专利名称：稳压节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电压调控技术，尤其涉及一种自耦补偿稳压节电装置。
背景技术：
随着国民经济的发展，我国的发电设备不断增加，大部份的输配电网络都经过改造，使原来电网末端电压偏低的现象得到了改善，而电网末端电压偏高的现象却突现出来，尤其是夜间电压更高，使很多用电设备长期处于超额定电压状态下工作，这将引起设备受损、电器过热、寿命缩短。如照明灯具在高电压状态下工作也会产生不良后果。实验证明白炽灯工作电压升高5％，寿命降低50％左右；荧光灯电压升高10％，寿命降低15％。大量的电气设备，如电机、电磁铁、接触器等带有铁芯的电器，电压升高会引起铁损、铜损的增加，铁损与电压平方成正比，铜损与电流平方成正比，这些损耗造成了能源的浪费。利用电压调控技术，可以切除来自电源的过剩电压，强制降低用电设备的工作电流，减少了线路损耗和设备的运行功率，节约了电能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种低耗、高效稳压节电装置，适用于各种三相和单相用电设备，其特征是，该装置包括保护用的漏电断路器、电压检测器、控制器、辅助开关、驱动器和电压调节器，通过它们对负载所需的功率进行调整控制。漏电断路器的输入端接电网电源，输出端接电压调节器并为电压检测器、控制器以及驱动器提供电源，电压检测器与控制器相连，控制器接辅助开关和驱动器，辅助开关与驱动器相连，驱动器连接到电压调节器，电压调节器输出电压到用电器。
其中漏电断路器是对电路及设备进行过载、短路保护以及漏电保护，确保使用者的人身安全和设备不受损坏。
其中电压检测器是对电网电压进行检测，并及时传输到控制器，为控制器提供电压分析信号。
其中控制器是将电压检测器检测到的电压信号进行分析，如果电压过低，它将输出升压信号通过驱动器使负载所需的电压迅速提高到规定值。
其中辅助开关是具有连锁装置的五档按键开关，可根据用电设备的需要，选其任一档位和驱动器配合，向负载输出所需的正常电压。
其中电压调节器是由卷芯式铁芯和线圈组成的，所述的线圈具有电流线圈和电压线圈，电压线圈有多个抽头，它和驱动器配合，可向负载输出所需的电压。
其中电压调节器是采用卷芯式铁芯，无需消耗接缝的磁化容量，减少了激磁电流，提高了功率因数，采取H级绝缘，抗过压过流能力强，抗电压突变和电流突变能力强，可抑制电源侧侵入的谐波干扰。由于采用调整电压线圈的调节方式，所以调节装置的功率很小，电压线圈的电流I1＝IL-Ii(IL—输出负载电流，Ii—输入电流)。故设备自身消耗功率较小，成本较低。
本实用新型可对电网电压进行稳压调控、电磁移相和电磁平衡，调整电网过剩电压，强制降低用电设备的工作电流，抑制高次谐波、清洁电网、使用电设备得到高品质的电源。该装置的输入端口接有漏电断路器，它可用来防止因设备损坏、产生接地故障电流而引起的火灾危险，以及对线路的过载和短路进行保护，它分断力强、飞弧短。当断路器合上后，节电器接通电源，这时电压检测器进行电网电压检测，并将检测信号送至控制器，控制器得到的电压信号如果低于额定电压的94.7％(这样的低电压可能影响一些用电设备的使用)，它将直接送出控制信号至驱动器，驱动器输出升压信号，使电压调节器处于升压工作状态。如果控制器得到的电压信号大于额定电压的95％，它就输出控制信号至辅助开关，辅助开关为带连锁装置的五档按键开关，用户可根据用电设备的实际需要接通某一档位开关，这时，该档位的接触器工作，接通电压调节器的线圈强制输出某一档位电压，并有指示灯显示该节电档位处于工作状态，用电设备得到了优化调整后的电压；如果用户要改变节电档位，可直接按下另一按键，用电设备无需停机，保证了工作的连续性。
本实用新型的有益效果通过调整用电设备的工作电压减少了由于电网电压不稳定带来的线路损耗和设备的运行功率，节约了电能。
1.在电源输入端加装通用型漏电断路器，一旦设备或线路出现漏电、过载、短路故障时，立即切断电源避免故障的发生。
2.抑制来自电源侧的高次谐波，电压调节器分为电流线圈和电压线圈。电流线圈相当于一个电抗器，对高次谐波和浪涌有一定的抑制作用。
3.利用电压调节技术，调整过剩电压，强制降低用电器的工作电流，一般电流下降值在10％以上。
4.提高功率因数。电压调节器的电压线圈是和负载并联投入运行的，并联后的总感抗减小了，功率因数也提高了。
5.改善电源的三相不平衡。当三相不平衡时，电压线圈在电流线圈中感应的相对固定的电压的大小也发生变化，电压较高的那一相，在其电流线圈中感应的电压也高，即电源在输出至负载前被减去的电压也较多，电压较低的那一相，被减去的较少，使原来不平衡的电压趋于平衡。在具有三个铁芯的磁路中，它们的磁通向量之和始终为零，若某相电压升高，该相的磁通量也会增加，造成三相磁通量的不平衡。而在同一个磁路上的另两个线圈中的磁通量也会自动增加，以维持磁路的平衡，其电压线圈中的自感电动势也会增加，即电压升高，维持三相趋于平衡。
本实用新型可广泛应用于工厂、矿山、油田等三相四线制的用电企业；也可用在以电动机为主要能源消耗的三相用电单位；还可用在以单相电为主的商场、学校、办公楼等场所。
以下结合附图和实施例对本实用新型作一详细说明。
图1，本实用新型三相四线制用电框图；图2，本实用新型三相用电框图；图3，本实用新型单相用电框图；图4，本实用新型电压调节器电路示意图；图5，本实用新型工作原理图。
具体实施方式
图1-4，漏电断路器为1，电压检测器为2，控制器为3，辅助开关为4，驱动器为5，电压调节器为6，用电设备为7，电网电源为8；漏电断路器1的输入端接电网电源8，输出端接电压调节器6，并为电压检测器2、控制器3以及驱动器5提供电源，电压检测器6与控制器3相连，控制器3接辅助开关4和驱动器5，辅助开关4与驱动器5相连，驱动器5连接到电压调节器6，电压调节器6输出电压到用电器7。
图5为本实用新型工作原理图，交流电源由变压器降压，提供两组输出电源，一组15V电源由二极管D1-D4整流输出直流电源，经IC1(型号7812)稳压输出12V直流电源，供继电器工作用。另一组13V电源经D5—D8整流输出直流电源，经R15、R16分压后提供控制电路的采样电压送至电压比较器IC3a的反向输入端。C1、C2、C3、C6为整流电路的滤波电容。IC2为三端稳压器件(型号7809)，它提供控制电路的9V工作电源，R2、R3、W组成分压电路。由W的中心抽头引出电压比较器IC3a的同相输入端基准电压。R8、R9为分压电阻提供IC3b反向输入端的基准电压。C5为抗干扰电容。R13为三极管基极限流电阻，R12、D12的作用是当三极管导通后，使IC3b的反相输入端电压降低，以保证IC3b工作处于稳定状态，继电器J1也处于稳定的工作状态。R4、R5为IC3a输出端的偏置电阻，R10为IC3b输出端的偏置电阻，VD1-VD3为发光指示二极管。VD1为12V工作电源指示(红色)，VD2为采样电源指示(红色)，VD3为电网电压处于欠压(5.3％)状态下继电器工作指示(绿色)，R1、R11、R14分别为发光二极管的限流电阻。D11为继电器线圈的续流二极管。
控制电路的工作原理本电路为电网电压欠压控制自动升压电路。当电网电压正常时，电路处于正常工作状态，这时，IC3a反向输入端电压大于同相输入端电压，故输出端13脚为低电位。IC3b的输出端1脚也为低电位，继电器J1不工作，其常闭触点J1-1接通，这时可按下任一档位的按键开关，接通与其相对应的继电器工作电源，继电器工作。当电网电压下降5.3％时(本电路设定值)，IC3a的反向输入端电压小于同相输入端电压，输出端13脚为高电位，此信号经D9、D10、R6加到IC3b的同相输入端，使IC3b的同相输入端电压大于反向输入端电压，IC3b输出端1脚为高电位，经R13加到三极管的基极使三极管导通，继电器J1工作，J1的常开触点J1-2接通，继电器J2工作。接通变压器的升压线圈，达到自动控制升压的目的，当电网电压升高时，使IC3a反向输入端的采样电压大于其同相输入端的电压。IC3a输出低电位，IC3b同相输入端也为低电位(小于反向输入端电位)，这时IC3b输出端1脚输出低电位，继电器J1释放，控制电路退出升压状态，恢复原来的工作状态，达到自动控制的目的。
权利要求1.一种稳压节电装置，适用于各种三相和单相用电设备，其特征是，该装置包括保护用的漏电断路器(1)，电压检测器(2)，控制器(3)，辅助开关(4)，驱动器(5)和电压调节器(6)；其中漏电断路器(1)的输入端接电网电源(8)，输出端接电压调节器(6)，并为电压检测器(2)、控制器(3)以及驱动器(5)提供电源，电压检测器(2)与控制器(3)相连，控制器(3)接辅助开关(4)和驱动器(5)，辅助开关(4)与驱动器(5)相连，驱动器(5)连接到电压调节器(6)，电压调节器(6)输出电压到用电器(7)。
2.根据权利要求1所述的稳压节电装置，其特征是所述的辅助开关(4)为具有连锁装置的五档按键开关。
3.根据权利要求1所述的稳压节电装置，其特征是所述的电压调节器(6)是由卷芯式铁芯和线圈组成，所述的线圈具有电流线圈和电压线圈，电压线圈有多个抽头。
4.根据权利要求1所述的稳压节电装置，其特征是所述的漏电断路器(1)、电压检测器(2)、控制器(3)和驱动器(5)均可用通用的标准模块和器件。
专利摘要本实用新型属于电压调控技术，尤其涉及一种自耦补偿稳压节电装置。该装置将漏电断路器(1)的输入端接电网电源(8)，输出端接电压调节器(6)，并为电压检测器(2)、控制器(3)以及驱动器(5)提供电源，电压检测器(6)与控制器(3)相连，控制器(3)接辅助开关(4)和驱动器(5)，辅助开关(4)与驱动器(5)相连，驱动器(5)连接到电压调节器(6)，电压调节器(6)输出电压到用电器(7)。该装置能对电网电压进行稳压调控、电磁移相和电磁平衡，调整电网过剩电压，强制降低用电设备的工作电流，抑制高次谐波、清洁电网、使用电设备得到高品质的电源，适用于各种三相和单相用电设备。
文档编号G05F1/10GK2729773SQ200420048030
公开日2005年9月28日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者孙娅玲, 姜凤山 申请人:何山