晶閘管單相交流過載限制器的製作方法

2023-06-21 15:40:51

專利名稱:晶閘管單相交流過載限制器的製作方法
本實用新型屬於電控技術領域：
，具體涉及一種用於民用用電控制的晶閘管單相交流過載限制器。
民用用電控制的過載限制裝置，現有繼電器式和晶閘管自動功率限制器式兩類，其過載控制的原理，前者是在負載發生過載時，切斷電源，仃止供電，以仃電的手段，達到電能控制的目的，而後者是當過載發生時，通過降壓，實現其功率控制。
目前通用的兩類過載限制器，繼電器由於它屬觸點開關，存在著電磁幹擾大，噪聲性強，安全性比較差，使用壽命短等缺陷。而晶閘管自動功率限制器，見專利SU849949，也由於它須接在市電的火線和零線上，即使在不工作情況下，也得消耗電能；同時，由於無短路保護，電路本身存在著一定的不安全性；再則，由於這種限制器的觸發單元屬脈衝式結構，有著明顯的高頻幹擾；當然，這種限制器所控制的電流量晝夜相同，不大適宜集體宿舍和學生宿舍。由於上述這些缺陷，使其應用範圍受到限制。
本發明的目的在於克服現有過載限制器的缺陷，提供一種用晶閘管組成的觸發單元、過載控制單元、容量調節單元的晶閘管單相交流限制器，以實現過載控制、節電、安全的作用，同時又具有方便適用的效果。
本發明構成是，晶閘管單相交流限制器是由兩個單向可控矽反向並聯後，同互感器初級及負載串聯組成的主電路；由一雙向可控矽和一雙向二極體及電阻、電容、保險管組成上述反向並聯的兩個單相可控矽的觸發單元，以保證在正常用電時它倆處於導通狀態，負載得以正常供電；由晶閘管及其他有關元件組成的一次、二次過載限制單元；由容量調節單元等組成。下面結合附圖對本實用新型作詳細描述。
圖為本實用新型晶閘管單相交流過載限制器電路圖將單向可控矽KP1、KP2反向並聯後同互感器L初級和負載串聯構成主電路。由雙向可控矽KS1、雙向二極體D1，電阻R2、電容C1和保險管BX組成觸發單元，雙向可控矽KS1接在可控矽KP1和KP2的門極之間，以保證在正常用電時，使KP1、KP2處於導通狀態，負載得以正常供電。互感器L用於監視用電量大小，通過其次級將信號傳給容量調節單元。調節單元由可控矽KP3、電阻R10、電位器R11、R12光電元件R13、熱敏電阻R14及電容C2組成，其中R11調節晚上用電量，R12、R13調節白天的用電量，R12、R13的串聯電路與R11相併聯，並聯支路的一端與可控矽KP3的門極連接，另一端與其陽極相連。當過載發生時，可控矽KP3導通，並向電容C2充電，當兩端電壓由零上升到一定數值時，向過載控制單元發出信號。雙向可控矽KS2、保險管BX、電阻R2、R4組成一次過載控制電路。主控元件雙向可控矽KS2的門極與容量單元送來的直流信號相通，一個主端子與雙向可控矽KS1的門極相通，另一端與輸出相連。二次過載限制電路的主控元件一雙向可控矽KS3的門極與起觸發作用的三極體BG的發射極連接，一個主端子通過保險管BX接向輸入，另一主端子接向輸出。當容量調節單元送來的直流信號通過R4使雙向可控矽KS2導通，因而使雙向可控矽KS1的正常工作狀態受到破壞，處於部份導通狀態，迫使單向可控矽KP1、KP2也處於部份導通狀態，這時負載上由正常供電變為降壓供電，意即向用戶發出過載警告。與此同時，壓電訊響器HTD發出聲報警，光報警系統也發出報警紅光。若用電戶能即時去掉過載部份，則恢復前述的正常狀態。倘若繼續過載，由於一次過載控制單元開始工作後，電阻R2上有大的電壓和電流，同電阻R2裝在一起的熱敏電阻R9受熱而阻值下降，阻值下降到一定值時，晶體三極體BG導通。這時容量調節單元的直流信號，通過晶體三極體BG，熱敏電阻R8、R9和電阻R6、R7、R5組成的觸發電路使雙向可控矽KS3導通，通過雙向可控矽KS3上的電流流經限流電阻R3使保險管BX燒斷，這時單向可控矽KP1、KP2的觸發單元完全仃止工作，KP1、KP2就處於截止狀態，對負載仃止供電，概括起來講，一次過載控制，實現負載上的降壓供電，二次過載控制則實現負載的仃止供電。在這過程，由於晶閘管單相交流過載限制器中有短路保護手段，假若有短路發生也不會造成短路事故。
本實用新型同現有技術相比，由於本限制器只需接入市電火線，在它不接負載情況時自身不耗電。具有省能的特性；本發明中觸發單元，由於使用一個雙向可控矽去觸發兩個反向並聯的單相可控矽，因而既能保證輸出的對稱性，又能在過載降壓時避免高頻幹擾；由於在控制單元採用了兩次過載控制，從而避免了因過載立即斷電所造成的不安全性；限制器中，由於有聲光報警裝置，在過載情況下，管理人員易於發現。加之有光電轉換裝置，在不同光照度下功率限制也不同，可適用於學生宿舍和集體宿舍；還有一點，就是本發明中有短路保護，可避免天災或人為因素對限制器所造成的損害。
發明人曾自用儀器在幾處多次試用，效果明顯。如在學生宿舍樓和集體宿舍樓試用時測試表明，採用本限制器後，可使用電電流由原18A降到9.6A，由原8A降到0.7A。對其後者說，若每天以六小時用電量算，每度電以0.15之計，一幢這樣的宿舍可節省電費為652元。若有成千成萬幢宿舍採用這種過載限制器，節電、省能、降低費用將相當可觀。
權利要求
1.一種晶閘管單相交流過載限制器，由交流通道的主電路、觸發單元、過載限制單元、容量調節單元及聲、光報警單元組成，其特徵在於主電路的兩個反向並聯的單向可控矽KP1和KP2的門極之間接有一個包含在觸發單元內的雙向可控矽KS1；兩次過載限制單元的一次主控元件-雙向可控矽KS2的門極與容量調節單元送來的直流信號相通，一個主端子與雙向可控矽KS1的門極相通，二次主控元件一雙向可控矽KS3的門極與起觸發作用的三極體BG的發射極連接，一個主端子通過保險管BX接向輸入，另一主端子接向輸出；二次限制電路的熱敏電阻R9同觸發單元與一次限制電路的共用電阻R2裝在一起。
2.根據權利要求
1所述的過載限制器，其特徵在於調節單元內，光電元件R13與電位器R12的串聯電路與一個高阻值的電位器R11相併聯，並聯支路端與可控矽KP3的門極連接，另一端與其陽極相連。
專利摘要
本實用新型涉及一種適用於民用電控制的晶閘管單相交流過載限制器。由交流通道主電路，觸發、過載限制、容量調節、聲光報警等單元組成。觸發單元由雙向可控矽及其他之件構成，它觸發兩個反向並聯的單向可控矽；過載控制單元有一次過載和二次過載控制，避免過載立即斷電所造成的不安全；容量調節單元，在不同光照度下功率限制不同，適用於白天、晚上用電量明顯差別場所的控制。該儀器試用表明，控制一幢學生樓，年節電費652元。
文檔編號H02H9/02GK86205001SQ86205001
公開日1988年2月10日 申請日期1986年7月22日
發明者張亮 申請人:山西師範大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan