Спосіб підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад нагрівальних і освітлювальних, до електромережі та пристрій для його здійснення

1 Спосіб підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад нагрівальних і освітлювальних, до електромережі, який відрізняється тим, що підключення електричних приладів здійснюють через комутаційний пристрій по черзі з інтервалом переключень Т/п, Т - період одного циклу підключення по черзі усіх електричних приладів, п - КІЛЬКІСТЬ електричних приладів 2 Пристрій для здійснення способу підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад нагрівальних і освітлювальних, до електромережі, який відрізняється тим, що він містить блок живлення, задавальний пристрій, арифметично-логічний пристрій і блок силових ключів, виходи блока живлення підключені до входів задавального пристрою і арифметично-логічного пристрою, вихід задавального пристрою зв'язаний із входом арифметично-логічного пристрою, вихід арифметично-логічного пристрою підключений до входу блока силових ключів, при цьому блок живлення і блок силових ключів виконані з можливістю підключення до електромережі, а арифметичнологічний пристрій зв'язаний із блоком силових ключів з можливістю підключення по черзі кожного силового ключа на ВІДПОВІДНИЙ електричний прилад Винахід відноситься до області електрики, а саме, до способів і пристроїв для підключення путьом електронної комутації двох і більше електричних приладів з активним навантаженням до електромережі Відомий спосіб підключення електричних приладів з активним навантаженням до електромережі (див "Електротехніка", вид 2-е під редакцією І А Федорової, "Мінск", "Вища школа", 1977, стор 50 - 5 1 , мал 2 37) [1], в якому підключення паралельно встановлених електричних приладів здійснюють механічним підключенням безпосередньо до електромережі Недоліком відомого способу є значна витрата споживаної електричної енергії внаслідок того, що електричні прилади працюють у безперервному режимі доти, поки електричний ланцюг не перерветься Особливо це актуально у випадку паралельного підключення до електромережі двох і більше електричних приладів, коли споживання електричної енергії зростає пропорційно КІЛЬКОСТІ залучених приладів Відомий пристрій для здійснення способу підключення електричних приладів з активним навантаженням до електромережі (див [1]), в якому паралельно розміщені електричні прилади встановлені з можливістю з'єднання їхніх входу і виходу через провідники з електромережею Недоліком відомого пристрою є значна витрата споживаної електричної енергії внаслідок того, що така конструкція спричиняє до збільшення енерговитрат, зумовленого безперервною роботою всіх електроприладів одночасно В основу винаходу поставлена задача створення такого способу підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад, нагрівальних і освітлювальних, до електромережі та пристрою для його здійснення, у яких нова сукупність технологічних прийомів, а також нова сукупність елементів конструкції і їхній взаємозв'язок між собою дозволили б за рахунок забезпечення підключення по черзі електричних приладів до електромережі з заданим інтервалом переключень знизити витрати споживаної електричної енергії Де 00 со ю 53918 Поставлена задача вирішується тим, що в способі підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад, нагрівальних і освітлювальних, до електромережі, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, підключення електричних приладів здійснюють через комутаційний пристрій по черзі з інтервалом переключень Т / п, де Т - період одного циклу підключення по черзі усіх електричних приладів, п - КІЛЬКІСТЬ електричних приладів, а пристрій для здійснення зазначеного способу, ВІДПОВІДНО до винаходу, містить блок живлення, задавальний пристрій, арифметичне - логічний пристрій і блок силових ключів, виходи блока живлення підключені до входів задавального пристрою і арифметичне - логічного пристрою, вихід задавального пристрою зв'язаний із входом арифметично - логічного пристрою, вихід арифметично - логічного пристрою підключений до входу блока силових ключів, при цьому блок живлення і блок силових ключів виконані з можливістю підключення до електромережі, а арифметично - логічного пристрій зв'язаний с блоком силових ключів із можливістю підключення по черзі кожного силового ключа на ВІДПОВІДНИЙ електричний прилад У результаті того, що підключення електричних приладів здійснюють по черзі з інтервалом переключень Т / п, де Т - період одного циклу підключення по черзі усіх електричних приладів, п - КІЛЬКІСТЬ електричних приладів, який задається через запропонований комутаційний пристрій за допомогою серії однополярних імпульсів, формуючих арифметичне - логічним пристроєм і передаваємих на електричний прилад, у період часу роботи одного з електричних приладів ІНШІ відключені від електромережі й електричної енергії не споживають При цьому, при заданому інтервалі переключень створюється ефект одночасної роботи усіх споживачів (електричних приладів), тоді як насправді у включеному стані знаходиться тільки один із них і навантаження від електричний мережі знижується до рівня одного споживача Таким чином, у будь-який момент часу фіксується витрати електричної енергії не як на п електричних приладів, а як на один із них, причому збільшення КІЛЬКОСТІ п електричних приладів не призводить до пропорційного збільшення витрат споживаної електричної енергії, як у відомих засобах, а тільки впливає на зменшення інтервалу їхніх переключень (пропорційно КІЛЬКОСТІ п споживачів) Крім того, протягом одного циклу Т підключення по черзі електричних приладів на запропонований короткий проміжок часу (інтервал переключень) за рахунок теплової інерції не відбувається повного зниження температури нагрівання споживачів і, в остаточному підсумку, підтримується їх рівномірний нагрів при раціональному використанні електричної енергії Сутність запропонованих способу підключення електричних приладів з активним навантаженням, наприклад, нагрівальних і освітлювальних, до електромережі та пристрою для його здійснення пояснюється поданим кресленням, на якому показана принципова блок - схема пристрою Пристрій (Фіг) складається з блока живлення 1, задавального пристрою 2, арифметичне - логічного пристрою 3 і блока силових ключів 4, КІЛЬКІСТЬ яких СК1 - СКп відповідає КІЛЬКОСТІ електричних приладів 5 R1 - Rn, Виходи блока живлення 1 підключені до входів задавального пристрою 2 і арифметичне - логічного пристрою 3 ВІДПОВІДНО Вихід задавального пристрою 2 зв'язаний із входом арифметичне - логічного пристрою 3 Вихід арифметичне - логічного пристрою 3 підключений до входу блока силових ключів 4 Входи блока живлення 1 і блока силових ключів 4 за допомогою розмикача 6 підключені до джерела живлення електромережі Арифметичне - логічний пристрій З зв'язаний з блоком силових ключів 4 із можливістю підключення по черзі кожного силового ключа 4 на ВІДПОВІДНИЙ електричний прилад 5 В якості арифметичне - логічного пристрою З використовують мікропроцесор моделі Z86E04, у якості силових ключів 4 - транзистори, у якості розмикача 6 - електричний вимикач Запропонований спосіб здійснюється таким чином За допомогою розмикача 6 підключають до електромережі блоки живлення 1 і блок силових ключів 4 (у початковому положенні силові ключі розімкнуті) На блок живлення 1 подається перемінний електричний струм високої напруги, наприклад, 220В, що перетворюють в постійний електричний струм низької напруги 5 - 10В для роботи задавального пристрою 2 і арифметичне - логічного пристрою 3 Задавальний пристрій 2 у залежності від заданих періоду Т одного циклу підключення по черзі усіх електричних приладів 5 і КІЛЬКОСТІ п електричних приладів 5 визначає алгоритм роботи арифметичне - логічного пристрою 3 і формує імпульси, що надходять в арифметичне - логічний пристрій 3 Останній ВІДПОВІДНО ДО введеною в нього програмою видає управляючі імпульси струму на блок силових ключів 4 При цьому відбувається наступне при замиканні одного із силових ключів 4, наприклад, СК1, підключається до електромережі ВІДПОВІДНИЙ електричний прилад 5, наприклад R1 При цьому ІНШІ СИЛОВІ ключі 4, тобто СК2 - СКп, розімкнуті, а електричні прилади 5, тобто R2 - Rn знеструмлені Через інтервал часу переключень Т / п, де Т - період одного циклу підключення по черзі усіх електричних приладів, п - КІЛЬКІСТЬ електричних приладів арифметичне - логічний пристрій 3 дає команду на розмикання замкнутого силового ключа 4, тобто СК1, і, ВІДПОВІДНО, відключення від електромережі ВІДПОВІДНОГО електричного приладу 5, тобто R1 і на замикання слідуючого силового ключа 4, наприклад, СК2 і підключення слідуючого електричного приладу 5, наприклад, R2, до електромережі і т д (черговість підключення електричних приладів не має значення) Після завершення одного циклу Т переключень наступний цикл підключення по черзі виконують аналогічно Таким чином, протягом одного циклу підключення Т при включеному на заданий проміжок часу одному електричному приладі ІНШІ електричні прилади знеструмлені і витрата споживаної електричної енергії фіксується як на одного споживача Нижче наведені приклади здійснення заявля 53918 емого способу Приклад 1 У якості електричних приладів беруть чотири електронагрівальних радіатори моделі ЕР МПС 1,0/ 220 Споживана потужність одного радіатора 1кВт Період Т одного циклу переключення по черзі усіх електронагрівальних радіаторів - 100Гц/с При заданих параметрах інтервал переключень складає 25 імпульсів за 1с Витрата споживаної електричної енергії складає 1кВт/ч, що в 4 рази менше, ніж у випадку рівнобіжного підключення до електричної мережі чотирьох електронагрівальних радіаторів (4кВт/ч) Приклад 2 У якості електричних приладів беруть електричні лампи накалювання в КІЛЬКОСТІ 10ШТ Споживана потужність однієї лампи - 100В Період Т од ного циклу переключення по черзі усіх електричних приладів - 1000Гц/с При заданих параметрах інтервал переключень складає 100 імпульсів за 1с на кожну лампу Витрата споживаної електричної енергії складає 100Вт/ч, що в 10 разів менше, ніж у випадку рівнобіжного підключення до електричної мережі 10 електричних ламп накалювання Як слідує з наведених прикладів, при підключенні електричних приладів з активним навантаженням запропонованим способом із використанням пристрою для його здійснення дозволяють значно зменшити витрати споживаної в одиницю часу електричної енергії в порівнянні з відомим способом і фактично споживана електрична енергія фіксується як на одного споживача 1 Фіг. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24