[其他]节电开关

说明书

本发明属于电子节电开关。

节约能源，特别是节约用电，普遍为人们所关注，长期以来进行了卓有成效的研究工作。在现有技术中，各种“节电器”、“节电开关”、“节电装置”、“节电控制器”大量出现，对节约用电都作出了贡献，然而它们之间都各有所长，也各有所短。《电气自动化》杂志84年1期介绍“一种带微处理器的交流电动机节电器”只适用于控制11瓩以下的电动机，而且线路复杂。《电工技术》杂志86年8期介绍“简单的焊机空载自停装置”除电路复杂外，焊机手柄有380伏电压，于安全操作不利。同期杂志又介绍“交直流电焊电空载断电实践”、《电子世界》杂志83年10期介绍“交直流焊接机空载自停节电装置”都只适用于焊接机节电，线路复杂。《电气时代》杂誌84年1期介绍“触摸节电开关”存在有不易稳定的问题。中国专利申请号85205370的“织机节电控制器”、中国专利申请号85200924的“交流感应电动机节电器”、中国专利申请号85200669的“简易电焊机空载节电装置”、中国专利申请号85202364的“单相异步电动机节电器”等都存在着应用面窄和电路复杂的问题。

本发明的任务是提供一种线路简单，应用面广，操作方便，安全可靠的电子节电开关。

本发明的要点在于，采用两只V－MOS功率场效应管作为开关管，并组成两个开关电路，控制同一个继电器，此继电器再控制用电器的电源起动器。第一个开关电路起动电源，用电器正常工作后，第一个开关电路断开，由于第二个开关电路的导通而使继电器自保，用电器仍能正常供电。当用电器空载或轻载时，第二个开关电路自动断开，切断电源，达到节约用电的目的。第一个开关电路由＋12伏电源经开关（此开关可为触摸开关，按钮开关，旋钮开关，根据不同使用情况选用）分压得Vef供第一个V－MOS管栅压，该管的阈电压Vth1约为2～4伏，使Vef大于Vth1，则第一个V－MOS管导通，继电器吸合，电源起动器吸合，接通电源，完成起动电源作用。用电器正常工作后，第一个开关电路断开，继电器由于第二个开关电路的导通而继续被吸合，用电器仍在正常供电。第二个开关电的导通是由于穿过软磁铁氧体窗口（此窗口可为园形、方形、椭园形）用电器的电源线中通过的电流，对铁氧体上绕制的线圈产生感应电流（此线圈可抽头，分成数档）该电流经整流、滤波、分压后得Vgf，加到第二个V－MOS栅极上，该管的阈电压Vth2约为2～4伏，使Vgf大于Vth2，则第二个V－MOS管导通，第二个开关电路导通，继电器取得自保，用电器仍正常供电。当用电器空载或轻载时，通过电源线的电流减小，而在线圈中产生的感应电流也减小，Vgf减小，当Vgf小于Vth2时，第二个V－MOS管截止，第二个开关电路断开，继电器断开，从而自动切断电源。当第二个开关电路元件选定后，Vgf值只与用电器电源线中通过的电流有关，使用电器正常工作与空载或轻载通过电源线的电流产生的Vgf满足第二个V－MOS管导通与截止的条件。用电器确定后，用改变第二个开关电路中的线圈匝数和调整电位器，改变分压比来满足第二个V－MOS管导通与截止。线圈多档抽头，可在较大范围内，适用不同功率用电器的选用。

本发明的优点是线路简单，应用面广，对0.5A至150A的用电器，如交直流电动机，交直流电焊机，织机等空载或轻载时均能自动切断电源，达到节电目的。对电动机还有缺相保护作用。对织机那样的负载还有防止轨梭之功能。本开关属于低压控制电路，使用时安全可靠。

以下将结合附图对本发明作进一步详细的描述。

附图是本发明具体结构的电气原理图。

节电开关由变压器B₁、全波桥式整流（D₁～D₄）、滤波电容C₁，提供＋12伏电压。第一个开关电路由触摸开关G、电阻R₁、R₂、V－MOS管BG₁，二极管D₅，继电器J和二极管D₇组成，按附图联接。J控制用电器的电源起动器JC。接通G，＋12伏电压经R₁和R₂与压得Vef，加到BG₁栅极，并使Vef大于BG₁的阈电压Vth1（一般为2～4伏），该管导通，J被吸合，JC吸合，接通电源。用电器正常工作后，断开G，第一个开关电路断开，J的吸合是由第二个开关电路的导通实现自保的。第二个开关电路由带窗口的软磁铁氧体（用导磁率为2000的12吋电视机用的磁方）和在其上面绕制的线圈B₂（用0.06mm漆包线，绕6000匝，在1000匝、2000匝、4000匝处抽头。），穿过窗口的防磁套管（有一定刚度的塑料管，其直径以能穿过用电器电源线为宜），整流二极管D₈、滤波电容C₂、电阻R₃、电位器W、V－MOS管BG₂、二极管D₆、稳压管D₉、继电器J和二极管D₇组成，按附图联接。J控制用电器的电源起动器JC。安装时，用电器电源线由塑料套管中穿过，电源起动后，用电器正常工作，流过电源线中的电流在线圈中产生感应电流，经D₈整流，C₂滤波、R₈和W分压后得Vgf，加到BG₂栅极，并使Vgf大于BG₂的阈电压Vth2（一般为2～4伏）则BG₂导通，J继续被吸合，达到自保作用，用电器仍正常供电。当用电器空载或轻载时，流过电源线的电流减小，产生的感应电流也减小，则Vgf减小，当Vgf小于Vth2时，BG₂截止，J断开，JC断开，自动切断电源。用电器电流在75A至150A选用线圈1000匝；40A至75A选用线圈2000匝；10A至40A选用线圈4000匝；0.5A至10A选用线圈6000匝。再配合电位器的调整，可使不同功率用电器正常工作和空载或轻载时，BG₂导通或截止，可在0.5A至150A范围内使用电器获得满意的节电效果。电路中D₅、D₆使BG₁、BG₂工作稳定。D₉保护BG₂。J选用JZX－17F。当JC接触电流小于40A时，J可选JRX－13F。BG₁、BG₂用V40AT，D₁－D₆用2CZ53A，D₇、D₈用2CZ25A，D₉用2CW70。