RU213122U1

RU213122U1 - Power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking

Info

Publication number: RU213122U1
Application number: RU2022100859U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Шиянов; Игорь Викторович Елизаров; Дмитрий Алексеевич Чекунов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы"
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и может быть применена в транспортной промышленности. Сущность полезной модели заключается в блоке питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации, у которого преобразователь напряжения представлен в виде тороидального трансформатора. Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя преобразователя напряжения с сопутствующим повышением его КПД. 1 з.п. ф-лы, 1 фиг.

The utility model relates to railway automation and can be applied in the transport industry. The essence of the utility model lies in the power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking, in which the voltage converter is presented in the form of a toroidal transformer. The technical result, which the utility model is aimed at, is to reduce the risk of failure of the voltage converter with a concomitant increase in its efficiency. 1 w.p. f-ly, 1 fig.

Description

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и может быть применена в транспортной промышленности.The utility model relates to railway automation and can be applied in the transport industry.

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].As a prototype, a power supply unit for a system of object controllers in microprocessor interlocking was selected, containing a housing with an input interface for connecting to an external source of electrical supply and an output interface for connecting to a system of object controllers, while the interfaces are connected to a voltage converter, presumably to an armored transformer [RU 2709068 , publication date: 12/13/2019 IPC: 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.The disadvantage of the prototype is the high risk of failure of the voltage converter due to the use of an armored transformer in its design, which, in the process of converting voltage from one value to another, generates a large amount of heat, as a result of which not only the efficiency of the voltage converter unit decreases, but also increases its temperature, which contributes to overheating, which in turn leads to an increase in the coefficient of non-linear distortion and a deterioration in the uniformity of the frequency response of the converted current, which increases the risk of interference in object controllers connected to the output interface, as well as the risk of failure of the voltage converter and significantly degrades the performance of the power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик блока питания системы объектных контроллеров микропроцессорной централизации.The technical problem to be solved by the utility model is to improve the performance of the power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя преобразователя напряжения с сопутствующим повышением его КПД.The technical result, which the utility model is aimed at, is to reduce the risk of failure of the voltage converter with a concomitant increase in its efficiency.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

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.The power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking contains a housing with input and output interfaces connected to a transformer-type voltage converter. Unlike the prototype, the voltage converter is presented in the form of a toroidal transformer.

Тороидальный трансформатор обеспечивает возможность преобразования величины напряжения, поступающего на входной интерфейс и его передачу на выходной интерфейс.The toroidal transformer provides the ability to convert the voltage value supplied to the input interface and transfer it to the output interface.

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.At the same time, to reduce the risk of overheating of the voltage converter and its failure, the power supply may contain an additional toroidal transformer connected to the input and output interfaces.

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.The input and output interfaces provide the possibility of supplying electric current to the toroidal transformer and its transmission to the object controllers of microprocessor interlocking. They can be represented by any known types of electrical connectors. In this case, the input interface can be connected to the primary, and the output interface - to the secondary windings by any known types of detachable or permanent electrical connection.

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.The housing provides the load-bearing and protective functions of the device and can be made of any kind of structural materials. In this case, the housing may have elements for fixing the toroidal transformer.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».A utility model can be made from known materials using known means, which indicates its compliance with the patentability criterion "industrial applicability".

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.The utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, characterized in that the voltage converter is presented in the form of a toroidal transformer, which, due to the annular shape of the core, provides the possibility of a significant increase in the inductance value without a concomitant significant increase in the coefficient of nonlinear distortion and deterioration in the uniformity of the frequency response of the converted voltage, thus allowing to reduce the number of turns of the primary winding to achieve the required inductance value, while helping to reduce the heating temperature of the primary and secondary windings, as well as the efficient removal and utilization of heat generated during voltage conversion, helping to reduce losses in the voltage converter, as well as reduce the risk of overheating and melting of the primary or secondary windings.

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.This ensures the achievement of the technical result, which consists in reducing the risk of failure of the voltage converter with a concomitant increase in its efficiency, thereby improving the performance of the power supply of the system of object controllers of microprocessor interlocking.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».The utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which indicates its compliance with the “novelty” patentability criterion.

Полезная модель поясняется следующими фигурами.The utility model is illustrated by the following figures.

Фиг.1 - Блок питания объектных контроллеров микропроцессорной централизации, вид сбоку со снятой панелью корпуса.Fig.1 - Power supply for object controllers of microprocessor interlocking, side view with the housing panel removed.

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.To illustrate the possibility of implementation and a more complete understanding of the essence of the utility model, an embodiment of its implementation is presented below, which can be modified or supplemented in any way, while the present utility model is by no means limited to the presented embodiment.

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.The power supply unit for object controllers of microprocessor interlocking contains a housing 1 with an input interface 2 for connecting to an external electrical supply system of a microprocessor interlocking post (MPC) of single-phase alternating current with a frequency of 50 Hz and an output interface 3 for connection connected to a voltage converter 4 in the form of a toroidal transformer.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

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.A current of 110 or 220 V is supplied to the input interface 2 from the external electrical supply system of the MPC post, which then enters the primary winding of the toroidal transformer, acting by means of magnetic induction on its secondary winding, in which the EMF is induced, thereby creating a voltage current in it 56 or 220 or 240 or 260 V, which then goes to the output interface 3, providing electrical power to the system of object controllers connected to it.

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.At the same time, due to the use of a toroidal transformer in the design of the power supply, it is possible to significantly increase the inductance value without a concomitant significant increase in the non-linear distortion factor and deterioration in the uniformity of the frequency response of the converted voltage, thus allowing to reduce the number of turns of the primary winding to achieve the required inductance value, while contributing to not only to reduce the heating temperature of the primary and secondary windings and to effectively remove and utilize the heat generated during the voltage conversion process, which helps to reduce losses in the voltage converter, as well as reduce the risk of overheating and melting of the primary or secondary windings, but also to reduce the mass of the voltage converter and mass power supply. At the same time, it is also noted that due to the use of a toroidal transformer, the magnitude of the magnetic field generated around the power supply of object controllers is reduced, which, if installed in a cabinet with object controllers, reduces the risk of electromagnetic interference.

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.Thus, the technical result is achieved, which consists in reducing the risk of failure of the voltage converter with a concomitant increase in its efficiency, thereby improving the performance of the power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking.

Claims

1. The power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking, containing a housing with an input interface configured to be connected to the external electrical supply system of the post of microprocessor interlocking, and an output interface that provides electrical supply to the system of object controllers connected to a transformer-type voltage converter, characterized in that that the voltage converter is presented in the form of a toroidal transformer.

2. Power supply according to claim 1, characterized in that the voltage converter contains an additional toroidal transformer connected to the input and output interfaces.