Устройство для регулирования освещенности в помещениях

 

- -.:- :1:; г1 а "(I

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АвнТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советских

Сэциалистимесиих

Республик (11) 604202 (61) Дополнитель:.ое к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.08.74 (21)2049303/24-07 (51) М. Кл.

Н 05 В 37/02 с грисоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04,78, Бюллетень №1 (45) f1àòà опубликования описания 11.04.78

Гасударственный камнтвт

Саввтв Инииатрав СССР аа делам нзабрвтвннй

N аткрмтнй (53) УДК 821.3.032.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В„Полунин и Н. И, Тюшкевич

Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им..Г. М. Кржижановского" (71) Заявитель (54) УСТPOACTBO ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ OCBEIIIEHНОСТИ

В ПОМЕШЕНИЯХ

Изобретение касается автоматизации управления электрическим освещением производственных и административных зданий.

Известны устройства для регулирования освещенности, изменяющие световой поток и, следовательно, освещенность путем изменения напряжения на лампах в зависимости от изменения естественной освешенности 11), В этом устройстве регулирование напряжения на лампах осуществляется с помощью Ip фотодатчика, выполненного по схеме моста с фоторезистором и потенциометром, подающего сигнал управления на усилитель, управляющий электродвигателем, который в зависимости от изменения естественной ос- I5 вещенности приводит в движение скользящий контакт потенциометра, подключенного к лампам и, тем самым, изменяет напряжение на лампах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста с фоторез астором, резисторами и потенциометром, который подает управляющий сигнал на блок управления, 5 выполненный на двухбазовых диодах и предназначенный для фазового управления напряжением питания ламп, исполнительным органом является симистор. Искусственная освещенность плавно изменяется в широком диапазоне при изменении естественной освещенности (2)

Однако в темное время суток это устройство подает на лампы полное сетевое напряжение, величина которого очень часто превышает номинальное значение, особенно в ночное время. Перенапряжения в осветительных сетях приводит к значительному уменьшению срока службы ламп, перерасходу электрической энергии и увеличению затрат на обслуживание осветительных установок.

Иель изобретения — обеспечение плавного регулирования освещенности и ограничение напряжения на лампах в темное время суток до номинального при постоянном перенапряжении в электрических сетях, от которых питается осветительная установка, что позволит обеспечить номинальную освещенность рабочих мест при одновременной экономии электрической энергии на общее освещение, 3

604202 уменьшит расходы на осветительные приборы и их эксплуатацию, Это достигается тем, что устройство для регулирования освещенности в помещениях, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста на резисторах с фоторезистором и потенциометром и силовые симисторные блоки с блоками управления, включенные в соответствующие фазы осветительной на— грузки, снабжено дополнительным потенциометром и источником постоянного стабилизи- рованного напряжения, подключенным к крайним выводам дополйительного потенциомеч ра, . подвижный контакт которого подключен к одной из точек входной диагонали мо а. фотодатчика, второй точкой которого является подвижный контакт потенциометра моста, соединенный с одним из крайних выводов дополнительного потенциометра, причем выходная диагональ моста фотодатчика щ соединена с блоками управления силовыми симисторными блоками через ограничивающий диод и шунтирована дополнительно введенными цепочкой иэ последовательно н согласно включенных диодов и конденсатором блоке 25 задержки сигнала управления.

Источник постоянного стабилизированного напряжения может быть выполнен по схеме параметрического стабилизатора, к последовательно ограничивающему резистору кото- 30 рого подключена обмотка дополнительно введенного реле, замыкающий контакт которого включен параллельно конденсатору блока задержки сигнала управления.

На чертеже схематично изображено пред- >> лагаемое устройство, Первичная, обмотка трансформатора 1 источника постоянного стабилизированного напряжения 2, выполненного по схеме пара» метрического стабилизатора, включена на 40 фазовое напряжение первой фазы на входе устройства, С вторичной обмотки трансформатора 1 после выпрямления диодным мостом

3 н сглаживания пульсаций Г1-образным фильтром, состоящим из конденсаторов 4 . 45 и 5 и обмотки реле 6, стабилизации напряжения с помощью стабилитрона 7 и ограничивающего резистора 8, стабилизированное постоянное напряжение. подается на потенцио, метр 9. диод 10 включен последовательно со 50 стабилитроном 7 для термокомпенсации, К потенциометру 9 подключен фотодатчик 11, выполненный по схеме моста, плечи которого состоят из .фоторезистора 12, потенциометра

13, постоянных резисторов 14 и 15. В вы. ходную диагональ моста фотодатчика 11 последовательно включен ограничивающий диод

16. Выходная диагональ фотодатчика шунтируется двумя диодами 17 и 18, включеннымщ последовательно и согласно, и конденсатором у

19 блока задержки сигнала управления, подключенным к выходной диагонали через тумблер 20. Конденсатор 19 шунтируется размыкающим контактом 21 реле 6. К выходной диагонали фотодатчика 11 подключены параллельно входы блоков управления 22, 23, 24 симисторами всех трех фаз, питак Iе которых осуществляется от соответствующего фазного напряжения. Управляющие электроды симисторов силовых симисторных блоков 25, 26, 27 подключены к выходам своих блоков управления 22, 23, 24, а,симисторы включены последовательно с осветительной нагрузкой

28, 29, 30 своей фазы. В силовой симисторный блок кроме симистора входит защита от перенапряжений и коротких замыканий, а также помехозащищаюшие элементы.

При величине естественной освещенности больше критической величина сопротивления фотореэистора 12 такова, что на выходе

M0cT& появляется напряжение обратной полярности, диод 15 заперт и на выходе фотодатчика 11 напряжение равно нулю, Под критической понимают такую естественную освещенность в месте установки фотодатчика„ при которой в наихудший по условиям естественного освещения точке помещения, естественная освещенность равна нормируемой.

По мере уменьшения естественной освещенности величина сопротивления фоторезистора

12 возрастает и при достижении критической освещенности становится такой, что мост находится в состоянии баланса. Уставка. величины критической освещенности задается потенциометром 13, При уменьшении. естест венной освещенности от критической до нуля величина сопротивления фоторезистора 1 2 возрастает до темнового сопротивления, при этом разбаланс моста увеличивается и напряжение на вь. ходе фотодатчика 11 изменяется от нуля до некоторого максимального напряжения, которое задается потенциометром 9. Резисторы 14 и 15 и потен» циометр 13 выбраны такими, чтобы обеспечить большую чувствительность моста при освещенностях, близких к критическим ., по сравнению с чувствительностью моста при освешенностях, близких к нулю, Колебания напряжения на выходе фотодатчика 11, вызванные колебаниями естественной освещенности, сглаживаются конденсатором 19 большой емкости. Одновременно конденсатор 19 является звеном задержки сигнала управления, исключающим ложное срабатывание устройства при случайных затемнениях или засветках фоторезистора 12 фотодатчика 11.

При наладке регулятора тумблер 20 отключает конденсатор 19.

Блоки управления симисторами 22, 23, 24 преобразуют сигнал управления фотодате

604202 чика 11 в пачку импульсов, начало которых совпадает с моментом перехода переменного фазового напряжения каждой фазы через нуль, а ширина зависит от величины сигнала управления фотодатчика 11, При изменении сигнала управления от нуля до максимума ширина пачки импульсов (угол отпирания симисторов) изменяется от нуля до величины, о равной или меньшей 180, зависящей от уставки ограничения, задаваемой потенцио gg метром 9. Пачки импульсов от блоков управления 22, 23, 24 подаются на управляющие электроды симисторов соответствующей фазы в каждый полупериод переменного напряжения, При изменении угла отпирания симистаров 1S изменяются напряжение на выходе силовых

% симисторных блоков 25, 26, 27, ток, протекающий через осветительную нагрузку 28, 29, 30, и, следовательно, световой поток ламп и освещенность помещения. 20

Устройство работает следующим образом, . При уменьшении естественной освещенности в помещении ниже допустимой, после некоторой выдержки времени, на лампы плавно 25 подается напряжение. Для уменьшения време-ни работы ламп при небольших напряжениях, когда светоотдача мала, диоды 17 и 18 уменьшают крутизну вольчамперной характеристики фотодатчика 11 при освещенности, 3U близкой к нулю. По мере уменьшения естественной освещенности напряжение на лампах возрастает, увеличивается световой поток и возрастает составляющая искусственной освещенности. При уменьшении естественной освещенности ниже порога чувствительности фотоцатчика 1l процесс регулирования освещенности переходит в процесс ограничения напряжения на зажимах осветительной нагрузки; уставка ограничения предваритель- 40 но выбирается на основании данных по изменению напряжения на осветительной нагрузке в вечернее и ночное время. При увеличении естественной освещенности происходит об-. ратный процесс постепенного уменьшения напряжения на лампах.

При кратковременных отключениях устройств, например для замены ламп, для исключения возможности включения блоков

50 управления 22, 23, 24 на неполностью разряженный конденсатор 6floKQ19. задержки сигнала управления, что может привести к пробою симисторов из-эа броска пускового тока холодных ламп накаливания, используется токовое реле 6, размыкающий контакт 21 которого шунтируют конденсатор 19 с целью его разрядки при отключении устройства от сети.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования осве..щенности в помещениях, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста на резисторах, с фотореэистором и потенциометрам, и силовые симисторные бло .и с блоками управления, включенные в соответствующие фазы осветительной нагрузки, 4 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения плавного регулирования освещенности и ограничения напряжения на лампах, оно снабжено дополнительным потенциомеч ром и источником постоянного стабилизирующего напряжения, подключенным к крайним выводам дополнительного потенциометра, подвижный контакт которого подключен к одной из точек входной диагонали моста фотодатчика, второй точкой которого является подвижный контакт потенциометра моста, соединенный с одним иэ крайних выводов дополнительного потенциометра, причем вью ходная диагональ моста фотодатчика соединена с блоками управления силовыми симисторJ ными блоками через ограничивающий диод и шунтирована дополнительно введенными цепочкой из последовательно и согласно включенных диодов и конденсатором блока задержки, сигнала управления, 2. Устройство поп, 1, отли ча ю— щ е е с я тем, что источник постоянного стабилизированного напряжения выполнен по схеме параметрического стабилизатора, к последовательно ограничивающему резистору которого подключена обмотка дополнительно введенного реле, размыкающий контакт которого включен параллельно конденсатору блока задержки сигнала управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Л" 3609451, кл, 315-151, 1971.

2. Патент Швеции % 348315, кл. Н 01 Н 43/00, 1972, 604202

Ю

3.

Составитель Н, Нестеренко

Редактор Е, Токарева Техред Э Чужик Корректор; С, Гарасиняк, Заказ 2142/52 Тираж 992 Подписное

ДНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент," г.. Ужгород, ул. Проектная, 4