[发明专利]投币式用电控制器

说明书

本发明涉及一种计量仪表，特别是一种投币式用电控制器。它适应照明、工农业用电等计划供电计量用。

随着工业的高速发展，能源短缺，已成为世界性危机。计划用电、节约用龟，已成为我们的当务之急。目前，市场常规电度表仅只计量电能，对计划用电、定量供电没有“硬”手段，给电业管理带来一定的困难。

针对上述本发明的目的在于提供一种集电度表、开关及投币机构于一体的一种投币式用电控制器。它是在常规电度表计数器上，取出计量单位，配合控制电路，实现投币限量供电。即只有向控制器投入特定的币块后，控制器才输出电能。当用电超过币块预定度数后，控制器切断输出电能。

使用本发明还有显著的直接经济效益。即用户在用电前必须先买“币”，后用电。而电业现状是先用电，后付款。一先一后可提前2个月收回电费。更不会出现“收费难”的问题。

以下将结合附图，对本发明进一步的详细描述：

图一为度数取出装置。它是安装在电度表计数器上的一个簧片开关，利用进位齿轮进位时的凸起，将簧片开关接触，从而输出一个开关量。图中1为计数器的读数轮，2为进位齿轮，K为簧片开关。 

图二为投币机构。它由永磁梯形币块3，去币线圈4、固定永磁体5，币块滑动定向槽6及干簧管GH1、GH2组成。

图三为本发明电气原理图。

图三中从电度表输出的220V电源，经V入输入。当币没有投入时，干簧管GH2由于固定永磁体5的作用而闭合，电源经R1、C1限流D3、D4、D10、D11整流J2得电继合，J2-1常闭触头断开切断V出输出，此时对用户没有输出。同时LED指示灯亮，指示用户需向控制器投入币块才能供电。

当用户向投币滑动定向槽口(图三)投入币块3，币块便自由下滑，下降至去币线圈4处，由于线圈铁蕊作用，将与永磁体币块3吸住，使干簧管GH2另一引出脚磁化，极性与固定永磁体5相同。根据同性相斥的原理，GH2被磁性斥力断开。J2断电释放，J2-1常团触点闭合，向用户输出电能。同时LED指示灯灭。

当用户的用电量达到投入币块的限定度数，电度表计数器带动进位轮转动，使簧片开关K闭合(簧片开关可设定在个位、十位、百位、千位进位轮位置，可分别限量1度，10度、100度、1000度)电源经D1、D2、D3、D4整流，DW稳压后，分别经D5、D6、D9向C2、C3、C5充电。由于C3容量远大于C2容量，C2上电压很快被充满，使BG1迅速导通，BG2截止，同时，由BG3、BG4构成的双稳态电路由于电容C4的作用会使每次通电时，BG3首先可靠地导通，使BG4、BG5截止，电路进入预备状态。

当电度表进位轮进位跳变时，开关K断开，由于C2容量很小，电荷通过R2会很快放掉，BG1便截止，这时C3通过R4、R3放电，使BG2导通，继电器J1利用C3储能继合，J1-1闭合，去币线圈L(4)承受C3的储能产生一个脉冲直流磁场，该磁场与投币滑动定向槽里的币块永磁体磁场相斥，使币块跌落。干簧管GH2闭合，切断输出，LED灯亮，指示用户投币。

如果因故障或人为卡住币块3，使币块不能在去币线圈4的作用下跌落，C3在给去币线圈4一个直流脉冲的同时，经R5也给C4一个脉冲，由于C4很小，很快使BG4导通双稳电路翻转，BG5也由于R11偏压导通，C5储能经BG5、D12使J2继合，J2继合后，J2-1常闭触头断开，而J2-2常开触头闭合，经D7、D8、D3、D4，使J2维持继合。直至币块跌落，滑下时干簧管GH1闭合一次，使双稳电路翻转，投入的第二块币才有效。

如需控制三相电，只须在V出输出端接一只交流接触器即可。

元器件参数见表

                 投币式用电控制器元件—览表

   品名图三中代号 元件型号单位 数量      备  注    二    极    管D1-D12 1N4004只    12DW 2CW139只    1 200mA12-14VLED LE701只    1 5，红色    三    极    管BG1-BG4 9013只    4BG5 9015只    1    电    阻R1 1W500Ω只    1金属膜R2R5R7R8R10 1/8W10K只    5碳膜R4 R11 1/8W300Ω只    2碳膜R12 1/2W50Ω只    1碳膜R3 R6 1/8W5.6K只    2碳膜R9 1/8W2.7K只    1碳膜    电    容C1 0.68uF/400V只    1C2 C4 CD4.7uF/25V只    2C3 CD3200uF/25V只    1C5 CD470uF/25V只    1C6 CD47uF/25V只    1    继    电    器J1 4098 12V只    1J2 4115 12V只    1    干    簧    管GH1 GH2 JAG-4-H只    2