专利名称：交流低压电路用电量监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电路的供电监测和控制装置领域。
在交流电网用电管理中，通过特定设施限制用户的用电量是节能的一种主要方法。现有的低压电网用户端口上采用的各种限电设备，存在着检测精度不够高，应用范围不够广，功能不完善等问题，这些问题是目前限电设备未能在民用电网及其它领域普及应用的技术障碍。如专利号86206324公布的一种全自动限流断电器，采用电磁机械配合，磁路集合方式实现限流，其设备本身耗能大，有电压降，测流精度也不够高，尤其是对电感性负载(如洗衣机、电冰箱、彩电等)的起动瞬态电流无法适应。类似的设备如大连理工大学电器设备厂生产的集中式限流节电器，采用电阻测流技术，除存在上述缺点外，尚须对电网线路进行彻底改动，才能实现有限范围内的限电控制。
本实用新型针对现存设备的问题，综合低压电网用电(如居民用电)管理的几方面需要，采用电子集成电路设计而成，能达到以下几方面要求①设备本身内阻小，不产生附加压降损耗，在限定范围内负载变化时，设备对其无影响。②适应各种性质负载，尤其是瞬间冲击性以及电感性负载的要求，误动率低。③能耗低。④精度、可靠性高，成本低，量程范围灵活。
本实用新型是通过检测电网入户电流来实现限电控制的。原理框图如
图1所示。①为检测与前置放大环节，即利用单环互感器件测出反映用电量的信号并加以放大。②为缓冲隔离与量程设置环节，放大的取样信号在这里增强驱动能力，根据量程限定幅度，并实现前后级隔离以减少干扰。③是变换与显示环节，该级将输入取样交变信号变换成为直流电平，并通过LED给出电量指示。④为比较与设定环节，用电量设定和电量超值都在该级进行判定。⑤为驱动与控制执行部分，该级接收判定后的输出信号，产生控制执行动作，驱动继电器(接触器)产生通断动作，同时自动检测负载恢复电路⑥也投入工作。从而实现整个限流过程，并能自动检测负载状况，如用电量恢复正常，电路可恢复供电，反之则断电并继续检测负载状况。
电路原理图如附图2所示。当被控电路有负载接入时，LH组件(单环互感器)测出与负载电流量成正比的微弱交变信号，经Q1组成的交流预放器放大后，由Q2组成的射随器输出取样信号，经W1(量程调正电位器)接至IC1(LB1416)的2脚，取样交变信号在其中被整流滤波后，经直流放大形成直流电平信号并由14脚输出。此外由IC1的9－13脚同时输出与取样值同步变化的驱动电平，分别驱动发光二极管阵列，以实现用电量的直观显示。W2与Ct构成时间常数滞后电路，当被控负载出现瞬间过载时，经W2、Ct电路隔离延时，可以避过瞬态过载时间tP，从而使该电路具有各种不同范围的抗瞬态干扰能力。由IC2(5G14574)构成的电压比较器将3脚输入的取样直流电平与2脚输入的设定直流电平比较，当取样电平高于设定电平时，由1脚输出高电平，驱动Q3导通，继电器J吸合，这时产生了三部分动作①被控负载电路切断；②常闭触点J2断开，使CR支路恢复充放电功能；③常开触点J1接通，检测恢复时间常数电路CR、WR投入工作，Q3因互锁而继续导通。由于CR、WR回路的暂态作用，经检测恢复时间tR后，CR完成充电过程，Q3截止，电路恢复。如此时负载恢复正常，整个电路处于监测状态，如负载仍过载，则进入下一个控制过程。
本实用新型采用电子集成电路，控制灵活准确，能耗低，检测功率PJ≤0.5W，控制功率PC≤0.9W。设备对被控线路及负载无影响。使用时无须更改线路，控制过程自动，无须专人管理，还可根据需要配备声音报警。整机造价低廉，取材方便，易于组织生产。设备的适用范围宽，检测和控制量程可根据对象设定，生产系列产品。
实施例按照一般家庭具有的同时工作负载(彩电、冰箱、照明等)为600W计，采用IC1为LB1416、IC2为5G14574，5A单环互感电路检测头(用1.2mm2单塑胶护套硬单股线与φ8磁柱交叉粘联，在磁柱上用0.1mm漆包线叠绕600匝)，JQX－10F继电器等构成设备电路。校准W1、W2使限电流为3A，校准Wt使瞬时延时为5S，校准WR使恢复检测时间为3分钟，将此监控器接入民用低压供电线路即可。
权利要求1.一种交流低压电路用电量监控器，其特征是用单环互感检测器提取用电量信号，变换处理过程、输出显示及控制由两片集成电路(LB1416、5G14574)实现，抗瞬时冲击干扰和负载恢复自动检测功能由三处RC时延电路和锁定电路与上述集成电路配合实现。
专利摘要本实用新型可对各种交流电路负载进行限电控制。设备采用电子集成电路进行检测信号、分析、处理和综合控制。具有检测方式不影响负载、量程适应范围宽、精度高、负载正常后自动恢复供电等特点。另外能适应各种性质的负载，尤其是瞬时冲击电流大的负载(如彩电、冰箱等感性或容性负载)，满足对各种低压电网用户限电的需要。
文档编号G05F1/10GK2068697SQ9020570
公开日1991年1月2日 申请日期1990年4月28日 优先权日1990年4月28日
发明者孟德 申请人:大连理工大学