用电负荷限制器(七)

　　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。