ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНТИЛЯТОРА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к электродвигателям постоянного тока с регулированием тока возбуждения л тока якоря. Предназначена для использования в качестве электропривода вентилятора железнодорожного вагона, работающего в зависимости от погодных условий в двух, режимах- высокой и низкой скорости.
Известны электроприводы постоянного тока с регулированием скорости вращения вала электропривода путем регулирования тока возбуждения и/или тока якоря 1,2.
В железнодорожных вагонах нашла применение конструкция электропривода вентилятора с электродвигателем постоянного тока с шунтовой обмоткой возбуждения w устройством коммутации 2, которая является наиболее близкой к предлагаемой .
Указанный электропривод вентилятора состоит из источника питания, электродвигателя постоянного тока с шунтовой обмоткой возбуждения, регулирующих резисторов высокой vt низкой скорости, реле высокой л низкой скорости, включенных через аппаратуру управления. Конструкция этого электропривода реализует работу в двух режимах - режиме высокой скорости л режиме низкой скорости вращения вала электродвигателя с насаженной на него крыльчаткой вентилятора. Режим высокой скорости реализуется следующим схемным решением: регулирующий резистор высокой скорости включен параллельно шунтовой обмотке возбуждения, обмотка якоря соединена непосредственно с выходами источника питания. В режиме низкой скорости регулирующий резистор низкой скорости с параллельно подключенной к нему (Смоткой возбуждения включены последовательно обмотке якоря электродвигателя.
Такое схемное решение позволяет уменьшить тепловые потери электрической энергии в режиме малых оборотов электропривода за счет превращения терявшейся части электрической энергии, как это происходило в конструкции 1, в полезную энергию электрического тока - для поддержания магнитного поля статора электродвигателя.
Область техники
Уровень техники
электродвигателя в сторону снижения от номинальной в режиме низкой скорости работы вентилятора.
Сущность полезной модели
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания конструкции электропривода вентилятора железнодорожного вагона, позволяющего осуществлять регулирование частоты вращения вала электродвигателя в сторону снижения от номинальной в режиме низкой скорости работы вентилятора, а также позволяющего осуществлять работу вентилятора на малых оборотах для ликвидации задымления в случае пожара. Поставленная задача достигается тем, что в известном электроприводе вентилятора железнодорожного вагона, содержащем источник питания, электродвигатель постоянного тока с шунтовой обмоткой возбуждения, регулирующие резисторы высокой и низкой скорости, реле высокой и низкой скорости, включенные через аппаратуру управления и сигнализации, причем первый полюс якоря электродвигателя соединен с первым выходом источника питания через первый замыкающий контакт реле высокой скорости, отличающийся тем, что первый полюс шунтовой обмотки возбуждения соединен с первым выходом источника питания через замыкающий контакт реле низкой скорости, второй полюс якоря электродвигателя непосредственно соединен с вторым выходом источника питания, второй полюс шунтовой обмотки возбуждения соединен через второй замыкающий контакт реле высокой скорости и регулирующий резистор высокой скорости с вторым выходом источника питания и через размыкающий контакт реле высокой скорости и резистор низкой скорости с первым полюсом якоря электродвигателя.
При этом предусмотрена подача напряжения с дополнительного выхода источника питания, для чего введено дополнительное реле, подключенное к выходу аппаратуры управления и сигнализации. Размыкающий контакт этого реле включен последовательно с первым замыкающим контактом реле низкой скорости, а замыкающий контакт - между дополнительным выходом источника питания и первым полюсом шунтовой обмотки возбуждения.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется схемой, представленной на фиг.1.2. Позициями на фиг.1,2 обозначены:
1- электродвигатель постоянного тока;
1.1- шунтовая обмотка возбуждения;
1.2- обмотка якоря эле1ггродвигателя;
1.3- первый полюс обмотки якоря ;
1.4- второй полюс обмотки якоря;
1.5- вал электродвигателя;
1.6- первый полюс шунтовой обмотки возбуждения;
3- реле высокой скорости;
3.1- первый замыкающий контакт реле высокой скорости
3.2- второй замыкающий контакт реле высокой скорости;
3.3- размыкающий контакт реле высокой скорости;
4- аппаратура управления и сигнализации;
5- регулирующий резистор низкой скорости;
6- регулирующий резистор высокой скорости;
7- источник питания;
8- реле;
8.1- размыкающий контакт реле;
8.2- замыкающий контакт реле.
Лучший вариант осуществления полезной модели
Предлагаемый электропривод вентилятора железнодорожного вагона содержит электродвигатель постоянного тока 1, реле низкой скорости 2 и высокой скорости 3, включенные через аппаратуру управления и сигнализации 4, регулирующие резисторы низкой 5 и высокой 6 скорости для управления низкой и высокой скоростью вращения вала 1.5 электродвигателя 1. Подача напряжения обеспечивается от источника питания 7 с основными 7.1 и 7.2 и дополнительным 7.3 выходами. Электродвигатель 1 содержит шунтовую обмотку возбуждения 1.1 с первым 1.6 и вторым 1.7 полюсами и обмотку якоря 1.2. с первым 1.3 и вторым 1.4 полюсами соответственно. Реле низкой скорости 2 содержит замыкающий контакт 2.1. Реле высокой скорости 3 содержит первый и второй замыкающие контакты 3.1 и 3.2 и размыкающий контакт 3.3. Дополнительное реле 8 своей обмоткой подключено к аппаратуре управления и сигнализации 4 и имеет размыкающий контакт 8.1 и замыкающий контакт 8.2. Реле 8 предназначено для обеспечения работы вентилятора в случае пожара, когда требуется снизить задымление, в том числе и при необходимости эвакуации пассажиров из вагона.
Работа предлагаемого устройства электропривода осуществляется в двух режимах: высокой и низкой скорости. В исходном состоянии реле 2 и 3 обесточены.
Режим высокой скорости. По команде аппаратуры управления 4 включается реле низкой скорости 2 и высокой скорости 3. При этом через обмотки реле 2 и 3 протекает электрический ток, в результате срабатывания реле 2 и 3 замыкаются нормально разомкнутые контакты 2.1, 3.1, 3.2 и размыкается нормально замкнутый контакт 3.3. Ток от источника питающего напряжения проходит по цепи первый выход источника питания 7.1 - контакт 3.1 - первый полюс обмотки якоря 1.3 - второй полюс обмотки якоря 1.4 второй выход источника питания и параллельно по цепи первый выход источника питания - контакт 2.1 - первый полюс шунтовой обмотки возбуждения 1.6 - второй полюс шунтовой обмотки возбуждения 1.7- контакт
3.2 - регулирующий резистор высокой скорости б - второй выход источника питания.
Изменение скорости вращения вала двигателя в этом режиме производится за счет изменения величины тока, протекающего через обмотку возбуждения, с помощью изменения величины сопротивления регулирующего резистора 6.
Режим низкой скорости. По команде аппаратуры управления 4 включается реле низкой скорости 2. При этом через обмотку реле 2 протекает электрический ток, в результате срабатывания реле 2 замыкается нормально разомкнутый контакт 2.1. Ток от источника питающего напряжения проходит по цепи первый выход источника питания 7.1 - контакт 2.1 - первый полюс шунтовой обмотки возбуждения 1.6 - второй полюс шунтовой обмотки возбуждения 1.7- контакт 3.3 - регулирующий резистор низкой скорости 5 первый полюс обмотки якоря электродвигателя 1.3 - второй полюс обмотки якоря электродвигателя 1.4 - второй выход источника питания 7.2. Под действием тока в шунтовой (Смотке возбуждения 1.1 возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем обмотки якоря 1.2, возникающим под действием протекающего через последнюю тока I.
Взаимодействие магнитных полей шунтовой обмотки возбуждения 1.1 и обмотки якоря 1.2 обеспечивает вращение якоря 1.2 с валом 1.5. Изменение скорости вращения вала в данном режиме достигается с помощью регулирующего резистора 5, включенного последовательно шунтовой обмотке возбуждения 1.1. Так, увеличение сопротивления резистора 5 приводит к увеличению общего сопротивления шунтовой обмотки 1.1 и резистора 5. Увеличение общего сопротивления цепи тока якоря 1.2, в свою очередь, приводит к уменьшению тока в обмотке якоря 1.2 и к соответствующему снижению скорости вращения вала 1.5. Последовательное включение шунтовой обмотки возбуждения 1.1, регулирующего резистора низкой скорости 5 и обмотки якоря 1.2 позволяет осуществить режим низкой скорости, регулирование частоты вращения вала электродвигателя в сторону снижения от номинальной осуществляется дополнительно с помощью регулирующего резистора 5.
Работа вентилятора в аварийной ситуации, при пожаре, обеспечивается с помощью дополнительного реле 8. При поступлении сигнала о пожаре от аппаратуры управления и сигнализации 4 реле 8 срабатывает. При этом размыкается контакт 8.1 и замыкается контакт 8.2, обеспечивая поступление питающего напряжения с дополнительного выхода 7.3 источника питания 7 и работу вентилятора с малой частотой вращения вала электродвигателя, как в режиме низкой скорости.
Из рассмотренного видно, что в отличие от известного технического решения, в предложенном электроприводе вентилятора кроме осуществления возможности регулирования скорости в сторону повышения в режиме высокой скорости, реализована возможность регулирования частоты вращения вала электродвигателя в сторону уменьшения в режиме низкой скорости, а также
возможность работы вентилятора на малых оборотах в случае пожара. Таким образом, поставленная задача решена.
Промышленная применимость
Предлагаемая полезная модель выполнена на уровне рабочей документации. Опытные образцы вентилятора прошли успешные испытания в железнодорожных вагонах Испьггания опытных образцов показали работоспособность предлагаемой полезной модели в описанных режимах и целесообразность ее использования. 1. Электропривод Свидетельство на полезную 1994, прототип. Источники информации вентилятора железнодорожного вагона. модель № 875, МПК Н 02Р 6/00//В 61D 27/00,