简易限电器

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我们试制了一个用电限制器,能对一定范围的用户用电功率定量限制,把此装置串入电源中,根据正常用电指标调整好。当用户用电超过其规定功率时,本装置即自动切断该用户的电源,尔后每隔一定时间(可调)对电路中用电负荷检测一次,直到该用户用电负荷低于规定值,才能自动恢复正常供电。

工作原理

工作原理如附图所示。LH为一电抗变换器,它与W、D\(_{5}\)、C3组成检测电路,调整W可改变检测信号幅值。BG\(_{1}\)、BG2组成延时和执行电路,改变R\(_{2}\)的大小可改变延时量。C1、D\(_{1}\)~D4、C\(_{2}\)、DW1组成整流电路供给延时、执行电路所需的电源。

图1
图1 🔍原图 (832×544)

在计划指标内用电时,20V的直流电压经R\(_{1}\)、R2向C\(_{4}\)充电,经过一段时间使BG2导通,继电器J得电,常开触点j\(_{1}\)-1闭合,使220V供给用户。此时LH初级绕组流过电流,次级有较弱的信号电压,经D5、C\(_{3}\) 整流滤波、W分压后与DW2的击穿电压比较,其值小于DW\(_{2}\)的击穿值,而不被击穿导通,BG1截止,电路稳定于此状态,向用户正常供电。

当用户用电量增加,超过原整定值时,LH次级信号增大,W分压值增加,使DW\(_{2}\)击穿,BG1导通,C\(_{4}\)经R2、BG\(_{1}\)放电,BG2基极电位下降,BG\(_{2}\)截止,J失电,j1-1释放,切断用户电源。此后20V正电压又经R\(_{1}\)、R2向C\(_{4}\)充电,随着C4正端电位上升,BG\(_{2}\)导通,J得电,检测电路对负荷进行检测。如负荷仍未减少,则电路重复上述过程。直到负荷减少至规定值,电路恢复到稳定状态,给用户正常供电。

元件选择与制作

J为JQX-4F型继电器,工作电压12V,线圈直流电阻为450Ω,为增大触点容量,将两触点并联使用。LH需自制,取6P1输出变压器铁芯,用φ0.15mm漆包线绕1000匝为次级,垫上几层黄蜡绸后用φ1.5mm漆包线绕6匝作为初级,铁芯对插。BG\(_{1}\)选用3DG,β=60~80, BG2的β为50左右,V\(_{(BR)CEO}\)均大于40V。DW1为20V左右的稳压管,DW\(_{2}\)的稳压值为15V左右。全部电阻均为1/8W。

使用本装置调W可将单元用户电功率限制在300~500W,改变R\(_{2}\)、C4可使延时量为数秒至数分钟。(伍云侠 伍志辉)