Блок питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и может быть применена в транспортной промышленности.
В качестве прототипа выбран блок питания системы объектных контроллеров в микропроцессорной централизации, содержащий корпус с входным интерфейсом для подключения к внешнему источнику электрического снабжения и выходным интерфейсом для подключения к системе объектных контроллеров, при этом интерфейсы подключены к преобразователю напряжения, предположительно к броневому трансформатору [RU 2709068, дата публикации: 13.12.2019 г. МПК: B61L 21/04].
Недостатком прототипа является высокий риск выхода из строя преобразователя напряжения из-за применения в его конструкции броневого трансформатора, который в процессе преобразования напряжения из одной величины в другую выделяет большое количество тепла, вследствие чего не только снижается коэффициент полезного действия блока преобразователя напряжения, но и повышается его температура, что способствует перегреву, который в свою очередь ведет к увеличению коэффициента нелинейных искажений и ухудшению равномерности частотной характеристики преобразуемого тока, что повышает риск наведения помех в объектных контроллерах, подключенных к выходному интерфейсу, а также риск выхода из строя преобразователя напряжения и существенным образом ухудшает эксплуатационные характеристики блока питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик блока питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя преобразователя напряжения с сопутствующим повышением его КПД.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Блок питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации содержит корпус с входным и выходным интерфейсами, подключенными к преобразователю напряжения трансформаторного типа. В отличие от прототипа преобразователь напряжения представлен в виде тороидального трансформатора.
Тороидальный трансформатор обеспечивает возможность преобразования величины напряжения, поступающего на входной интерфейс и его передачу на выходной интерфейс.
При этом для снижения риска перегрева преобразователя напряжения и выхода его из строя блок питания может содержать дополнительный тороидальный трансформатор, подключенный к входным и выходным интерфейсам.
Входной и выходной интерфейсы обеспечивают возможность подачи электрического тока на тороидальный трансформатор и его передачи на объектные контроллеры микропроцессорной централизации. Они могут быть представлены любыми известными типами электрических соединителей. При этом входной интерфейс может быть подключен к первичной, а выходной интерфейс - к вторичной обмоткам любыми известными типами разъемного или неразъемного электрического соединения.
Корпус обеспечивает несущие и защитные функции устройства и может быть выполнен из любых видов конструкционных материалов. При этом корпус может иметь элементы для закрепления тороидального трансформатора.
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 преобразователь напряжения представлен в виде тороидального трансформатора, который за счет кольцевой формы сердечника, обеспечивает возможность существенного повышения величины индуктивности без сопутствующего существенного увеличения коэффициента нелинейных искажений и ухудшения равномерности частотной характеристики преобразуемого напряжения, позволяя таким образом снизить количество витков первичной обмотки для достижения необходимой величины индуктивности, способствуя при этом снижению температуры нагрева первичной и вторичной обмоток, а также эффективному отводу и утилизации тепла, выделяющегося в процессе преобразования напряжения, способствуя снижению потерь в преобразователе напряжения, а также снижению риска его перегрева и оплавления первичной или вторичной обмоток.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя преобразователя напряжения с сопутствующим повышением его КПД, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики блока питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации.
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 - Блок питания объектных контроллеров микропроцессорной централизации, вид сбоку со снятой панелью корпуса.
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.
Блок питания объектных контроллеров микропроцессорной централизации содержит корпус 1 с входным интерфейсом 2 для подключения к системе внешнего электрического снабжения поста микропроцессорной централизации (МПЦ) однофазного переменного тока частотой 50 Гц и выходным интерфейсом 3 для подключения, подключенными к преобразователю 4 напряжения в виде тороидального трансформатора.
Полезная модель работает следующим образом.
На входной интерфейс 2 от системы внешнего электрического снабжения поста МПЦ поступает ток, напряжением 110 или 220 В, который затем попадает на первичную обмотку тороидального трансформатора, воздействуя посредством магнитной индукции на его вторичную обмотку, в которой наводится ЭДС, тем самым создавая в ней ток напряжением 56 или 220 или 240 или 260 В, который затем поступает на выходной интерфейс 3, обеспечивая электрическое снабжение системы объектных контроллеров, подключенных к нему.
При этом за счет применения в конструкции блока питания тороидального трансформатора обеспечивается возможность существенного повышения величины индуктивности без сопутствующего существенного увеличения коэффициента нелинейных искажений и ухудшения равномерности частотной характеристики преобразуемого напряжения, позволяя таким образом снизить количество витков первичной обмотки для достижения необходимой величины индуктивности, способствуя при этом не только снижению температуры нагрева первичной и вторичной обмоток и эффективному отводу и утилизации тепла, выделяющегося в процессе преобразования напряжения, способствующих снижению потерь в преобразователе напряжения, а также снижению риска его перегрева и оплавления первичной или вторичной обмоток, но и также снижению массы преобразователя напряжения и массы блока питания. При этом также отмечается, что за счет применения тороидального трансформатора снижается величина магнитного поля, образующегося вокруг блока питания объектных контроллеров, что при условии его установки в шкафу с объектными контроллерами снижает риск наведения электромагнитных помех.
Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в снижении риска выхода из строя преобразователя напряжения с сопутствующим повышением его КПД, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики блока питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации.