Устройство для регулирования освещенности в помещениях

-":",1(НОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ Союз Советских Сэциалистицеских Республик(43) Опубликовано 25.04.78, Бюллетень 1 (45) Дата опубликования описания 11,04,78 Гасударственный кдмнтет Сдеатв Инииатраа СССР дд делам нздбретвннй и дткрмтнй(У 2) Авторы изобретения А, ВПолунин и Н. И, Тюшкевич Белорусский филиал Государственного научно-исследовательскогоэнергетического института им, .Г, М. Кржижановского"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ В ПОМЕЩЕНИЯХ Изобретение касается автоматизации управления электрическим освещением производственных и административных зданий,Известны устройства для регулированияосвещенности, изменяющие световой поток 5и, следовательно, освещенность путем изменения напряжения на лампах в зависимостиот изменения естественной освещенности 111,В этом устройстве регулирование напряжения на лампах осуществляется с помощью Офотодатчика, выполненного по схеме мостас фоторезистором и потенциометром, подающего сигнал управления на усилитель,управляющий электродвигателем, который взависимости от изменения естественной освешенности приводит в движение скользящий контакт потенциометра, подключенногок лампам и, тем самым, изменяет напряжение на лампах,Наиболее близким техническим решением 0к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста с фоторез астором, резисторами и потенциометром, который подаетуправляющий 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 ЯОднако 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,уменьшит расходы на осветительные приборыи их эксплуатацию,Это достигается тем, что устройство длярегулирования освещенности в помещениях,содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста на резисторах с фоторезистором ипотенциометром и силовые симисторные блокис блоками управления, включенные всоответствующие фазы осветительной на -грузки, снабжено дополнительным потенциометром и источником постоянного стабилизи-рованного напряжения, подключенным ккрайним выводам дополйительного потенциомечра, подвижный контакт которого подключенк одной из точек входной диагонали моСа. 1 Зфотодатчика, второй точкой которого является подвижный контакт потенциометрамоста, соединенный с одним из крайних выводов дополнительного потенциометра, причем выходная диагональ моста фотодатчика 20соединена с блоками управления силовымисимисторными блоками через ограничивающийдиод и шунтирована дополнительно введенными цепочкой из последовательно н согласно включенных диодов и конденсатором блоке 25задержки сигнала управления,Источник постоянного стабилизированногонапряжения может быть выполнен, по схемепараметрического стабилизатора, к последовательно ограничивающему резистору которого подключена обмотка дополнительновведенного реле, замыкающий контакт которого включен параллельно конденсаторублока задержки сигнала управления,На чертеже схематично изображено пред- З 5лагаемое устройство,Первичная, обмотка трансформатора 1источникапостоянного стабилизированногонапряжения 2, выполненного по схеме параметрического стабилизатора, включена на 40фазовое напряжение первой фазы на входеустройства, С вторичной обмотки трансформатора 1 после выпрямления диодным мостом3 н сглаживания пульсаций Г 1-образнымфильтром, состоящим из конденсаторов 4 . 45и 5 и обмотки реле 6, стабилизации напряжения с помощью стабилитрона 7 и ограничивающего резистора 8, стабилизированноепостоянное напряжение. подается на потенцио,метр 9. диод 10 включен последовательно со 50стабилитроном 7 для термокомпенсации, Кпотенциометру 9 подключен фотодатчик 11,выполненный по схеме моста, плечи которогосостоят из .фоторезистора 12, потенциометра13, постоянных резисторов 14 и 15, В вы ффходную диагональ моста фотодатчика 11последовательно включен ограничивающий диод16, Выходная диагональ фотодатчика шунтируется двумя диодами 17 и 18, включеннымщ. последовательно и согласно, и конденсатором а 19 блока задержки сигнала управления, подключенным к выходной диагонали через тумблер 20, Конденсатор 19 шунтируется размыкаюшим контактом 2 1 реле 6, К выходнойдиагонали фотодатчика 11 подключены параллельно входы блоков управления Ь 2, 23, 24симисторами всех трех фаз, питак е которыхосуществляется от соответствующего фазногонапряжения. Управляющие электроды симисторовсиловых симисторных блоков 25, 26, 27подключены к выходам своих блоков управления 22, 23, 24, а,сймисторы включеныпоследовательно с осветительной нагрузкой28, 29, 30 своей фазы, В силовой симисторный блок кроме симистора входит защита от перенапряжений и коротких замыканий, а также помехозащищаюшие элементы,При величине естественной освещенностибольше критической величина сопротивленияфотореэистора 12 такову, что на выходемоста появляется напряжение обратной полярности, диод 15 заперт и на выходе фотодатчика 11 напряжение равно нулю, Подкритической понимают такую естественнуюосвещенность в месте установки фотодатчикапри которой в наихудший по условиям естественного освещения точке помещения, естественная освещенность равна нормируемой.По мере уменьшения естественной освещенности величина сопротивления фоторезистора12 возрастает и при достижении критическойосвещенности становится такой, что мостнаходится в состоянии баланса, Уставка.величины критической освещенности задаетсяпотенциометром 13, При уменьшении естест.венной освещенности от критической до нулявеличина сопротивления фоторезистора 1 2возрастает до темнового сопротивления;при этом разбаланс моста увеличивается инапряжение на выходе,фотодатчика 11 изменяется от нуля до некоторого максимального напряжения, которое задается потенциометром 9. Резисторы 14 и 15 и потенциометр 13 выбраны такими, чтобы обеспечить большую чувствительность моста приосвещенностях, близких к критическим, посравнению с чувствительностью моста приосвешенностях, близких к нулю, Колебаниянапряжения на выходе фотодатчика 11, вызванные колебаниями естественной освещенности, сглаживаются конденсатором 19 большой емкости, Одновременно конденсатор 19является звеном задержки сигнала управления, исключающим ложное срабатываниеустройства при случайных затемнениях илизасветках фоторезистора 12 фотодатчика 11,При наладке регулятора тумблер 20 отключаетконденсатор 19,Блоки управления симисторамв 22, 23,24 преобразуют сигнал управления фотодат- фчика 11 в пачку импульсов, начало которыхсовпадает с моментом перехода переменногофазового напряжения каждой фазы через нуль,а ширина зависит от величины сигнала управления фотодатчика 11, При изменении сигнала управления от нуля домаксимумаширина пачки импульсов (угол отпирания симисторов) изменяется от нуля до величины,оравной или меньшей 180, зависящей отуставки ограничения, задаваемой потенцио . 0метром 9, Пачки импульсов от блоков управления 22, 23, 24 подаются на управляющиеэлектроды симисторов соответствующей фазыв карый полупериоп переменного напряжения,При изменении угла отпирания симистаров 15изменяются напряжение на выходе силовыхсимисторных блоков 25, 26, 27, ток, протекающий через осветительную нагрузку 28,29, 30, и, следовательно, световой потокламп и освещенность помещения, 20Устройство работает следующим образом,При уменьшении естественной освещенности в помещении ниже допустимой, после некоторой выдержки времени, на лампы плавно 25подается напряжение, Для уменьшения време-.ни работы ламп при небольших напряжениях,когда светоотдача мала, диоды 17 и 18уменьщают крутизну вольч -амперной характеристики фотодатчика 11 при освещенности, ЗОблизкой к нулю, По мере уменьшения естественной освещенности напряжение на лампахвозрастает, увеличивается световой потоки возрастает составляющая искусственнойосвещенности, При уменьщении естественной З 5освещенности ниже порога чувствительностифотоцатчика 11 процесс регулирования освещенности переходит в процесс ограничениянапряжения на зажимах осветительной нагрузки; уставка ограничения предварительно выбирается на основании данных по изменению напряжения на осветительной нагрузкев вечернее и ночное время. При увеличенииестественной освещенности происходит обратный процесс постепенного уменьшениянапряжения на лампах,При кратковременных отключениях устройств, например для замены ламп, дляисключения возможности включения блоков50управления 22, 23, 24 на неполностьюразряженный конденсатор блока 19. задержкисигнала управления, что может привести к пробою симисторов из-за броска пускового тока холодных ламп накаливания, используется токовое реле 6, размыкающий контакт 21 которого щунтируют конденсатор 19 с целью его разрядки при отключении устройства от сети,формула изобретения1, Устройство для регулирования осве.щенности в помещениях, содержащее фотодатчик, выполненный по схеме моста нарезисторах, с фоторезистором и потенциометрам, и силовые симисторные бло.и сблоками управления, включенные в соответствующие фазы осветительной нагрузки,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью обеспечения плавного регулированияосвещенности и ограничения напряжения на лампах, оно снабжено дополнительным потенциомечром и источником постоянного стабилизирующего напряжения, подключенным к крайнимвыводам дополнительного потенциометра,подвижный контакт которого подключен кодной из точек входной диагонали мостафотодатчика, второй точкой которого является подвижный контакт потенциометра моста,соединенный с одним из крайних выводовдополнительного потенциометра, причем вььходная диагональ моста фотодатчика соединена с блоками управления силовыми симистор 3ными блоками через ограничивающий диоди щунтирована дополнительно введенными цепочкой из последовательно и согласно включенных диодов и конпенсатором блока задержки,сигнала управления,2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что источник постоянногостабилизированного напряжения выполнен посхеме параметрического стабилизатора, кпоследовательно ограничивающему резистору которого подключена обмотка дополнительно введенного реле, размыкающий контакткоторого включен параллельно конденсаторублока задержки сигнала управления,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Патент США % 3609451,кл, 315-151, 1971,2, Патент Швеции % 348315,кд, Н 01 Н 43/00, 1972,3Составитель Н, НестеренкоТокарем Техред Э; Чужик Корректор; С, Гараскин ал ППП "Патент," г, Ужгород, ул, Проект Редактор Е., Заказ 2142/52 ЦНИИПИ Гос Тираж 992рственного компо делам изоб13035, Мос Подписноетета Совета Министров СССетений и открытийва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д,