專利名稱：一種調(diào)壓節(jié)電器及調(diào)壓節(jié)電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種電力不穩(wěn)定時使用的調(diào)壓節(jié)電器及調(diào)壓節(jié)電方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，電力設(shè)備已經(jīng)滲透到生活的方方面面。電能在使用時，首先由高壓輸電線輸送到當(dāng)?shù)刈冸娬荆M(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后再輸送給用戶。但是，轉(zhuǎn)換后的電能依然不夠穩(wěn)定，存在浪涌瞬變、轉(zhuǎn)變后電壓依然不標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)象；此外，電力設(shè)備存在兩相設(shè)備和三相設(shè)備，電網(wǎng)中相位失衡的情況越來越多，需要進(jìn)行補(bǔ)償。前述浪涌瞬變、電壓不標(biāo)準(zhǔn)及相位失衡，會造成用電設(shè)備發(fā)熱量過大、電能浪費(fèi)，嚴(yán)重者甚至燒毀用電設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)壓節(jié)電器及調(diào)壓節(jié)電方法，減少用電設(shè)備發(fā)熱量，節(jié)省電能并保護(hù)用電設(shè)備。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種調(diào)壓節(jié)電器，包括輸入接口和輸出接口，還包括浪涌抑制電路，連接輸入接口，用于抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入；自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路，連接所述浪涌抑制電路，用于調(diào)整輸入電壓；自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路，連接所述自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路，包括三相并聯(lián)補(bǔ)償電容、單相補(bǔ)償電容及補(bǔ)償控制器，用于在電能輸入失衡時進(jìn)行補(bǔ)償；缺相保護(hù)裝置，連接所述自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路，用于在電能輸入缺相時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備；過載保護(hù)裝置，連接所述缺相保護(hù)裝置，用于過載時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備。進(jìn)一步地，所述自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路連接采樣電路、調(diào)壓控制裝置和輸出控制裝置串聯(lián)而成電路兩端。進(jìn)一步地，所述輸入接口與缺相保護(hù)裝置之間連接有并聯(lián)的手動旁路電路與自動節(jié)電電路。進(jìn)一步地，所述缺相保護(hù)裝置為電子式缺相斷路器。進(jìn)一步地，所述過載保護(hù)裝置為過載熔斷絲。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還一種基于前述調(diào)壓節(jié)電器的調(diào)壓節(jié)電方法，包括以下步驟:(1)抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入；(2)對輸入電壓進(jìn)行調(diào)整；
(3)對相位失衡的電能輸入進(jìn)行補(bǔ)償；(4)判斷無缺相及過載時輸出電能。進(jìn)一步地，所述對輸入電壓進(jìn)行調(diào)整時，先對電路電壓進(jìn)行采樣，再根據(jù)采樣結(jié)果進(jìn)行電壓調(diào)整。進(jìn)一步地，所述對相位失衡的電能輸入進(jìn)行補(bǔ)償時，先判斷電路需要何種補(bǔ)償，再根據(jù)判斷結(jié)果投入單相補(bǔ)償電容或三相并聯(lián)補(bǔ)償電容進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明首先抑制電網(wǎng)的浪涌瞬變，再對電壓進(jìn)行調(diào)整，最后對相位進(jìn)行補(bǔ)償，可有效減少用電設(shè)備發(fā)熱量，節(jié)省電能達(dá)15%_25%，并可保護(hù)用電設(shè)備，防止電力不穩(wěn)燒毀設(shè)備，延長設(shè)備使用壽命。


圖1是本發(fā)明的調(diào)壓節(jié)電器的組成框圖。圖2是本發(fā)明的調(diào)壓節(jié)電方法流程圖。圖中:1，浪涌抑制電路；2，自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路；3，自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路；4，缺相保護(hù)裝置；5，過載保護(hù)裝置；6，采樣電路；7，調(diào)壓控制裝置；8，輸出控制裝置；9，手動旁路電路；10，自動節(jié)電電路；S1，S2，S3，S4，調(diào)壓節(jié)電方法的步驟。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，本發(fā)明的調(diào)壓節(jié)電器包括輸入接口和輸出接口，還包括連接輸入接口的浪涌抑制電路1，用于抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入；連接浪涌抑制電路I的自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路2，用于調(diào)整輸入電壓；連接自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路2的自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路3，包括三相并聯(lián)補(bǔ)償電容、單相補(bǔ)償電容及補(bǔ)償控制器，用于在電能輸入失衡時進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償控制器根據(jù)電路需要分別發(fā)出單相補(bǔ)償信號或三相補(bǔ)償信號，發(fā)出單相補(bǔ)償信號時投入單相補(bǔ)償電容，發(fā)出三相補(bǔ)償信號時則投入三相并聯(lián)補(bǔ)償電容；連接自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路3的缺相保護(hù)裝置4，用于在電能輸入缺相時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備；連接缺相保護(hù)裝置4的過載保護(hù)裝置5，用于過載時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備。缺相保護(hù)與過載保護(hù)為本領(lǐng)域的成熟技術(shù)，可任選用本領(lǐng)域成熟產(chǎn)品，優(yōu)選地，所述缺相保護(hù)裝置4為電子式缺相斷路器，所述過載保護(hù)裝置5為過載熔斷絲。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路2還可連接采樣電路6、調(diào)壓控制裝置7和輸出控制裝置8串聯(lián)而成電路兩端，形成一閉合回路。進(jìn)行電壓調(diào)整時，采樣電路6首先對輸入電壓進(jìn)行采樣，調(diào)壓控制裝置7根據(jù)采樣結(jié)果判斷是否需要調(diào)整及調(diào)整幅度，并控制自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路2進(jìn)行電壓調(diào)整，輸出控制裝置8則用于對調(diào)整后的電力輸出進(jìn)行控制。相較于直接自動調(diào)整，先進(jìn)行采樣對比再進(jìn)行調(diào)整可增加調(diào)整精確度，且避免在不需調(diào)整時的無用功。優(yōu)選地實施方式中，還可在輸入接口與缺相保護(hù)裝置之間連接有并聯(lián)的手動旁路電路9與自動節(jié)電電路10，可以通過切換手動旁路電路9與自動節(jié)電電路10來改變工作模式。如圖2所示，基于上述調(diào)壓節(jié)電器，本發(fā)明的調(diào)壓節(jié)電方法，可包括以下步驟:SI,抑制輸入交流電的浪涌瞬變,形成穩(wěn)定輸入；S2，對輸入電壓進(jìn)行調(diào)整；S3，對相位失衡的電能輸入進(jìn)行補(bǔ)償；S4，判斷無缺相及過載時輸出電能。在進(jìn)行電壓調(diào)整時，優(yōu)選地首先對電路電壓進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣結(jié)果進(jìn)行精確調(diào)整；在進(jìn)行相位失衡補(bǔ)償時，首先判斷電路需要何種補(bǔ)償，并根據(jù)判斷結(jié)果投入單相補(bǔ)償電容或三相并聯(lián)補(bǔ)償電容進(jìn)行補(bǔ)償；在步驟S4中，電能依次通過缺相保護(hù)裝置和過載保護(hù)裝置，若有缺相和過載現(xiàn)象，則輸入切斷，若無切斷，可確認(rèn)無缺相和過載，此時可進(jìn)行輸出。
本發(fā)明工作原理為:電網(wǎng)電源輸入，通過浪涌抑制電路I濾除電網(wǎng)中各種浪涌與瞬變，去除諧波，然后通過自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路2輸出穩(wěn)定的電壓，經(jīng)自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路3將電壓調(diào)整到能夠發(fā)揮負(fù)載最大功率效率的合適位置，通過缺相保護(hù)裝置4與過載保護(hù)裝置5為用戶連續(xù)供電。由于電網(wǎng)中各種非線組件的存在及大量動力設(shè)備的頻繁啟動，使得電網(wǎng)中始終存在著浪涌、瞬流等干擾，對用電設(shè)備和線路會產(chǎn)生較大的危害，尤其對精密儀器、儀表、醫(yī)療設(shè)備等危害更大。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，過濾了電網(wǎng)中各種浪涌與瞬變，去除特征諧波，降低線路損耗，提高了用戶的電能質(zhì)量，適應(yīng)各種狀況下使用，達(dá)到節(jié)電和保護(hù)用電設(shè)備的雙重效能，本發(fā)明可節(jié)省電能達(dá)15%-25%。在電源輸入端設(shè)置浪涌抑制電路，實現(xiàn)了非相調(diào)控，有效過濾電網(wǎng)中各種浪涌與瞬變，去除特征諧波。通過自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路來補(bǔ)償負(fù)載運(yùn)行的無功功率，從而達(dá)到了提高設(shè)備功率因數(shù)的目的。為了避免三相電源其中某一相斷路，主電源線路欠壓、過載、欠流及故障導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，本發(fā)明設(shè)置了缺相保護(hù)裝置與過載保護(hù)裝置，確保了設(shè)備的安全性，保證為用戶連續(xù)供電。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)壓節(jié)電器，包括輸入接口和輸出接口，其特征在于，還包括: 浪涌抑制電路，連接輸入接口，用于抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入； 自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路，連接所述浪涌抑制電路，用于調(diào)整輸入電壓； 自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路，連接所述自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路，包括三相并聯(lián)補(bǔ)償電容、單相補(bǔ)償電容及補(bǔ)償控制器，用于在電能輸入失衡時進(jìn)行補(bǔ)償； 缺相保護(hù)裝置，連接所述自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路，用于在電能輸入缺相時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備； 過載保護(hù)裝置，連接所述缺相保護(hù)裝置，用于過載時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)壓節(jié)電器，其特征在于，所述自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路連接采樣電路、調(diào)壓控制裝置和輸出控制裝置串聯(lián)而成電路兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)壓節(jié)電器，其特征在于，所述輸入接口與缺相保護(hù)裝置之間連接有并聯(lián)的手動旁路電路與自動節(jié)電電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)壓節(jié)電器，其特征在于，所述缺相保護(hù)裝置為電子式缺相斷路器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)壓節(jié)電器，其特征在于，所述過載保護(hù)裝置為過載熔斷絲。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)壓節(jié)電方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入； (2)對輸入電壓進(jìn)行調(diào)整； (3)對相位失衡的電能輸入進(jìn)行補(bǔ)償； (4)判斷無缺相及過載時輸出電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)壓節(jié)電方法，其特征在于，所述對輸入電壓進(jìn)行調(diào)整時，先對電路電壓進(jìn)行采樣，再根據(jù)采樣結(jié)果進(jìn)行電壓調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)壓節(jié)電方法，其特征在于，所述對相位失衡的電能輸入進(jìn)行補(bǔ)償時，先判斷電路需要何種補(bǔ)償，再根據(jù)判斷結(jié)果投入單相補(bǔ)償電容或三相并聯(lián)補(bǔ)償電容進(jìn)行補(bǔ)償。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)壓節(jié)電器，包括輸入接口和輸出接口，還包括浪涌抑制電路，用于抑制輸入交流電的浪涌瞬變，形成穩(wěn)定輸入；自動調(diào)壓穩(wěn)壓電路，用于調(diào)整輸入電壓；自動跟蹤單三相補(bǔ)償電路，包括三相并聯(lián)補(bǔ)償電容、單相補(bǔ)償電容及補(bǔ)償控制器，用于在電能輸入失衡時進(jìn)行補(bǔ)償；缺相保護(hù)裝置，用于在電能輸入缺相時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備；過載保護(hù)裝置，用于過載時切斷輸入以保護(hù)用電設(shè)備。本發(fā)明首先抑制電網(wǎng)的浪涌瞬變，再對電壓進(jìn)行調(diào)整，最后對相位進(jìn)行補(bǔ)償，可有效減少用電設(shè)備發(fā)熱量，節(jié)省電能達(dá)15%-25%，并可保護(hù)用電設(shè)備，防止電力不穩(wěn)燒毀設(shè)備，延長設(shè)備使用壽命。
文檔編號H02J3/01GK103107543SQ20131003091
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者汪明發(fā), 范傳偉 申請人:珠海市藍(lán)德節(jié)能科技有限公司