[发明专利]一种风机调速电路、方法、系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及电子电气技术领域，尤其是涉及一种应用于城市轨道交通轨道交通车辆牵引系统散热的风机调速电路、方法、系统及其应用。

背景技术

目前我国正处于轨道交通建设的繁荣时期，中国已经成为世界最大的城市轨道交通市场。随着经济社会的发展，轨道交通面临巨大的运输需求。目前中国已经开通城市轨道交通的有北京、上海、天津、广州、长春、大连、深圳、武汉、南京、重庆、沈阳、杭州、无锡、宁波、长沙、南昌等城市。中国现有35个城市在建设轨道交通线路，建设线路82条22段，建设里程总计达2016公里，建设车站1388座，已批准的项目将进入规模建设阶段，轨道投资规模有望达到2800～2900亿元。随着我国国民经济的快速发展，城市轨道交通需求剧增，轨道交通得到了快速的发展。同时，国内城市轨道交通行业对其牵引系统的噪音控制越来越严格。目前，城市轨道牵引系统采用风机散热的方式很普遍，为之而来的噪音问题也越来越受到人们的关注。要降低系统产生的噪音，一方面在于风道设计及降噪材料的合理运用，另一方面是从噪音产生的源头上解决噪音问题。

现阶段国内的轨道交通牵引系统强迫风冷有两种方式：一种方式是直接采用AC风机不调速进行散热。这种方式在实际运用过程中，会造成噪音过大的问题，而且在轨道交通车辆停止后，风机依然处于高速运转，一方面对风机本身是一种损耗，另一方面也造成了一定的电能浪费。另外一种方式是通过继电器使风机进行星型-三角型转换，此方式可以将风机转速固定在两个点上。在现有技术当中，目前应用较为普遍的方式是如附图1所示的方式。该方式利用AC风机进行散热，对AC风机进行星型-三角型转换的方式进行调速，这种方式需要在外围增加继电器。但是，继电器的动作次数有限，而且若控制不好或者继电器误动作都很容易造成风机烧损。如附图1所示，该电路需要增加3个继电器，而且必须具备互锁功能，才能保证风机不被烧损。从此可以看出，此电路的成本较高。另外，采用星型-三角型转换调速，风机只能在固定的两个点上运行，若降功降速后风量太小，会导致发热设备散热不好，故障等情况发生，如果降功降速后风量太大，噪音问题还是未得到有效的解决。同时，在运行可靠性方面，继电器的动作次数有限，不能频繁应对轨道交通车辆的启停。利用继电器切换来实现星型-三角型转换，电路较复杂，控制难度较大。如果继电器自身出现误动作一样会造成风机烧损。

EC（Electrical Commutation）风机是一种近年来新出现的内置智能控制模块的直流无刷式免维护型风机。EC风机自带RS485输出接口、0-10V传感器输出接口、4-20mA调速开关输出接口、报警装置输出接口及主从信号输出接口。如附图2所示，为EC风机的电气接口结构示意图。EC风机一般包括8个常用电气接口，分别为：

1、10V端：第一电压供给端，用于供给10V电压；

2、GND端：接地端；

3、E1端：用于设定转速的模拟输入端；

4、D1端：用于释放设备开/关的数字输入端；

5、24V端：第二电压供给端，用于供给24V电压；

6、PE端：接地端；

7、N端：零线端；

8、L1端：火线端。

EC风机虽然具有高智能、高节能、高效率、寿命长、振动小、噪声低以及可连续不间断工作等多种优点，但是至今没有应用在轨道交通领域。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风机调速电路、方法、系统及其应用，能够解决轨道交通车辆进站时，风机噪音过大，造成能源浪费，同时电路复杂、成本高昂、可靠性不高、调速不灵活的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种风机调速电路的技术实现方案，一种风机调速电路，所述风机调速电路与EC风机相连，控制所述EC风机进行运行调速。所述风机调速电路进一步包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻和控制箱。所述EC风机包括转速设定端、第一电源端和接地端，所述第一电阻和第二电阻串联在所述EC风机的转速设定端与第一电源端之间。所述第三电阻连接在所述EC风机的转速设定端与接地端之间，所述控制箱连接在所述第一电阻的两端。

优选的，所述控制箱进一步包括开关管，所述开关管除控制极外的另两个电极连接在所述第一电阻的两端，通过控制极控制所述开关管的通断，从而实现所述EC风机转速的调节。

优选的，所述开关管进一步采用MOS管。