专利名称：城市照明灯节电自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于城市照明灯的控制装置，特别是城市照明灯节电自动控制装置背景技术城市道路、广场、大型公共场所等基础设施照明及高层建筑、大型商场、大型广告照明使用的照明灯多为高压钠灯、卤化物白炽灯、汞灯、日光灯等气体放电灯，占所用灯具的85％以上，这些照明灯在额定电压下工作，平均每天运行10多小时，照明用电约占城市用电量的40％，照明耗电量大。为了能够减少照明灯的耗电量，节约电能，人们研制出了利用可控硅调压的照明灯节电技术，即通过降低照明灯的电压来降低其功耗。用可控硅调压虽然具有电压连续可调的优点，但是其缺点是可控硅过载能力差，过压、过流保护环节多，控制、触发线路复杂，故障率高，不便于维护。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种城市照明灯节电自动控制装置，不仅可以通过降低照明灯的电压来达到节能降耗的目的，而且其过载能力强，线路简单，故障率低，易于维护。
本实用新型的目的是这样实现的一种城市照明灯节电自动控制装置，包括单相自耦变压器以及与电源相连的控制电路，单相自耦变压器并联在照明灯电路上，控制电路包括分别串联有时控开关的起动和初级降压电路以及二次切换降压电路；其中，起动电路由并联在一起的第一中间继电器线圈电路和第一交流接触器线圈电路组成，而初级降压电路由并联在一起的第二、第三交流接触器线圈电路和第三中间继电器线圈电路组成；第一中间继电器的常开触点、第二交流接触器的常闭触点和第三中间继电器的常闭触点依次串联在第一交流接触器线圈电路中，第一中间继电器的另一个常开触点还分别串联在第二、第三交流接触器线圈电路中，该常开触点上分别并联着第二、第三交流接触器的自锁触点，第三交流接触器的常开触点串联在第三中间继电器线圈电路中；二次切换降压电路由并联在一起的第四交流接触器线圈电路和第四中间继电器线圈电路组成，第一中间继电器的常闭触点以及第三中间继电器的常开触点依次串联在第四交流接触器线圈电路中，该常开触点上并联着第四交流接触器的自锁触点，第四交流接触器的常开触点串联在第四中间继电器线圈电路中，第四中间继电器的常闭触点串联在第三交流接触器线圈电路中；照明灯电路和单相自耦变压器二者相并联的两输入端上分别串联着第一、第二交流接触器的常开触点，单相自耦变压器线圈与照明灯电路相连的两个降压输出抽头上分别连接着第三、第四交流接触器的常开触点。
使用时，先分别设定时控开关的通断时间，并使其通断时间相互错开，当与起动和初级降压电路串联的时控开关接通后，起动电路的第一中间继电器通电并同时接通第一交流接触器，第一交流接触器串联在照明灯电路上的常开触点闭合，接通照明灯电路并以额定电压启动照明灯，在照明灯启动的同时，第二、第三交流接触器也通电，第二交流接触器串联在单相自耦变压器输入端上的常开触点闭合，使单相自耦变压器通电并开始降压，同时第三交流接触器串联在单相自耦变压器降压输出抽头上的常开触点闭合，与此同时，第三中间继电器串联在第一交流接触器线圈电路中的常闭触点断开，切断第一交流接触器线圈电路，并将单相自耦变压器接入电路中为照明灯供电。当与二次切换降压电路串联的时控开关到达启动时间后闭合，依次接通第四交流接触器线圈电路和第四中间继电器线圈电路，并切断第三交流接触器线圈电路，使与单相自耦变压器的降压输出抽头相连的第三交流接触器的常开触点断开而第四交流接触器的常开触点闭合，使单相自耦变压器进一步降压并接入电路中为照明灯供电。这样，使照明灯由额定电压起动到经过两个时间段的分段降压，分别在不同电压状态下工作，由于照明灯的供电电压降低了，就可根据晚间照明的不同需要，有步骤、有目的的降低照明灯的功耗，使用继电器控制，既简化了控制电路的结构，又能够承受较大的电压、电流过载，故障率低，易于维护。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的照明灯电路原理图；图2为本实用新型控制电路原理图；图3为本实用新型另一种控制电路的原理图；图4为本实用新型温度控制电路原理图；图5为本实用新型用可编程逻辑控制器进行控制时所用的梯形图。
具体实施方式
一种城市照明灯节电自动控制装置，如图1、图2、图3所示，包括单相自耦变压器B以及与电源相连的控制电路，单相自耦变压器B并联在照明灯XDn电路上，控制电路包括分别串联有时控开关TS的起动和初级降压电路以及二次切换降压电路；其中，起动电路由并联在一起的第一中间继电器线圈JZ1电路和第一交流接触器线圈JK1电路组成，而初级降压电路由并联在一起的第二、第三交流接触器线圈JK2、JK3电路和第三中间继电器线圈JZ3电路组成；第一中间继电器JZ1的常开触点JZ1、第二交流接触器JK2的常闭触点JK2和第三中间继电器JZ3的常闭触点JZ3依次串联在第一交流接触器线圈JK1电路中，第一中间继电器JZ1的另一个常开触点JZ1还分别串联在第二、第三交流接触器线圈JK2、JK3电路中，该常开触点JZ1上分别并联着第二、第三交流接触器的自锁触点JK2、JK3，第三交流接触器JK3的常开触点JK3串联在第三中间继电器线圈JZ3电路中；二次切换降压电路由并联在一起的第四交流接触器线圈JK4电路和第四中间继电器线圈JZ4电路组成，第一中间继电器JZ1的常闭触点JZ1以及第三中间继电器JZ3的常开触点JZ3串联在第四交流接触器线圈JK4电路中，该常开触点JZ3上并联着第四交流接触器的自锁触点JK4，第四交流接触器JK4的常开触点JK4串联在第四中间继电器线圈JZ4电路中，第四中间继电器JZ4的常闭触点JZ4串联在第三交流接触器线圈JK3电路中；照明灯XDn电路和单相自耦变压器B二者相并联的两输入端上分别串联着第一、第二交流接触器JK1、JK2的常开触点JK1、JK2，单相自耦变压器B线圈与照明灯XDn电路相连的两个降压输出抽头上分别连接着第三、第四交流接触器JK3、JK4的常开触点JK3、JK4。
如图1、图2、图3所示，还可以在控制电路上再并联一级降压电路以实现照明灯XDn电路的三级降压，该降压电路由并联在一起的第五交流接触器线圈JK5电路和第五中间继电器电器线圈JZ5电路组成，第一交流接触器JK1的常闭触点JK1、第三交流接触器器JK3的常闭触点JK3以及第四中间继电器的常开触点JZ4依次串联在第五交流接触器线圈JK5电路中，常开触点JZ4上并联着第五交流接触器的自锁触点JK5，第五交流接触器JK5的常开触点JK5串联在第五中间继电器线圈JZ5电路中，第五中间继电器JZ5的常闭触点JZ5串联在第四交流接触器线圈JK4电路中。这样，单相自耦变压器B线圈与照明灯XDn电路相连的第三个降压输出抽头上连接着第五交流接触器JK5的常开触点JK5。
如图3所示，为了防止控制电路出现意外故障造成安装在照明灯XDn电路上的照明灯不能正常启动，在起动和初级降压电路中还并联着手动起动电路，该电路包括串联在一起的手动开关QA以及初级中间继电器JZ0，初级中间继电器JZ0的一个常开触点JZ0与手动开关QA并联在一起，而另一个常开触点JZ0与第一交流接触器线圈JK1串联在一起。这样即使控制电路出现故障，也可以通过按动开关QA来接通第一交流接触器JK1，从而接通照明灯XDn电路为照明灯供电。
如图3所示，在起动和初级降压电路中还并联着延时电路，以便减少起动电流对照明灯的冲击，延长照明灯的使用寿命，该电路包括延时继电器TS4线圈电路和第二中间继电器JZ2线圈电路，延时继电器TS4线圈电路上依次串联着第一中间继电器JZ1的常开触点JZ1和初级中间继电器JZ0的常闭触点JZ0；第二中间继电器JZ2线圈电路上串联着延时继电器的延时闭合触点TS4。
为了使本实用新型的控制电路能够在极高温度或极低温度的环境下正常工作，在照明灯XDn电路上还可以并联上温度调节电路，如图4所示，该电路由并联在一起的温度传感器TM、风扇DM、第六交流接触器线圈JK6以及加热器RT组成，其中温度传感器TM的高温触点TM1与风扇DM串联在一起，其低温触点TM2与第六交流接触器线圈JK6串联在一起，第六交流接触器JK6的常开触点JK6与加热器RT串联在一起。当控制电路所处的环境温度超过+40℃，则温度传感器TM的高温触点TM1闭合，接通风扇DM为控制电路吹风散热；当控制电路所处的环境温度低于-25℃，则其低温触点TM2闭合，接通加热器RT为控制电路加热保温，从而使本实用新型能够适用于温差波动剧烈的环境和地区。
众所周知，可编程序逻辑控制器是一种采用微处理技术的工业控制装置，是工业控制的主要手段和重要基础设备，它将传统的继电器控制的硬逻辑关系改为用程序软件实现，即用软逻辑代替硬逻辑。显而易见，本实用新型的控制电路也完全可以用可编程序逻辑控制器来代替，并且实现一一对应的各种操作和功能，为此，本实用新型特给出如图5所示的梯形图，图中TMn(n为自然数)为内部时间继电器，Mn为传感器开关，Yn为输出，X0、X01为输入，Xn(n为自然数)为中间继电器。使用中，由选定的PLC型号和编程语言，再根据该梯形图编程，即可一一实现本实用新型控制电路的各种功能，因此，在本实用新型中，采用PLC来控制照明灯节电的方式与用本实用新型控制电路来控制照明灯节电的方式等同，二者没有实质上的区别，也应在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种城市照明灯节电自动控制装置，包括单相自耦变压器B以及与电源相连的控制电路，单相自耦变压器B并联在照明灯XDn电路上，其特征是控制电路包括分别串联有时控开关TS的起动和初级降压电路以及二次切换降压电路；其中，起动电路由并联在一起的第一中间继电器线圈JZ1电路和第一交流接触器线圈JK1电路组成，而初级降压电路由并联在一起的第二、第三交流接触器线圈JK2、JK3电路和第三中间继电器线圈JZ3电路组成；第一中间继电器的常开触点JZ1、第二交流接触器的常闭触点JK2和第三中间继电器的常闭触点JZ3依次串联在第一交流接触器线圈JK1电路中，第一中间继电器的另一个常开触点JZ1还分别串联在第二、第三交流接触器线圈JK2、JK3电路中，该常开触点JZ1上分别并联着第二、第三交流接触器的自锁触点JK2、JK3，第三交流接触器的常开触点JK3串联在第三中间继电器线圈JZ3电路中；二次切换降压电路由并联在一起的第四交流接触器线圈JK4电路和第四中间继电器线圈JZ4电路组成，第一中间继电器的常闭触点JZ1以及第三中间继电器的常开触点JZ3依次串联在第四交流接触器线圈JK4电路中，该常开触点JZ3上并联着第四交流接触器的自锁触点JK4，第四交流接触器的常开触点JK4串联在第四中间继电器线圈JZ4电路中，第四中间继电器的常闭触点JZ4串联在第三交流接触器线圈JZ3电路中；照明灯XDn电路和单相自耦变压器B二者相并联的两输入端上分别串联着第一、第二交流接触器的常开触点JK1、JK2，单相自耦变压器B线圈与照明灯XDn电路相连的两个降压输出抽头上分别连接着第三、第四交流接触器的常开触点JK3、JK4。
2.根据权利要求1所述的城市照明灯节电自动控制装置，其特征是在起动和初级降压电路中还并联着手动起动电路，该电路包括串联在一起的手动开关QA以及初级中间继电器JZ0，初级中间继电器JZ0的一个常开触点JZ0与手动开关QA并联在一起，而另一个常开触点JZ0与第一交流接触器线圈JK1串联在一起。
3.根据权利要求1所述的城市照明灯节电自动控制装置，其特征是在起动和初级降压电路中还并联着延时电路，该电路包括延时继电器TS4线圈电路和第二中间继电器JZ2线圈电路，延时继电器TS4线圈电路上依次串联着第一中间继电器JZ1的常开触点JZ1和初级中间继电器JZ0的常闭触点JZ0；第二中间继电器JZ2线圈电路上串联着延时继电器的延时闭合触点TS4。
4.根据权利要求1所述的城市照明灯节电自动控制装置，其特征是在照明灯XDn电路上还并联着温度调节电路，该电路由并联在一起的温度传感器TM、风扇DM、第六交流接触器线圈JK6以及加热器RT组成，其中温度传感器TM的高温触点TM1与风扇DM串联在一起，其低温触点TM2与第六交流接触器线圈JK6串联在一起，第六交流接触器JK6的常开触点JK6与加热器RT串联在一起。
专利摘要一种城市照明灯节电自动控制装置，其单相自耦变压器并联在照明灯电路上，控制电路包括分别串联有时控开关的起动和初级降压电路以及二次切换降压电路；起动电路由并联在一起的中间继电器电路和交流接触器电路组成，初级降压电路由并联在一起的交流接触器电路和中间继电器电路组成；二次切换降压电路由并联在一起的交流接触器电路和中间继电器电路组成，照明灯电路和单相自耦变压器二者相并联的两输入端上分别串联着交流接触器的常开触点，单相自耦变压器线圈与照明灯电路相连的两个降压输出抽头上分别连接着交流接触器的常开触点。不仅可以通过降低照明灯的电压来达到节能降耗的目的，而且其过载能力强，线路简单，故障率低，易于维护。
文档编号H05B37/02GK2660840SQ20032012446
公开日2004年12月1日 申请日期2003年11月25日 优先权日2003年11月25日
发明者高桦, 高宇斌 申请人:高桦, 高宇斌