專利名稱：限電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電器自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言是采用電流取樣環(huán)及控制電路，使得用電總功率超過限定值時，可以自動限電保護(hù)，并可提供光指示或報警的電路控制裝置。
一般常用的限電器多采用有附加電源的或電阻分壓取樣的電路，由于其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗大，缺少自動復(fù)位功能，而且體積大，制造成本高，因而在實際應(yīng)用中有較大的局限性。
現(xiàn)有的限電器——過電流保護(hù)器(參見中國專利88215675，6)雖克服了一般常規(guī)限電器的一些缺點(diǎn)，但仍有附加功耗較大，限定功率范圍小，抗干攏性能較差的不足，而且也不宜在三相電源中使用。
為克服上述限電器的缺點(diǎn)，擴(kuò)大限電器的應(yīng)用范圍，本實用新型的目的是提供一種采用電流互感器作取樣環(huán)及觸發(fā)控制電路，以實現(xiàn)超限保護(hù)并有自鎖功能的新型電路組成的限電器，該限電器與現(xiàn)有限電器相比，具有電路結(jié)構(gòu)簡單，附加功耗甚微，限定功率范圍大，抗干攏性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并可在三相電源中推廣應(yīng)用。


圖1、限電器電路原理方框圖。
圖2、單相電源限電器實施電路。
圖3、三相電源限電器實施電路。
圖4、單相電源限電器結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型的目的是通過下述方案(如圖1所示)來實現(xiàn)的。
電流取樣環(huán)從220V或380V(三相)電源與用電器(負(fù)載)的回路中獲取感應(yīng)電壓，經(jīng)整流、濾波電路取得自給電源電壓，超限時，自給電源電壓產(chǎn)生躍變，給觸發(fā)電路使控制器動作，切斷供電電源，光指示或報警電路工作，同時控制器又通過切換電路和自鎖門電路維持全電路處于自鎖狀態(tài)。此刻，只要減少負(fù)載功率，再重新啟動，限電器即又進(jìn)入正常供電狀態(tài)。
現(xiàn)結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
實施例1、采用單相(220V)電源的限電器實施電路如圖2所示。
斷電器J的常閉接點(diǎn)、電流互感器T的原邊與負(fù)載(用電器)R1串入供電回路中，隨著負(fù)載電流的變化，在互感器T的付邊產(chǎn)生感應(yīng)信號，經(jīng)C1、D1、D2、R1、R2、C2組成整流濾波電路，在A點(diǎn)獲得與負(fù)載電流值成正比的電壓信號。電阻R1、R2分壓比用以調(diào)整限定功率值。D3、C3、R3組成觸發(fā)電路，當(dāng)負(fù)載功率超過限定值時，即A點(diǎn)電壓值達(dá)到觸發(fā)二極管D3的觸發(fā)電壓值時，D3導(dǎo)通，B點(diǎn)電壓突然上升以提供晶體三極管BG1的基極偏置電壓。由于采用觸發(fā)二極管D3，其觸發(fā)電壓比較高而且準(zhǔn)確穩(wěn)定，所以該電路所限定的功率也是準(zhǔn)確穩(wěn)定的。接入C3、R3的目的在于限制BG1的基極注入電流過大，C3、R3時間節(jié)數(shù)決定基極電流注入時間。該注入時間應(yīng)大于繼電器的吸合時間。
基極注入電流期間，BG1導(dǎo)通、繼電器J吸合動作。此時，繼電器J的常開接點(diǎn)，C4R4并聯(lián)電路及整流橋D6～D9串入負(fù)載回路，這樣由于絕大部分電源電壓降在C4R4兩端，即相當(dāng)于切斷了負(fù)載的供電電源，從而達(dá)到限電保護(hù)的目的。與此同時，整流橋D6～D9經(jīng)D4提供維持繼電器吸合的供電電源，經(jīng)D5、R5提供基極注入電流使繼電器處于自鎖狀態(tài)。也就是D6～D9、D4、D5、R5組成自鎖門電路。
光指示電路由發(fā)光二極管LED1及R6組成，它與繼電器相并聯(lián)。指示燈亮，通知用戶用電器已超負(fù)荷，電路處于自鎖狀態(tài)，此刻只要減少用電功率，再重新啟動，電路又可恢復(fù)正常供電狀態(tài)。
實施例2，采用三相電源(380V)限電器的實施電路如圖3所示。
本電路形式及作用原理與實施例1的基本相同，這里僅作補(bǔ)充說明如下1、三路電流互感器組成的電流取樣環(huán)T1、T2、T3及付邊倍壓整流電路(分別由C1、D1、D2；C2、D3、D4 C3、D5、D6組成)提供自給電源電壓，同時D2、D4、D6 組成或門電路與濾波及控制電路相連，因而不僅能同時限定三路用電器負(fù)載功率，也可單獨(dú)為一路提供限電保護(hù)。
2、控制電路前增加一級由BG2、R5組成的驅(qū)動電路，目的是提高控制級輸入阻抗，加長放電時間，即增加基極電流注入時間，為控制電路提供較長維持時間。
3、用以切斷電源的控制系統(tǒng)采用微電機(jī)M帶動伺服機(jī)構(gòu)使開關(guān)K1、K2、K3斷開。外接電池E是為在基極電流注入期間給微電極M動作提供能源。而在平時處于近似零功耗狀態(tài)。
4、本電路中電阻R1、R2的數(shù)值用以調(diào)整限定功率大小。
圖4所示為單相電源限電器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、外殼，2、線路板，3、底座，4、接線端子，5、電流互感器線包，6、矽鋼片帶。
電流互感器采用通用小型輸出變壓器骨架，矽鋼片采用帶環(huán)狀，所以附加損耗甚微，而且加工方便，成本低，體積小。
本實用新型與現(xiàn)有限電器相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)1、電路結(jié)構(gòu)簡單，在單相使用時，僅用一只三極管及相應(yīng)的二極管控制門即能實現(xiàn)限電保護(hù)、自鎖及報警功能。
2、限定功率范圍大，單相時可大于1000W，三相時可大于10KW，同時，附加功耗甚微。
3、抗干憂能力強(qiáng)，限定準(zhǔn)確、穩(wěn)定。由于采用觸發(fā)二極管作觸發(fā)電路，該元件不僅觸發(fā)電壓高(可達(dá)20V以上)而且準(zhǔn)確穩(wěn)定，因而避免了電磁場的干憂，較用可控硅電路(參見專利88215675，6)有更高的抗干攏性、精確性、穩(wěn)定性。
4、本電路由限電保護(hù)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換成正常工作狀態(tài)簡單準(zhǔn)確，而采用可控制電路時，由于電路的記憶作用，當(dāng)立即開啟負(fù)載開關(guān)時，電路就有可能工作于失常狀態(tài)。
5、避免電感性負(fù)載(如電冰箱、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等)開啟瞬間，啟動電流過大而導(dǎo)致的限電器誤動作，而只對負(fù)載的平均功率進(jìn)行限定。
權(quán)利要求1.一種包括光指示，整流濾波、控制器及切換電路的限電器，其特征在于電流取樣環(huán)從負(fù)載回路獲取感應(yīng)電壓，經(jīng)整流、濾波及觸發(fā)電路使控制器動作，去控制切換電路和自鎖門電路，以達(dá)超限保護(hù)目的，并使電路處于自鎖狀態(tài)，同時光指示給出信號。
2.按權(quán)利要求1所述的限電器，其特征在于所述的電流取樣環(huán)采用電流互感器(T)電路。
3.按權(quán)利要求1所述的限電器，其特征在于所述的觸發(fā)電路由觸發(fā)二極管(D3)、延遲電容(C3)、電阻(R3)組成。
4.按權(quán)利要求1所述之限電器，其特征在于所述的自鎖門由整流橋(D6～D9)，二極管(D4、D5)、電阻(R5)組成。
5.按權(quán)利要求1所述的限電器，其特征在于限定功率值由分壓電阻(R1、R2)的數(shù)值來調(diào)整。
6.按權(quán)利要求1所述之限電器，其特征在于負(fù)載(R1)電源為三相電源時，每一路均設(shè)有電流互感器(T1、T2、T3)電流取樣環(huán)，其整流電路中的二極管(D2、D4、D6)接成或門形式與后續(xù)電路相連；控制器(BG1)前有由(BG2、R5)組成的驅(qū)動電路；切換電路由微電機(jī)(M)控制伺服機(jī)構(gòu)關(guān)斷控制開關(guān)(K1、K2、K3)，外接電池(E)給微電機(jī)提供能源。
專利摘要由電流取樣環(huán)、整流濾波、觸發(fā)電路、控制器、切換電路及自鎖門電路組成的限電器，是一種采用電流互感器作取樣環(huán)，觸發(fā)二極管和三極管作觸發(fā)控制電路，既能超限保護(hù)又能自鎖；限定功率范圍寬，準(zhǔn)確、穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)。其電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠，附加功耗甚微，具有光指示報警及自動復(fù)位功能，而且可應(yīng)用于三相電源負(fù)載中。
文檔編號H02H3/08GK2053807SQ8921716
公開日1990年2月28日 申請日期1989年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月25日
發(fā)明者周金 申請人:周金