電動(dòng)換氣扇控制器

趙 杰， 趙 陽(yáng)

（1.南京金龍客車(chē)制造有限公司， 江蘇 南京 211215；2.博世汽車(chē)部件（蘇州） 有限公司， 江蘇 蘇州 215000）

1 前言

客車(chē)內(nèi)的儀表臺(tái)、座椅、風(fēng)道、電線束以及裝飾物大部分采用聚氯乙烯等有機(jī)物材料，這些有機(jī)物會(huì)揮發(fā)諸如苯、甲醛等有毒氣體，尤其是夏天在氣溫升高的條件下，加劇了這些有機(jī)物的揮發(fā)，車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量嚴(yán)重超標(biāo)，尤其是營(yíng)運(yùn)客車(chē)的車(chē)廂是全封閉結(jié)構(gòu)，其空氣不容易流通，車(chē)廂內(nèi)的污染物得不到快速有效地排出，對(duì)乘客的健康造成傷害。現(xiàn)有客車(chē)安裝的電動(dòng)換氣扇都是采用手動(dòng)控制，駕駛員通過(guò)安裝在儀表臺(tái)上的換氣扇開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)前后換氣扇的工作，實(shí)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)的換氣；如果駕駛員忘記打開(kāi)換氣扇開(kāi)關(guān)，車(chē)廂內(nèi)的空氣質(zhì)量就有可能超標(biāo)，對(duì)乘客的健康造成不必要的傷害。

電動(dòng)換氣扇控制器能夠根據(jù)車(chē)廂內(nèi)空氣質(zhì)量的污染度自動(dòng)控制換氣扇開(kāi)啟，以實(shí)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)新風(fēng)換氣功能。一般安裝在空調(diào)回風(fēng)口或換氣扇等空氣易流通的地方，控制器外形如圖1所示。

圖1 電動(dòng)換氣扇控制器外形

圖2 電動(dòng)換氣扇控制器原理

2 控制器應(yīng)用原理

2.1 構(gòu)成

電動(dòng)換氣扇控制器主要包括：空氣質(zhì)量檢測(cè)輸出單元、電源指示燈、空氣質(zhì)量報(bào)警指示燈、繼電器和二極管。電動(dòng)換氣扇控制器原理如圖2所示。

由于大部分客車(chē)安裝的是2個(gè)前后換氣扇，換氣扇電機(jī)采用的是雙向直流電機(jī)，功率從50W到150W不等，其電機(jī)工作電壓24V，風(fēng)葉轉(zhuǎn)速1600r／min，靜壓狀態(tài)下，凈排氣量750m3／h。電動(dòng)換氣扇控制器采用小型集成化設(shè)計(jì)方案，內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)緊湊，驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力強(qiáng)，適用于不同型號(hào)的換氣扇，覆蓋了各長(zhǎng)度的運(yùn)營(yíng)客車(chē)需要。電動(dòng)換氣扇控制器電路模型見(jiàn)圖3。

圖3 電動(dòng)換氣扇控制器電路模型

圖4 不同氣體靈敏度曲線對(duì)比

2.2 工作原理

當(dāng)電動(dòng)換氣扇控制器通電后，電源指示燈2點(diǎn)亮，空氣質(zhì)量檢測(cè)輸出單元1對(duì)空氣中含有的易揮發(fā)氣體 （苯、甲醛、氨氣、氫氣、酒精、香煙煙霧、一氧化碳等） 進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到污染氣體濃度達(dá)到限值時(shí)輸出控制信號(hào)。根據(jù)行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其中苯的限值是0.06mg／m3，甲醛的限值是0.10mg／m3；控制信號(hào)持續(xù)工作30min通過(guò)繼電器6、7的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)前換氣扇和后換氣扇的正反轉(zhuǎn)工作，以實(shí)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)的換氣，直到車(chē)廂內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)為止。如果駕駛員強(qiáng)制接通換氣扇開(kāi)關(guān)10來(lái)對(duì)車(chē)廂內(nèi)換氣時(shí)，電動(dòng)換氣扇控制器的輸出通過(guò)繼電器6、7的轉(zhuǎn)換，斷開(kāi)空氣質(zhì)量檢測(cè)輸出單元1的輸出，使控制器自動(dòng)驅(qū)動(dòng)前后換氣扇電機(jī)8、9的功能不再起作用。

空氣質(zhì)量檢測(cè)輸出單元1的核心元件為氣敏式傳感器。氣敏式傳感器的電導(dǎo)率和空氣受污染的程度成正比，根據(jù)已標(biāo)定好的電導(dǎo)率和濃度關(guān)系進(jìn)行換算，實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前車(chē)廂內(nèi)空氣污染程度。氣敏傳感器采用較低電導(dǎo)率的二氧化錫材料制成。在進(jìn)行電導(dǎo)率和各類(lèi)污染氣體濃度的標(biāo)定后，氣敏元器件可以很好地以電導(dǎo)率作為輸出信號(hào)實(shí)時(shí)反映當(dāng)前空氣中的污染程度。不同氣體靈敏度曲線對(duì)比如圖4所示。

2.3 性能參數(shù)（表1）

表1 性能參數(shù)

3 結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)換氣扇控制器基于客車(chē)原有的換氣扇控制電路和駕駛員操作習(xí)慣，直接串接在原控制線路中就能實(shí)現(xiàn)前后換氣扇的自動(dòng)控制功能。電動(dòng)換氣扇控制器也可與原電動(dòng)換氣扇集成在一起，電動(dòng)換氣扇控制器在客車(chē)廠安裝后，對(duì)于車(chē)廂內(nèi)的空氣流通起到了智能化的輔助作用，減輕了駕駛員的操作強(qiáng)度，凈化了車(chē)廂內(nèi)的乘坐環(huán)境，得到了乘客的認(rèn)可，尤其是在用車(chē)輛的加裝，控制器安裝簡(jiǎn)單，接線方便，提高了乘客的舒適度，保證了乘客的健康。