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(shí)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(dá)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(shí)際 承受電壓往往要高于額定電壓，同時(shí)由于供電高峰時(shí)用電量較大，又造成末端用戶電壓降 低，為確保用電高峰時(shí)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(shí)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(shí)，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(fèi)。目 前解決上述用電設(shè)備的電能浪費(fèi)問題，一般采用如電容補(bǔ)償、星角轉(zhuǎn)換調(diào)壓、自藕變?cè)哑鹘?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(yùn)行時(shí)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(yùn)行；用電設(shè)備的運(yùn)行功率因數(shù)在0. 7-0. 98條件下的運(yùn)行；恒定負(fù)載條 件下用電設(shè)備在重載、滿載和超載條件下的運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)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(shí)際負(fù)載功率達(dá)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(shí)際消耗功率達(dá)到合理的最佳匹配值，從而可以達(dá) 到有效的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的節(jié)能效果。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)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(diǎn)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(shí)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(shí)時(shí)的跟隨用電設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷的變化而 得到調(diào)節(jié)，當(dāng)用黽設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷很小時(shí)，加在其上的電壓和電流亦可降低到最小，反之， 當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，供電電壓和電流也隨之增大，同時(shí)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(shí)際消耗功 率達(dá)到最佳匹配效果，實(shí)現(xiàn)了主體供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分節(jié)能。同時(shí)利用對(duì)電感儲(chǔ)能的精確 控制，實(shí)現(xiàn)了電能、磁能和動(dòng)態(tài)功率相互轉(zhuǎn)換中的動(dòng)態(tài)雙向補(bǔ)償，使得電能在用電設(shè)備上的 損耗，如電動(dòng)機(jī)上的銅損、鐵損和磁損進(jìn)一步減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)能；通過磁電轉(zhuǎn)換裝置實(shí)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(biāo)準(zhǔn)的正弦波形實(shí)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(shí)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(diǎn)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(shí)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(jìn)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(dòng)力電源電路及控制電路電源兩部分，動(dòng)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(gè)+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(yùn)行。第二部分為計(jì)算機(jī)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(shí)，1、當(dāng)開啟空氣開關(guān)、接通三相電源后，整個(gè)系統(tǒng)即開始啟動(dòng)并正常工作， 用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)等開始運(yùn)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(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換強(qiáng)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(shí)CPU不送出控制動(dòng)作電壓。當(dāng)A、B、C三相電壓出現(xiàn)故障時(shí)，如斷相或過流，過壓情況發(fā)生時(shí)，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(hào)后，則 輸出相應(yīng)的控制信息，使整個(gè)系統(tǒng)停止工作，控制精度可以達(dá)到毫秒級(jí)，使用電設(shè)備如電動(dòng) 機(jī)、燈具、電器等得以保護(hù)而不致被燒毀，而與此同時(shí)，CPU將故障信號(hào)傳送至指示燈后，則 故障指示燈亮，提示維修人員及時(shí)處理并排出障礙。3、當(dāng)電流經(jīng)過磁電轉(zhuǎn)換裝置L時(shí)，即產(chǎn)生磁電變化的信號(hào)，這些信號(hào)傳送至信息控制處理器(3)時(shí)，經(jīng)過進(jìn)一步的控制處理后送至計(jì)算機(jī)控制處理器CPU，利用計(jì)算機(jī)智能 化控制功能，CPU將信號(hào)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(shí)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(shí)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(duì)供給負(fù)載的電壓和電流實(shí)時(shí)控制的同時(shí)，根據(jù)可控硅對(duì)負(fù)載大 小的控制信息，同時(shí)又將這一信息返回至中央處理器CPU，CPU對(duì)這些信息進(jìn)一步分析處理 后，又返回輸送至信息控制處理器x3強(qiáng)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(fù)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(dòng)回饋到電源供電線路中去，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)電效果。 本實(shí)用新型的雙向補(bǔ)償功能是通過下述程序?qū)崿F(xiàn)的當(dāng)電源接通時(shí)，電流即瞬 間通過磁電轉(zhuǎn)換裝置L，此時(shí)磁電轉(zhuǎn)換裝置L在第一時(shí)間內(nèi)即開始儲(chǔ)能，隨著通電時(shí)間的 延長，這神儲(chǔ)能效果便會(huì)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(bǔ)償控制信號(hào)，首先通過可控硅TRIAC的輸出對(duì)負(fù)載的有 功功率和無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)再逆向通過交流接觸器和空氣開關(guān)對(duì)供電線路進(jìn)行有功 功率和無功功率的補(bǔ)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)電能、磁能和動(dòng)態(tài)功率相互轉(zhuǎn)換中的動(dòng)態(tài)雙向補(bǔ)償，使供電功率和用電消耗功率達(dá)到最佳匹配，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
文檔編號(hào)H02H7/00GK201904621SQ201020682880
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:洛陽沃德節(jié)電科技開發(fā)有限公司