，所述手动控制电路(30)是在交流电源(U、V、W)的W相一条线上熔断器FU7的输出端依次接旋转开关QF2和定时器DT，定时器DT的供电端S1、S2接在交流电源W相与中线N之间；定时器DT的输出端L1串联接触器KM1的控制线圈和KM2、KM3的常闭触点后连接到交流电源中线N上；在定时器DT的S2端和S1端之间并联一个连接在交流电源(U、V、W)上的中间继电器KA1。
5.根据权利要求1至4中所述的照明省电装置，其特征在于，所述自动控制电路(10)由与交流电源(U、V、W)连接的隔离变压器TB2供电；所述检测模块CT的脚1-脚3接接触器KM3的三相输出电压UA、UB、UC，脚4接电源中线N，脚15接地，脚7、脚9、脚11分别接套在空气开关QF1输出端的电流互感器(T1-1、T1-2、T1-3)的原边IA、IB、IC，脚8、脚10、脚12分别接电流互感器(T1-1、T1-2、T1-3)的副边IAO、IBO、ICO，脚14和脚5接隔离变压器TB2的输出端TC11，脚13和脚6分别接隔离变压器TB2的输出端TC15和TC13，脚17至脚19接模拟量输入模块P1-2的脚A+、脚B+、脚C+，脚16和脚20分别接模拟量输入模块P1-2和P1-3的脚A-、脚B-、脚C-，脚21至脚23接模拟量输入模块P1-3的脚A+、脚B+、脚C+，脚26、脚27连接到可编程控制器PLC中CPU的L1AC和N端。
6.根据权利要求1至4中所述的照明省电装置，其特征在于，所述CPU的脚Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5分别连接中间继电器KA2、KA3和KA4、KA5，KA6后再连接到接触器KM1、KM2和KM3的控制线圈和电动机M1，脚Q0.6接到报警器HS。CPU的脚I0.0接紧急停止开关SE，脚I0.1和I0.3接自动手动切换开关SA2，脚I0.4接旁通开关SA1，脚I0.5和I0.6分别接控制电机M1正反转的开关KA5和KA6，脚I0.7接旁路控制电路(20)的接触器KM1的常闭触点，I1.0接接触器KM2和KM3的常闭触点，I1.1和I1.2分别接感应调压器内部的调压范围上下限开关，I1.3接箱体二门的门开关KD1、KD2，I1.4高电平时设备进入测试运行状态，低电平进入正常工作状态，I1.5接感应调压器TB1上端的热敏电阻。
7.根据权利要求1至4中所述的照明省电装置，其特征在于，所述在感应调压器TB1的上端设置有热敏电阻，该热敏电阻与可编程控制器PLC中CPU脚T1.5相连。
8.根据权利要求1中所述的照明省电装置，其特征在于所述电机(M1)是一个三相异步电动机，在与交流电源(U、V、W)连接的空气开关QF1输出端和电机(M1)之间依次接有熔断器(FU7、FU8、FU9)、控制开关KA1和相互并联的中间继电器KA5、KA6。
9.根据权利要求1至4中所述的照明省电装置，其特征在于，所述箱体两侧分别设置有门，其上设置有与可编程控制器PLC中CPU脚I1.3连接的触发开关KD1、KD2。
专利摘要本实用新型提供一种照明省电装置，包括箱体；箱体内有照明灯具电路，所述电路包括感应调压器TB1；电机；旁路开关电路；手动控制电路；自动控制电路；感应调压器TB1的输入端接接触器KM2和交流电源，其输出端接接触器KM3和照明灯具；旁路开关电路和手动控制电路接在交流电源和照明灯具之间；自动控制电路包括检测模块CT和由CPU与模拟量输入模块组成的可编程控制器PLC，自动控制电路分别接控制感应调压器TB1、电机、旁路开关电路动作的中间继电器。本实用新型的有益效果是当输入电压低到下限时仍能确保输出电压达到要求。可实时检测电网电压，根据输入电压大小和照明时段调节电压输出，节电率大于20％。有旁路开关，多重电气机械互锁，可用性和可靠性较高。
文档编号H05B37/04GK2888793SQ20062002608
公开日2007年4月11日 申请日期2006年5月19日 优先权日2006年5月19日
发明者李文萍 申请人:李文萍