Электрический привод переездного шлагбаума

Полезная модель относится к области автоматического управления доступом на объекты, а именно к шлагбаумам, и может быть применена для ограничения перемещения на промышленных и гражданских объектах.
В качестве прототипа выбран электрический привод переездного шлагбаума, содержащая корпус с закрепленным мотор-редуктором, подключенными к нему блоком управления и блоком питания, смонтированными на одной плате [WO2019038570A1, дата публикации: 28.02.2019 г., МПК: B61L 29/02, B61L 29/04, B61L29/10].
Недостатком прототипа является высокий риск выхода из строя блока управления, смонтированного на одной плате с блоком питания, электрическая цепь которого, как известно, интенсивно выделяет тепло в процессе эксплуатации. Присутствие дополнительного тепла в процессе эксплуатации блока управления является нежелательным, так как приводит к увеличению электрического сопротивления компонентов блока управления, что негативным образом сказывается на их производительности, или может привести к расплавлению компонентов блока управления под воздействием высоких температур и полному выходу его строя, что существенным образом снижает надежность электрического привода переездного шлагбаума.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности электрического привода переездного шлагбаума.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя компонентов электрического привода переездного шлагбаума.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Электрический привод переездного шлагбаума содержит корпус с закрепленным мотор-редуктором, подключенным к нему блоком управления и подключенным к нему блоком питания. В отличие от прототипа блок управления и блок питания смонтированы на разных платах и расположены обособленно друг от друга.
Корпус электрического привода переездного шлагбаума обеспечивает защиту компонентов электрического привода от внешних воздействий. Корпус может быть выполнен в виде контейнера или рамы. В стенке корпуса может быть выполнено отверстие для выведения через него средств для закрепления стрелы шлагбаума наружу корпуса. Корпус может содержать полки или панели для закрепления на них соответствующих компонентов электрического привода.
Мотор-редуктор обеспечивает перемещение стрелы шлагбаума. Мотор-редуктор состоит из электродвигателя, редуктора и средства для закрепления стрелы шлагбаума. Мотор-редуктор электрически соединен с блоком управления.
Блок управления обеспечивает возможность генерации команд для мотор-редуктора. Блок управления может быть представлен контроллером или микрокомпьютером, и может быть выполнен в виде печатной платы, с нанесенной на нее микросхемой. Блок управления может быть выполнен в корпусе для защиты печатной платы от внешних воздействий. Блок управления электрически соединен с блоком питания.
Блок питания обеспечивает снабжение компонентов электрического привода шлагбаума электроэнергией посредством преобразования значений напряжения сети до значений, необходимых для функционирования этих компонентов. Блок питания может быть выполнен в виде печатной платы, содержащей электрическую схему питания компонентов электрического привода. Блок питания также может быть выполнен в корпусе для защиты печатной платы от внешних воздействий.
Дополнительно для снижения риска выхода из строя компонентов электрического привода блок питания может содержать радиатор для отведения от него тепла. Радиатор может быть выполнен в виде пластины с выступами, обеспечивающими рассеивание тепла внутри корпуса электрического привода. Это позволяет избежать концентрации тепла в блоке питания и снизить тем самым риск выхода его из строя и выхода из строя компонентов электрического привода, размещенных вблизи блока питания. Также наличие радиатора рассеивающего тепло внутри корпуса электрического привода позволяет обеспечить обогрев компонентов электрического привода в холодное время года и снизить риск их выхода из строя ввиду промерзания.
Подключение компонентов электрического привода переездного шлагбаума друг к другу может осуществляться напрямую при помощи проводов или через кабельный разветвитель, который также может быть установлен внутри корпуса.
Закрепление компонентов электрического привода переездного шлагбаума на стенках, полках или панелях корпуса может обеспечиваться любыми средствами разъемного и неразъемного соединения. В частности, блок управления и блок питания могут быть закреплены при помощи кронштейнов, направляющих, или средств резьбового соединения.
Компоненты электрического привода могут быть закреплены вплотную к стенкам, полкам или панелям корпуса или с зазором. Наиболее предпочтительным вариантом закрепления блока питания, является закрепление его вплотную к стенке, полке или панели корпуса, для обеспечения более эффективного отведения от него тепла через материал поверхности, на которой он закреплен. Такое закрепление позволяет снизить количество тепла от блока питания, которое попадает внутрь корпуса, снижая таким образом риск перегрева блока управления и как следствие выхода его из строя.
Обособленное расположение блока управления и блока питания, обеспечивается за счет закрепления их внутри корпуса на некотором расстоянии друг от друга. Блок управления и блок питания могут быть закреплены в корпусе на соседних его стенках или секциях рамы и смещены друг относительно друга. Также блок управления и блок питания могут быть закреплены в корпусе на противоположных его стенках или секциях рамы и так же могут быть смещены друг относительно друга. Такие виды обособленного расположения обеспечивают размещение блока управления вне зоны воздействия теплового потока, создаваемого блоком питания, что позволяет избежать перегрева блока управления и снизить риск выхода его из строя, вследствие повышения температуры его компонентов.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что блок управления и блок питания смонтированы на разных платах и расположены обособленно друг от друга, что позволяет защитить блок управления от воздействия на него тепла и высоких температур, источником которых является блок питания, и избежать перегрева компонентов блока управления, чувствительных к высокой температуре, вследствие чего снижается риск их самопроизвольного демонтажа,  расплавления и полного выхода из строя блока управления.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя компонентов электрического привода переездного шлагбаума, тем самым повышается его надежность.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 - электрический привод переездного шлагбаума, вид сбоку.
Фиг.2 - электрический привод переездного шлагбаума, вид сверху.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Электрический привод переездного шлагбаума содержит корпус 1 в виде рамы, внутри которого в одной из секций рамы на плоской панели закреплен мотор-редуктор 2, состоящий из электродвигателя и редуктора с цапфой для закрепления на ней стрелы переездного шлагбаума (не показана на фигурах). В соседней с ним секции на полках закреплен блок 3 питания, снабженный радиатором для отвода тепла, при этом блок 3 питания смещен к секции, на которой закреплен мотор-редуктор 2. В соседней с блоком 3 питания секции на панели закреплен блок 4 управления, в корпусе которого содержится печатная плата с нанесенной на нее микросхемой, выполняющей функции контроллера. При этом блок 4 управления смещен к секции, противоположной той, что содержит блок 3 питания. Также внутри корпуса на кронштейнах закреплен кабельный разветвитель 5.
Мотор-редуктор 2, блоки 3 и 4, а также кабельный разветвитель 5 закреплены внутри корпуса 1 на полках, рамах и кронштейнах посредством резьбовых соединений.
Вход блока 3 питания подключен к сети электроснабжения и выход блока 3 питания, подключен ко входу блока 4 управления, через кабельный разветвитель 5. Выход блока 4 управления подключен ко входу мотор-редуктора 2. Входы и выходы блоков 3 и 4 и мотор-редуктора 2 представлены электрическими разъемами, а подключение обеспечивается при помощи проводов.
Полезная модель работает следующим образом.
На вход блока 3 питания поступает питающее напряжение от сети электроснабжения. С выхода блока 3 питания на вход блока 4 управления поступает напряжение, необходимое для функционирования блока в фоновом режиме работы. Для подъема или опускания шлагбаума, контроллером блока 4 управления осуществляется генерация команд на снятие или подачу напряжения на электродвигатель мотор-редуктора 2. В процессе функционирования шлагбаума блок 3 питания нагревается. Тепло накапливаемое блоком 3 питания отводится от него при помощи радиатора. Размещение блока 4 управления в соседней с блоком 3 управления секции, при этом на удалении от него, позволяет избежать воздействия на блок управления прямого теплового потока от радиатора блока питания, за счет чего обеспечивается защита контроллера блока управления от перегрева и снижается риск преждевременного выхода его из строя.
Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя компонентов электрического привода переездного шлагбаума, тем самым повышается его надежность.