Трехфазный тиристорный регулятор освещенности

Трехфазный тиристорный регулятор освещенности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. В. Полунин, Ю. М. Ситников и H. И. Тющкевич

Белорусский филиал государственного научно-исследовательского энергетического института имени Г. М. Кржижановского (7I ) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР

ОС ВЕЩЕННОСТИ

Изобретение относится к области автоматизации управления электроосветительными установками производственных, административных и других помещений с лампами накаливания и люминесцентными лампами.

Известны тиристорные регуляторы освещенности, автоматически изменяющие искусственную освещенность помещений в зависим >сти от изменения естественной в светлое время суток (1).

В известном устройстве искусственная освещенность плавно изменяется в широком диапазо10 не при изменении естественной освещенности с помощью датчика освещенности, выполненного по схеме моста с фоторезистором, который подает управляющий сигнал на блок управления, 15 выполненный на двухбазовых диодах и предназначенный для фазового управления напряжением питания ламп, исполнительным органом является симистор.

Известен также трехфазный тиристорный ре20 гулятор, содержащий датчик освещенности, выполненный по мостовои схеме на фоторезисторе, резисторах и потенциометре, входная диагональ которой включена на потенциомегр датчика напряжения, а выходная диагональ, шунтированная цепочкой из двух последовательно включенных диодов, через ограничительный диод подключена к входам трех блоков управления силовыми блоками фаз. Фоторезистор, освещаемый естественным светом, через датчик освещенности и блоки управления изменяет напряжение или ток ламп и, следовательно, искусственную освещенность при изменении естественной. В темное время суток, когда естественная освещенность равна нулю или ниже порога чувствительности фоторезистора, устройство ограничивает напряжение на лампах при его повышении сверх номинальной величины; уставка ограничения прелварительно выбирается на основании данных по измерению напряжения осветительной нагрузки в вечернее и ночное время )2)

Однако при использовании устройства в помешениях большой плошади с фонарной системой естественного освещения, в помещениях, где производятся работы, требующие высокой точности зрительного восприятия, прн частых колебаниях напряжения сети со значительными от. клонениями от номинального в сторону увели690459 чения точность регулирования асвешешгосги и напряжения, обеспечиваемая устройством,:.недостаточна. Это не позволяет полностью использовать резервы экономического эффекта кяк за счет улучшения качества светового климата, так и уменьшения расхода электроэнергии и увеличения срока службы ламп.

Цель изобретения заключается в повышении точности регулирования освещенности и огэаничения напряжения. 1Г

Это позволит обеспечить более постоянную освещенность рабочих мест в период регулирования при одновременной экономии электроэнергии на освещение, уменьшить расход лямп и эксплуатационные затраты, что в случае массового применения таких устройств в промышленности даст значительный зкономический эффект.

Для этого в трехфазном тиристарном регуляторе освещенности содержащем датчики напряжения, датчик освещенности, силовые шристорные блоки с блоками управления, включенные в соответствующие фазы осветительной нагрузки, фоторезистор, освещенный искусственным и естественным светом, включен в мост,. к выходной диагонали которого через диод, подключенный к скользящему контакту потенциометра моста, и резисторы, подключен операционный усилитель, в обратную связь которого включен переменный резистор. Положительный выход датчика освещенности подключен к положительным входам блоков управления, импульсные трансформаторы которых управляют соответствующими тиристорами силовых блоков, включенных последовательна с осветительной нагрузкой фаз, а отрицательный выход подключен к положительным выходам датчиков напряжения, питаемых от соответствующих трансформаторов обратной связи, первичные обмотки которых подключень на фазное напряжение ос40 ветительной нагрузки, причем отрицательные выходы датчиков напряжения подключены к ссответствующим отрицательным входам блоков управления. Выходная диагональ мостовой схемы

45 датчика напряжения зашунтирована цепочкой из последовательно включенных диода в проводящем нанравлении и переменного резистора., и диодом в обратном направлении.

На чертеже изображен предлагаемый регуляrар

Основу тиристорных силовых блоков составляют три группы тиристоров 1 — 6, каждая из которых выполнена по встречно-параллельной схеме и включена в соответствующую фазу осветительной нагрузки (7-9), Импульсно-фазовое управление тиристорами осуществляется при подаче сигналов постоянноного напряжения на блоки 10 -12 управления с импульсными трансформаторами !3 !5. со вторичных обмоток коэорых,ерсз пиалы !6 -2! импульсы управления поступают па управляющие электроды тиристоров.

Фязные напряжения осветительной нагрузки (7-9) подяются.на первичные обмотки трансформаторов 22--24 обратной связи датчиков

25 — 27 напряжения. Moor дагчикя напряжения, состоящий из стабилитронов 28 — 29, включенных в противоположные печи и резисторов 30 — 31, подключается к выпрямительному мосту 32 через резистор 33 и конденсатор 34. К выходной диагонали моста в проводящем направлении подключена цепочка из последовательно вклю «п» диода 35 и переменного резистора 36.

Кроме того, выход датчика напряжения шунтирован диодом 37, включенным в обратном направлении.

Изменение суммарной (естественной и искусственной} освещенности воспринимается фотарезистором 38, включенным в мостовую схему, состоящей из резистора 39 и переменного резистора 40. К выходной диагонали мостовой схемы датчика.41 освещенности через диод 42, токоограничивающий резистор 43 подключен неинвертирующий вход интегрального операционного усилителя 44. К выхоцу мостовой схемы подключен конденсатор 45 задержки сигнала.

Резистор 46, подключенный к инвертирующему входу усилителя 44, и переменный резистор 47, подключенный к инвертирующему входу и выходу усилителя, образуют цепь обратной последовательной отрицательной связи по напряжению.

Мостовая схема с фоторезисторам 38 и интегральный операционный усилитель 44 питаются от стабилизированного блока 48 питания, подключенного к одной из фаэ сети, например, фазы А. через трансформатор 49.

Датчик напряжения работает таким образом, что при повышении напряжения осветительной нагрузки сверх номинально заданной величингя на выходе датчика появляется управляющий сигнал пастоячного напряжения, так как происходит разбаланс моста датчика напряжения в положительную сторону. При этом цепочка иэ диода 35 и переменного резистора 36 обеспечивает требуемый закон изменения управляющего сигнала на выходе датчика напряжения от напряжения осветительной .нагрузки, так как при достижении напряжения управляющего сигнала определенной величины диод 35 постепенно отпирается и, частично шунтируя выхоп моста, снижает его чувствительность до требуемойвеличины. При этом-степен: шунтирования, определяющая точность ограничения, устанавливается переменным резистором 36, задающим ток через диод 35, 6904 9

При напряжении осветительной нагрузки, равном н меныпем номинально заданной величины, управляющий сигнал датчика равен нулю.

Это обеспечивается мостом, сбалансированным при подаче на первичную обмотку трансформатора обратной связи номинального напряжения нагрузки, а при меньшем значении происходит разбаланс моста в отрицательную сторону, к диоду 37 приложено прямое напряжение, он отпирается и шунтирует выход моста.

Датчик освещенности подает управляющий сигнал на уменьшение искусственной освещенности при увеличении естественной освещеннос- ти, а следовательно, и суммарной, выше заданной уставки, которая выставляется переменным 15 резистором 40, чтобы суммарная освещенность оставалась постоянной и, наоборот, при уменьшении естественной освещенности подает управляющий сигнал на увеличение искусственной освещенности. 20

При суммарной освещенности меньше или равной заданной уставке управляющий сигнал от датчика освещенности равен нулю, так как .мост разбалансирован в отрицательную сторону и диод 42 заперт. При суммарной освещенности, выше заданной уставки, мост разбалансирован в положительную сторону, диод 42 отперт, на конденсаторе 45, который является блоком задержки срабатывания датчика при случайных засветках (например, электросварка) или затемнениях появляется управляющий сигнал постоянного напряжения, который после усиления интегральным операционным усилителем 44 поступает на блоки 10 — 12 управления тиристорами, Изменяя сопротивление переменного резистора 47, можно увеличивать коэффициент передачи усилителя по напряжению, что повышает

40 чувствительность датчика освещенности точность ее регулирования.

il !ÿ исключения влияния датчика освещенности на датчики напряжения, которое привело бы к снижению точности стабилизации напряжения на элсктроосветительной нагрузке в темное время суток, выходное сопротивление интегрального операционного усилителя 44 на один порядок меньше суммы входного сопротивления блока управления и выходного сопротивления датчика напряжения, что позволяет рассматривать датчик освещенности как источник напряжения с малым выходным сопротивлением.

Формула изобретения

Трехфазный тиристорный регулятор освещенности в помешении, содержащий датчики напряжения, датчик освещенности с измерительным мостом, в одно плечо которого включен фоторезистор, силовые тиристоры, связанные с блоками управления и включенные в соответствующие фазы осветительной нагрузки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования 6свещеиности и ограничения напряжения, к выходкой диагонали измерительного моста подключен дополнительно введенный операционный усилитель, выход которого включен последовательно между общими точками блоков управления и датчиков напряжения, выходы которых зашунтированы диодами, включенными в обратном направлении, и цепочками из последовательно включенных диода в проводящем направлении и переменного резистора, причем фоторезистор установлен в результирующем потоке естественного и искусственного света.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции N 348315, кл. Н 01 Н 43/00.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 1963374/07.

Ю045<)

Составитель Ю. Андреев

Редактор Ю. Челюканов Техред С.Мигай Корректор Н. 1 орват

Заказ б484/58 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ . Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4