專利名稱:無源自動限電器的制作方法
本實用新型是一種限制單相用電器負載功率容量的裝置，特別是小功率用電器負載的限電裝置。
現(xiàn)在使用的限電器裝置都是有源的，要消耗一些電能，而且都是用在廠礦企業(yè)生產(chǎn)中的大功率用電器負載上。在廠礦企業(yè)集體宿舍及學校的學生宿舍，由于沒有合適的限電裝置，就存在一些使用大功率用電器負載的現(xiàn)象。例如，有的廠礦企業(yè)和學校規(guī)定，集體宿舍不準燒電爐，但還是有燒電爐的現(xiàn)象存在。有的還因用電器負載功率過大而引起燒壞電源線的事故發(fā)生。
本實用新型的目的是提供一種可根據(jù)用電器負載的功率大小自動作斷開與恢復動作，并可控制一個房間用電器負載功率大小的無源自動限電器。當一個房間的用電器負載功率過大，負載電流超過一定值時，就能起到自動斷電作用。拿掉用電器負載，電源又恢復正常。只要用電器負載的負載電流不超過一定值，就能保證電源正常工作。
現(xiàn)結合附圖對本實用新型作出說明附圖為處于正常工作狀態(tài)下的無源自動限電器。它包括一個由電流互感器HL、D1～D4組成的全波整流裝置及濾波電容C組成的直流電源；一個由可調(diào)電阻Rx、場效應管BG、繼電器J、二極管D5、電阻R和二極管D6組成的開關控制電路。RL為負載。D1～D4組成的全波整流裝置接在電流互感器HL的次級；濾波電容C和可調(diào)電阻Rx并聯(lián)后接在整流裝置的正負極之間，電容C的正極接整流裝置的正極，電容C不但起濾波作用，又作為場效應管BG的工作電源，電容C儲存的電荷必須能使繼電器J可靠地工作，電容C還作為二極管D6整流后的濾波電容，以保證場效應管BG可靠工作，這就要求電容C有較大的容量。對于100～500W的限電器來講，電容C的取值一般在100μF～220μF之間，最好是220μF；保護二極管D5與繼電器J并聯(lián)后負端接在直流電源的正極，另一端與場效應管的源極D相接，保護二極管D5是當繼電器J釋放瞬時電壓起到對場效應管BG的保護作用；場效應管BG的控制極G與可調(diào)電阻的活動端相接，漏極S與直流電源的負極相接；R 和D6串聯(lián)后跨接在繼電器靜觸頭J1－1～J1－2之間。D1～D4組成的整流裝置也可采用半波整流裝置。
無源自動限電器的工作原理是市電電流通過電流互感器HL的原級線圈N1產(chǎn)生勵磁電流變化，在次級線圈N2上產(chǎn)生互感電動勢UM2，UM2的大小決定于IN1的變化率及次級線圈N2之間的互感，即UM2＝M2(△i1)/(△t)UM2為互感電壓，M2為次級線圈N2的電感。
△i1為線圈變化電流、△t為時間。
根據(jù)電流互感原理，UM2的大小取決于△i1，當用電器負載RL功率過大，△i1也要增大，隨著△i1的增大，UM2也增大。UM2經(jīng)整流濾波為直流電壓，濾波后的直流電壓也是隨著△i1的增大而增大，當UM2達到一定值時，使場效應管BG導通工作，促使繼電器J動作。這時，繼電器J的觸頭J1－1斷開，J1－2閉合；J2－1斷開，J2－2閉合，以達到切斷電源的目的。無源自動限電器的控制電流是由繼電器J的兩組觸頭J1、J2輸出，當△i1增大到一定值時，繼電器J吸合觸頭換相達到無源自動限電器自穩(wěn)狀態(tài)，其電流方向為J1－1→R→D6→RL→J2－1→C濾波后穩(wěn)定工作電壓，這時只要將用電器負載RL拿掉，無源自動限電器又恢復常態(tài)工作。只要用電器負載功率保證在一定范圍內(nèi)，就能使無源自動限電器維持常態(tài)工作。一但負載功率過大，無源自動限電器就自動切斷電源。
本實用新型提供的無源自動限電器結構簡單，體積小，成本低，工作可靠，限電器本身不耗能?？筛鶕?jù)每個房間用電器負載功率的大小，做成不同型號的無源自動限電器，從而用來控制每個房間的用電器負載功率。
實施例100～500W無源自動限電器電流互感器HL的鐵芯采用E12型鐵芯，N1線徑為φ1.33mm的漆包線，30T；N2線徑為φ0.1mm的漆包線，2000T。D1～D4為2Ap6；D5為2Cp二極管；D6為2Cp25二極管；R電阻值為12k；Rx電阻值為22k；繼電器J采用JRX－13F型靈敏繼電器；BG采用3D001場效應管；電容C為220μF。將上述元器件裝在印刷線路板上，用塑料盒或金屬盒封裝。調(diào)整Rx的電阻值，可整定限電器的工作值。
權利要求
1.一種無源自動限電器，其特征是由電流互感器HL、D1-D4組成的全波整流裝置濾波電容C、可調(diào)電阻RX、場效應管BG、繼電器J、保護二極管D5、電阻R和二極管D6組成；D1～D4組成的整流裝置接在電流互感器的次級；濾波電容C和可調(diào)電阻RX并聯(lián)后接在整流裝置的正負極之間；繼電器J與保護二極管D5并聯(lián)后一端接在整流裝置的正極，一端與場效應管BG的源極D相接；場效應管BG的控制極G與可調(diào)電阻RX的活動端相接，漏極S與整流裝置的負極相接；電阻R與二極管D6串聯(lián)后跨接在靜觸頭J1-1與J1-2之間。
2.如權利要求
2所述的無源自動限電器，其特征是可以用半波整流裝置代替D1－D4組成的全波整流裝置。
專利摘要
本實用新型提供了一種無源自動限電裝置，特別是民用小功率用電器限電裝置，它由一個整流電源和一個開關控制電路組成。用它可以對一個房間里的用電器負載進行控制。當用電器負載超過一定功率時，它可以自動切斷電源，拿掉用電器負載，又能自動通電。只要用電器負載的功率不超過一定值時，就能保證電源正常工作。
文檔編號H02H3/08GK86209922SQ86209922
公開日1987年7月29日 申請日期1986年12月1日
發(fā)明者李守旺 申請人:李守旺導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan