ES2248746T3 - Procedimiento para el frenado electrodinamico de un vehiculo sobre railes. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el frenado electrodinámico de un vehículo sobre raíles equipado con un accionamiento (6), regulándose la aceleración (aIst) del vehículo sobre raíles en dependencia de su velocidad (v), caracterizado porque la aceleración (aIst) se regula a una aceleración nominal (aSoll), que es proporcional a la velocidad (v).

Description

Procedimiento para el frenado electrodinámico de un vehículo sobre raíles.

La invención se refiere a un procedimiento para el frenado electrodinámico de un vehículo sobre raíles equipado con un accionamiento, regulándose la aceleración del vehículo sobre raíles en dependencia de su velocidad.

Hasta ahora un freno electrodinámico no se aplicaba con frecuencia hasta la detención del vehículo sobre raíles. Se temía que la fuerza de frenado estuviese sometida a velocidades bajas a grandes oscilaciones, que deben achacarse en especial a la vía de rodadura (cuesta arriba o cuesta abajo).

Por debajo de una velocidad de 2 km/h a 7 km/h se utilizaba siempre un freno mecánico disponible. Con ello existe el inconveniente de que con la detención del vehículo sobre raíles se produce un tirón incómodo para los pasajeros.

Se conoce un retardo de frenado dependiente de la velocidad del documento DE 41 07 514 A1. Con ello se trata de conseguir un recorrido de frenado muy

\hbox{corto.}

Del documento genérico US 4,270,716 se conoce un procedimiento para acelerar y frenar un vehículo sobre raíles, en el que para evitar una forma de conducción a tirones se regula de tal modo la aceleración, que en el caso de frenado también puede ser negativa, que es proporcional a la raíz cuadrada de la velo-
cidad.

La invención se ha impuesto la tarea de indicar un procedimiento alternativo al frenado electrodinámico de un vehículo de raíles, que haga posible hasta la detención un frenado seguro, de tal manera que el freno mecánico que causa un tirón indeseado no se utilice en caso normal y, por medio de esto, también se desgaste menos.

La tarea es resuelta conforme a la invención por medio de que la aceleración se regula a una aceleración nominal que es proporcional a la velocidad.

Se consigue la ventaja de que con una regulación simplificada a cada velocidad del vehículo sobre raíles, incluso a una velocidad muy pequeña, es posible un retardo óptimo (aceleración negativa). De este modo puede detenerse con seguridad el vehículo sobre raíles solamente con el freno electrodinámico. El freno electrodinámico funciona con preferencia sin tirones.

La relación que presenta la aceleración en dependencia de la velocidad puede almacenarse como curva característica.

La aceleración nominal puede ser también proporcional a la velocidad para tramos aislados (tramos de vía de rodadura o tramos de tiempo de rodadura) consecutivos. De este modo se obtiene una curva característica a partir de tramos lineales.

Durante el proceso de frenado se determina la respectiva aceleración nominal actual con la curva característica a partir de la velocidad del vehículo sobre raíles, y se regula la respectiva actual de tal modo que se corresponda en lo posible con la aceleración nominal.

Se compensan influencias del tramo recorrido (cuesta arriba o cuesta abajo) mediante la regulación de la aceleración.

La aceleración puede regularse por ejemplo indirectamente regulándose el par de giro del accionamiento del vehículo sobre raíles. La regulación del par de giro puede llevarse a cabo comparativamente de forma más sencilla como una regulación directa de la aceleración.

Para regular el par de giro puede utilizarse por ejemplo un regulador PI.

En el caso de la regulación puede estar previsto por ejemplo que el par de giro se mantenga siempre dentro de unos límites prefijados. Estos límites los prefija por ejemplo el conductor.

Se adiciona por ejemplo al par de giro para el control previo un par de giro suplementario, que es proporcional a la aceleración nominal. Con ello la constante de proporcionalidad depende de los valores del vehículo.

De este modo se obtiene la ventaja de que se descartan totalmente o en gran medida las influencias que son achacables a la estructura del propio vehículo.

Los valores del vehículo son por ejemplo en especial la masa del vehículo, pero también la multiplicación de engranaje y/o el diámetro de rueda.

La velocidad momentánea del vehículo sobre raíles se establece por ejemplo con los números de revoluciones del accionamiento y/o de un eje.

La aceleración nominal se determina después por ejemplo con ayuda de la curva característica, que representa la aceleración nominal en función de la velocidad. La aceleración nominal es con ello proporcional a la velocidad.

La aceleración momentánea se determina por ejemplo como primera derivación de la velocidad establecida. Después es posible una comparación directa de la aceleración momentánea con la aceleración nominal y puede llevarse a cabo una regulación de la aceleración.

El accionamiento del vehículo sobre raíles es normalmente una máquina asincrónica con vibrador de impulsos. Cuando el accionamiento presenta un acoplamiento de un modelo I-n con un modelo U de un motor, puede llevarse a cabo especialmente bien una regulación de la aceleración hasta la detención del vehículo sobre raíles.

El procedimiento según la invención puede aplicarse para una regulación general de la marcha del vehículo sobre raíles. El procedimiento es en especial muy apropiado para frenar un vehículo sobre raíles hasta la detención, sin que sea necesario acudir a un freno mecánico. De este modo se garantiza ventajosamente una detención sin tirones.

El procedimiento según la invención para el frenado electrodinámico de un vehículo sobre raíles se explica con más detalle con base en el dibujo.

En primer lugar se determina 1 la velocidad v del vehículo sobre raíles. A partir del valor de velocidad se determina 2 la aceleración momentánea a_{Ist} después de formarse la primera derivación del desarrollo de la velocidad.

En paralelo a esto se establece 3, con una curva característica prefijada a partir de la velocidad v, la aceleración nominal a_{Soll}. Conforme a la curva característica la aceleración nominal a_{Soll} es proporcional a la velocidad v con la constante de proporcionalidad k.

Tanto la aceleración momentánea a_{Ist} como la aceleración nominal a_{Soll} se alimentan al regulador 4, que puede ser un regulador PI. A la salida del regulador 4 se indica el par de giro M_{R} para el accionamiento 6, necesario para la regulación deseada de la aceleración momentánea a_{Ist} a la aceleración nominal a_{Soll}.

Para compensar influencias mediante el propio vehículo sobre raíles se adiciona un par de giro suplementario M_{V} al par de giro M_{R} ya calculado antes de la activación del accionamiento 6. Este par de giro suplementario M_{V} se determina 5 mediante el producto de aceleración nominal a_{Soll} por una constante de proporcionalidad m, que puede depender de la masa del vehículo, de la multiplicación de engranaje y/o del diámetro de rueda.

La suma de los pares de giro M_{R} + M_{V} llega al accionamiento 6, en donde la aceleración a_{Ist} del vehículo sobre raíles se regula a través del par de giro M_{R} + M_{V}.

El número de revoluciones n del accionamiento 6 sirve para determinar la velocidad v del vehículo sobre raíles y el accionamiento 6 lo pone a disposición para determinar la velocidad 1.

Con el procedimiento ilustrado puede llevarse a cabo una regulación uniforme de la aceleración (retardo) del vehículo sobre raíles, en especial hasta llegar a la detención.

Claims (9)

1. Procedimiento para el frenado electrodinámico de un vehículo sobre raíles equipado con un accionamiento (6), regulándose la aceleración (a_{Ist}) del vehículo sobre raíles en dependencia de su velocidad (v), caracterizado porque la aceleración (a_{Ist}) se regula a una aceleración nominal (a_{Soll}), que es proporcional a la velocidad (v).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la aceleración nominal (a_{Soll}) para tramos aislados es proporcional a la velocidad (v).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque para la regulación indirecta de la aceleración (a_{Ist}) se regula el par de giro (M_{R}) del accionamiento (6).

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque para la regulación del par de giro (M_{R}) se usa un regulador PI.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque en el caso de la regulación del par de giro (M_{R}) éste se mantiene dentro de límites prefijados.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque al par de giro (M_{R}) se adiciona un par de giro suplementario (M_{V}), que es proporcional a la aceleración nominal (a_{Soll}), y porque la constante de proporcionalidad depende de valores del vehículo.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque los valores del vehículo son la masa del vehículo, la multiplicación de engranaje y/o el diámetro de rueda.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la velocidad (v) del vehículo sobre raíles se establece a partir de números de revoluciones (n) del accionamiento (6) y/o de un eje.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la aceleración (a_{Ist}) se determina como primera derivación de la velocidad (v).