CN210469749U - 一种数字化智能单相电力调整器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字化智能单相电力调整器，该电力调整器包括三脚电位器R1，运放A1与运放A2组成双运算放大器，所述单刀双掷开关K1的动端和电阻R5与运放A1的5脚对应电连接，所述运放A1的6脚与运放A2的1脚、2脚均对应电连接；电容C1的一端与电阻R7、运放A2的3脚、单极型晶体管J的栅极G、555时基电路NE的6脚对应电连接，所述运放A1的7脚与电阻R8对应电连接，所述电阻R8的另一端与光电耦合器OC的1脚对应电连接，所述光电耦合器OC的6脚与电阻R9对应电连接，所述三脚电位器R6与条形电流表M对应电连接。本申请结构简单，优化了电能使用效率，对节约电能起了重要作用，还能对加热设备的电阻丝进行保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及输出功率调整装备领域，尤其是一种数字化智能单相电力调整器。
背景技术
电力调整器是工业电加热***中必不可少的控制部件，尤其是在工业自动化***中作为控制负载功率变化的重要部件。它可以通过移相触发以及过零触发的方式来对纯阻性的工业负载进行调节，以达到控制温度的目的。电力调整器按照电源类型可以分为三相电力调整器和单相电力调整器，按照显示模式可以分为模拟量电力调整器和数字式电力调整器。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种数字化智能单相电力调整器。
本实用新型通过下述方案实现：
一种数字化智能单相电力调整器，该电力调整器包括三脚电位器R1，所述三脚电位器R1与电阻R2对应串接，所述三脚电位器R1与电阻R2还分别与电流输入装置对应电连接，所述三脚电位器R1可以与单刀双掷开关K1的动端对应电连接，所述单刀双掷开关K1的动端还可以与三脚电位器R4对应电连接，所述三脚电位器R4与电阻R3对应电连接，所述单刀双掷开关K1的不动端与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与三脚电位器R6对应电连接；
运放A1与运放A2组成双运算放大器，所述单刀双掷开关K1的动端和电阻R5与运放A1的5脚对应电连接，所述运放A1的6脚与运放A2的1脚、2脚均对应电连接；
电容C1的一端与电阻R7、运放A2的3脚、单极型晶体管J的栅极G、555时基电路NE的6脚对应电连接，对应电连接，所述电阻R7的另一端与单极型晶体管J的源极S对应电连接，所述电容C1的另一端与555时基电路NE的1脚对应电连接，所述555时基电路NE的3脚与5脚通过导线对应电连接，所述单极型晶体管J的漏极D分别与555时基电路NE的4脚和8脚对应电连接；
所述运放A1的7脚与电阻R8对应电连接，所述电阻R8的另一端与光电耦合器OC的1脚对应电连接，所述光电耦合器OC的6脚与电阻R9对应电连接，所述电阻R9的另一端与加热设备Rf和双向可控硅T对应电连接；所述光电耦合器OC的4脚可以与单刀双掷开关K2的动端对应电连接，所述单刀双掷开关K2的不动端与双向可控硅T对应电连接；所述单刀双掷开关K2的动端还可以与二极管D1对应电连接，所述二极管D1分别与三脚电位器R10和电容C2对应电连接。
所述三脚电位器R6与条形电流表M对应电连接。
所述光电耦合器OC的2脚对应接地。
所述电阻R11与电容C3对应串接，所述电阻R11、电容C3与三脚电位器R10、电容C2对应并联。
本实用新型的有益效果为：
本申请的一种数字化智能单相电力调整器结构简单，优化了电能使用效率，对节约电能起了重要作用，还能对加热设备的电阻丝进行保护。
附图说明
图1为本实用新型一种数字化智能单相电力调整器的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型优选的实施例进一步说明：
一种数字化智能单相电力调整器，该电力调整器包括三脚电位器R1，所述三脚电位器R1与电阻R2对应串接，所述三脚电位器R1与电阻R2还分别与电流输入装置对应电连接，所述三脚电位器R1可以与单刀双掷开关K1的其中一个动端对应电连接，所述单刀双掷开关K1动端还可以与三脚电位器R4对应电连接，所述三脚电位器R4与电阻R3对应电连接，所述单刀双掷开关K1的不动端与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与三脚电位器R6对应电连接；运放A1与运放A2组成双运算放大器，所述单刀双掷开关K1的动端和电阻R5与运放A1的5脚对应电连接，所述运放A1的6脚与运放A2的1脚、2脚均对应电连接；
把一个恒流源与三脚电位器R1和电阻R2对应电连接进行调试，将单刀双掷开关K1的动端与三脚电位器R1电连接，缓慢调节三脚电位器R1，使运放A1的5脚达到6.4V，运放A2的1脚输出的锯齿波最大幅值也为6.4V。这样，在运放A1的5脚和6脚比较之后，使7脚转为出高电平。然后，对三脚电位器R6进行调整，使条形电流表M达到最大值。三脚电位器R1和R6要进行多次调整，调压器配套使用时三脚电位器R1和电阻R2与PID对应连接，取代恒流源，这就是自动信号输入。把单刀双掷开关K1的动端与三脚电位器R4对应电连接，用三脚电位器R4调节输入电平，使运放A1的5脚的电平由人工控制，这就是手动信号输入。
电容C1的一端与电阻R7、运放A2的3脚、单极型晶体管J的栅极G、555时基电路NE的6脚对应电连接，对应电连接，所述电阻R7的另一端与单极型晶体管J的源极S对应电连接，所述电容C1的另一端与555时基电路NE的1脚对应电连接，所述555时基电路NE的3脚与5脚通过导线对应电连接，所述单极型晶体管J的漏极D分别与555时基电路NE的4脚和8脚对应电连接；
运放A2、555时基电路NE与单极型晶体管J可以产生从零开始的线性锯齿波，单极型晶体管J是一种利用电场效应来控制电流大小的半导体器件，作为电容C1充电的恒流源，电容C1在充电过程中充电电流保持恒定，通过选用不同电阻值的电阻R7，可以对电容C1的充电电流大小进行调整。电阻R7的电阻值较大时，通过单极型晶体管J的电流变小，电容C1的充电所需要的周期变长，频率变小，反之频率则变高。本申请555时基电路NE产生从零伏开始上升的锯齿波，555时基电路NE的3脚输出的电压反馈到5脚，此时555时基电路NE内部的两个比较器的基准电压在电容C1放电时接近于零伏，这样可在电容C1上得到从零伏开始上升的线性锯齿波振荡电压。从电容C1引出的锯齿波不具有负载能力，这就需要运放A2来提高负载能力，锯齿波从运放A2的1脚输出。本申请中，通过改变电容C1和电阻R7的大小即可获得不同频率的锯齿波。
所述运放A1的7脚与电阻R8对应电连接，所述电阻R8的另一端与光电耦合器OC的1脚对应电连接，所述光电耦合器OC的6脚与电阻R9对应电连接，所述电阻R9的另一端与加热设备Rf和双向可控硅T对应电连接；所述光电耦合器OC的4脚可以与单刀双掷开关K2的动端对应电连接，所述单刀双掷开关K2的不动端与双向可控硅T对应电连接；所述单刀双掷开关K2的动端还可以与二极管D1对应电连接，所述二极管D1分别与三脚电位器R10和电容C2对应电连接。把单刀双掷开关K2的动端与二极管D1对应电连接，此时三脚电位器R10、二极管D1、电容C2、双向可控硅T组成移相电路，调节三脚电位器R10，其电阻值越大，移相角也越大，加热设备Rf的移相电压越低。在实际应用中，通过这种用人工调节三脚电位器R10使得加热设备Rf上的电压由低向高变化的过程称为软起动，这种方式有利于保护加热设备Rf的电阻丝。
在运放A1的7脚为高电平时，选择合适的电阻R8，使得光电耦合器OC的1脚的电流保持在8-16毫安，随后把单刀双掷开关K2的动端与光电耦合器OC的4脚对应电连接，在光电耦合器OC内部光电耦合后，光电耦合器OC内置的一个双向可控硅处于导通状态，产生过零脉冲，这样外接的双向可控硅T就可以导通，加热设备Rf与220V交流电源对应电连接，其中电阻R11、电容C3可以保护外接的双向可控硅T。
只有运放A1的7脚为高电平时，双向可控硅T才会导通；只要控制放A1的7脚的电平就可以使加热设备Rf获得不同的加热功率。
所述三脚电位器R6与条形电流表M对应电连接。所述光电耦合器OC的2脚对应接地。所述电阻R11与电容C3对应串接，所述电阻R11、电容C3与三脚电位器R10、电容C2对应并联。
本申请在实际应用中，加热设备Rf和双向可控硅T有使用者自行组装，电连接需要加热的电炉设备和与之匹配的双向可控硅T，确保本申请电力调整器可以安全、稳定、高效的发挥效果。为了实现可视化、快捷化的操作，可以将条形电流表M的结果通过触摸屏上显示出来，三脚电位器R1、R4的调节在触摸屏上进行显示，触摸屏的具体显示和调节过程均为公知技术，在此不再赘述。
尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种数字化智能单相电力调整器，其特征在于：该电力调整器包括三脚电位器R1，所述三脚电位器R1与电阻R2对应串接，所述三脚电位器R1与电阻R2还分别与电流输入装置对应电连接，所述三脚电位器R1可以与单刀双掷开关K1的动端对应电连接，所述单刀双掷开关K1的动端还可以与三脚电位器R4对应电连接，所述三脚电位器R4与电阻R3对应电连接，所述单刀双掷开关K1的不动端与电阻R5对应电连接，所述电阻R5与三脚电位器R6对应电连接；
运放A1与运放A2组成双运算放大器，所述单刀双掷开关K1的动端和电阻R5与运放A1的5脚对应电连接，所述运放A1的6脚与运放A2的1脚、2脚均对应电连接；
电容C1的一端与电阻R7、运放A2的3脚、单极型晶体管J的栅极G、555时基电路NE的6脚对应电连接，对应电连接，所述电阻R7的另一端与单极型晶体管J的源极S对应电连接，所述电容C1的另一端与555时基电路NE的1脚对应电连接，所述555时基电路NE的3脚与5脚通过导线对应电连接，所述单极型晶体管J的漏极D分别与555时基电路NE的4脚和8脚对应电连接；
所述运放A1的7脚与电阻R8对应电连接，所述电阻R8的另一端与光电耦合器OC的1脚对应电连接，所述光电耦合器OC的6脚与电阻R9对应电连接，所述电阻R9的另一端与加热设备Rf和双向可控硅T对应电连接；所述光电耦合器OC的4脚可以与单刀双掷开关K2的动端对应电连接，所述单刀双掷开关K2的不动端与双向可控硅T对应电连接；所述单刀双掷开关K2的动端还可以与二极管D1对应电连接，所述二极管D1分别与三脚电位器R10和电容C2对应电连接。
2.根据权利要求1所述的一种数字化智能单相电力调整器，其特征在于：所述三脚电位器R6与条形电流表M对应电连接。
3.根据权利要求1所述的一种数字化智能单相电力调整器，其特征在于：所述光电耦合器OC的2脚对应接地。
4.根据权利要求1所述的一种数字化智能单相电力调整器，其特征在于：所述电阻R11与电容C3对应串接，所述电阻R11、电容C3与三脚电位器R10、电容C2对应并联。
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