专利名称：跟踪式交流电源自动调压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及单相或三相供电压自动调压装置，尤其涉及具有瞬态超压保护功能的跟踪式交流电源自动调压装置。
现有技术中的跟踪式自动调压装置，主要由圆形旋转式自耦变压器(即调压器)，微电机、联在微电机和调压器转轴间的减速传动机构，控制微电机工作的自动控制电路板和机械接触式限位开关组成。当控制电路测得电源电压变化时，随即控制微电机向相应的方向旋转，调节调压器次级端线圈匝数，使其匝数比发生变化，保证次级输出电压恒定不变。调压器所调范围是160V到250V，设置在两端的限位开关以控制其旋转角小于270°当电压小于160V(或大于250V)时下(或上)限位开关常闭触点断开，切断电机某一方向的电源。
所述自动调压装置存在如下不足之处；1、机械接触式限位开关频繁动作或在潮湿环境中工作易失灵；2、无瞬态超压保护功能，当调压响应速度跟不上瞬态超压变化速度时，输出的高压易损坏用电器。
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种采用非接触式光电传感限位控制，并具有瞬态超压保护功能、调压精度高的跟踪式自动调压装置。
本实用新型是这样实现的在保留调压器、微电机、减速传动机构的基础上作如下改进1、设置一块能随调压器转轴转动的扇形遮光板，在靠近其外圆弧边缘的支架上设置二只静止不动的光电传感器，遮光板的外圆弧伸入光电传感器的凹槽中，但不与光电传感器接触，光电传感器的安装位置视调压器的旋转角度而定。
2、新设计了自动控制电路，它是由基准电压、取样电路、比较放大器，瞬态超压保护电路、调节方向控制器、驱动电路、限位控制电路、输出电源继电开关、微电机电源继电开关和方向切换继电开关构成。它是将电源电压变化信号经比较放大器检测放大，送至调节方向控制器作逻辑判断，再经驱动电路控制电机电源开关和方向切换开关，使调压器作相应的降压或升压调节；若有瞬态超压信号出现时，比较放大器将信号送至瞬态超压保护电路，在进行上述调压前先切断输出电源开关，以保护用电器。光电传感器经限位控制电路接入调节方向控制器的一组输入端，以控制调压器旋转角度小于设定值。
作上述改进后，本实用新型不仅实现了自动跟踪调压功能，而且还具有瞬态超压保护功能，并由于采用了数字逻辑电路控制调压，极大地提高了调压精度和系统可靠性，适合于电子计算机房，程控交换机房、实验室及对交流电源需要稳压的场合使用。
本实用新型的构成原理及功能特点将配合附图作进一步描述
图1为本实用新型结构原理框图及遮光板、光电传感器安装示意图。图中1调压器，2微电机，3减速转动机构，4扇形遮光板，5光电传感器，6基准电压，7取样电压，8比较放大器，9调节方向控制器，10瞬态超压保护电路，11驱动电路，12限位控制电路。
图2为本实用新型扇形遮光板结构示意图。
图3为本实用新型电原理图。
如图3所示可知，输入电源经过流保护空气开关K接调压器输入端，调压器的输出端接电源变压器B1初级绕组、其电源输出常开触点继电开关K3和微电机电源常开触点继电开关K1，K3的另一端串接输出电流表后，接至电源输出端子，在电源输出端并接电压表，指示电源输出电压。电源变压器B2有两组次级绕组，中一组L2接由D1～D4、C3、C4组成的整流滤波电路，经R1、R2及R5、R6分压，作比较放大器IC1～IC3及IC4、IC5的取样电压；另一组L3接D5～D8、C1、C2组成的整流滤波电路，其输出作自动控制电路电源。由R3、D9和R8、D10组成两组稳压电路，经RW1～RW5调压电位器分别接IC1～IC5的输入端，分别作比较放大器的基准电压。比较放大器IC1的输入端与IC6输入端2脚连接，IC6输出端3脚经反相器F1接至IC7的复位端10脚，并由接在IC7输出端9脚的R24、BG3及J3构成瞬态超压保护电路。比较放大器IC2～IC5的输出端接至由IC7、IC8、 1/2 IC9、IC10组成的自动调节方向控制电路，调压方向控制电路输出接IC10、R26、BG1、J1、BG2、R25、J2组成的驱动电路。由光电传感器、R10、R11组成的下限位传感器输出端3脚经 1/2 IC9接至IC7的4脚，由光电传感器、R20、R21组成的上限位传感器输出端3脚经与门 1/2 IC′9接IC8的10脚。R13、LET1为降压调节指示，接在IC7输出端5脚。R22、LET2为升压调压指示，接在IC8的输出端9脚。D11～D15为续流二管。
电路工作原理按功能分述如下当电网出现瞬态超压时，A点电位高于B点电位，比较放大器IC1，输出低电平，触发IC6单稳态电路(图中所有单稳态电路均为低电平触发有效)，使其3脚由低电平变为高电平，经F1反相，将低电平送至IC7复位端10脚、使IC8的8、12脚与C15、R23组成的延时开机电路复位，IC7的9脚由高电平变为低电平，经R24使BG3截止，J3释放，K3处于常开状态，切断输出电压，起到瞬态超压保护作用。
与此同时，A点的电位也高于D点的电位，IC3输出低电平触发IC7左边单稳态电路，使IC7的5脚由低电平变为高电平，这一信号经或门IC10、R26至BG1基极，使BG1饱和导通，J1吸合，K1闭合，微电机通电旋转，作降压调节，此时LET1点亮，指示调节方向为降压。随着电压逐渐下降，当A点电位降至小于C点电位时，IC2输出为低电平，该电平信号一路经与门 1/2 IC9至IC7的复位端4脚，使其复位，第5脚由高电平变为低电平，该电平信号经或门IC10、R26、BG1截止，J1断电释放，切断电机电源开关K1；IC2输出的低电平信号另一路至IC6的复位端4脚，使IC5复位，IC6的3脚由高电平变为低电平，经F1反相，加到IC7的复位端10脚为高电平，IC7的9脚由低电平变为高电平，经R24加至BG3基极，使BG3饱和导通，J3吸合，K3闭合，恢复电压输出。由于IC7的8、12脚上接有C15、R23组成的延时电路，故K3闭合在K1断开之后。
电网电压变高达到设定值时，即发生如上所述A点电位高于D点电位而又低于B点电位时，除不发生使J3释放、K3断开的动作外，其降压调节过程如上所述相同。
当电网电压变低至设定值时，F点电位低于G点电位，IC5输出低电平，送至IC3的触发端6脚，使IC8的5脚由低电平变为高电平，该高电平信号分为两路，一是经R25至BG2基极，使其饱和导通，J2吸合，切换K2、K′2触点，改变电机旋转方向；二是经R14、C8组成的延时电路，再经F4反相为低电平送至IC8的8脚触发端，使9脚由低电平变为高电平，经或门IC10，使BG1饱和，J1吸合，K1闭合，电机通电逆向旋转，作升压调节。同时，接在IC89脚的LET2点亮，指示升压调节。随着输出电压逐浙调高，当调至F点电位高于E点电位时，IC4输出低电平，该电平信号一路经 1/2 IC′9与门加至IC8复位端10脚，将其右边单稳电路复位，9脚由高电平变为低电平，经IC10或门使BG1截止，J1释放，K1断开，切断电机电源使其停转，停止升压调节；另一路经F2反相，并经R15，C7延时电路延时后，再经F3反相，将低电平加至IC6复位端4脚，使IC8左边单稳电路复位，5脚由高电平变为低电平，经R25使BG2截止，J2释放，K2、K′2触点复位，恢复电机原旋转方向，与此同时，接在IC85脚上的LET2熄灭。
当降压调节至下限位置时，遮光板一端边离开光电传感器凹槽，传感器1的3脚由高电平变为低电平，经 1/2 IC9至IC7复位端4脚，使其左边单稳电路复位，5脚由高电平变为低电平，经IC10或门使BG1截止，J1释放，切断电机电源开关K1。同样，当升压调节至上限位置时，遮光板的另一端边脱离传感器2凹槽，传感器2的3脚由高电平变为低电平，经 1/2 IC′9与门至IC8复位端10脚，使IC8左边单稳电路复位，9脚由高电平变为低电平，经IC18使BG1截止，J1释放，切断电机电源，停止调压。
权利要求1.一种跟踪式交流自动调压装置，包括旋转式调压器、微电机、联在微电机和调压器转轴间的减速传动机构、接在电源输入端具有过流保护功能的空气开关、电源输出继电开关、电压表、电流表、用于控制微电机电源的继电开关及方向切换继电开关，其特征在于在所述的调压装置中还包括，一块能随调压器转轴转动的扇形遮光板，在靠近其外圆弧的支架上设有二只静止不动的光电传感器；在调压器的输出端接有一块主要由取样、比较放大器、瞬态超压保护电路、调节方向控制器、驱动电路、限位控制电路所组成的自动调压控制电路板，其中比较放大器的输入端接取样、基准电压电路，其输出端的一路接瞬态超压保护电路，以控制电源输出继电开关，另有一组输出接调节方向控制器的各输入端，调节方向控制器的输出端接驱动电路，以控制微电机电源继电开关和方向切换开关，限位控制电路的输入端接光电传感器，其输出端接调节方向控制器的一组输入端。
2.根据权利要求1所述的自动调压装置，其特征是所说比较放大器由IC1、IC2、IC3、IC4、IC5构成，调节方向控制器由IC7、IC8、 1/2 IC9、 1/2 IC′9构成，驱动电路由BG1、BG2、J1、J2构成，瞬态超压保护电路由IC6、F1、IC7、J3构成。
专利摘要本实用新型涉及交流电源自动调压装置，它包括旋转式调压器、微电机、减速传动机构，其特征是它还包括由扇形遮光板、光电传感器组成的限位检测器和一块主要由取样、比较放大器、瞬态超压保护电路、调节方向控制器、驱动电路、限位控制电路所组成的自动调压控制电路板，该装置具有自动跟踪调压、瞬态超压保护功能，调压精度及系统可靠性高，广泛适用于需对交流电源自动调压的场合。
文档编号G05F1/10GK2137798SQ9222552
公开日1993年7月7日 申请日期1992年6月20日 优先权日1992年6月20日
发明者周乐庭 申请人:周乐庭