路灯节电行业论文 点击:563 | 回复:0



诺尔

    
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发表于:2007-06-05 16:09:00
楼主
自从1879年10月21日美国科学家爱迪生在实验室里研制成功第一只可供实用的白炽灯灯泡以来,人类社会从漫长的火光照明进入到了电气照明时代。此后更多的科学家们致力于电光源的研究,极大的丰富了电光源的种类。电光源可划分为热辐射光源和气体放电光源两大类,其中气体放电灯的发光原理是在电场作用下,载流子在气体(或蒸汽)中产生和运动,从而使电流通过气体(或蒸汽)进行气体放电,发出可见光达到照明的目的,这种发光源一般都具有负的伏安特性需要匹配具有正伏安特性的部件进行稳定工作,根据气体放电光源的特性我们可以通过控制电源的特性来调整灯具的工作状态,从而达到控制和节能的目的,基于此种机理灯光节电器就应运而生。接下来是我们根据多年的经验对灯光节电器的细化的分析,希望大家可以从中收益,以便为开发更好的节电器提供参考。
一、灯光节电器方案设计目的:
由于能源的日趋紧张,各种节电器涌现市场。目前在照明节电器中有自耦式变压器(调输出)的方案和晶闸管斩波型方案。但晶闸管斩波型在调压时将产生大量谐波污染,大多数厂家因此采用自耦式变压器(调输出)的方案。该方案也存在着技术缺陷,造成了节电器使用范围小、智能化程度降低、故障率较高等。为此,该套新的方案在于提高自耦式变压器灯光节电器的适用性、稳定性及智能化程度。
二、调相线(火线)技术方案浅析(如图): 
 
图中:
KM:旁路接触器;
KM1:205输出控制接触器(低节电档);
KM2:195输出控制接触器(高节电档);
T:调输出自耦式变压器(调相线)
RL:负载
该技术方案是通过调节自耦式变压器次级(输出端)线圈数量,来达到改变输出电压的目的。在控制原理上,KM和KM1、KM2互锁,KM1和KM2互锁,由L端接入市电相线(火线),B点接负载RL,N为零线,其工作过程如下:
①、旁通(非节电):KM1 、KM2先断开,再吸合KM,UA=UB,RL两端电压等于市电电压;
②、低节电(在标准市电220V下,输出为205V),先断开KM1,再吸合KM2;
③、由低节电转为高节电(标准市电220V下,输出为195V),先断开KM1,再吸合KM2。
从以上的调压原理和工作过程可看出其方案存在以下几个方面的技术缺陷:
①、由于节电器工作的总电流I=IR+IT,而IT的电流较小,较大的电流IR通过B点经过RL形成闭合回路,因此KM ,KM1 ,KM2在切换时,触点流过电流大,容易损坏接触器,严重影响了节电器本身的稳定性和使用寿命;
②、由于在每次切换时,负载RL必须先脱离供电回路,再接入,这样就造成了负载RL有断电的现象,其断电时间为2个接触器动作的时间。这种情况,如果RL为照明负载,就容易造成发光源熄灭再启动,也就是节电行业中所说的“闪断”现象。此现象对灯具的损伤较大;
③、电压调节时,由于有负载的“闪断”现象和接触器切换电流较大,在实际运用时不可能设置多档自动调节,严重降低了机器的智能化程度和适用性。
三、调零线(初级)技术方案浅析(如图):
 

图中: 
A点为输入电压点;
B点为可变输出端;
A、B两点由KM控制旁路;
C点为205V(93%Vin)输出调节端,由 KM1控制;
D点为195V(89%Vin)输出调节端,由 KM2控制;
E点为188V(85%Vin)输出调节端,由 KM3控制;
F点为180V(82%Vin)输出调节端,由 KM4控制;
L为相线输入端;
N为零线;
RL为负载。
在二次控制原理上,KM和KM1~KM4互锁, KM1~KM4间必须互锁,为避免因电网电压波动自动调整时,产生的脉冲高压对设备和电网的严重负面影响,在实际运行时大部分厂家采用手动调整,根据现场最低电压值,固定一档输出。
其基本控制如下 :
当进入降压调整时,首先是KM,再接通所选档位接触器(KM1~KM4),节电器退去旁路状态,输出电压根据设定档位比例随输入电网电压的变化而变化。
其技术缺陷如下:
1、 切换器件KM1~KM4的功率按理论计算为变压器额定容量的30%,实际中为避免瞬间脉冲高压对其的损伤,最低取值为50%。否则接触器的损坏率相当高。
2、 要实现小范围缓慢降压,技术难度较大,由于反向电动势的存在,几乎无法实现。
3、 瞬间脉冲高压对电网中的其他用电设备存在严重隐患,如电容器、镇流器、灯的启动器、路灯的通讯设备等。
4、 在换档时,灯仍然存在“闪断重启”的现象,功率越大,节电率越高,熄灯率越高。
四、智能路灯节电器技术方案浅析





 








总结一下国内灯光节电行业,现在灯光节电器类型如下:
1、 晶闸管系列
优点:
① 无触点切换,无级调控。
② 体积小,重量轻;
③ 造价低;
缺点: 
① 对电网有严重的谐波污染;
② 输出非正弦波;
③ 无电压补偿。
2、 脉宽调制系列
优点:
① 无触点切换,无级调控。
② 体积小,重量轻;
③ 造价低;
④ 输出复合正弦波;
缺点: 
① 对电网有谐波污染;
② 输出非线形正弦波; 
3、 调相线的电磁系列
优点:
① 无谐波污染;
② 输出无畸变电压正弦波;
③ 没有功率限制。
缺点: 
调节档位较少,输出电压幅度变化较大,制作小幅度多级调压,节能变压器制作难度高;
① 没有电压补偿功能;
② 调压时,瞬间断电,灯具会出现“闪断”现象;
③ 调压时,切换电流大;
④ 体积大。
4、 调零线的电磁系列
优点:
① 无谐波污染;
② 输出无畸变电压正弦波;
③ 切换电流较调相线的小;
④ 调压幅度与调相线相比,可制作小幅度多级调压;
⑤ 调压切换时有低压续流功能,可大幅度降低“闪断”的机率; 
⑥ 没有功率限制。
缺点: 
① 做电压补偿功能,工艺复杂,技术难度较大;
② 调压切换时,会向电网回馈瞬压;
③ 体积大。
以上节电器可分为电子类(晶闸管系列、MOS管的脉宽调制系列)和电磁类(调相线的电磁系列、调零线的电磁系列)两大类。由于存在电网污染等缺陷,电子类已属于淘汰产品。现在主要以调相线和调零线的电磁类为主流,但它们都有不同程度的技术缺陷。
我公司不懈地致力于节电器的新技术研发,先后向市场推出了加续流功能的NL—**调相线系列,低瞬压的NLTEC—6300调零线系列以及其升级型的NLTEC—6300C系列电磁类灯光节电器(I2C总线控制、LED数据显示)。在2005年初我公司在电磁类灯光节电器技术上再一次得到新的突破,推出新一代电磁灯光节电器NL6300E系列。
NL6300E系列采用日本先进的电磁组合节能技术,克服了电子类存在的电网污染;调相线型存在的电压变化幅度大、切换电流大、无电压补偿等技术缺陷;调零线型存在的切换瞬间回馈电压、无电压补偿等技术缺陷。其具有以下特点:
① 输出为无畸变的正弦波电压,无谐波污染;
② 灯具无“闪断”现象;
③ 没有回馈电网的瞬间峰值电压;
④ 多级调控,具有电压补偿线圈,普通型的为±2%的稳定输出,可制作精度高达±1%稳压输出(需定制);
⑤ 调控时切换电流小(调相线为节电器负荷的100%,调零线达到节电器负荷的35%,NL6300E系列最大为7%);
⑥ 由于低于7%的切换电流,进一步的提高了控制器件的机械可靠性和整机的稳定性;
⑦ 没有功率限制。
综上所述NL6300E系列节电器在电磁类灯光节电器行列才真正可称为“绿色环保节电器”。


自从1879年10月21日美国科学家爱迪生在实验室里研制成功第一只可供实用的白炽灯灯泡以来,人类社会从漫长的火光照明进入到了电气照明时代。此后更多的科学家们致力于电光源的研究,极大的丰富了电光源的种类。电光源可划分为热辐射光源和气体放电光源两大类,其中气体放电灯的发光原理是在电场作用下,载流子在气体(或蒸汽)中产生和运动,从而使电流通过气体(或蒸汽)进行气体放电,发出可见光达到照明的目的,这种发光源一般都具有负的伏安特性需要匹配具有正伏安特性的部件进行稳定工作,根据气体放电光源的特性我们可以通过控制电源的特性来调整灯具的工作状态,从而达到控制和节能的目的,基于此种机理灯光节电器就应运而生。接下来是我们根据多年的经验对灯光节电器的细化的分析,希望大家可以从中收益,以便为开发更好的节电器提供参考。
一、灯光节电器方案设计目的:
由于能源的日趋紧张,各种节电器涌现市场。目前在照明节电器中有自耦式变压器(调输出)的方案和晶闸管斩波型方案。但晶闸管斩波型在调压时将产生大量谐波污染,大多数厂家因此采用自耦式变压器(调输出)的方案。该方案也存在着技术缺陷,造成了节电器使用范围小、智能化程度降低、故障率较高等。为此,该套新的方案在于提高自耦式变压器灯光节电


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