論照明節(jié)電器的工作原理及其性能

摘要:對(duì)照明節(jié)電器的原理及種類進(jìn)行簡(jiǎn)單分析， 得出智能照明節(jié)電器是最適合于商業(yè)應(yīng)用的節(jié)電器。

關(guān)鍵詞:節(jié)電器;節(jié)能;照明;工作原理

中圖分類號(hào):TM

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)13-0351-01

1 可控硅斬波照明節(jié)電器(又稱相控節(jié)電技術(shù))

可控硅斬波照明節(jié)電器是通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角，將輸入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低了輸出電壓的平均值，達(dá)到節(jié)電的目的。這類節(jié)電控制設(shè)備對(duì)照明系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)速度快，精度高，可分時(shí)段實(shí)時(shí)調(diào)整，具有穩(wěn)壓作用，同時(shí)由于主要是電子元件，故體積小、重量輕、成本低，但這類產(chǎn)品存在著諸多致命的缺陷。

(1)產(chǎn)生大量的諧波，污染電網(wǎng)。目前在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，已明文規(guī)定了電氣設(shè)備對(duì)諧波含量的限制，在我國(guó)一些大城市，如北京、上海、廣州等都限制諧波含量超標(biāo)的設(shè)備接入電網(wǎng)使用。故此類設(shè)備是不應(yīng)進(jìn)入照明電路中的。

(2)縮短電力電容的使用壽命，嚴(yán)重情況下，會(huì)使電容器漲鼓、擊穿或爆炸。

(3)增大變壓器的銅損和鐵損，變壓器的實(shí)際使用率低，浪費(fèi)電能。

(4)增加電氣設(shè)備的附加損耗，減少出力，浪費(fèi)電能，嚴(yán)重時(shí)使電氣設(shè)備過(guò)熱，燒損。

(5)諧波嚴(yán)重時(shí)，具有電磁干擾，使有線和無(wú)線信號(hào)無(wú)法接收和傳輸，影響廣播、電腦、電視、通信等設(shè)備的正常使用，損害人體的正常生理機(jī)能。

2 自耦降壓式節(jié)電器

自耦降壓式節(jié)電器的原理是通過(guò)一個(gè)自耦變壓器機(jī)芯，根據(jù)輸入電壓的高低，用接觸器或可控硅連接不同的變壓器抽頭，將電網(wǎng)電壓降低5、10、15、20V或作5、10、15、20、25、30、35V等幾擋，從而達(dá)到節(jié)電的目的。

2.1 使用多擋降壓的降壓變壓器，無(wú)法起到對(duì)光源保護(hù)的作用

由于其核心部件是一臺(tái)多抽頭的自耦變壓器，變比是固定的，一般的副邊有三到五個(gè)降壓抽頭，每一抽頭互差5V，即一旦進(jìn)入某擋，降低的電壓就固定，電網(wǎng)電壓在上下5V內(nèi)波動(dòng)時(shí)，控制電路不會(huì)動(dòng)作，即節(jié)電器的輸出電壓也有上下5V的波動(dòng)，這樣照明燈具的工作電壓照樣仍處在不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，無(wú)法起到對(duì)光源保護(hù)的作用。而電網(wǎng)電壓低時(shí)可能還會(huì)出現(xiàn)欠壓現(xiàn)象，造成燈具無(wú)法正常啟動(dòng)點(diǎn)亮，反而會(huì)降低燈具的壽命，這是這類裝置存在的最大安全缺陷。

2.2 換擋調(diào)節(jié)時(shí)，可產(chǎn)生跳變電壓和瞬變沖擊電流

跳變電壓使燈光存在明顯的時(shí)暗時(shí)明的閃亮現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常照明;瞬變沖擊電流縮短燈具壽命。

3 智能節(jié)電器

智能節(jié)電裝置的工作原理，采用微電腦控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集輸入、輸出電壓的信號(hào)與最佳的照明電壓比較，通過(guò)運(yùn)算進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而能保證燈具長(zhǎng)期保持最佳的照明工作電壓，能有效地保護(hù)燈具和實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)電效果。智能節(jié)電器的優(yōu)點(diǎn):

3.1 優(yōu)化電力質(zhì)量，節(jié)約照明用電

(1)穩(wěn)定最佳工作電壓:根據(jù)電網(wǎng)電壓偏高和經(jīng)常波動(dòng)的現(xiàn)象，慢斜坡智能節(jié)電器可實(shí)時(shí)在線調(diào)控輸出最佳的照明工作電壓，并能將其穩(wěn)定在±2%以內(nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達(dá)到節(jié)電10%～45%的效果。

(2)多時(shí)段節(jié)電運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能:根據(jù)實(shí)際用電場(chǎng)所需求，通過(guò)程序進(jìn)行多時(shí)段節(jié)能電壓設(shè)置，從而可滿足不同場(chǎng)所不同光源、不同時(shí)間的需求，實(shí)現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。

3.2 有效保護(hù)電光源，延長(zhǎng)燈具的使用壽命

(1)軟啟動(dòng)和慢斜坡控制:慢斜坡處理智能節(jié)電裝置能夠?qū)崿F(xiàn)燈具的軟啟動(dòng)和慢斜坡控制過(guò)程。燈具在啟動(dòng)時(shí)，采用軟啟動(dòng)預(yù)熱，可大量減少啟動(dòng)電流的沖擊，有效提高燈具的壽命。

(2)慢斜坡處理:在調(diào)壓和穩(wěn)壓過(guò)程中，慢斜坡智能節(jié)電裝置采用慢斜坡調(diào)控方式，使電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)緩慢過(guò)渡，保證光源不受電壓、電流波動(dòng)的沖擊，從而減少電光的損壞，延長(zhǎng)使用壽命。

4 實(shí)時(shí)穩(wěn)壓、控壓，每相可獨(dú)立調(diào)節(jié)

(1)實(shí)時(shí)穩(wěn)壓、控壓:在電壓波動(dòng)大的地方，一分鐘內(nèi)的電壓波動(dòng)達(dá)到±15%左右，智能節(jié)電裝置有效地實(shí)時(shí)輸出高穩(wěn)定的最佳照明電壓，能夠延長(zhǎng)電光源壽命2～4倍以上，減少照明運(yùn)行、維護(hù)成本30%～50%以上。

(2)每相可獨(dú)立調(diào)節(jié)，平衡輸出三相電壓，各相可帶不同類型光源負(fù)載，可承受三相100%的不平衡負(fù)載。智能節(jié)電器是以電磁感應(yīng)方式將供電系統(tǒng)的輸入電壓予以優(yōu)化，采用AC-AC直接變換技術(shù)調(diào)整電壓，輸給燈光負(fù)載的電壓為最適宜值，達(dá)到既節(jié)電又保證照明標(biāo)準(zhǔn)要求的雙重目的，是真正理想的商場(chǎng)照明節(jié)電器。

5 結(jié)語(yǔ)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:僅1990年我國(guó)各類照明用電合計(jì)為:581.6億度，占全年發(fā)電量6200億度的9.38%;1995年全年發(fā)電量為10000億度電，照明用電近1000億度，而這其中商業(yè)用電占80%以上。從這兩組數(shù)據(jù)可以看出商業(yè)節(jié)能的必要性和重要性，而且目前我國(guó)，商業(yè)用電逐步增加，大中型商場(chǎng)如雨后春筍，商業(yè)用電量越來(lái)越大，商業(yè)節(jié)能勢(shì)在必行。

在商業(yè)節(jié)能問(wèn)題上，各個(gè)用戶應(yīng)避免盲目，避免亂投醫(yī)用藥，要針對(duì)自己企業(yè)的特點(diǎn)的實(shí)際情況，有針對(duì)性的選擇合理的方法、有效地設(shè)備，做到即安全可靠又節(jié)能環(huán)保。

參考文獻(xiàn)

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