Электрическая схема для энергоснабжения - RU2198483C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к расположению элементов электрической схемы для токоприемника, в частности для электрического фена, теплоэлектровентилятора или т.п., с двумя параллельными между собой первым и вторым резисторами, из которых по меньшей мере один является вторым, а другой, в частности, первым тепловым резистором, с переключателем, причем к резистором присоединяется источник переменного напряжения, а такие электромотором постоянного тока вентилятора, связанным с одним из резисторов через выпрямительную схему.

Подобное расположение элементов электрической схемы известно из выложенного описания изобретения к неакцептованной заявке DE 3133325 A1, в которой электромотор вентилятора подключен к среднему ответвлению диодного моста, который соединен с одной стороны с ответвлениями обоих тепловых резисторов, а с другой стороны с полюсом питающего источника переменного напряжения. Оба тепловых резистора связаны через рабочие контакты с другим полюсом источника переменного напряжения. При наличии только одного замкнутого рабочего контакта оба полупериода переменного тока проходят через один из двух тепловых резисторов, тогда как на электромотор вентилятора поступает нагрузка только одного полупериода. Если же оба рабочих контакта замкнуты, то оба полупериода переменного тока проходят соответственно через оба тепловых резистора и на электромотор вентилятора также поступает нагрузка обоих полупериодов. Таким образом, при наличии только одного замкнутого рабочего контакта достигается лишь частичная "греющая" и воздуходувная мощность, тогда как при наличии двух замкнутых рабочих контактов достигается полная мощность.

Задачей изобретения является создание более совершенной схемы вышеназванного типа с таким упрощенным расположением элементов, при котором сохраняется ее полезная функция, а схема становится более дешевой за счет, в частности, использования меньшего количества электрических элементов.

В соответствии с изобретением данная задача решается посредством того, что в расположении элементов электрической схемы для токоприемника, в частности для электрического фена или теплоэлектровентилятора, с двумя параллельными между собой первым и вторым резисторами, из которых, по меньшей мере, один является вторым тепловым резистором, а другой, в частности, первым тепловым резистором, с переключателем, причем к резисторам подключен источник переменного напряжения, а также с вентиляторным электромотором постоянного тока, который связан с одним из резисторов через выпрямительную схему, выпрямительная схема имеет только два выпрямителя со встречным соединением, причем к точке соединения выпрямителей подсоединено одно из мест подключения вентиляторного электромотора постоянного тока вентилятора, а к другому месту подключения вентиляторного электромотора постоянного тока подключен второй резистор или тепловой резистор.

Согласно изобретению выпрямительная схема имеет всего только два выпрямителя. Это и является сокращением числа необходимых электрических элементов, что ведет к значительной экономии материальных средств, в частности при массовом производстве таких изделий, как фен или теплоэлектровентилятор. Функция схемы, однако, не меняется. Далее при включении упомянутого переключателя достигается полная "греющая" и полная воздуходувная мощности.

В другом выгодном варианте выполнения изобретения другое место подключения вентиляторного электромотора постоянного тока подсоединено ко второму тепловому резистору, который имеет последовательно подключенный переключатель. Таким образом, получается наиболее простое и целесообразное расположение элементов электрической цепи.

В выгодном варианте выполнения изобретения оба выпрямителя соединены с двумя точками ответвлений первого теплового резистора. Речь идет о свободном выборе обоих мест ответвления на первом тепловом резисторе. Таким образом, благодаря соответствующему выбору мест ответвления можно влиять на электрическое напряжение, возникающее на электромоторе постоянного тока вентилятора.

В следующем выгодном варианте выполнения изобретения оба выпрямителя связаны с точкой ответвления, а также со входам первого теплового резистора. Одно место ответвления свободно выбирается на первом тепловом резисторе. Таким образом можно влиять на электрическое напряжение, возникающее на электромоторе постоянного тока вентилятора.

Наиболее целесообразно соединить место подключения вентиляторного электромотора постоянного тока, связанное со вторым тепловым резистором, с точкой ответвления второго теплового резистора, расположенной симметрично относительно обеих точек ответвления первого теплового резистора или относительно точки ответвления первого теплового резистора и входа обоих выпрямителей на первом тепловом резисторе. Таким образец получается, что электрическое напряжение, возникающее на вентиляторном электромоторе постоянного тока, в оба полупериода переменного тока примерно одинаково.

Еще более целесообразно расположить обе точки ответвления первого теплового резистора или одну точку ответвления первого теплового резистора симметрично относительно входов первого теплового резистора. Таким образом, первый тепловой резистор имеет одинаковую нагрузку в оба полупериода переменного тока.

В другом варианте выполнения изобретения оба выпрямителя связаны с обоими противоположными входами первого теплового резистора. Таким образом, получается, что на электромоторе постоянного тока возникает максимальное электрическое напряжение.

Наиболее целесообразно, когда место подключения вентиляторного электромотора постоянного тока, связанное с тепловым резистором, соединено с точкой ответвления, находящейся в центре второго теплового резистора. Таким образом, второй тепловой резистор имеет одинаковую нагрузку в оба полупериода переменного тока.

Прочие признаки, преимущества и возможности применения изобретения даны далее в описании примеров выполнения, которые более подробно представлены на чертежах. При этом все описанные и/или представленные признаки - самостоятельно или в любой комбинации - является предметом изобретения, независимо от их охвата формуле изобретения и их взаимосвязи.

Фиг. 1 - электрическая схема первого примера выполнения заявленного расположения элементов;
Фиг. 2 - электрическая схема второго примера выполнения заявленного расположения элементов;
Фиг. 3 - электрическая схема третьего примера выполнения заявленного расположения элементов.

На фиг.1 представлена электрическая схема 1, где первый тепловой резистор 2 находится между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения. Параллельно первому тепловому резистору 2 между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения включено пocлeдовательное соединение, состоящее из переключателя 5 и второго теплового резистора 6. Оба тепловых резистора 2, 6 выполнены аналогичным образом и вырабатывают, в частности, одинаковую "греющую" мощность.

Выпрямительная схема 7 имеет два выпрямителя 8, 9, в частности два диода, связанные между собой встречным соединением. К месту соединения 10 обоих выпрямителей 8, 9 подсоединено одно из мест подключения вентиляторного электромотора постоянного тока 11.

Оставшиеся свободные места подключения обоих выпрямителей 8, 9 соединены с двумя точками ответвлений 12, 13 первого теплового резистора 2, каждая из которых находится примерно на равном удалении от своего входа 14, 15 первого теплового резистора 2. Это расстояние соответствует примерно 10 процентам всей длины первого теплового резистора 2. Еще одно свободное место подключении вентиляторного электромотора постоянного тока 11 соединено с точкой ответвления 16 второго теплового резистора 6, находящейся примерно в центре второго теплового резистора 6.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2. Переменный ток первого полупериода течет далее от полюса 3 частично через первый тепловой резистор 2, через вход 14, выпрямитель 8, место соединения 10, вентиляторный электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 4 источника переменного напряжения. Так как переключатель 5 выключен, переменный ток во время противоположного второго полупериода не течет от полюса 4 через электромотор постоянного тока 11 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

Когда переключатель 5 находится в закрытом положении, переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2, а также через второй тепловой резистор 6. Переменный ток первого полупериода течет от полюса 3 частично через первый тепловой резистор 2, через вход 14, выпрямитель 8, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 4 источника переменного напряжении. Так как переключатель 5 включен, переменный ток течет далее во время противоположного второго полупериода от полюса 4 частично через первый тепловой резистор 2, через вход 15, выпрямитель 9, место соединения 10, вентиляторный электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток течет, таким образом, только через первый тепловой резистор 2, тогда как при закрытом положении переключателя 5 переменный ток течет через первый тепловой резистор 2 и второй тепловой резистор 6. "Греющая" мощность, таким образом, при закрытом положении переключателя 5 больше, чем при его открытом положении.

Когда переключатель 5 выключен, через электромотор постоянного тока 11 проходит только один полупериод переменного тока, тогда как при включенном переключателе 5 через электромотор постоянного тока 11 проходят оба полупериода переменного тока. Таким образом, мощность воздушного потока при закрытом положении переключателя 5 больше, чем при его открытом положении.

Благодаря ответвлениям 12, 13 можно регулировать падение напряжения на электромоторе постоянного тока 11. Чем больше путь от входов 14, 15 до соответствующих им точек ответвлений 12, 13, тем меньше напряжение, поступающее на электромотор постоянного тока 11. Это можно практиковать, в частности, при использовании вентиляторных электромоторов низкого напряжения для регулирования необходимого рабочего напряжения.

Благодаря симметричному расположению точек ответвлений 12, 13 относительно точки ответвления 16, наблюдается одинаковое падение напряжения на электромоторе постоянного тока 11 в оба полупериода. Благодаря симметричному расположению точек ответвлений 12, 13 на тепловом резисторе 2 этот тепловой резистор 2 в оба полупериода имеет одинаковую нагрузку. Благодаря симметричному расположению тонки ответвления 16 на тепловом резисторе 6 этот тепловой резистор 6 в оба полупериода имеет одинарную нагрузку.

На фиг. 2 представлена электрическая схема 17, на которой расположение элементов в основном соответствует расположению элементов электрической схемы 1 фиг.1. Поэтому одни и те же элементы этих электрических схем имеют одинаковые обозначения.

Отличие электрической схемы 17 фиг.2 от электрической схемы 1 фиг.1 заключается в выпрямительной схеме. В выпрямительной схеме 18 электрической схемы 17 фиг.2 свободное место подключения выпрямителя 8 соединено с точкой ответвления 19 первого теплового резистора 2, находящейся в центре теплового резистора 2. Свободное место подключения выпрямителя 9 соединено с входом 15 первого теплового резистора 2. Свободное место подключения электромотора постоянного тока 11 соединено с точкой ответвлении 20 второго теплового резистора 6, причем расстояние от точки ответвления 20 до одного конца второго теплового резистора 6 составляет примерно 1/4 всей длины второго теплового резистора 6.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2. Переменный ток первого полупериода течет далее от полюса 3 через половину первого теплового резистора 2, точку ответвления 19, выпрямитель 8, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 20 и частично через второй тепловой резистор 6 к полюсу 4 источника переменного напряжения. Так как переключатель 5 выключен, переменный ток противоположного второго полупериода не течет от полюса 4 через электромотор постоянного тока 11 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

Когда переключатель 5 находится в закрытом положении, переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряженна в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2, а также через второй тепловой резистор 6. Переменный ток первого полупериода течет от полюса 3 через половину первого теплового резистора 2, точку ответвления 19, выпрямитель 8, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 20 и частично через второй тепловой резистор 6 к полюсу 4 источника переменного напряжения. Когда переключатель 5 включен, переменный ток противоположного второго полупериода течет далее от полюса 4 через вход 15, выпрямитель 9, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 20 и частично через второй тепловой резистор 6 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток течет, таким образом, только через первый тепловой резистор 2, тогда как при закрытом положении переключателя 5 переменный ток течет через первый тепловой резистор 2 и второй тепловой резистор 6. Таким образом "греющая" мощность при закрытом положении переключателя 5 больше, чем при его открытом положении.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, через вентиляторный электромотор постоянного тока 11 течет только один полупериод переменного тока, тогда как при закрытом положении переключателя 5 через электромотор постоянного тока 11 текут оба полупериода переменного тока. Мощность воздушной струи, таким образом, больше при закрытом положении переключателя 5, чем при его открытом положении. Благодаря ответвлениям 19, 20 можно регулировать падение напряжения на электромоторе постоянного тока 11. Благодаря симметричному расположению точки ответвления 20 относительно точки ответвления 19 и входа 15 падение напряжения на электромоторе постоянного тока 11 одинаково в оба полупериода. Благодаря симметричному расположению точки ответвления 19 на тепловом резисторе 2 этот тепловой резистор 2 имеет одинаковую нагрузку в оба полупериода. Благодаря асимметричному расположению точки ответвлении 20 на тепловом резисторе 6 этот тепловой резистор 6 имеет неодинаковую нагрузку в оба полупериода.

На фиг. 3 представлено расположение элементов электрической схемы 21, которое по существу соответствует расположению элементов эластической схемы 1 фиг.1. Поэтому одинаковые электричеcкиe элементы имеют одни и те же обозначения.

Электрическая схема 21 фиг.3 и электрическая схема 1 фиг.1 имеют разные выпрямительные схемы. В выпрямительной схеме 22 электрической схемы 21 фиг.3 свободное место подключения выпрямителя 8 соединено со входом 14 первого теплового резистора 2. Свободное место подключения выпрямителя 9 соединено со входам 15 первого теплового резистора 2. Свободное место подключения вентиляторного электромотора постоянного тока 11 соединено с точкой ответвления 16 второго теплового резистора 6, которая находится примерно в центре второго теплового резистора 6.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2. Переменный ток первого полупериода течет далее от полюса 3 через вход 14, выпрямитель 8, место соединения 10, вентиляторный электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 4 источника переменного напряжения. Поскольку переключатель 5 находится в открытом положении, то переменный ток противоположного второго полупериода не течет от полюса 4 через электромотор постоянного тока 11 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

При закрытом положении переключателя 5 переменный ток течет между полюсами 3, 4 источника переменного напряжения в обоих направлениях через первый тепловой резистор 2, а также через второй тепловой резистор 6. Переменный ток первого полупериода течет от полюса 3 через вход 14, выпрямитель 8, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 4 источника переменного напряжения. Поскольку переключатель 5 находится в закрытом положении, переменный ток противоположного второго полупериода течет далее от полюса 4 через вход 15, выпрямитель 9, место соединения 10, электромотор постоянного тока 11, точку ответвления 16 и половину второго теплового резистора 6 к полюсу 3 источника переменного напряжения.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, переменный ток, таким образом, течет только через первый тепловой резистор 2, тогда как при закрытом положении переключателя 5 переменный ток течет через первый тепловой резистор 2 и второй тепловой резистор 6. Таким образом, "греющая" мощность при закрытом положении переключателя 5 больше, чем при его открытом положении.

Когда переключатель 5 находится в открытом положении, через вентиляторный электромотор постоянного тока 11 течет только один полупериод переменного тока, тогда как при закрытом положении переключателя 5 через электромотор постоянного тока 11 проходят оба полупериода переменного тока. Таким образом, мощность воздушной струи при закрытом положении пepeключателя 5 больше, чем при открытом положении переключателя 5.

Благодаря симметричному расположению точки ответвления 16 относительно входов 14, 15 наблюдается одинаковое падение напряжения на вентиляторном электромоторе постоянного тока 11 в оба полупериода. Благодаря симметричному расположению точки ответвления 16 на тепловом резисторе 6 этот тепловой резистор 6 имеет одинаковую нагрузку в оба попупериода.

Такое расположение элементов, представленное на электрических схемах 1, 17, 21 фигур 1, 2, 3, можно использовать с наибольшей выгодой в электрических фенах или электроотопительных приборах с вентилятором. Вентиляторный электромотор постоянного тока 11 служит в данном случае для формирования воздушного потока, а оба тепловых резистора 2, 6 предназначены для нагревания этого воздушного потока. С помощью переключателя 5 можно переходить с более низкой ступени формирования воздушного потока с ограниченным выделением тепла на более высокую ступень формирования воздушного потока с повышенным теплообразованием и обратно. С помощью второго переключателя, здесь не представленного и последовательно подключенного либо к первому тепловому резистору 2, либо включенного на параллельную работу обоих тепловых резисторов 2, 6, можно включать и выключать электрические цепи 1, 17, 21 фигур 1-3.

В предпочтительных вариантах выполнения изобретения предусмотрены первый и второй тепловые резисторы (2, 6). В одном из вариантов они могут быть заменены резисторами, причем таким образом, что в электрической схеме останется вообще, по меньшей мере, один тепловой резистор. При этом каждый резистор, представленный на фиг.1-3, можно заменить полностью или частично соответствующим элементом сопротивления. В другом варианте элемент сопротивления выполнен в виде отдельного резистора или нескольких последовательно выключенных резистров. В случае последовательного включения нескольких резисторов вместо одного теплового резистора места электрического соединения с вентиляторным электромотором постоянного тока (11) или выпрямительными диодами (8, 9) следует определять каждый раз при необходимости между последовательно включенными резисторами, причем таким образом, что при всех режимах работы на электрические детали не поступает слишком большая нагрузка. Это достигается кроме всего прочего и тем, что величины электрического сопротивления зависят от выбора места электрического соединения (12, 13, 16, 19, 20) на фиг.1-3.

Второй тепловой резистор (6) заменяют предпочтительно двумя равными по значению последовательно включенными резисторами на фиг.1 или 3 или двумя последовательно включенными резисторами на фиг.2 при соотношении величин электрического сопротивления 1/3:2/3 первоначального нагревательного сопротивления теплового резистора (6).

Всего только с одним вместо двух тепловым резистором можно, например, предусмотреть также только одну ступай охлаждения вместо нескольких переключаемых ступеней нагрева.

Реферат

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим схемам для токоприемников. Технический результат, заключающийся в создании более дешевой схемы с упрощенным расположением элементов, достигается путем того, что в электрической схеме для токоприемника, с двумя параллельными между собой первым и вторым тепловыми резисторами, с подключенным источником переменного напряжения, а также с вентиляторным электромотором постоянного тока, который связан с одним из резисторов через выпрямительную схему, выпрямительная схема имеет только два выпрямителя со встречным соединением, причем к точке соединения выпрямителей подсоединено одно из мест подключения вентиляторного электромотора постоянного тока, и к другому месту подключения вентиляторного электромотора постоянного тока подсоединен второй резистор или тепловой резистор. 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

Формула