专利名称：用电自动定量器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用电自动定量器。
目前市场上虽出现过一些“电力限量器”，但由于它没有摆脱旧的电工技术的约束，如测量用电电流采用互感器，控制主回路采用交流接触器，控制电源采用变压器降压供电等；又由于它的输入阻抗太低，延时环节的电路比较复杂，使用的元件较多，所以这类电力限量器体积笨重(与单相电度表的形状大小体重相当)；且因主回路控制负载电流通断触头容易被电弧烧坏，维修频繁，故用户不乐意接受，难于推广。
本实用新型的目的在于提供一种体积小(140×50×40毫米)、重量轻(200克左右)、制作简单、性能可靠的用电自动定量器。
本实用新型的技术方案是这样实现的(1)检测电流采用小巧的电流线圈驱动高灵敏度的干簧管，发出超量用电的信号；(2)主回路采用先进的双向可控硅元件；(3)控制电源采用电容器限流，提供控制电源；(4)延时环节采用性能优良的VMOS场效应管，自动重合闸时间具有反时限性。
图一是电路图。
图二是干簧管结构示意图。
图三是装配示意图。
以下结合附图描述本实用新型的工作原理和实施例。图一表明主回路 它是用户负载电流通过的回路，由双向可控硅BCR、电流线圈L和干簧管JA组成。BCR的通导状态，控制了主回路的通与断，实现对主回路中负载是供电或停电的功能。
显示回路它的功能是显示“用电自动定量器”的工作状态。DF1是红色发光二极管，指示定量器处于暂时停供电状态，请用户赶快降低负荷。DF2是绿色发光管，指示正常供电状态。R3、R4为发光二极管的保护电阻，D3、D4为反向保护管。
正常供电时，微型继电器JR转换接点的常开触头断开，其常闭触头接通双向可控硅BCR的自触发电路，向负载供电，DF2发光。此时DF1因无电流通过，不发光。
超量用电时，VMOS场效应管Vs导通，JR吸合，其接点转换，截断BCR的自触发电路，暂停向负载供电，DF2熄灭。此时DF1因电流通过发光，告示用户用电超量，必须马上减低用电量，否则将予以停电。
控制回路由Vs、JA、JR及R2、R3、C1、D1、D2、DW组成。
干簧管JA处于电流线圈L的磁场中，用电量在容许范围内，电流线圈L产生的“安匝值”，未达到JA的吸合伐值，接点不吸合，Vs处于零偏压状态，IDS＝0，微型继电器JR不吸合，它的常开接点把BCR的控制极G接向T2极，形成自触发使BCR导通，对负载供电。
当用电量超过允许范围时，干簧管JA吸合，此时控制电源由R2向C3充电。充电的速度由R2C3的乘积和JA接点断续闭合的时间比来定。C3的电压逐渐升高，当升到一定电压值时，IDS就增大到20毫安，JR就吸合，接点转换，截断BCR的自触发电路，BCR由通状态转变为断状态，暂停对负载供电。
暂停供电后，电流线圈L中的电流变为“0”，JA不吸合，这时C3由充电转为放电。因C3具有泄漏电阻，所以自身放电，电压渐渐降低。当电压降到某一值时，Vs管的电流IDS也降低到某一值，直到这个电流IDS＝9毫安(即JR的释放电流)时，JR由吸合状态又转换成释放状态，于是BCR自触发电路又接通，完成第一次重合闸。
如果此时用电量仍未减少到允许范围内，那么JA接点又重新闭合，第二次给C3充电。由于此时C3上有残余电压，所以很快(约0.5秒)就使C3上的电压达到JR的吸合伐值，复又停止供电。如此每过10～15秒钟循环检测一次，直到用电量降到允许值内才对负载正常供电。
延时环节 用电超过定量后，发出的信号是50Hz调制的斩断波，输出信号的平均值与用电超定量倍数有关，所以本实用新型具有反时限特性——与熔断保险丝相类似的特征，去掉重合闸的功能，可代替普通熔断保险丝，即成为快速电子保险器，省去换熔断丝的麻烦，从而节约了大量的熔断丝金属材料。
本实用新型在运行中，如要检验它的功能是否正常，可按下“AS”试机按钮，若供电马上停止，过30秒钟左右又恢复供电，则运行正常。
本实用新型的一个最佳实施例如下电流线圈L的制作与干簧管JA的选择 如图二所示，在线圈骨架(1)上用Φ1.2毫米的QZ漆包线绕11匝左右。线圈平排密绕，两端出头留上15毫米长并去漆涂锡。
线圈骨架用塑料压制或用黑色胶木压制均可，从耐热性考虑，以黑色胶木较好。铁质微调螺钉M3×15拧入骨架后，应当松紧适度，否则容易松动，改变了整定电流。
干簧管JA插入骨架的圆孔中，用力要求适中。其选择可做一个专用工具，挑选出在各个安匝值下吸合的管子，标明吸合的安匝值，这就是干簧管的吸合伐值。伐值如果超过30安匝，就不要使用。其计算方法按下式N＝ (F)/(I0)N——线圈匝数F——干簧管吸合伐值，安匝I0——用电量整定值按照电路图一，配备齐各电子元件，其中VMOS场效应管Vs型号V20A，微型继电器JR型号HG4100－12V／20MA，L线圈线Φ1.2，稳压二极管型号2CW21J，硅整流二极管4只、型号1N4007，发光二极管规格Φ3、红绿各一只，降压电容CZJX－0V－47，贮能电容100uF／32V，延时电容易4.7uF／16V，绦纶电容0.047／63V，电阻RJ－1／4W－5只，双向可控硅BCR600V×10A等。所有元件经过测试筛选老化后方可焊接装板。结构布局如图三所示。装备焊接时，首先应对每只元件的引线清除氧化物再上锡焊接，防止出现虚焊。
权利要求1.一种用电自动定量器，它包括主回路、显示回路、控制回路、延时环节，本实用新型的特征在于a、所述的主回路由双向可控硅BCR、电流线圈L和干簧管JA组成；b、所述的控制回路由VMOS场效应管V5、干簧管JA、微型继电器JR及元件C1、D1、D2、R2、C3、DW组成。
2.按权利要求1所述的定量器，其特征是显示电路由发光二极管DF1、DF2及元件R3、R4、D3、D4组成。
专利摘要一种用电自动定量器，它由电流线圈L、高灵敏度的干簧管JA、双向可控硅BCR、微型继电器JR等组成，制作简单，性能可靠，体积小，重量轻。它能准确发出超量用电信号，还可去掉重合闸功能代替普通熔断保险丝，自成电子保险器，可省去接换熔断丝的麻烦，从而节约大量的熔断丝金属材料。
文档编号H02H3/06GK2054581SQ8921202
公开日1990年3月14日 申请日期1989年1月3日 优先权日1989年1月3日
发明者张俊 申请人:张俊