Трехфазный тиристорный регулятор освещенности Советский патент 1979 года по МПК G05F1/44 H05B37/02 G05D29/00 

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 и.скусственную освещенность помещений в зависимости от изменения естественной в светлое время суток 1 В известном устройстве искусственная освещенность плавно изменяется в широком диапазо не при изменении естественной освещенности с помощью датчика освещенности, выполненного по схеме моста с фоторезистором, который подает управляющий сигнал на блок управления, выполненный на двухбазовых диодах и предназначенный для фазового управления напряжением питания ламп, исполнительным органом является симистор. Известен также трехфазный тиристорный регулятор, содержащий датчик освещенности, выполненный по мостовой схеме на фоторезисторе, резисторах и потенщюметре, входная гшагональ которой включена на потенциометр датчика напряжения, а выходная диагональ, щунтированная 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 напряженке на лампах При его повЫщении сверх номинальной величины; уставка ограничения предварительно выбирается на основании данных по измерению напряжения осветительной нагрузки в вечернее и ночное время 12. Однако при использовании устройства в помещениях больщой площади с фонарной системой естественного освещения, в помещениях, где производятся работы, требующи1Е высокой точности зрительного восприятия, при частых колебаниях напряжения сети со значительными отклонениями от номинального в сторону увеличения точность регулирования освешенности и напряжения, обеспечиваемая устройством, недостаточна. Это не позволяет полностью использовать резервы экономического эффекта как 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 ограничения напряжем я. Это йрзволит обеспечить более постоянную освещенность рабочих мест в период регулирования при одновременной экономии электро:энергии на. освещение, уменьшить расход ламп и эксплуатационные затраты, что в случае массдвого применения TaKkx устройств в промыш енности даст знаштельный .экономический эффект. ;.:...- / ;.. : Для этогов трехфазном тирйсторном регуля1горе освещенности.содержащем датчики напряжения, датчик освещенности, силовые тиристбрные блоки с блоками утгравления, включенные в соответствующие фазы осветительной нагрузки, фоторезистор, освещенный искусственным и естественньп1Л светом, включен в мост,, к выходной диагонали которого через диод, подключенный к скользящему кЗДтакту потён1Шоме1 а моста, и резисторы, подключён операЩ1ОННЫЙ усилитель, в обратную связь которого включен переменный резистор. Положительный вькод датчика освещенности подключен к полoжиteльным входам блоков удравйения, импульсные трансформаторы которых управляют ебответЬтгвующими тиристорами силовых блоков включенньгх последовательно с осветительной Нагрузкой фаз, а отрицательный выход подключен к пбложительнь1м выходам датчиков напря жений, iniTiaeMbix от соответствующих трансформаторов: обратной связи, первичные обмотки которых подключены на фазное напряжение осветательной нагрузки, причём отрицательные вы ходы датчиков напряжения пЬдклюЧень к соответствующим отрицательным входам блоков уп равления. Выходная диагональ мостовой йхемы датчика напряжения зац1унтироввна цепочкой из последовательно включенных диода в проводящем направлении ii перееденного резистора, И : диодом в обратном Направлении, ,: На чертеже изображен предлагаемьш регуля тор. Основу тиристорных силовых блоков составляют три группы тиристоров 1-6, каждая из которых вьшолнена по встречно-параллельной схеме и включена в соответствующую фазу осветительной нагрузки (7-9). Импульсно-фазовое управление тиристорами осзтцествляется при подаче-сигналов постоянноногр напряжения на блоки 10-12 управления 94 с импульсными трансформаторами 13-15, со вторичных обмоток которых через диоды 16-21 импульсы управления поступают на управляющие электроды тиристоров. Фазные напряжения осветительной нагрузки (7-9) подаются на первичные обмотки трансформаторов 22-24 обратной связи датчиков 25-27 напряжения. Мост датчика 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 включенных диода; 35 и переменного резистора 36. Кроме того, выход датчика напряжения щунтирован диодом 37, включенным в обратном направлении. Изменение суммарной (естественной и искусственной) освещенности воспринимается фоторезистором 38, включённым 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 Неин вертирующий вход интегрального операционного усилителя 44. К выходу мостовой схемы подключен конденсатор 45 задержки сигнала. Резистор 46, подключенный к инвертирующему входу усилителя 44, и переменный резистор 47, подключенный к инвертируйщему входу и выходу усилителя, образуют день обратной последовательной отрицательной связи по напряжению. Мостовая схема с фоторезистором 38 и интегральный операционный усилитель 44 питаются от стабилизирован11Ого блока 48 питания, подключенного к одной из фаз сети, например, фазы А через трансформатор 49. Датчик напряжения работает таким образом, что при повышении напряжения осветительной нагрузки сверх номинально заданной величины на выходе да тчика поя;вляется управляющий сигнал постоянного напряжения, так как происхо Дит разбаланс моста датчика напряжения в положительную сторону. При этом цепочка из диода 35 и переменного резистора 36 обеспечивает требуемый закон юменения 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 выход моста, снижает его чувствительность до требуемой величинь. При этом-степень гиунтирования, определяющая точность ограничения, устанавливается переменным резистором 36, задающим ток через диод 35. При напряжении осветительной нагрузки, равном и меньшем 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 ди оду 37 приложено прямое напряжение, он отпирается и шунтирует выход моста. Датчик освещенности подает управляющий сигнал на уменьшение искусственной освещенности при увеличении ест.ественной освещенноети, а следовательно, и суммарной, выше заданной уставки, которая выставляется переменным резистором 40, чтобы суммарная освещенность оставалась постоянной и, наоборот, при уменьшении естественной освещенности подает управляющий сигнал на увеличение искусственной освещенности. При суммарной освещенности меньше или равной заданной уставке управляющий сигнал . от датчика освещенности paiseH нулю, так как IMOCT разбалансирован в отрицательную сторону и диод 42 заперт. При суммарной освещеннрсти, выше заданной уставки, мост разбалайсирован в положительную сторону, диод 42 отперт на конденсаторе 45, который является блоком задержки срабатывания датчика при случайных засветках (например, электросварка) или затем нениях появляется упраяпяюиялй сигнал постоянного напряжения, который после усиления интегральным операционным усилителем 44 поступает на блoк 10-12 управления тиристорами, . ;. .. Изменяя сопротивление переменного резистора 47, можно увеличивать коэффициент пере, дачи усилителя по напряжению, что повышает чувствительность датчика освещенности точность ее регулирования. 596 Для исключения влияния датчика освещенности на датчики напряжения, которое привело бы к снижению точности стабилизации напряжения на электроосветительной 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 из об ре тения Трехфазный тиристорный регулятор освещенности в помещении, содержащий датчики напряжения, датчик освещенности с измерительным мостом, в одно плечо которого включен фоторезистор, силовые тиристоры, связанные с блокалш управления и вкдючеиньге в соответствующие фазы рс1вей 10яьной Н1ирузки, отличаю щи н с я тем, , с цель повышения точности регулирования .бЫешённбстя и ограничения напряжения, к вьрсо;о й диагонали изме: рительнргЬ мбстаподайкйей дополнительно введенный операцконный усилитель, выход которого включен последовательир между общими точками блоков управлеи)1я и датчиков напряжения, выходы которых зац1унтированы диодаМи, включенными в обратном иаправлении, 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 ff 348315, кл. Н 01 Н 43/00. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 1963374/07.