本發(fā)明屬于節(jié)電控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力智能優(yōu)化分配器。

背景技術(shù)：

頻率是描述周期現(xiàn)象的一個參數(shù)，它表示完整的循環(huán)次數(shù)與所需時間之比。在國際單位制中，頻率的單位是赫茲，符號是Hz，它表示周期函數(shù)在1s時間內(nèi)完成的循環(huán)次數(shù)。目前世界各國電力系統(tǒng)都采用正弦交流電流，所用頻率主要有50Hz和60Hz，中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定單相和三相交流電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz。

在實際應(yīng)用中，例如廠房車間內(nèi)，安裝有照明燈具、電機、車床、水泵等電器設(shè)備，不同的電器設(shè)備實際所需的電流頻率是各不相同的，但由于我國標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的頻率是50Hz，因此在工作過程中實際所需頻率低于50Hz的電器設(shè)備將會消耗掉多余的功率，造成電能的浪費。

比如水泵裝置，為了保證生產(chǎn)的可靠性，在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量，當(dāng)水泵電機不能在滿負(fù)荷下運行時，除達(dá)到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成了電能的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種電力智能優(yōu)化分配器，該分配器通過采用整流裝置和模擬電波器，從而將所輸入的固定頻率交流電壓模擬變換為所需頻率的交流電壓并分別輸出至對應(yīng)連接有不同用電設(shè)備的各個電力分配端上。

本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種電力智能優(yōu)化分配器，其特征在于所述分配器包括依次連接的整流裝置、模擬電波器以及若干電力分配端，其中，所述整流裝置連接外部電網(wǎng)，用于將自電網(wǎng)所輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓；所述模擬電波器用于將所述直流電壓模擬變換為具有不同頻率的交流電壓；各所述電力分配端分別連接不同的外部用電設(shè)備，用于向所述外部用電設(shè)備輸出所需頻率的交流電壓。

所述模擬電波器包括IGBT模塊、PWM模塊以及EMF模塊，所述PWM模塊以及所述EMF模塊分別與所述IGBT模塊連接。

所述模擬電波器還包括一控制主機，所述控制主機分別連接所述IGBT模塊、所述PWM模塊以及所述EMF模塊。

各所述電力分配端連接的所述外部用電設(shè)備可以是照明裝置、電熱裝置、電動機、電感性負(fù)荷、電容性負(fù)荷、整流元件。

所述整流裝置和所述模擬電波器封裝于一箱體中，所述電力分配端分布于所述箱體表面。

本發(fā)明的優(yōu)點是，（1）電力智能優(yōu)化分配器結(jié)構(gòu)簡單，可滿足不同用電設(shè)備的電壓頻率要求；（2）通過整流裝置將電網(wǎng)穩(wěn)定輸入的380-410V/AC轉(zhuǎn)換為直流電，從而提高輸入電壓電流的穩(wěn)定性，因為直流電力的穩(wěn)定性控制手段比交流電力的穩(wěn)定性控制手段更為簡便；（3）通過PWM模塊和IGBT模塊的優(yōu)化配合實現(xiàn)對直流電壓的高頻電流切換形成脈沖電壓，并通過EMF模塊以EMF感應(yīng)電動勢獲得反向電流，疊加作用在脈沖電壓上，以輸出頻率得到模擬變換的交流電壓；（4）模擬出380V/AC的三相交流電流電壓的不同頻率并通過若干電力分配端分配于現(xiàn)場的不同電器設(shè)備中，從而得到電力優(yōu)化，節(jié)能效果在10%-30%之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中電力智能優(yōu)化分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中模擬電波器的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明中利用IGBT模塊和PWM模塊所形成的主脈沖電壓示意圖；

圖4為本發(fā)明中利用EMF模塊所形成的反向脈沖電壓示意圖；

圖5為本發(fā)明中模擬電波器模擬而成的具有不同頻率的交流電壓示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-5，圖中標(biāo)記1-15分別為：變電站1、整流裝置2、模擬電波器3、電力分配端4、電力優(yōu)化分配器5、照明裝置6、電熱裝置7、電動機8、電感性負(fù)荷9、電容性負(fù)荷10、整流元件11、PWM模塊12、IGBT模塊13、EMF模塊14、控制主機15。

實施例：如圖1、2所示，本實施例具體涉及一種電力智能優(yōu)化分配器，包括依次連接的整流裝置2、模擬電波器3以及若干電力分配端4，各裝置均封裝于一箱體中，其中：整流裝置2作為電力智能優(yōu)化分配器5的輸入端同外部電網(wǎng)連接，用于將自電網(wǎng)輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；模擬電波器3用于將從整流裝置2輸入進來的直流電進行頻率的模擬變換并再次以交流電輸出至各電力分配端4上。

如圖2所示，本實施例中的模擬電波器3由PWM模塊12、IGBT模塊13、EMF模塊14以及控制主機15組成，在這之中，控制主機15用于設(shè)置各電力分配端4輸出交流電所需模擬的頻率值，PWM模塊12用于根據(jù)控制主機15上的設(shè)置信息（即輸出交流電所需模擬的頻率值）發(fā)出相對應(yīng)的PWM控制信號，IGBT模塊13根據(jù)該PWM控制信號對從整流裝置2中所輸入的直流電進行高頻電流切換，獲得脈沖電壓；EMF用于通過以感應(yīng)電動勢EMF產(chǎn)生相對應(yīng)的反向脈沖電壓。

如圖1所示，本實施例中的各電力分配端4可向外輸出不同頻率的電壓，具體可以同照明裝置6、電熱裝置7、電動機8、電感性負(fù)荷9、電容性負(fù)荷10、整流元件11等進行連接并供電。

如圖1-5所示，本實施例中的電力智能優(yōu)化分配器5的工作方法具體包括以下步驟：

（1）如圖1所示，將電力智能優(yōu)化分配器5安裝在建筑廠房中，并接入外部電網(wǎng)。

（2）如圖1所示，外部電網(wǎng)高壓電經(jīng)變電站1后，轉(zhuǎn)換為工業(yè)用電，即標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz的380V/AC,但在實際過程中，電壓存在一定的浮動區(qū)間，因此實際向建筑廠房內(nèi)的電力智能優(yōu)化分配器5所輸入的電壓為380-410V/AC。

（3）如圖1所示，自電網(wǎng)輸入電力智能優(yōu)化分配器5中的380-410V/AC，首先在整流裝置2的整流下轉(zhuǎn)換為540-600V/DC，通過將其轉(zhuǎn)換為直流從而提高輸入電壓電流的穩(wěn)定性。

（4）如圖1、2所示，待轉(zhuǎn)換為540-600V/DC后，直流電壓進入模擬電波器3中，首先通過控制主機15設(shè)置各電力分配端4輸出交流電所需模擬的頻率值，PWM模塊12根據(jù)輸出交流電所需模擬的頻率值發(fā)出相對應(yīng)的PWM控制信號，IGBT模塊13根據(jù)該PWM控制信號將所輸入的540-600V/DC進行高頻電流切換，以形成如圖3所示的主脈沖電壓；之后，EMF模塊14根據(jù)輸出交流電所需模擬的頻率值以及所形成的主脈沖電壓，以感應(yīng)電動勢EMF產(chǎn)生相對應(yīng)的反向電流，以獲得如圖4所示的反向脈沖電壓；將如圖4所示的反向脈沖電壓疊加作用于如圖3所示的主脈沖電壓上；在切換返回勢時，就是通過將輸入的交流電整流成直流電，以IGBT模塊13中的IGBT高頻開關(guān)控制電流同時切換出主脈沖電壓（PWM）,以反相電勢（EMF）確保電壓的穩(wěn)定，經(jīng)預(yù)設(shè)程序的微單片把直流電的方波調(diào)頻模擬成線性的交流電壓380V/AC，頻率模擬值可以是30Hz、40Hz、70 Hz等，即可以大于標(biāo)準(zhǔn)頻率，也可以小于標(biāo)準(zhǔn)頻率，視乎末端電器組所需AC V電壓和I電流的范圍。

（5）如圖1、2、5所示，待模擬電波器3所輸出的380V/AC交流電達(dá)到所需模擬的頻率值之后，分別對應(yīng)向各個電力分配端4輸出，各電力分配端4所輸出的交流電壓頻率各不相同，從而滿足不同的電力應(yīng)用；如圖1所示，本實施例中的電力分配系統(tǒng)5上共具有六個電力分配端4，各電力分配端4所輸出的頻率分別適合圖中所示的電力應(yīng)用場景，即，照明裝置6、電熱裝置7、電動機8、電感性負(fù)荷9、電容性負(fù)荷10、整流元件11。

需要說明的是，本實施例中自電網(wǎng)所輸入的除前述380V/AC、50Hz的工業(yè)用電之外，也可以是220V/AC、50Hz的居民用電，或者是其它國家的電網(wǎng)電力標(biāo)準(zhǔn)，例如美國的單相電壓120V/AC、頻率60Hz。

本實施例的有益效果在于，通過模擬出不同頻率的380V三相交流電壓及電流，并使其通過各電力分配端輸出到建筑廠房內(nèi)的不同用電設(shè)備上，從而得到電能的優(yōu)化，可節(jié)省電力消耗10%-30%之間。