專利名稱：跟蹤式交流電源自動調(diào)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單相或三相供電壓自動調(diào)壓裝置，尤其涉及具有瞬態(tài)超壓保護(hù)功能的跟蹤式交流電源自動調(diào)壓裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中的跟蹤式自動調(diào)壓裝置，主要由圓形旋轉(zhuǎn)式自耦變壓器(即調(diào)壓器)，微電機(jī)、聯(lián)在微電機(jī)和調(diào)壓器轉(zhuǎn)軸間的減速傳動機(jī)構(gòu)，控制微電機(jī)工作的自動控制電路板和機(jī)械接觸式限位開關(guān)組成。當(dāng)控制電路測得電源電壓變化時，隨即控制微電機(jī)向相應(yīng)的方向旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)調(diào)壓器次級端線圈匝數(shù)，使其匝數(shù)比發(fā)生變化，保證次級輸出電壓恒定不變。調(diào)壓器所調(diào)范圍是160V到250V，設(shè)置在兩端的限位開關(guān)以控制其旋轉(zhuǎn)角小于270°當(dāng)電壓小于160V(或大于250V)時下(或上)限位開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開，切斷電機(jī)某一方向的電源。
所述自動調(diào)壓裝置存在如下不足之處；1、機(jī)械接觸式限位開關(guān)頻繁動作或在潮濕環(huán)境中工作易失靈；2、無瞬態(tài)超壓保護(hù)功能，當(dāng)調(diào)壓響應(yīng)速度跟不上瞬態(tài)超壓變化速度時，輸出的高壓易損壞用電器。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種采用非接觸式光電傳感限位控制，并具有瞬態(tài)超壓保護(hù)功能、調(diào)壓精度高的跟蹤式自動調(diào)壓裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在保留調(diào)壓器、微電機(jī)、減速傳動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上作如下改進(jìn)1、設(shè)置一塊能隨調(diào)壓器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的扇形遮光板，在靠近其外圓弧邊緣的支架上設(shè)置二只靜止不動的光電傳感器，遮光板的外圓弧伸入光電傳感器的凹槽中，但不與光電傳感器接觸，光電傳感器的安裝位置視調(diào)壓器的旋轉(zhuǎn)角度而定。
2、新設(shè)計(jì)了自動控制電路，它是由基準(zhǔn)電壓、取樣電路、比較放大器，瞬態(tài)超壓保護(hù)電路、調(diào)節(jié)方向控制器、驅(qū)動電路、限位控制電路、輸出電源繼電開關(guān)、微電機(jī)電源繼電開關(guān)和方向切換繼電開關(guān)構(gòu)成。它是將電源電壓變化信號經(jīng)比較放大器檢測放大，送至調(diào)節(jié)方向控制器作邏輯判斷，再經(jīng)驅(qū)動電路控制電機(jī)電源開關(guān)和方向切換開關(guān)，使調(diào)壓器作相應(yīng)的降壓或升壓調(diào)節(jié)；若有瞬態(tài)超壓信號出現(xiàn)時，比較放大器將信號送至瞬態(tài)超壓保護(hù)電路，在進(jìn)行上述調(diào)壓前先切斷輸出電源開關(guān)，以保護(hù)用電器。光電傳感器經(jīng)限位控制電路接入調(diào)節(jié)方向控制器的一組輸入端，以控制調(diào)壓器旋轉(zhuǎn)角度小于設(shè)定值。
作上述改進(jìn)后，本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了自動跟蹤調(diào)壓功能，而且還具有瞬態(tài)超壓保護(hù)功能，并由于采用了數(shù)字邏輯電路控制調(diào)壓，極大地提高了調(diào)壓精度和系統(tǒng)可靠性，適合于電子計(jì)算機(jī)房，程控交換機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室及對交流電源需要穩(wěn)壓的場合使用。
本實(shí)用新型的構(gòu)成原理及功能特點(diǎn)將配合附圖作進(jìn)一步描述

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理框圖及遮光板、光電傳感器安裝示意圖。圖中1調(diào)壓器，2微電機(jī)，3減速轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，4扇形遮光板，5光電傳感器，6基準(zhǔn)電壓，7取樣電壓，8比較放大器，9調(diào)節(jié)方向控制器，10瞬態(tài)超壓保護(hù)電路，11驅(qū)動電路，12限位控制電路。
圖2為本實(shí)用新型扇形遮光板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型電原理圖。
如圖3所示可知，輸入電源經(jīng)過流保護(hù)空氣開關(guān)K接調(diào)壓器輸入端，調(diào)壓器的輸出端接電源變壓器B1初級繞組、其電源輸出常開觸點(diǎn)繼電開關(guān)K3和微電機(jī)電源常開觸點(diǎn)繼電開關(guān)K1，K3的另一端串接輸出電流表后，接至電源輸出端子，在電源輸出端并接電壓表，指示電源輸出電壓。電源變壓器B2有兩組次級繞組，中一組L2接由D1～D4、C3、C4組成的整流濾波電路，經(jīng)R1、R2及R5、R6分壓，作比較放大器IC1～I(xiàn)C3及IC4、IC5的取樣電壓；另一組L3接D5～D8、C1、C2組成的整流濾波電路，其輸出作自動控制電路電源。由R3、D9和R8、D10組成兩組穩(wěn)壓電路，經(jīng)RW1～RW5調(diào)壓電位器分別接IC1～I(xiàn)C5的輸入端，分別作比較放大器的基準(zhǔn)電壓。比較放大器IC1的輸入端與IC6輸入端2腳連接，IC6輸出端3腳經(jīng)反相器F1接至IC7的復(fù)位端10腳，并由接在IC7輸出端9腳的R24、BG3及J3構(gòu)成瞬態(tài)超壓保護(hù)電路。比較放大器IC2～I(xiàn)C5的輸出端接至由IC7、IC8、 1/2 IC9、IC10組成的自動調(diào)節(jié)方向控制電路，調(diào)壓方向控制電路輸出接IC10、R26、BG1、J1、BG2、R25、J2組成的驅(qū)動電路。由光電傳感器、R10、R11組成的下限位傳感器輸出端3腳經(jīng) 1/2 IC9接至IC7的4腳，由光電傳感器、R20、R21組成的上限位傳感器輸出端3腳經(jīng)與門 1/2 IC′9接IC8的10腳。R13、LET1為降壓調(diào)節(jié)指示，接在IC7輸出端5腳。R22、LET2為升壓調(diào)壓指示，接在IC8的輸出端9腳。D11～D15為續(xù)流二管。
電路工作原理按功能分述如下當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)瞬態(tài)超壓時，A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位，比較放大器IC1，輸出低電平，觸發(fā)IC6單穩(wěn)態(tài)電路(圖中所有單穩(wěn)態(tài)電路均為低電平觸發(fā)有效)，使其3腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)F1反相，將低電平送至IC7復(fù)位端10腳、使IC8的8、12腳與C15、R23組成的延時開機(jī)電路復(fù)位，IC7的9腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)R24使BG3截止，J3釋放，K3處于常開狀態(tài)，切斷輸出電壓，起到瞬態(tài)超壓保護(hù)作用。
與此同時，A點(diǎn)的電位也高于D點(diǎn)的電位，IC3輸出低電平觸發(fā)IC7左邊單穩(wěn)態(tài)電路，使IC7的5腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，這一信號經(jīng)或門IC10、R26至BG1基極，使BG1飽和導(dǎo)通，J1吸合，K1閉合，微電機(jī)通電旋轉(zhuǎn)，作降壓調(diào)節(jié)，此時LET1點(diǎn)亮，指示調(diào)節(jié)方向?yàn)榻祲?。隨著電壓逐漸下降，當(dāng)A點(diǎn)電位降至小于C點(diǎn)電位時，IC2輸出為低電平，該電平信號一路經(jīng)與門 1/2 IC9至IC7的復(fù)位端4腳，使其復(fù)位，第5腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，該電平信號?jīng)或門IC10、R26、BG1截止，J1斷電釋放，切斷電機(jī)電源開關(guān)K1；IC2輸出的低電平信號另一路至IC6的復(fù)位端4腳，使IC5復(fù)位，IC6的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)F1反相，加到IC7的復(fù)位端10腳為高電平，IC7的9腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)R24加至BG3基極，使BG3飽和導(dǎo)通，J3吸合，K3閉合，恢復(fù)電壓輸出。由于IC7的8、12腳上接有C15、R23組成的延時電路，故K3閉合在K1斷開之后。
電網(wǎng)電壓變高達(dá)到設(shè)定值時，即發(fā)生如上所述A點(diǎn)電位高于D點(diǎn)電位而又低于B點(diǎn)電位時，除不發(fā)生使J3釋放、K3斷開的動作外，其降壓調(diào)節(jié)過程如上所述相同。
當(dāng)電網(wǎng)電壓變低至設(shè)定值時，F(xiàn)點(diǎn)電位低于G點(diǎn)電位，IC5輸出低電平，送至IC3的觸發(fā)端6腳，使IC8的5腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，該高電平信號分為兩路，一是?jīng)R25至BG2基極，使其飽和導(dǎo)通，J2吸合，切換K2、K′2觸點(diǎn)，改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；二是經(jīng)R14、C8組成的延時電路，再經(jīng)F4反相為低電平送至IC8的8腳觸發(fā)端，使9腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)或門IC10，使BG1飽和，J1吸合，K1閉合，電機(jī)通電逆向旋轉(zhuǎn)，作升壓調(diào)節(jié)。同時，接在IC89腳的LET2點(diǎn)亮，指示升壓調(diào)節(jié)。隨著輸出電壓逐浙調(diào)高，當(dāng)調(diào)至F點(diǎn)電位高于E點(diǎn)電位時，IC4輸出低電平，該電平信號一路經(jīng) 1/2 IC′9與門加至IC8復(fù)位端10腳，將其右邊單穩(wěn)電路復(fù)位，9腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑?jīng)IC10或門使BG1截止，J1釋放，K1斷開，切斷電機(jī)電源使其停轉(zhuǎn)，停止升壓調(diào)節(jié)；另一路經(jīng)F2反相，并經(jīng)R15，C7延時電路延時后，再經(jīng)F3反相，將低電平加至IC6復(fù)位端4腳，使IC8左邊單穩(wěn)電路復(fù)位，5腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)R25使BG2截止，J2釋放，K2、K′2觸點(diǎn)復(fù)位，恢復(fù)電機(jī)原旋轉(zhuǎn)方向，與此同時，接在IC85腳上的LET2熄滅。
當(dāng)降壓調(diào)節(jié)至下限位置時，遮光板一端邊離開光電傳感器凹槽，傳感器1的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng) 1/2 IC9至IC7復(fù)位端4腳，使其左邊單穩(wěn)電路復(fù)位，5腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)IC10或門使BG1截止，J1釋放，切斷電機(jī)電源開關(guān)K1。同樣，當(dāng)升壓調(diào)節(jié)至上限位置時，遮光板的另一端邊脫離傳感器2凹槽，傳感器2的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng) 1/2 IC′9與門至IC8復(fù)位端10腳，使IC8左邊單穩(wěn)電路復(fù)位，9腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)IC18使BG1截止，J1釋放，切斷電機(jī)電源，停止調(diào)壓。
權(quán)利要求1.一種跟蹤式交流自動調(diào)壓裝置，包括旋轉(zhuǎn)式調(diào)壓器、微電機(jī)、聯(lián)在微電機(jī)和調(diào)壓器轉(zhuǎn)軸間的減速傳動機(jī)構(gòu)、接在電源輸入端具有過流保護(hù)功能的空氣開關(guān)、電源輸出繼電開關(guān)、電壓表、電流表、用于控制微電機(jī)電源的繼電開關(guān)及方向切換繼電開關(guān)，其特征在于在所述的調(diào)壓裝置中還包括，一塊能隨調(diào)壓器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的扇形遮光板，在靠近其外圓弧的支架上設(shè)有二只靜止不動的光電傳感器；在調(diào)壓器的輸出端接有一塊主要由取樣、比較放大器、瞬態(tài)超壓保護(hù)電路、調(diào)節(jié)方向控制器、驅(qū)動電路、限位控制電路所組成的自動調(diào)壓控制電路板，其中比較放大器的輸入端接取樣、基準(zhǔn)電壓電路，其輸出端的一路接瞬態(tài)超壓保護(hù)電路，以控制電源輸出繼電開關(guān)，另有一組輸出接調(diào)節(jié)方向控制器的各輸入端，調(diào)節(jié)方向控制器的輸出端接驅(qū)動電路，以控制微電機(jī)電源繼電開關(guān)和方向切換開關(guān)，限位控制電路的輸入端接光電傳感器，其輸出端接調(diào)節(jié)方向控制器的一組輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動調(diào)壓裝置，其特征是所說比較放大器由IC1、IC2、IC3、IC4、IC5構(gòu)成，調(diào)節(jié)方向控制器由IC7、IC8、 1/2 IC9、 1/2 IC′9構(gòu)成，驅(qū)動電路由BG1、BG2、J1、J2構(gòu)成，瞬態(tài)超壓保護(hù)電路由IC6、F1、IC7、J3構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及交流電源自動調(diào)壓裝置，它包括旋轉(zhuǎn)式調(diào)壓器、微電機(jī)、減速傳動機(jī)構(gòu)，其特征是它還包括由扇形遮光板、光電傳感器組成的限位檢測器和一塊主要由取樣、比較放大器、瞬態(tài)超壓保護(hù)電路、調(diào)節(jié)方向控制器、驅(qū)動電路、限位控制電路所組成的自動調(diào)壓控制電路板，該裝置具有自動跟蹤調(diào)壓、瞬態(tài)超壓保護(hù)功能，調(diào)壓精度及系統(tǒng)可靠性高，廣泛適用于需對交流電源自動調(diào)壓的場合。
文檔編號G05F1/10GK2137798SQ9222552
公開日1993年7月7日 申請日期1992年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月20日
發(fā)明者周樂庭 申請人:周樂庭