СИСТЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ АППАРАТУРЫ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована в качестве системы терморегулирования аппаратуры подвижного объекта в непрерывном режиме.
Известна система терморегулирования аппаратуры подвижного объекта, содержащая входное устройство, воздуховоды, вентилятор, содержащий крыльчатку и двигатель, и выходное устройство, расположенное в кузове объекта, два ряда аппаратуры которого обдуваются наружным воздухом [1].
Данная система проста по конструкции, однако она применима только в условиях, при которых температура окружающей среды соответствует расчетной температуре аппаратуры объекта.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является система терморегулирования аппаратуры подвижного объекта, размещенная в кузове и содержащая входное устройство, воздуховоды, вентилятор, содержащий крыльчатку и трехфазный асинхронный двигатель, теплообменник, устройство включения двигателя в сеть и выходное устройство [2]. В данной системе воздух окружающей среды проходит термообработку в теплообменнике, поэтому она нашла широкое применение на подвижных объектах в разных географических зонах. Однако ей присущи и недостатки, среди которых наиболее важными являются: система функционирует при наличии источника трехфазного напряжения, который работает только на стоянках объекта; в системе двигатель вентилятора работает с постоянной скоростью независимо от температурного режима аппаратуры. Указанные недостатки ограничивают область применения системы.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение зависимости частоты вращения вала двигателя вентилятора от температуры аппаратуры объекта.
Требуемый технический результат достигается тем, что в системе терморегулирования аппаратуры подвижного объекта, содержащей последовательно соединенные: входное устройство, вентилятор, в состав которого входят крыльчатка и двигатель, теплообменный аппарат, охлаждаемую радиоэлектронную аппаратуру с размещенным на ней термодатчиком и выходное устройство, при этом крыльчатка вентилятора насажена на вал двигателя, выводы питания которого подключены к источнику энергии с помощью устройства управления двигателем, в качестве источника энергии использована аккумуляторная батарея объекта, двигатель вентилятора выполнен вентильным, а между указанным источником энергии и устройством управления двигателем включен регулятор постоянного напряжения, содержащий резистор, шунтируемый транзистором, причем вывод резистора, соединенный с коллектором транзистора, подключен к названному источнику, вывод резистора, соединенный с эмиттером транзистора, подключен к устройству управления двигателем, а база транзистора соединена с термодатчиком.
На фиг.1 изображена структурная схема системы. На фиг.2 показана схема включения регулятора постоянного напряжения.
Схема содержит (фиг.1) последовательно соединенные: входное устройство 1, вентилятор 2, в состав которого входят крыльчатка 2-1 и вентильный двигатель 2-2, теплообменный аппарат (ТО) 3, охлаждаемую радиоэлектронную аппаратуру (РЭА) 4 и выходное устройство 5, при этом на РЭА 4 размещен термодатчик (ТД) 6, соединенный с регулятором постоянного напряжения (РН) 8, включенным между источником электроэнергии постоянного напряжения (ИЭ), в качестве которого используется аккумуляторная батарея 7 и устройством управления двигателем (УУД) 9, к
которому подключен вентильный двигатель вентилятора 2-2. Регулятор постоянного напряжения 8 содержит (фиг.2) резистор 8-1, который шунтирован транзистором 8-2, причем первый вывод резистора 8-1, соединенный с коллектором транзистора 8-2, подключен к выводу 7-2 аккумуляторной батареи 7, второй вывод резистора 8-1, соединенный с эмиттером транзистора 8-2, подключен к первому зажиму 9-2 УУД 9, а база транзистора 8-2 РН 8 соединена с ТД 6, размещенном на РЭА 4. Все элементы системы серийно выпускаются отечественной промышленностью. С помощью входного устройства 1 наружный воздух заводится в кузов объекта, при этом вентилятор 2 обеспечивает требуемый напор воздуха. Теплообменный аппарат 3 предназначен для термообработки наружного воздуха, а выходное устройство 5 служит для удаления перегретого воздуха, снимаемого с РЭА 4 объекта.
Система терморегулирования работает следующим образом. При включении системы электроэнергия аккумуляторной батареи 7 подается через резистор 8-1 регулятора постоянного напряжения 8 на устройство управления двигателем с помощью соответствующих цепей 7-1 9-1, и 7-2 и 9-2. Устройство управления двигателем 9 запускает вентильный двигатель 2-2 вентилятора 2 и крыльчатка вентилятора 2-1 начнет притягивать наружный воздух с помощью входного устройства 1, который поступает в теплообменный аппарат 3, где теплый воздух охлаждается, а холодный - нагревается до заданной температуры. Обработанный воздух после теплообменного аппарата 3 охлаждает РЭА 4, а перегретый воздух с помощью выходного устройства 5 удаляется в атмосферу. В нагруженных режимах работы РЭА 4 перегревается и ее надежность уменьшается, так как с увеличением температуры интенсивность отказов полупроводниковой техники увеличивается, поэтому для быстрого охлаждения РЭА 4 до заданного значения термодатчик 6 выдает сигнал, под действием которого транзистор 8-2 регулятора постоянного напряжения 8 открывается и шунтирует резистор 8-1. Так как сопротивление перехода коллектор-эмиттер транзистора 8-2 много меньше сопротивления резистора 8-1,
то напряжение аккумуляторной батареи 7 полностью передается через устройство управления двигателем 9 на вентильный двигатель 2-2 вентилятора, при этом частота вращения вала двигателя 2-2 возрастает и крыльчатка 2-1 вентилятора станет вращаться быстрее. Увеличение скорости крыльчатки 2-1 обеспечит возрастание скорости засасывания воздуха через входное устройство 1, что приведет к увеличению интенсивности охлаждения РЭА 4. Как только температура нагрева РЭА 4 станет расчетной, сигнал с термодатчика 6 пропадает, транзистор 8-2 закрывается и напряжение питания двигателя 2-2 уменьшается на величину падения напряжения на резисторе 8-1 регулятора постоянного напряжения 8 и частота вращения вала двигателя 2-2 становится равной расчетному значению, при этом интенсивность прокачки воздуха по цепи 1-2-3-4-5 становится прежней.
Таким образом, в данной системе терморегулирования частота вращения вала двигателя вентилятора, как и интенсивность охлаждения аппаратуры, зависит от величины температуры перегрева элементов аппаратуры объекта.
Источники, принятые во внимание
[1]. Дульнев Г.Н., Тарновский Н.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Л., "Энергия", 1971, стр.18, рис.1.66.
[2]. Хлыбов В.Ф. Системы термостатирования. М., МО, 2005, стр.92, рис.1.29, а.