专利名称：一种铁路动车组用清洁除尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种清洁除尘装置，尤其是一种用于铁路动车组等铁路机车车辆的清洁除尘装置。
背景技术：
现有的清洁除尘装置中，如家用吸尘器，以及工业用吸尘器等都是以交流电为电源进行供电的。这些清洁除尘装置在使用时需要接插电源，必须要有电源连线。然而目前， 在铁路动车等机车车辆上缺少交流电源插座，导致在这种场合下使用现有除尘清洁装置十分地不方便，而且电源连线在高速动车上使用时存在严重的安全隐患。
实用新型内容本实用新型提供一种铁路动车组用清洁除尘装置，该实用新型在使用时不再依赖电源线，杜绝了在高速动车上使用电源线的安全隐患，可方便地在铁路动车或铁路机维修时使用。本实用新型提供一种铁路动车组用清洁除尘装置的具体实施方式
，一种铁路动车组用清洁除尘装置，包括离心风机、外壳、收集装置，离心风机包括电机和叶轮，清洁除尘装置还包括电源，电源包括充电电路和充电电池，充电电路为充电电池充电，电源与电机相连，为电机提供电能，电机带动叶轮高速旋转，在风道口产生高负压，粉尘从风道口吸入并通过出风口进入收集装置。作为本实用新型进一步的实施方式，充电电路与充电电池相连，充电电路将输入交流电通过高频逆变电路转换成直流电压，为充电电池充电。作为本实用新型进一步的实施方式，电机为无刷直流电机。作为本实用新型进一步的实施方式，清洁除尘装置包括电机控制电路，电机控制电路与充电电池相连，电机控制电路与电机相连。作为本实用新型进一步的实施方式，电机控制电路包括微控制器，隔离驱动器和功率开关电路，微控制器与隔离驱动器相连，隔离驱动器与功率开关电路相连，微控制器与电机的三个传感端相连，微控制器根据电机的三个传感信号产生控制信号并输出至隔离驱动器，隔离驱动器将控制信号进行隔离放大并输出至功率开关电路，功率开关电路与电机相连，对电机进行驱动。作为本实用新型进一步的实施方式，电机控制电路包括过流保护电路，过流保护电路通过电阻与功率开关电路相连并输出电流信号与预先设定的电机运行电流限值进行比较，当输出电流信号超过该电流限值时，微控制器控制电机停止运转，并给出指示信号。作为本实用新型进一步的实施方式，功率开关电路包括六个功率开关元件，微控制器输出三相控制信号，经隔离驱动器隔离控制六个功率开关元件，驱动三相无刷直流电机运行。作为本实用新型进一步的实施方式，充电电路包括整流电路、高频逆变电路和充电管理电路，输入交流电经过整流电路整流成直流电，输出直流电经过高频逆变电路和二极管、电感输出低压直流电，为充电电池充电，充电管理电路检测充电电池的直流电压，充电管理电路包括充电管理芯片，充电管理芯片进行充电管理和过流、过压保护。作为本实用新型进一步的实施方式，清洁除尘装置包括移动装置，移动装置设置于清洁除尘装置的底部，移动装置包括四个轮子，其中两个轮子为万向轮。通过应用本实用新型实施方式所描述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，因为采用了蓄电池做为电源，因此在使用时不再依赖电源线，可方便地在铁路动车或铁路机维修时使用，并进一步杜绝了在高速动车上使用电源线的安全隐患。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型铁路动车组用清洁除尘装置一种具体实施方式
的结构组成框图；图2为本实用新型铁路动车组用清洁除尘装置一种具体实施方式
的结构示意图；图3为本实用新型铁路动车组用清洁除尘装置一种具体实施方式
的电源部分电路原理图；图4为本实用新型铁路动车组用清洁除尘装置一种具体实施方式
的电机控制部分电路原理图；图5为本实用新型铁路动车组用清洁除尘装置一种具体实施方式
的程序流程图；其中，1-电机，2-叶轮，3-离心风机，4-电源，5-电机控制电路，6_外壳，7-收集装置，8-移动装置，9-出风口，10-充电电路，11-充电电池，12-微控制器，13-隔离驱动器， 14-功率开关电路，15-过流保护电路，16-整流电路，17-高频逆变电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。作为本实用新型一种铁路动车组用清洁除尘装置的具体实施方式
，如图1所示的铁路动车组用清洁除尘装置，包括离心风机3、外壳6、收集装置7，离心风机3包括电机1和叶轮2，清洁除尘装置还包括电源4，电源4包括充电电路10和充电电池11，充电电路10为充电电池11充电，电源4与电机1相连，为电机1提供电能，电机1带动叶轮2高速旋转， 在风道口产生高负压，粉尘从风道口吸入并通过出风口 9进入收集装置7。其中，作为一种典型的实施方式，电机1采用无刷直流电机作为动力源，叶轮2采用扭转式高效离心风机叶片。其中，无刷直流电机功率1500W，可保证工作时产生足够的负压，进气风道口负压大于 400Pa，使车厢内的垃圾、粉尘能进入收集装置7。收集装置7采用集尘袋，集尘袋容积大于4L，可保证至少收集二个车厢内的垃圾，粉尘。集尘袋可更换。如图2所示，清洁除尘装置使用高效的无刷直流电机带动叶轮2高速旋转，使一个特定的风道口产生高负压，粉尘在高负压的作用下，离开原位，进入收集装置，以此达到除尘的目的。清洁除尘装置带有充电电路10，输入电源电压170VAC-270VAC。充电电路10将交流电以高频逆变的方式转换成合适的直流电压，给充电电池11充电，直至充电电池11满充。使用时充电电池11作为工作电源提供给电机1，充电电池11由锂离子电池组构成，电压为48VDC，容量200A. h，电源4上有电池状态显示及保护装置，当充电电池11缺电或充电完成时实现对充电电池的保护及状态显示。充电电池11可保证清洁除尘装置连续工作4 小时。从而使清洁除尘装置可在不插电源的情况下连续使用。外壳6为圆柱体结构，方便清洁除尘装置在狭小的空间中移动和转向。如图3所示，充电电路10与充电电池11相连，充电电池11采用锂电池BTl。充电电路10将输入交流电通过高频逆变转换成直流电压，为充电电池11充电。充电电路10进一步包括整流电路16、高频逆变电路17和充电管理电路，输入220VAC交流电经过整流电路 16整流成270V直流电，Si、Tl组成高频逆变电路，输出直流电经过高频逆变电路17和二极管D5、电感Ll输出42V低压直流电，为充电电池11充电，充电管理电路检测充电电池11 的直流电压，充电管理电路包括充电管理芯片Ul，充电管理芯片Ul进行充电管理和过流、 过压保护，以及涓流充电功能。U2是输出电压反馈取样元件。二极管D1、D2、D3和电容C4 组成尖峰吸收电路。如图4所示，清洁除尘装置进一步包括电机控制电路5，电机控制电路5与充电电池11相连，电机控制电路5与电机1相连。电机控制电路5包括微控制器12，隔离驱动器 13和功率开关电路14，微控制器12与隔离驱动器13相连，隔离驱动器13与功率开关电路 14相连，微控制器12与电机1的三个传感端相连，微控制器12根据电机1的三个传感信号产生控制信号并输出至隔离驱动器13，隔离驱动器13将控制信号进行隔离放大并输出至功率开关电路14，功率开关电路14与电机1相连，对电机1进行驱动。作为一种典型的实施方式，微控制器12采用微晶公司PIC18作为主控制芯片。隔离驱动器13的作用一是使主电路的高压与控制电路低压隔离，二是保持PIC18产生的控制信号稳定且满足功率管的驱动要求。电机控制电路5还包括过流保护电路15，过流保护电路15通过电阻R与功率开关电路14相连并输出电流信号与预先设定的电机运行电流限值 Imax在比较器Comp中进行比较，当输出电流信号超过该电流限值时，微控制器12控制电机1停止运转，并给出指示信号。功率开关电路14包括六个功率开关元件，微控制器12通过编程输出三相控制信号，经隔离驱动器13隔离控制六个功率开关元件，按一定的时序开关，驱动三相无刷直流电机运行。HAL1、HAL2、HAL3是电机输出的传感器信号，代表电机运行状态。DC是充电电池11的正极，六个开关管的开关状态分别受到PWM1-PWM10的控制。 PIC18根据电机1上的三个传感器(HAL1-HAL3)的信号产生控制信号PWM1-PWM10。电机正常工作时，将按下表1所示的相序工作
权利要求1.一种铁路动车组用清洁除尘装置，包括离心风机(3)、外壳(6)、收集装置(7)，离心风机C3)包括电机(1)和叶轮O)，其特征在于所述的清洁除尘装置还包括电源(4)，电源 ⑷包括充电电路(10)和充电电池(11)，充电电路(10)为充电电池(11)充电，电源(4) 与电机⑴相连，为电机⑴提供电能，电机⑴带动叶轮⑵高速旋转，在风道口产生高负压，粉尘从风道口吸入并通过出风口(9)进入收集装置(7)。
2.根据权利要求1所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的充电电路(10)与充电电池(11)相连，充电电路(10)将输入交流电通过高频逆变电路转换成直流电压，为充电电池(11)充电。
3.根据权利要求1或2所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的电机⑴为无刷直流电机。
4.根据权利要求3所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的清洁除尘装置包括电机控制电路(5)，电机控制电路(5)与充电电池(11)相连，电机控制电路 (5)与电机(1)相连。
5.根据权利要求4所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的电机控制电路(5)包括微控制器(12)，隔离驱动器(13)和功率开关电路(14)，微控制器(12) 与隔离驱动器(13)相连，隔离驱动器(13)与功率开关电路(14)相连，微控制器(12)与电机(1)的三个传感端相连，微控制器(1 根据电机(1)的三个传感信号产生控制信号并输出至隔离驱动器(13)，隔离驱动器(13)将控制信号进行隔离放大并输出至功率开关电路 (14)，功率开关电路(14)与电机⑴相连，对电机⑴进行驱动。
6.根据权利要求5所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的电机控制电路(5)包括过流保护电路(15)，过流保护电路(15)通过电阻与功率开关电路(14) 相连并输出电流信号与预先设定的电机运行电流限值进行比较，当输出电流信号超过该电流限值时，微控制器(12)控制电机(1)停止运转，并给出指示信号。
7.根据权利要求6所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的功率开关电路(14)包括六个功率开关元件，微控制器(12)输出三相控制信号，经隔离驱动器 (13)隔离控制六个功率开关元件，驱动三相无刷直流电机运行。
8.根据权利要求1、2、4、5、6、7中任一权利要求所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的充电电路(10)包括整流电路(16)、高频逆变电路(17)和充电管理电路，输入交流电经过整流电路(16)整流成直流电，输出直流电经过高频逆变电路(17)和二极管(D5)、电感(Li)输出低压直流电，为充电电池(11)充电，充电管理电路检测充电电池(11)的直流电压，充电管理电路包括充电管理芯片(Ul)，充电管理芯片(Ul)进行充电管理和过流、过压保护。
9.根据权利要求8所述的一种铁路动车组用清洁除尘装置，其特征在于所述的清洁除尘装置包括移动装置(8)，移动装置(8)设置于清洁除尘装置的底部，移动装置(8)包括四个轮子，其中两个轮子为万向轮。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路动车组用清洁除尘装置，包括离心风机、外壳、收集装置，离心风机包括电机和叶轮，清洁除尘装置还包括电源，电源包括充电电路和充电电池，充电电路为充电电池充电，电源与电机相连，为电机提供电能，电机带动叶轮高速旋转，在风道口产生高负压，粉尘从风道口吸入并通过出风口进入收集装置。通过实施本实用新型所描述的技术方案，使得清洁除尘装置在使用时不再依赖电源线，可方便地在铁路动车或铁路机维修时使用，并进一步杜绝了在高速动车上使用电源线的安全隐患。
文档编号B08B5/04GK201950049SQ20112002001
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者杨守焕 申请人:株洲联诚集团有限责任公司