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用电负荷限制器(七)

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:431

  本例介绍的用电负荷限制器,能自动限制用户的用电功率。当用户的用电功率超过限定功率时,能自动切断用户的电源;待用户的用电功率降至限定功率以下时,又能自动恢复对用户供电。该装置作为计划用电、节约用电的有效限制装置,能防止因供电线路过载而引发的火灾事故,可用于学生、职工宿舍和居民生活用电区等场所。
  电路工作原理
  该用电负荷限制器电路由电源电路、电流检测电路、电子开关电路,单稳态延时电路和控制执行电路组成,如图5-141所示。

  电源电路由降压电容器c6、稳压二极管vs2、整流二极管vd2和滤波电容器c5组成。
  电流检测电路由电流互感器ta、电位器rp、整流二极管vd1和滤波电容器c1组成。
  电子开关电路由稳压二极管vs1、电阻器r1、r2和晶体管v组成。
  单稳态延时电路由时基集成电路ic、电阻器r3、r4和电容器c3、c4组成。
  控制执行电路由交流接触器km、晶闸管vt、电容器c7和电阻器r5组成。
  交流220v电压经c6降压、vs2稳压、vd2整流和c5滤波后,为电子开关电路和单稳态延时电路提供+12v工作电压。
  在用户的用电功率低于限定功率时,ta的绕组w2上的感应电压较低,vsl和v均不导通,ic的2脚为高电位,3脚输出低电平,vt不导通,km处于释放状态,市电经km的两组常闭触头km1和km2供给用户。
  当用户的用电功率超过限定功率时,ta的绕组w1中电流增大,使绕组w2上的感应电压升高,vs1击穿导通,使v导通,ic的2脚由高电位变为低电位,3脚输出高电平,使vt受触发而导通,km通电吸合,其常闭触头断开,停止对用户供电。与此同时,ta的绕组w2上的感应电压消失,vs1和v均截止,ic的2脚又变为高电平;+12v电压经r4对c4充电,使ic的6脚电压不断上升。当c4两端电压充至8v以上时;ic内电路翻转,3脚由高电平跳变为低电平,vt截止,km释放,暂恢复对用户供电。若用户的用电功率仍高于限定功率,则限制器又重复上述过程,直到用户的用电功率低于限定功率,限制器才能恢复对用户的正常供电。
  调整rp的阻值,可以调节用户的限定功率值 (在300~1600w之间连续可调)。
  元器件选择
  r1~r5选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
  rp选用小型自锁式电位器。
  c1选用耐压值为25v的铝电解电容器;c2和c3均选用独石电容器或涤纶电容器;c4和c5均选用耐压值为16v的铝电解电容器;c6和c7均选用耐压值为400v以上的gbb电容器。
  vs1选用2cw9或1n4617(2.5v、1/4w)型硅稳压二极管;vsz选用1n4742或2cw110(1w、12v)的硅稳压二极管。
  v选用3dg6或s9013型硅npn晶体管。
  vt选用1a、400v的双向晶闸管。
  ic选用ne555或μa555、5g1555型时基集成电路。
  km选用线圈电压为220v交流接触器。
  ta用铁心或磁心制作:绕组1用φ1.5~φ1.8mm的漆包线绕6~8匝,绕组w2用φ0.15~φ0.32mm的漆包线绕1000匝。



  本例介绍的用电负荷限制器,能自动限制用户的用电功率。当用户的用电功率超过限定功率时,能自动切断用户的电源;待用户的用电功率降至限定功率以下时,又能自动恢复对用户供电。该装置作为计划用电、节约用电的有效限制装置,能防止因供电线路过载而引发的火灾事故,可用于学生、职工宿舍和居民生活用电区等场所。
  电路工作原理
  该用电负荷限制器电路由电源电路、电流检测电路、电子开关电路,单稳态延时电路和控制执行电路组成,如图5-141所示。

  电源电路由降压电容器c6、稳压二极管vs2、整流二极管vd2和滤波电容器c5组成。
  电流检测电路由电流互感器ta、电位器rp、整流二极管vd1和滤波电容器c1组成。
  电子开关电路由稳压二极管vs1、电阻器r1、r2和晶体管v组成。
  单稳态延时电路由时基集成电路ic、电阻器r3、r4和电容器c3、c4组成。
  控制执行电路由交流接触器km、晶闸管vt、电容器c7和电阻器r5组成。
  交流220v电压经c6降压、vs2稳压、vd2整流和c5滤波后,为电子开关电路和单稳态延时电路提供+12v工作电压。
  在用户的用电功率低于限定功率时,ta的绕组w2上的感应电压较低,vsl和v均不导通,ic的2脚为高电位,3脚输出低电平,vt不导通,km处于释放状态,市电经km的两组常闭触头km1和km2供给用户。
  当用户的用电功率超过限定功率时,ta的绕组w1中电流增大,使绕组w2上的感应电压升高,vs1击穿导通,使v导通,ic的2脚由高电位变为低电位,3脚输出高电平,使vt受触发而导通,km通电吸合,其常闭触头断开,停止对用户供电。与此同时,ta的绕组w2上的感应电压消失,vs1和v均截止,ic的2脚又变为高电平;+12v电压经r4对c4充电,使ic的6脚电压不断上升。当c4两端电压充至8v以上时;ic内电路翻转,3脚由高电平跳变为低电平,vt截止,km释放,暂恢复对用户供电。若用户的用电功率仍高于限定功率,则限制器又重复上述过程,直到用户的用电功率低于限定功率,限制器才能恢复对用户的正常供电。
  调整rp的阻值,可以调节用户的限定功率值 (在300~1600w之间连续可调)。
  元器件选择
  r1~r5选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
  rp选用小型自锁式电位器。
  c1选用耐压值为25v的铝电解电容器;c2和c3均选用独石电容器或涤纶电容器;c4和c5均选用耐压值为16v的铝电解电容器;c6和c7均选用耐压值为400v以上的gbb电容器。
  vs1选用2cw9或1n4617(2.5v、1/4w)型硅稳压二极管;vsz选用1n4742或2cw110(1w、12v)的硅稳压二极管。
  v选用3dg6或s9013型硅npn晶体管。
  vt选用1a、400v的双向晶闸管。
  ic选用ne555或μa555、5g1555型时基集成电路。
  km选用线圈电压为220v交流接触器。
  ta用铁心或磁心制作:绕组1用φ1.5~φ1.8mm的漆包线绕6~8匝,绕组w2用φ0.15~φ0.32mm的漆包线绕1000匝。



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