電子限荷自動(dòng)控制器(以下簡稱控制器)適用于交流50Hz 、工作電壓AC22OV 的控制電路中, 使系統(tǒng)按預(yù)定的電功率供電。當(dāng)用電負(fù)荷超過規(guī)定的范圍值時(shí), 控制器自動(dòng)切斷負(fù)載電源。待負(fù)荷恢復(fù)設(shè)定功率值后又可自動(dòng)接通負(fù)載電源, 從而實(shí)現(xiàn)用電負(fù)載自動(dòng)監(jiān)測與控制�？刂破魍庥^采用DZ47類似結(jié)構(gòu), 并與DZ47小型斷路器并軌安裝配套使用。在其面板上配有發(fā)光二極管來指示監(jiān)測控制器的工作狀態(tài): 指示燈為綠色時(shí)表示負(fù)載電源呈接通運(yùn)行狀態(tài)；指示燈為紅色時(shí)表示負(fù)載已被切斷，限荷控制器已啟動(dòng)工作。
工作原理
由于控制器外觀體積小，再加上內(nèi)部負(fù)荷不大，所以采用RC阻容降壓給控制器提供電源。電容參數(shù)值的確定主要根據(jù)控制器內(nèi)部負(fù)載來確定�？刂破鲀�(nèi)部主要負(fù)載包括: 內(nèi)部大功率轉(zhuǎn)換繼電器(DC24V , P = O.93W )、雙色發(fā)光二極管LED、Ul55芯片、三極管等器件。其中大功率繼電器在吸合時(shí)負(fù)載最大, 在限荷器工作時(shí)繼電器吸合電流達(dá)38mA 。再加上發(fā)光二極管以及芯片等工作負(fù)載電流12mA ，所以電源提供50mA 電流就可以滿足控制器正常工作。
降壓電容在該電路中主要起到容抗XC降壓和提供負(fù)載電流的作用。容抗X C 的值可由(220V一24V)/50xIO3A =39200 得出;其中XC = l/ 2 πfC , 電容值C = l / 2πfX C 為0 .81μF , 根據(jù)電容參數(shù)系列可選擇0 .82 μF。控制器在不使用時(shí)與之并聯(lián)的泄放電阻主要起到給電容提供泄放電荷通道的作用。阻值通常選擇在100 KΩ一1M Ω, 功率1W以上。
這里, 555電路在應(yīng)用和工作方式上一般可歸納分單穩(wěn)電路、無穩(wěn)電路、雙穩(wěn)電路三大類。該控制器內(nèi)部555電路采用單穩(wěn)態(tài)來完成限荷工作。通常在2腳端為“高電平”時(shí),3腳端V uT = 0呈穩(wěn)態(tài)；當(dāng)2腳端為“低電平”時(shí),3腳端VOUT= 1呈暫穩(wěn)態(tài), 且暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間t=1.1x R12xC5來確定。
控制器正常工作狀態(tài)
當(dāng)控制器內(nèi)部電流取樣磁環(huán)Ll沒有達(dá)到所設(shè)定電流負(fù)荷時(shí), 則Ll經(jīng)D5一D8與C5的電壓值不能使Q3導(dǎo)通工作, 即呈截止?fàn)顟B(tài)；在控制器通電瞬間Q3在Rl。提供基極電流下飽和導(dǎo)通, 使C5電容電壓迅速提高, 從而保證555 2腳端為“高電平”狀態(tài), 使3 腳端輸出為穩(wěn)態(tài)Vout=0, 控制器正常工作。
C4電容經(jīng)風(fēng)作用下充電電壓上升, 使Q l導(dǎo)通工作。而在通電瞬間Q2工作時(shí), 因Ql的基極電壓受C 4電容充電限制Q1呈截止?fàn)顟B(tài)。Q 1導(dǎo)通后, 致使Q2從飽和導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。進(jìn)入正常工作后, C5端的“高電平”由V cc 經(jīng)R12充電得到保持, 從而保證控制器在正常工作狀態(tài)下工作。
控制器負(fù)載保護(hù)工作狀態(tài)
當(dāng)L1磁環(huán)因檢測負(fù)載電流超出預(yù)定值時(shí), 再經(jīng)D5一D8與C7作用, 由R5加至Q3基極電壓從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；Wl可調(diào)電位器可以調(diào)整相應(yīng)Q3基極電壓, 使磁環(huán)感應(yīng)電壓有相應(yīng)誤差時(shí)可以由此調(diào)整。此時(shí)C5上電壓經(jīng)R3與Q3變?yōu)椤暗碗娖健? 電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。3端輸出VouT=1，Q4經(jīng)R8作用導(dǎo)通, 其控制的繼電器吸合工作觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換, 使過負(fù)荷用電器工作電源得到切換；此時(shí)暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間(保護(hù)器自動(dòng)復(fù)位時(shí)間)由R12與C5充放電來確定。如果在保護(hù)器自動(dòng)復(fù)位時(shí)間過后, 負(fù)載還是超負(fù)荷, 則555繼續(xù)呈暫穩(wěn)態(tài), 相應(yīng)控制器也繼續(xù)呈保護(hù)工作狀態(tài)；當(dāng)負(fù)荷低于預(yù)定值時(shí)(過載故障已排除) , Q3又呈截止?fàn)顟B(tài), 555從暫穩(wěn)態(tài)回到穩(wěn)態(tài)狀, 3端輸出為“低電平”限荷器工作正常。
結(jié)束語
在控制器安裝使用時(shí), 需擰緊卡線螺釘,以防止大電流時(shí)因接觸不良而發(fā)熱, 接線可按控制器外殼標(biāo)注接線圖正確接線。因控制器內(nèi)部采用繼電器且最大允許電流16A , 所以控制器負(fù)載不應(yīng)超出該值。如負(fù)載為感性負(fù)載時(shí), 應(yīng)酌情降低控制電流規(guī)格, 通常按1/3 降低為原則。另外從保護(hù)和控制工作特點(diǎn)要求, 在大電流負(fù)載情況下, 控制器有一定的反時(shí)限特性, 以便對(duì)負(fù)載進(jìn)行有效控制和保護(hù)。電子限荷自動(dòng)控制器因控制簡單, 可靠性高, 安裝方便無需調(diào)試, 被廣泛應(yīng)用于需用電限荷的場所。
