邵佳毅+董書源+李海+李鵬程
摘 要 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,能源危機(jī)問題也漸漸浮出了水面,為了節(jié)約能源,捍衛(wèi)我們共同的家園,采取一些方法來減少人們?nèi)粘I钪写嬖诘哪茉蠢速M(fèi)是廣大人民的共同選擇。因此,為了避免生活中常見的突然斷電后,有些人忘記關(guān)電器開關(guān)而在來電后未被留意的電能的浪費(fèi),這里針對(duì)此種浪費(fèi)現(xiàn)象研究設(shè)計(jì)了一個(gè)節(jié)能安全電閘,它能夠在正常通電情況下和普通電閘一樣工作,但斷電后再來電時(shí)不會(huì)接通電路,只有按下復(fù)位開關(guān)時(shí)才會(huì)正常工作。這種節(jié)能安全電閘的應(yīng)用完全可以代替家用總電閘,又能防止電能的無意識(shí)浪費(fèi)。本文就旨在說明節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)應(yīng)用原理和它的創(chuàng)新性的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 節(jié)能安全電閘;應(yīng)用;優(yōu)點(diǎn)
中圖分類號(hào) TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2016)164-0182-01
1 節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)應(yīng)用原理
在設(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘之前,我們就先仔細(xì)研究分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于同類電閘設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與存在的問題,并通過把吉恩安全電閘的設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合,找出了可以支持該設(shè)計(jì)應(yīng)用的科學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際環(huán)境知識(shí)。節(jié)能安全電閘中要使用的交流變直流的流濾波原理,電磁鐵的應(yīng)用原理等都在書本上和其它具體的應(yīng)用中得到了科學(xué)的支持。
節(jié)能安全電閘的應(yīng)用原理就是根據(jù)流濾波原理將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,并與電磁鐵連接,當(dāng)電源斷電時(shí),通過設(shè)計(jì)的電磁鐵的吸引作用斷開兩端電閘的連接,再在彈力彈簧的作用下連通指示燈電路,當(dāng)重新供電時(shí),由于電閘是斷開的,所以電器不會(huì)工作,而指示燈在斷電后連通了電路會(huì)亮,來顯示供電局已供電,人們?cè)谥甘緹魺袅恋奶嵝严?,要想恢?fù)電器的正常使用,此時(shí)只需按下開關(guān)連通負(fù)載電路即可使電器正常工作。
2 節(jié)能安全電閘的具體設(shè)計(jì)應(yīng)用
要想把節(jié)能安全電閘這個(gè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)有效運(yùn)用到生活實(shí)際當(dāng)中去,首先必須解決的問題就是如何設(shè)計(jì)出具有該項(xiàng)功能的節(jié)能安全電閘,并說明它在實(shí)際中的應(yīng)用原理,為了達(dá)到實(shí)際有效應(yīng)用的目標(biāo),下面從以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來做解釋說明。
2.1 交流電變?yōu)榉€(wěn)定直流電
我們?cè)O(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘的第一步,就是要根據(jù)流濾波原理將交流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定直流電,并連接電磁鐵。流濾波原理就是將交流電通過整流濾波后變?yōu)橹绷?,其利用二極管的單向?qū)щ娦?,?dāng)正弦交流電在正半周時(shí),二極管導(dǎo)通,輸出電壓;當(dāng)正弦交流電為負(fù)半周時(shí),二極管截止,無輸出,這樣就會(huì)將正弦交流電變?yōu)橐粋€(gè)脈動(dòng)的直流電。而將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷脑蚓驮谟?,直流輸電的穩(wěn)定性好,損耗小。
2.2 利用電磁鐵獲得足夠引力
再將交流電變?yōu)榉€(wěn)定直流電后,就要與電磁鐵相連,利用電磁鐵的吸引能力來控制電閘的接觸點(diǎn)。電磁鐵內(nèi)部帶有鐵心,利用通有電流的線圈使其像磁體一樣具有磁性。節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)就充分運(yùn)用了電磁鐵的工作原理,也就是說,當(dāng)電源斷電時(shí),電磁鐵電流迅速變小,產(chǎn)生磁力,去吸引兩端的閘刀并使電閘接觸點(diǎn)斷開,且在帶有微小彈力彈簧的作用下連通指示燈電路。而當(dāng)供電局再次通電時(shí),由于之前斷電時(shí)在電磁鐵的作用下,已經(jīng)斷開了電閘的連接,轉(zhuǎn)而連接到指示燈電路上,所以家用電器不會(huì)通電,而是指示燈亮來提醒人們。這里利用電磁鐵獲得的引力來實(shí)現(xiàn)對(duì)電閘的操控,是節(jié)能安全電閘設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分。
2.3 電閘接觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)
節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)中,電閘接觸點(diǎn)是開通后面渠道的保障,所以電閘接觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)一定要科學(xué),注重材料的選取。我們所設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘接觸點(diǎn)所用的材料是銀觸點(diǎn),電閘接觸點(diǎn)兩端的連線也十分緊固,這是為了避免松動(dòng)虛接影響電路的連接使用。我們?cè)O(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘中的電閘接觸點(diǎn)中包括左右2個(gè)觸點(diǎn),它是正常供電使用時(shí)與之相連的上電路,能保證用電器的正常使用。在設(shè)計(jì)電閘接觸點(diǎn)的時(shí)候,我們還有效考慮了電閘接觸點(diǎn)的發(fā)熱情況,是否與接觸點(diǎn)接線相關(guān)還是因?yàn)殡婇l過載引起。
2.4 復(fù)位開關(guān)按鈕的設(shè)計(jì)
節(jié)能安全電閘中復(fù)位開關(guān)按鈕是自動(dòng)性的。它的設(shè)計(jì)包括底殼和按鈕,在他的底殼上固定有觸點(diǎn)腳和支架腳,靜觸點(diǎn)固定在觸點(diǎn)腳上,金屬?gòu)椥月N板的斷部固定有與靜觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)觸點(diǎn),并以支架為支撐點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)復(fù)位開關(guān)按鈕的復(fù)位方法是雙復(fù)位的。它在外形上與普通開關(guān)的區(qū)別不大,但是它的功能相較于普通開關(guān)來說卻有所不同,節(jié)能安全電閘的復(fù)位開關(guān)可以在人們看到指示燈亮著的時(shí)候,想恢復(fù)用電器的正常使用時(shí),來個(gè)一鍵復(fù)原,按下按鈕,恢復(fù)用電器在正常供電情況下的正常使用。
2.5 絕緣裝置材料的選用
我們?cè)谠O(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘的時(shí)候,還有一個(gè)重點(diǎn)就是對(duì)于絕緣裝置材料的選用,這一點(diǎn)在整個(gè)節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)過程中都要考慮在內(nèi),在選用絕緣裝置材料的時(shí)候可以有效應(yīng)用絕緣電阻測(cè)試裝置,使節(jié)能安全電閘中的絕緣裝置材料的選用更加恰當(dāng)。我們?cè)诠?jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)和研究中,提倡采用的是一種電機(jī)雙層繞組絕緣減薄裝置,它包括絕緣槽和絕緣層。具有良好的絕緣效果,同時(shí)它在使用的過程中十分方便,在節(jié)能安全電閘中的使用效果非常好。
3 節(jié)能安全電閘的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
3.1 電閘自動(dòng)斷開
目前,在人們的生活當(dāng)中,一般當(dāng)供電局因?yàn)橐恍┦鹿释蝗煌V构╇姷臅r(shí)候,人們家用電器的電閘如果不是人為主動(dòng)的去關(guān)的話,家用電器的電閘不可能會(huì)自動(dòng)斷開,這在家里人忘記關(guān)電器開關(guān)的而在再次來電時(shí)人不在家里的時(shí)候就造成了電能極大的浪費(fèi)。而這里設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘就可以有效避免這一點(diǎn),它在突然斷電的時(shí)候,電閘會(huì)自動(dòng)斷開,不需要人為的去關(guān)閉用電器的電源,這一點(diǎn)正是新設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘的最大好處。
3.2 提示作用明顯
這里說的提示作用明顯是指在供電局停電后再次供電時(shí),指示燈就會(huì)亮,可以有效提醒人們來電了,用電器可以再次工作了,明顯的指示燈亮,這一現(xiàn)象人們察覺很容易,不會(huì)影響人們?nèi)粘V袑?duì)家用電器的使用。
3.3 節(jié)能安全電閘的操作十分簡(jiǎn)單
突然斷電后,電閘會(huì)自動(dòng)斷開連接,這一點(diǎn)就無需人們操心了,而在再次來電的時(shí)候,它的指示燈會(huì)亮,人們只需根據(jù)指示燈的亮暗情況來判斷用電器能否使用,而按復(fù)位開關(guān)可以一鍵復(fù)原,非常的方便并且其中對(duì)安全絕緣裝置材料的選用也杜絕了其中存在的許多安全性問題。當(dāng)然這里簡(jiǎn)單安全方便的側(cè)重點(diǎn)是在于復(fù)位開關(guān)的一鍵復(fù)原了。
3.4 成本低廉,易于推廣
這里研究設(shè)計(jì)出的節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)原理相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單,所需要的材料和裝置也較為普遍便宜,也就是說設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的節(jié)能安全電閘的成本低廉,也正因?yàn)槿绱?,假如它在批量生產(chǎn)的時(shí)候,基于低廉的成本和簡(jiǎn)單安全方便的操作,是極易于推廣的。
3.5 喚起人們的節(jié)能意識(shí)
節(jié)能安全電閘在人們的日常生活中得到使用能有效喚起人們的節(jié)能意識(shí),這是節(jié)能安全電閘在被日常的使用時(shí)的引申意義,它不僅僅指局限于在對(duì)一些電器的使用上節(jié)約電能了,它還提醒人們?cè)谏畹母魈幎家?jié)約電能,節(jié)約其它的各種能源,這使節(jié)能安全電閘應(yīng)用研究的意義得到了升華,對(duì)節(jié)約能源起到了很大的幫助。
4 結(jié)論
人們的生活離不開電能的利用,人們?cè)谝蕾囉陔娔艿耐瑫r(shí),也應(yīng)當(dāng)具備節(jié)約電能的意識(shí)。為了更好的防止人們?cè)谌粘I钪性斐傻碾娔軣o意的浪費(fèi),從而研究設(shè)計(jì)出節(jié)能安全電閘這一新型的節(jié)能裝置,它可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校,家居,醫(yī)院等各類場(chǎng)所。節(jié)能安全電閘的安裝方便,使用簡(jiǎn)單,并且又節(jié)能環(huán)保,非常值得廣泛投入到人們生活的使用當(dāng)中去??傊?,節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)與應(yīng)用在人們的生活中具有重要意義,具有非常廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
[1]劉自清.一種電機(jī)雙層繞組絕緣減薄裝置[J],2013.
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