專利名稱：用電自動定量器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用電自動定量器。
目前市場上雖出現(xiàn)過一些“電力限量器”，但由于它沒有擺脫舊的電工技術的約束，如測量用電電流采用互感器，控制主回路采用交流接觸器，控制電源采用變壓器降壓供電等；又由于它的輸入阻抗太低，延時環(huán)節(jié)的電路比較復雜，使用的元件較多，所以這類電力限量器體積笨重(與單相電度表的形狀大小體重相當)；且因主回路控制負載電流通斷觸頭容易被電弧燒壞，維修頻繁，故用戶不樂意接受，難于推廣。
本實用新型的目的在于提供一種體積小(140×50×40毫米)、重量輕(200克左右)、制作簡單、性能可靠的用電自動定量器。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的(1)檢測電流采用小巧的電流線圈驅動高靈敏度的干簧管，發(fā)出超量用電的信號；(2)主回路采用先進的雙向可控硅元件；(3)控制電源采用電容器限流，提供控制電源；(4)延時環(huán)節(jié)采用性能優(yōu)良的VMOS場效應管，自動重合閘時間具有反時限性。


圖一是電路圖。
圖二是干簧管結構示意圖。
圖三是裝配示意圖。
以下結合附圖描述本實用新型的工作原理和實施例。圖一表明主回路 它是用戶負載電流通過的回路，由雙向可控硅BCR、電流線圈L和干簧管JA組成。BCR的通導狀態(tài)，控制了主回路的通與斷，實現(xiàn)對主回路中負載是供電或停電的功能。
顯示回路它的功能是顯示“用電自動定量器”的工作狀態(tài)。DF1是紅色發(fā)光二極管，指示定量器處于暫時停供電狀態(tài)，請用戶趕快降低負荷。DF2是綠色發(fā)光管，指示正常供電狀態(tài)。R3、R4為發(fā)光二極管的保護電阻，D3、D4為反向保護管。
正常供電時，微型繼電器JR轉換接點的常開觸頭斷開，其常閉觸頭接通雙向可控硅BCR的自觸發(fā)電路，向負載供電，DF2發(fā)光。此時DF1因無電流通過，不發(fā)光。
超量用電時，VMOS場效應管Vs導通，JR吸合，其接點轉換，截斷BCR的自觸發(fā)電路，暫停向負載供電，DF2熄滅。此時DF1因電流通過發(fā)光，告示用戶用電超量，必須馬上減低用電量，否則將予以停電。
控制回路由Vs、JA、JR及R2、R3、C1、D1、D2、DW組成。
干簧管JA處于電流線圈L的磁場中，用電量在容許范圍內，電流線圈L產生的“安匝值”，未達到JA的吸合伐值，接點不吸合，Vs處于零偏壓狀態(tài)，IDS＝0，微型繼電器JR不吸合，它的常開接點把BCR的控制極G接向T2極，形成自觸發(fā)使BCR導通，對負載供電。
當用電量超過允許范圍時，干簧管JA吸合，此時控制電源由R2向C3充電。充電的速度由R2C3的乘積和JA接點斷續(xù)閉合的時間比來定。C3的電壓逐漸升高，當升到一定電壓值時，IDS就增大到20毫安，JR就吸合，接點轉換，截斷BCR的自觸發(fā)電路，BCR由通狀態(tài)轉變?yōu)閿酄顟B(tài)，暫停對負載供電。
暫停供電后，電流線圈L中的電流變?yōu)椤?”，JA不吸合，這時C3由充電轉為放電。因C3具有泄漏電阻，所以自身放電，電壓漸漸降低。當電壓降到某一值時，Vs管的電流IDS也降低到某一值，直到這個電流IDS＝9毫安(即JR的釋放電流)時，JR由吸合狀態(tài)又轉換成釋放狀態(tài)，于是BCR自觸發(fā)電路又接通，完成第一次重合閘。
如果此時用電量仍未減少到允許范圍內，那么JA接點又重新閉合，第二次給C3充電。由于此時C3上有殘余電壓，所以很快(約0.5秒)就使C3上的電壓達到JR的吸合伐值，復又停止供電。如此每過10～15秒鐘循環(huán)檢測一次，直到用電量降到允許值內才對負載正常供電。
延時環(huán)節(jié) 用電超過定量后，發(fā)出的信號是50Hz調制的斬斷波，輸出信號的平均值與用電超定量倍數(shù)有關，所以本實用新型具有反時限特性——與熔斷保險絲相類似的特征，去掉重合閘的功能，可代替普通熔斷保險絲，即成為快速電子保險器，省去換熔斷絲的麻煩，從而節(jié)約了大量的熔斷絲金屬材料。
本實用新型在運行中，如要檢驗它的功能是否正常，可按下“AS”試機按鈕，若供電馬上停止，過30秒鐘左右又恢復供電，則運行正常。
本實用新型的一個最佳實施例如下電流線圈L的制作與干簧管JA的選擇 如圖二所示，在線圈骨架(1)上用Φ1.2毫米的QZ漆包線繞11匝左右。線圈平排密繞，兩端出頭留上15毫米長并去漆涂錫。
線圈骨架用塑料壓制或用黑色膠木壓制均可，從耐熱性考慮，以黑色膠木較好。鐵質微調螺釘M3×15擰入骨架后，應當松緊適度，否則容易松動，改變了整定電流。
干簧管JA插入骨架的圓孔中，用力要求適中。其選擇可做一個專用工具，挑選出在各個安匝值下吸合的管子，標明吸合的安匝值，這就是干簧管的吸合伐值。伐值如果超過30安匝，就不要使用。其計算方法按下式N＝ (F)/(I0)N——線圈匝數(shù)F——干簧管吸合伐值，安匝I0——用電量整定值按照電路圖一，配備齊各電子元件，其中VMOS場效應管Vs型號V20A，微型繼電器JR型號HG4100－12V／20MA，L線圈線Φ1.2，穩(wěn)壓二極管型號2CW21J，硅整流二極管4只、型號1N4007，發(fā)光二極管規(guī)格Φ3、紅綠各一只，降壓電容CZJX－0V－47，貯能電容100uF／32V，延時電容易4.7uF／16V，絳綸電容0.047／63V，電阻RJ－1／4W－5只，雙向可控硅BCR600V×10A等。所有元件經過測試篩選老化后方可焊接裝板。結構布局如圖三所示。裝備焊接時，首先應對每只元件的引線清除氧化物再上錫焊接，防止出現(xiàn)虛焊。
權利要求1.一種用電自動定量器，它包括主回路、顯示回路、控制回路、延時環(huán)節(jié)，本實用新型的特征在于a、所述的主回路由雙向可控硅BCR、電流線圈L和干簧管JA組成；b、所述的控制回路由VMOS場效應管V5、干簧管JA、微型繼電器JR及元件C1、D1、D2、R2、C3、DW組成。
2.按權利要求1所述的定量器，其特征是顯示電路由發(fā)光二極管DF1、DF2及元件R3、R4、D3、D4組成。
專利摘要一種用電自動定量器，它由電流線圈L、高靈敏度的干簧管JA、雙向可控硅BCR、微型繼電器JR等組成，制作簡單，性能可靠，體積小，重量輕。它能準確發(fā)出超量用電信號，還可去掉重合閘功能代替普通熔斷保險絲，自成電子保險器，可省去接換熔斷絲的麻煩，從而節(jié)約大量的熔斷絲金屬材料。
文檔編號H02H3/06GK2054581SQ8921202
公開日1990年3月14日 申請日期1989年1月3日 優(yōu)先權日1989年1月3日
發(fā)明者張俊 申請人:張俊