智能路燈控制器節(jié)電基本原理
系統(tǒng)節(jié)電原理是將供電系統(tǒng)的輸入電壓予以優(yōu)化,采用DVR(電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié))AC—AC直接變換技術(shù)調(diào)整剩余電壓,使饋送給燈光負載的電壓為最適宜值,達到既實現(xiàn)節(jié)電又保證照明要求雙重目的。它的主機是采用優(yōu)質(zhì)的電磁材料進行特殊設(shè)計的高效率單卷鐵磁繞組,實現(xiàn)用最小的主機容量控制比自身大10倍以上負載容量的目的,與常規(guī)變壓器比較,其體積和重量降低1/3—1/4。
根據(jù)電工基本原理P=V2/R,設(shè)燈光上施加的電壓為V,燈光的阻抗(為簡單比喻起見)設(shè)為阻性的電阻R,那么它在電壓V下所消耗的功率為P,若適當(dāng)降低電壓到V1值,則這時消耗的功率P1將隨電壓的平方關(guān)系下降。而P1小于原有電壓V時所消耗的功率P,其有功節(jié)電率可表示為:
ε%=(1-V12/V2)×100%
只要電壓下降的幅度小于額定電壓的10%,則對絕大部分電器設(shè)備均可無妨礙地使用。
這類節(jié)電主機的最大特點是不產(chǎn)生諧波,無諧波干擾,對各種燈光均適用,只是不同的燈光,其節(jié)電效果略有差異,但對延長燈具壽命和減少維護工作量上更具有重要意義。
這種利用電磁調(diào)壓的節(jié)電主機,附有智能控制電路,以保證用電設(shè)備在任何供電情況及設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)下的自動處理能力,如:延時起動、突然欠壓、、缺相和空載自動旁通、大電流分斷保護能力等,特別是針對路燈照明的特點,進行分時斷控制調(diào)壓,如前半夜人流車流多的需要,調(diào)壓幅度按設(shè)定的小幅度進行調(diào)整,以保證較高的亮度要求,后半夜人流車流量稀少,對光照度的要求不高,這時調(diào)壓的幅度可按需要進行較大范圍的調(diào)整,同時又能使燈具維持必要的亮度。于此同時,由于節(jié)電主機采取了對燈光負載的實時檢測,即當(dāng)檢測到負載達到額定負載的15%時,節(jié)電主機自動投入到節(jié)電運行狀態(tài);當(dāng)檢測到的燈光負載不到額定電流的15%時,節(jié)電主機自動退出節(jié)電狀態(tài),以確保節(jié)電主機本身不消耗或盡可能不消耗電能,特別是白天路燈未開啟時,節(jié)電主機處于旁通工作狀態(tài)(既使節(jié)電主機接在路燈控制開關(guān)前面的情況下),這樣既可以控制主機電磁調(diào)壓器的溫升(白天變壓器不工作,無溫升),延長主機使用壽命,又可節(jié)約電能。以此,保證設(shè)備高效率運行,達到更佳節(jié)電的目的。
系統(tǒng)的設(shè)計是采用特殊的電磁調(diào)節(jié)加上先進的控制與保護裝置,實現(xiàn)智能地優(yōu)化供電,使原有燈光電路的電壓與電流在啟動和完成預(yù)熱后,由電子控制方式在滿足照度的前提下自動降壓,調(diào)壓運行,除達到節(jié)電目的外,更有效地延長燈具的使用壽命。根據(jù)燈具的性能和電氣特性,我們知道,氣體放電燈的工作電壓:高壓汞燈的工作電壓允許偏差最大值為±15.7%;高壓鈉燈的工作電壓允許偏差最大值為±20%,如果將燈具兩端的電壓提升10%,燈具的壽命將減少一半,反之,如果將燈具兩端的電壓降低10%,則燈具的電氣壽命將有3-4倍的延長。所以,結(jié)合道路設(shè)計流明值(相對于標(biāo)準(zhǔn)值)具有絕對富余量的設(shè)計特點以及有超標(biāo)準(zhǔn)電壓(額定電壓單相220V)工作、以及燈具起動電壓的下限值的特點,采用用戶級調(diào)壓手段實現(xiàn)節(jié)電后,對燈具的使用壽命將大大延長,同時也減少燈具維護成本和人工維護工作量。
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