CN103545791A - 电子功率控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用电感应、利用电子调节来实现限定控制电功率输出，达到保护用电设施及输配电设施目的的电子功率控制器，其特征在于：控制电路供电电源(EC)，由2只微型感应变压器(B₁、B₂)初极线圈串接在，A、B、C三相电源中任意两相，由负载(W)电流感应获得，并由2只二极管(D₁、D₂)半波整流后合并为一个双半波正向电流；电路中设置有避免电动机启动瞬间大电流，对电路产生的误动作的延时电路和限定控制功率输出的功率调节电路及其功率刻度盘(KW)，适用于所有用电设施与输配电设施的保护。

Description

电子功率控制器

技术领域：

本发明涉及一种用电设施的保护装置，特别是一种采用电感应、利用电子调节来实现限定控制电功率输出以达到保护用电设施目的的电子功率控制器，属电工元件。

背景技术：

随着科学技术的发展，社会的进步，“电”已经成为人们生活、生产中不可缺少的一部分。然而用电设施没有得到很好的保护也频频发生故障，特别是电动机，由于缺相或机械故障造成额定电流增大经常会被烧毁。目前，现有技术对于用电设施采取的保护措施，不外乎传统的熔断器或熔断丝、保险丝和热继电器，其中熔断器或熔断丝、保险丝，都是以串接在电路中、用电设施前端、用电设施出故障或使用功率过大，导致其发热被熔断而切断电源达到保护目的；热继电器也是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，达到保护目的。鉴于熔断器、熔断丝、保险丝和热继电器在受热熔断、弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，它们存在的缺陷是：不能用作短路、反复短时工作制的电动机、正反转和通断频繁的特殊工作制的电动机进行保护；在经多次反复熔断、弯曲过程后，熔断器、熔断丝、保险丝与连接局部会被烧焦，特别是保险丝安装螺丝会被烧死，再次重新安装后会使导电不良，影响用电器正常工作；特别是用电设施为电动机的使用中，有的甚至在工作中造成缺相，导致电动机被烧毁；其次都是按电流为标称，在实际生活中，人们对于“电”并不是人人都很内行，对于电流的概念就更模糊了，特别是在农村，如何根据用电设施如电动机合理选择熔断器、保险丝或热继电器，一般的电工还不知道，只有专业技术人员才知道，因而不规范的选择配置往往导致电动机得不到很好的保护而频频被烧，有的甚至引发火灾，酿成安全事故。

发明内容：

为克服上述现有技术对用电设施的保护，采用元件发热达到保护和使用“电流”名称标称存在的缺陷，本发明提供一种，采用电感应、利用电子控制限定电功率输出，达到保护用电设施目的的电子功率控制器，其采取的技术方案是：一种采用电感应、利用电子控制限定电功率输出，达到保护用电设施目的的电子功率控制器，包括控制电路的微型感应变压器、二极管、三极管、电容、电阻、微型继电器、功率调节刻度盘、交流接触器线圈和控制器供电电源，其特征在于：控制电路供电电源，由2只微型感应变压器初极线圈串接在，A、B、C三相电源中任意两相，由负载电流感应获得，并由2只二极管半波整流后合并为一个双半波正向电流；电路中设置有避免电动机启动瞬间大电流，对电路产生的误动作的延时电路和限定控制功率输出的功率调节电路及其功率刻度盘；

延时电路由延时电容、微调电位器串联组成，延时电容为电解电容，串联后并联在双半波正向电路上，延时电容的正极与电源正极连接，微调电位器的另一脚与中间脚同时与电源负极连接，通过适当选择延时电容的电容量和电位器电阻值，即可获得从几秒到数十秒钟范围内的所需延时时间；延时电路同时用着滤波电路；

功率调节电路由辅助电阻、轴柄功率调节电位器串联组成，串联后辅助电阻的另一端与三极管基极连接，电位器的另一脚和中间脚同时与电源负极连接，通过适当选择辅助电阻和轴柄功率调节电位器电阻值，即可获得功率刻度盘上几个标称功率范围内的调节限定，轴柄功率调节电位器轴柄顶部配置有调节旋扭，安装在功率刻度盘中心位置；

功率刻度盘为一正方形或长方形或圆形标牌，标注有3个或3个以上相邻电动机或其它用电设施标称功率千瓦数数字及其旋扭上标记；

功率刻度盘上设置标注的标称功率千瓦数数字，分为多种大小不同的规格，按每个规格的起点数顺序往上升，作为该控制器的可调限定功率输出范围。

本发明结构简单，安装使用方便，安全性能好，缺相、超载自动断电保护，不用发热元件，而是利用电流感应，其灵敏度可随使用场合需要任意调节，人们可以方便地利用它限定其输出使用功率，从事电动机及其所有用电设施的保护。

附图说明：

图1为电子功率控制器电原理图；

图2为延时时间限定调节面板图；

图3为功率刻度盘面板图；

图4为断电原理示意图。

图1中：A、B、C、为来自交流接触器的三相电源，B₁、B₂、为微型感应变压器，LB₁、LC₁、为初级线圈，LB₂、LC₂、为次级线圈，EC、为供电电源，D₁、D₂、为整流二极管，BG、为三极管，R₁、为微调延时电位器，R₂、为功率输出限定电位器，R₃为辅助电阻，C₁、为延时电容，C₂、为继电器线圈旁路电容，C₃、为三极管基极电容，J、为微型继电器，a、b、点为继电器吸合电压，K、为继电器吸合开关，N、为交流接触器线圈，W、为负载功率，KW、为功率刻度盘；

图2中：1、为标称功率千瓦数，2、为旋扭标记，3、为旋扭；

图3中：4、为延时时间，5、为延时电位器标记；

图4中：6、为继电器铁芯，7、为继电器线圈，8、为继电器吸片，9、为固定上触片。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

附图中，一种采用电感应，利用电子控制限定电功率输出，达到保护用电设施目的的电子功率控制器，包括控制电路的微型感应变压器(B)、二极管(D)、三极管(BG)、电容(C)、电阻(R)、微型继电器(J)、功率调节刻度盘(KW)、交流接触器线圈(N)和供电电源(EC)；控制电路中供电电源(EC)，由2只微型感应变压器(B₁、B₂)初极线圈(LB₁、LC₁)，串接在A、B、C三相电源中任意两相的负载(W)电流，经次极线圈(LB₂、LC₂)感应，并由2只二极管(D₁、D₂)半波整流后合并为一个双半波正向电流而获得；电路中设置有避免电动机启动瞬间大电流，对电路产生的误动作的延时电路和限定控制功率输出的功率调节电路及其功率刻度盘(KW)；

延时电路由延时电容(C₁)、微调电位器(R₁)串联组成，延时电容为电解电容，串联后并联在双半波正向电路上，延时电容的正极与供电电源(EC)正极连接，微调电位器(R₁)的另一脚与中间脚同时与电源负极连接，通过适当选择延时电容的电容量和电位器电阻值，即可获得从几秒到数十秒范围内的所需延时时间；延时电路同时用作滤波电路；延时电容(C1)与延时时间限定调节面板(图2)设置在电路板上；

功率调节电路由辅助电阻(R₃)、轴柄功率调节电位器(R₂)串联组成，串联后辅助电阻的另一端与三极管(BG)基极连接，电位器的另一脚和中间脚同时与电源(EC)负极连接，通过适当选择辅助电阻和轴柄功率调节电位器电阻值，即可获得功率刻度盘(KW)上几个标称功率(1)范围内的调节限定其额定输出功率，当负载功率(W)小于或等于刻度盘上指定的输出功率时，电路正常工作，当大于指定的输出功率时，电路供电电源电压升高，并且持续时间超过延时电路调节指定的延时时间(4)，输入继电器线圈(8)a、b点的吸合电压在铁芯(6)上产生对继电器吸片(8)产生足够的吸力，将吸片吸下，从而使串接在电源(A或B、B或C)与交流接触器线圈(N)上常闭开关(K)的吸片(8)与固定上触片(9)断开，以至交流接触器线圈失电跳闸；轴柄功率调节电位器轴柄顶部配置有调节旋扭(3)，安装在功率刻度盘(KW)面板中心位置，功率刻度盘设置在电子功率控制器外壳显目处；

功率刻度盘(KW)为一正方形或长方形或圆形标牌，以旋扭(3)外圆以外的圆弧相对位置，标注有3个或3个以上相邻电动机或其它用电设施标称功率千瓦数(1)数字及其旋扭上标记(2)；

功率刻度盘(KW)上设置标注的标称功率千瓦数(1)数字分为多种大小不同的规格，按每个规格的起点数顺序往上升，作为该控制器的可调限定功率输出范围。

本发明利用电子调节控制限定电功率输出，与交流接触器相匹配，就可以达到保护用电设施的效果，其具体实施方案，按功率刻度盘(KW)标牌标注的标称功率功率千瓦数(1)范围为一项实施方案，其具体实施方案有：1.5-4千瓦、4-10千瓦、10-18.5千瓦、18.5-32千瓦、32-40千瓦、40------的规格型号，每个规格对设定在该范围内的用电设施起保护作用。

配用时，以电动机为例：首先，在确认电动机(W)的功率后，再按其功率选择相适应的规格型号的电子功率控制器，将该控制器上的调节旋扭(3)的标记(2)在功率刻度盘(KW)上，调到与电动机的千瓦数(1)相同的刻度位置，再将设置在电路板上的延时时间控制调节的微调延时电位器(R₁)标记(5)调到需要延时时间(4)的位置。如电动机功率是7.5千瓦，应选用4-10千瓦规格的功率控制器，并在功率刻度盘上找到7.5数字并将标记对准该数字即可，如果刻度盘上没有所用功率数的数字，就将标记对准大概位置即可，非常简单方便；使用时，按下启动按钮，交流接触器电磁线圈得电而吸合，主电路导通，这时因为在功率控制器电路中配置有延时电容(C₁)和所调的延时时间还未到，所以电动机在启动的瞬间不会因过大的启动电流而引起控制器的误动作，因而电机正常获电运转，在正常情况下电机的消耗功率小于或等于刻度盘所限定的7.5千瓦，继电器(J)不会被吸下，电机正常运转，而在缺相或是机械出故障等造成超负载的情况下，电机的消耗功率都将大于刻度盘限定的7.5千瓦功率，这时串接在电源上的感应变压器B₁或B₂或B₁、B₂的LB₂或LC₂或LB₂、LC₂电流增大，电子电路供电电源(EC)电压升高，并且超过了延时电路微调电阻(R₁)的指定延时时间，继电器吸片(8)即被吸下，由于吸片与交流接触器电磁线圈(N)成串联连接，这时交流接触器因电磁线圈失电而跳闸，主线路断电，电动机因失电而停止运转，从而使电动机得到保护不会被烧掉，达到并实现了：利用电子调节控制限定电功率输出，与交流接触器相匹配，就可以达到保护用电设施的效果的目的；在查出原因，排除故障后，不需要重新更换熔断器或熔断丝或保险丝，即可重新开启电动机。

本发明由于是采用限定控制电功率输出来实现保护用电设施目的的，因此同样原理也可以用作供配电设施如发电机、电力变压器等保护以及线路限电之用，又由于本发明采用的是人们习惯上熟悉的电功率为标称，因此人人都会用，使用起来更为方便，同时结构简单、原材料普通，制造安装易于实现，具备现有技术熔断器或熔断丝、保险丝和热继电器保护元件的换代使用价值。

Claims (5)

1.一种采用电感应、利用电子控制限定电功率输出，达到保护用电设施与输配电设施目的的电子功率控制器，包括控制电路的微型感应变压器(B₁、B₂)、二极管(D₁、D₂)、三极管(BG)、电容(C₁-C₃)、电阻(R₁-R₃)、微型继电器(J)和交流接触器线圈(N)，其特征在于：控制电路供电电源(EC)，由2只微型感应变压器初极线圈(LB₁、LC₁)串接在，A、B、C三相电源中任意两相，由负载(W)电流感应获得，并由2只二极管(D₁、D₂)半波整流后合并为一个双半波正向电流；电路中设置有避免电动机启动瞬间大电流，对电路产生的误动作的延时电路和限定控制功率输出的功率调节电路及其功率刻度盘(KW)。

2.根据权利要求1所述的电子功率控制器，其特征在于：延时电路由延时电容(C₁)、微调电位器(R₁)串联组成，延时电容为电解电容，串联后并联在双半波正向电路上，延时电容的正极与电源正极连接，微调电位器的另一脚与中间脚同时与电源负极连接，通过适当选择延时电容的电容量和电位器电阻值，即可获得从几秒到数十秒钟范围内的所需延时时间；延时电路同时用着滤波电路。

3.根据权利要求1所述的电子功率控制器，其特征在于：功率调节电路由辅助电阻(R₃)、轴柄功率调节电位器(R₂)串联组成，串联后辅助电阻的另一端与三极管(BG)基极连接，轴柄功率调节电位器的另一脚和中间脚同时与电源负极连接，通过适当选择辅助电阻和轴柄功率调节电位器电阻值，即可获得功率刻度盘(KW)上几个标称功率(1)范围内的调节限定其输出功率，轴柄功率调节电位器轴柄顶部配置有调节旋扭(3)，安装在功率刻度盘(KW)中心位置。

4.根据权利要求1或3所述的电子功率控制器，其特征在于：功率刻度盘(KW)为一正方形或长方形或圆形标牌，标注有3个或3个以上相邻电动机或其它用电设施标称功率千瓦数(1)数字及其旋扭标记(2)。

5.根据权利要求4所述的电子功率控制器，其特征在于：功率刻度盘(KW)上设置标注的标称功率千瓦数(1)数字分为多种大小不同的规格，按每个规格的起点数往上升，作为该控制器的限定功率输出范围。

Images