自復位型智能限電控制器的製作方法

2023-04-28 12:47:41

專利名稱：自復位型智能限電控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及供電設施中的一種配件設備，更具體地說，涉及類似空氣開關的限制電流的控制器。
背景技術：
工業、農業等各行業和居民用電線路保護，用刀閘開關，過流跳閘後，要換保險絲，很費事；用空氣開關，過流跳閘後，要人工復位，很麻煩，由於線路電流過大，造成火災的情況時有發生，釀成人間不幸。

發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術之不足，提供一種過流時能夠自動斷電，在斷電後經過一定時間延時又可自動復位，恢復供電的限電控制器。
自復位型智能限電控制器，其特徵在於，它包括電流檢測單元101、延時單元103和邏輯控制單元102，所述的電流檢測單元101由電流互感器、電流採樣電路組成，電流互感器並聯一電阻R0，再經整流濾波，接3V穩壓管，設DIP1、2、3、4開關連接不同電阻R3、R4、R5、R6，3V穩壓管前，A點不同電位，決定不同電流動作值；所述的延時單元103，採用十進位計數分配器CD4017和振蕩器NE555組成，NE555的「3」腳接CD4017的「14」腳，NE555接成多諧振蕩器，有Rw可調電位器設定振蕩周期為7.5分鐘，以振蕩脈衝作為CD4017的計數脈衝輸入，設定DIP5、6、7、8開關分別連接CD4017「4」、「10」、「5」、「9」腳，以整定延時時間長短；所述邏輯控制單元102，主要由電晶體、繼電器電路構成，3V穩壓管接受電流檢測單元101的信號，其輸出接三極體T1基極，T1集電極經一個二極體IN400接三極體T2基極，三極體T2的集電極接6V穩壓管的陰極再接充電電容C1的正極，6V穩壓管的陽極接三極體T3基極，三極體T1、T2、T4、T5的發射極接電源負極；T3、T4組成複合管，決定繼電器K1線圈是否得電，三極體T4的集電極接繼電器K2的常閉接點，K2的常閉接點的另一側接繼電器K1的線圈，繼電器K2的線圈接三極體T5的集電極，T5基極串一電阻R8，接DIP5、6、7、8開關，與CD4017相連，以設定不同延時時間，繼電器K1之常閉接點K13與接觸器CJ之線圈串聯(如圖2)，其常開接點K11串有復位按鈕K25的常閉接點(如圖2)，復位按鈕K25的另一側與電源負極相連，K1常開觸點K11的另一側接三極體T3之集電極，實現緊急情況下人工手動復位，恢復供電。
本實用新型的優點在於，供電線路額定電流可以人工手動設定，過電流跳閘，跳閘後延續一段時間自行恢復供電，不必換保險絲，也不必重新合閘，其延續時間長短，可以人工手動設定，設定簡便，操作安全，使用可靠，可以避免過流造成火災事故發生，產品生產容易，製造成本低，其另一個優點在於，不需要自復位或緊急情況下要提前恢復供電，可操作復位按鈕，即時恢復供電線路供電，十分方便。


圖1是本實用新型原理線路圖圖2是繼電器與接觸器關係圖圖3是供電線路關係圖具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
本實用新型包括電流檢測單元，延時單元和邏輯控制單元組成，如圖1所示，所述電流檢測單元由電流互感器、電流採樣電路組成，電流互感器，採用Φ6.5mm磁環，在磁環上緊繞Φ0.65mm的漆包線，繞成168匝作二次線圈，原邊只繞1匝，取樣電流經R0(18Ω)取樣電阻變為0～10V的電壓，然後又經過濾波後，通過不同的採樣電阻R3、R4、R5、R6決定檢測電流的保護動作值，例如，當電流互感器的比值為40/0.4時，則當一次線路流過的負載電流為40A時，互感器二次電流為0.4A，在R0取樣電阻二端的電壓為18×0.4＝7.2V，圖中A點的電位則根據DIP開關的不同位置發生變化，選取R3、R4、R5、R6不同阻值，可以選擇不同的電流動作值，以實現不同限流值的調整；所述延時單元，採用十進位計數分配器CD4017和振蕩器NE555組成，NE555的「3」腳接CD4017的「14」腳、NE555接成多諧振蕩器，其振蕩周期通過可調電位器Rw，整定為7.5分，此振蕩脈衝作為CD4017的計數脈衝輸入，CD4017的「4」腳在計數2個脈衝後，其電壓由低變高，從而驅動三極體T5，由截止變為導通，繼電器K2線圈得電，其常閉接點K2斷開，繼電K1線圈失電，使得供電電路復位，重新供電，當DIP5閉合時，延時時間則為7.5×2為15分鐘，當DIP6閉合時，由於CD4017的「10」腳在計數4個脈衝後，電平翻轉，則延時時間為7.5×4為30分鐘，依次可推出DIP7閉合，延時時間為7.5×6為45分鐘，DIP8閉合，延時時間7.5×8為60分鐘；所述的邏輯控制單元，主要由電晶體、繼電器電路構成，如圖1、2、3所示，當主電路有電流時，電流互感器L二次側有感應電流通過，若主電路電流超過設定值時，電路中A點電位升高，使3V穩壓管擊穿，三極體T1由截止變為導通，三極體T2則由導通變為截止，電容C1開始充電，在充電過程中，若主電路電流降到設定的保護動作值以下，則3V穩壓管又恢復截止，三極體T1截止，三極體T2由截止變為導通，電容C1上的電荷會通過三極體T2放電，只有在動作延時一段時間內，一直保持C1充電，充電到6V以上，才能使6V穩壓管擊穿，以躲過電路湧流可能引起的誤動作，當6V穩定管擊穿後，T3、T4組成的複合管由截止變為導通、使繼電器K1線圈得電動作，K1的常開觸點K11閉合，並自保持，K1的常閉觸點K13斷開使接觸器CJ線圈失電(如圖2)，接觸器CJ串接在主電路中的觸點CJ斷開，主電路失電(如圖3)，當繼電器K1動作，使其常開觸點K12閉合，延時單元電路得電，NE555振蕩器工作，其振蕩脈衝作為CD4017的計數脈衝，經過一段時間的延時後，三極體T5由截止變為導通，繼電器K2得電動作，其常閉觸點K2斷開，繼電器K1失電，其常閉觸點K13閉合，接觸器CJ得電動作，主電路重新得電，從而實現了延時一段時間後自動復位，主電路繼續工作。
K1繼電器的常開觸點K11串有復位按鈕的常閉接點，其一側與電源負端相連，另一端接三極體T3之集電極，實現緊急情況下人工手動復位，恢復供電。
關於電流限流值的調整，可按如下方法加以確定先取R1電阻值為1KΩ，調節可調電位器R2的阻值為1kΩ，通過主電路中串接的電流表可測定主電路的電流值。假定DIP1閉合時，要求主電路電流值達到30A時動作，可調節R3使得主電路電流為30A時動作。其餘各檔動作電流值則可根據用戶要求分別調整R4-R6的電阻值而設定，例如當R3為4kΩ時的動作電流為30A，則可依據如下公式計算出動作電流為40A時的電阻R4的值30A4k2k+4k=40AX2k+X]]>則X＝2kΩ即R4＝2kΩ，依此取不同電流限流值可推算出R4-R6的電阻值。
權利要求1.一種自復位型智能限電控制器，其特徵在於，它包括電流檢測單元(101)、延時單元(103)和邏輯控制單元(102)，所述的電流檢測單元(101)由電流互感器、電流採樣電路組成，電流互感器並聯一電阻R0，再經整流濾波，接3V穩壓管，設DIP1、2、3、4開關連接不同電阻，3V穩壓管前，A點不同電位，決定不同電流動作值；所述的延時單元(103)，採用十進位計數分配器CD4017和振蕩器NE555組成，NE555的「3」腳接CD4017的「14」腳，NE555接成多諧振蕩器，有Rw可調電位器設定振蕩周期為7.5分鐘，以振蕩脈衝作為CD4017的計數脈衝輸入，設定DIP5、6、7、8開關分別連接CD4017「4」、「10」、「5」、「9」腳，整定延時時間長短；所述邏輯控制單元(102)，主要由電晶體、繼電器電路構成，3V穩壓管接受電流檢測單元(101)的信號，其輸出接三極體T1基極，T1集電極經一個二極體接三極體T2基極，三極體T2的集電極接6V穩壓管的陰極再接充電電容C1的正極，6V穩壓管的陽極接三極體T3基極，三極體T1、T2、T4、T5發射極接電源負極；T3、T4組成複合管，決定繼電器K1線圈是否得電，三極體T4的集電極接繼電器K2的常閉接點，K2的常閉接點另一側接繼電器K1的線圈，繼電器K2的線圈接三極體T5集電極，T5基極串一電阻，接DIP5、6、7、8開關，與CD4017相連，以設定不同延時時間，繼電器K1之常閉接點K13與接觸器CJ之線圈串聯，其常開接點K11串有復位按鈕K25的常閉接點，復位按鈕K25的另一側與電源負極相連，K1常開觸點K11的另一側接三極體T3之集電極，實現緊急情況下人工手動復位，恢復供電。
專利摘要本實用新型公開了一種自復位型智能限電控制器，可以廣泛用於工業、農業、各行業和居民用電線路的保護，它由電流檢測單元、延時復位單元和邏輯控制單元組成，其特徵在於，所述的電流檢測單元由電流互感器、電流採樣電路構成，所述的延時復位單元，採用十進位計數分配器和振蕩器組成，所述的邏輯控制單元，主要由繼電器和電晶體線路構成，本實用新型的優點在於，產品生產容易，製造成本低，供電線路的限流動作值和延時復位時間均可人為調整，設定簡便，操作安全，使用可靠，可避免電路過流造成火災事故發生，其另一優點在於，在不需要自動復位或事實需要提前恢復供電時，可手動操作復位按鈕，即時恢復線路供電，十分方便。
文檔編號H02H3/02GK2733699SQ200420012508
公開日2005年10月12日 申請日期2004年9月15日 優先權日2004年9月15日
發明者張俊哲, 周振雄 申請人:北華大學