专利名称:晶闸管单相交流过载限制器的制作方法
本实用新型属于电控技术领域：
，具体涉及一种用于民用用电控制的晶闸管单相交流过载限制器。
民用用电控制的过载限制装置，现有继电器式和晶闸管自动功率限制器式两类，其过载控制的原理，前者是在负载发生过载时，切断电源，仃止供电，以仃电的手段，达到电能控制的目的，而后者是当过载发生时，通过降压，实现其功率控制。
目前通用的两类过载限制器，继电器由于它属触点开关，存在着电磁干扰大，噪声性强，安全性比较差，使用寿命短等缺陷。而晶闸管自动功率限制器，见专利SU849949，也由于它须接在市电的火线和零线上，即使在不工作情况下，也得消耗电能；同时，由于无短路保护，电路本身存在着一定的不安全性；再则，由于这种限制器的触发单元属脉冲式结构，有着明显的高频干扰；当然，这种限制器所控制的电流量昼夜相同，不大适宜集体宿舍和学生宿舍。由于上述这些缺陷，使其应用范围受到限制。
本发明的目的在于克服现有过载限制器的缺陷，提供一种用晶闸管组成的触发单元、过载控制单元、容量调节单元的晶闸管单相交流限制器，以实现过载控制、节电、安全的作用，同时又具有方便适用的效果。
本发明构成是，晶闸管单相交流限制器是由两个单向可控硅反向并联后，同互感器初级及负载串联组成的主电路；由一双向可控硅和一双向二极管及电阻、电容、保险管组成上述反向并联的两个单相可控硅的触发单元，以保证在正常用电时它俩处于导通状态，负载得以正常供电；由晶闸管及其他有关元件组成的一次、二次过载限制单元；由容量调节单元等组成。下面结合附图对本实用新型作详细描述。
图为本实用新型晶闸管单相交流过载限制器电路图将单向可控硅KP1、KP2反向并联后同互感器L初级和负载串联构成主电路。由双向可控硅KS1、双向二极管D1，电阻R2、电容C1和保险管BX组成触发单元，双向可控硅KS1接在可控硅KP1和KP2的门极之间，以保证在正常用电时，使KP1、KP2处于导通状态，负载得以正常供电。互感器L用于监视用电量大小，通过其次级将信号传给容量调节单元。调节单元由可控硅KP3、电阻R10、电位器R11、R12光电元件R13、热敏电阻R14及电容C2组成，其中R11调节晚上用电量，R12、R13调节白天的用电量，R12、R13的串联电路与R11相并联，并联支路的一端与可控硅KP3的门极连接，另一端与其阳极相连。当过载发生时，可控硅KP3导通，并向电容C2充电，当两端电压由零上升到一定数值时，向过载控制单元发出信号。双向可控硅KS2、保险管BX、电阻R2、R4组成一次过载控制电路。主控元件双向可控硅KS2的门极与容量单元送来的直流信号相通，一个主端子与双向可控硅KS1的门极相通，另一端与输出相连。二次过载限制电路的主控元件一双向可控硅KS3的门极与起触发作用的三极管BG的发射极连接，一个主端子通过保险管BX接向输入，另一主端子接向输出。当容量调节单元送来的直流信号通过R4使双向可控硅KS2导通，因而使双向可控硅KS1的正常工作状态受到破坏，处于部份导通状态，迫使单向可控硅KP1、KP2也处于部份导通状态，这时负载上由正常供电变为降压供电，意即向用户发出过载警告。与此同时，压电讯响器HTD发出声报警，光报警系统也发出报警红光。若用电户能即时去掉过载部份，则恢复前述的正常状态。倘若继续过载，由于一次过载控制单元开始工作后，电阻R2上有大的电压和电流，同电阻R2装在一起的热敏电阻R9受热而阻值下降，阻值下降到一定值时，晶体三极管BG导通。这时容量调节单元的直流信号，通过晶体三极管BG，热敏电阻R8、R9和电阻R6、R7、R5组成的触发电路使双向可控硅KS3导通，通过双向可控硅KS3上的电流流经限流电阻R3使保险管BX烧断，这时单向可控硅KP1、KP2的触发单元完全仃止工作，KP1、KP2就处于截止状态，对负载仃止供电，概括起来讲，一次过载控制，实现负载上的降压供电，二次过载控制则实现负载的仃止供电。在这过程，由于晶闸管单相交流过载限制器中有短路保护手段，假若有短路发生也不会造成短路事故。
本实用新型同现有技术相比，由于本限制器只需接入市电火线，在它不接负载情况时自身不耗电。具有省能的特性；本发明中触发单元，由于使用一个双向可控硅去触发两个反向并联的单相可控硅，因而既能保证输出的对称性，又能在过载降压时避免高频干扰；由于在控制单元采用了两次过载控制，从而避免了因过载立即断电所造成的不安全性；限制器中，由于有声光报警装置，在过载情况下，管理人员易于发现。加之有光电转换装置，在不同光照度下功率限制也不同，可适用于学生宿舍和集体宿舍；还有一点，就是本发明中有短路保护，可避免天灾或人为因素对限制器所造成的损害。
发明人曾自用仪器在几处多次试用，效果明显。如在学生宿舍楼和集体宿舍楼试用时测试表明，采用本限制器后，可使用电电流由原18A降到9.6A，由原8A降到0.7A。对其后者说，若每天以六小时用电量算，每度电以0.15之计，一幢这样的宿舍可节省电费为652元。若有成千成万幢宿舍采用这种过载限制器，节电、省能、降低费用将相当可观。
权利要求
1.一种晶闸管单相交流过载限制器，由交流通道的主电路、触发单元、过载限制单元、容量调节单元及声、光报警单元组成，其特征在于主电路的两个反向并联的单向可控硅KP1和KP2的门极之间接有一个包含在触发单元内的双向可控硅KS1；两次过载限制单元的一次主控元件-双向可控硅KS2的门极与容量调节单元送来的直流信号相通，一个主端子与双向可控硅KS1的门极相通，二次主控元件一双向可控硅KS3的门极与起触发作用的三极管BG的发射极连接，一个主端子通过保险管BX接向输入，另一主端子接向输出；二次限制电路的热敏电阻R9同触发单元与一次限制电路的共用电阻R2装在一起。
2.根据权利要求
1所述的过载限制器，其特征在于调节单元内，光电元件R13与电位器R12的串联电路与一个高阻值的电位器R11相并联，并联支路端与可控硅KP3的门极连接，另一端与其阳极相连。
专利摘要
本实用新型涉及一种适用于民用电控制的晶闸管单相交流过载限制器。由交流通道主电路，触发、过载限制、容量调节、声光报警等单元组成。触发单元由双向可控硅及其他之件构成，它触发两个反向并联的单向可控硅；过载控制单元有一次过载和二次过载控制，避免过载立即断电所造成的不安全；容量调节单元，在不同光照度下功率限制不同，适用于白天、晚上用电量明显差别场所的控制。该仪器试用表明，控制一幢学生楼，年节电费652元。
文档编号H02H9/02GK86205001SQ86205001
公开日1988年2月10日 申请日期1986年7月22日
发明者张亮 申请人:山西师范大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan