ES2692840T3 - Vehículo sobre carriles - Google Patents

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ES2692840T3 ES16159214.2T ES16159214T ES2692840T3 ES 2692840 T3 ES2692840 T3 ES 2692840T3 ES 16159214 T ES16159214 T ES 16159214T ES 2692840 T3 ES2692840 T3 ES 2692840T3
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Abstract

Vehículo sobre carriles (31), que presenta - un accionamiento eléctrico con semiconductores de potencia (11) y - un sistema de frenado (4) que se hace funcionar con aire comprimido (10), estando dispuestos los semiconductores de potencia (11) en una carcasa (2), caracterizado por que el vehículo sobre carriles (31) presenta un dispositivo de reducción de la presión (9), estando conectados entre sí la carcasa (2) y el sistema de frenado (4) de tal manera que el aire comprimido (10) puede suministrarse desde el sistema de frenado (4) al interior de la carcasa (2), estando dispuesto el dispositivo de reducción de la presión (9) de tal manera entre la carcasa (2) y el sistema de frenado (4), que la presión del aire comprimido (10) que puede suministrarse a la carcasa (2) puede reducirse antes del suministro al interior de la carcasa (2).

Description

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DESCRIPCION
Vehiculo sobre carriles
La invencion se refiere a un vehiculo sobre carriles que presenta un accionamiento electrico con semiconductores de potencia y un sistema de frenado accionado con aire comprimido, estando dispuestos los semiconductores de potencia en una carcasa. La invencion se refiere ademas a un procedimiento para hacer funcionar un vehiculo sobre carriles de este tipo.
Los elementos constructivos y componentes electricos, electronicos o mecanicos son sensibles a la humedad en el aire ambiente. Estos elementos constructivos se emplean en un gran numero de aparatos. Asi, por ejemplo, las placas de circuito impreso de aparatos electricos estan constituidas por elementos constructivos electricos o electronicos. La humedad constante pone en peligro estos elementos constructivos de modo que estos se averian con mayor frecuencia que los elementos constructivos que se hacen funcionar en seco. Esto se refiere a todos o al menos practicamente todos los componentes y aparatos electronicos, que estan constituidos por elementos constructivos electricos, electronicos o mecanicos.
Para aumentar la disponibilidad y fiabilidad, asi como para reducir el riesgo de una averia de un vehiculo sobre carriles es especialmente importante hacer funcionar los componentes del accionamiento electrico del vehiculo sobre carriles en un entorno lo mas seco posible.
Surge un problema especial en aplicaciones, que se hacen funcionar en entornos no climatizados o no templados. Este es el caso en particular en los vehiculos sobre carriles. La humedad del aire presente en este entorno puede conducir a una condensacion y con ello a humedad en los elementos constructivos. Igualmente, una fluctuacion de temperaturas conduce a una condensacion de la humedad del aire en los elementos constructivos. Esta condensacion reduce la vida util de los elementos constructivos, de modo que estos se averian con mayor frecuencia o antes que los elementos constructivos que se hacen funcionar en seco. Ademas, la corrosion, provocada por la humedad, puede impedir un funcionamiento seguro y fiable de estos componentes y de los vehiculos sobre carriles constituidos a partir de los mismos. Precisamente para los vehiculos sobre carriles es necesario un funcionamiento seguro y fiable. Una averia del accionamiento electrico puede conducir a medidas de recuperacion complejas y costosas. Incluso la averia solo de partes del accionamiento electrico conduce a retrasos parcialmente claros. Debido a las dependencias a nivel de horario de diferentes trenes, una averia de partes de un accionamiento conduce con frecuencia alteraciones en toda la red interconectada del operador del vehiculo sobre carriles.
A este respecto, en particular en paises tropicales ha dado buen resultado instalar tales disposiciones descritas anteriormente en armarios relativamente estancos al aire y/o introducir desecantes en estos armarios. El desecante tiene que cambiarse entonces ciclicamente. Segun la humedad del entorno pueden resultar de ello tiempo de cambio muy cortos de pocos dias. Esto perjudica, debido a los cortos intervalos de mantenimiento que se producen, la disponibilidad de tales instalaciones. Al mismo tiempo, con ello aumentan los costes de mantenimiento para el funcionamiento de estas instalaciones.
Por el documento aun no publicado EP 14 183 340.0 se conoce un procedimiento para reducir la humedad del aire en una carcasa, en el que en la carcasa se reduce la presion del aire comprimido.
Estado de la tecnica adicional del genero del preambulo de la reivindicacion 1 se indica, por ejemplo, en los documentos DE 10 2012 203132 A1, DE 39 28 108 A1 o DE 10 2012 015041 A1.
La invencion se basa en el objetivo de indicar un vehiculo sobre carriles con una mayor fiabilidad.
Este objetivo se alcanza mediante un vehiculo sobre carriles que presenta un accionamiento electrico con semiconductores de potencia y un sistema de frenado accionado con aire comprimido, estando dispuestos los semiconductores de potencia en una carcasa, presentando el vehiculo sobre carriles un dispositivo de reduccion de la presion, estando conectados entre si la carcasa y el sistema de frenado de tal manera que el aire comprimido puede suministrarse desde el sistema de frenado al interior de la carcasa, estando dispuesto el dispositivo de reduccion de la presion de tal manera entre la carcasa y el sistema de frenado, que puede reducirse la presion del aire comprimido que puede suministrarse a la carcasa antes del suministro al interior de la carcasa. El objetivo se alcanza ademas mediante un procedimiento para hacer funcionar un vehiculo sobre carriles de este tipo, suministrandose el aire comprimido desde el sistema de frenado al interior de la carcasa, reduciendose la presion del aire comprimido suministrado a la carcasa antes del suministro al interior de la carcasa por medio del dispositivo de reduccion de la presion.
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Configuraciones ventajosas adicionales de la invencion se indican en las reivindicaciones dependientes.
La invencion se basa en el conocimiento de que puede reducirse la humedad del aire en una carcasa de un vehiculo sobre carriles, porque se introduce aire comprimido en el que se ha reducido la presion. El termino aire comprimido define aire, que se toma de un sistema de aire comprimido, como por ejemplo el sistema de frenado del vehiculo sobre carriles. Este puede, pero no tiene que, presentar una presion mayor que el entorno. Por reducir la presion, el experto en la tecnica entiende la reduccion de la presion de un gas con un aumento simultaneo de su volumen. Mediante la reduccion de la presion de aire comprimido se reduce la humedad del aire presente de tal manera que disminuye la humedad relativa del aire. El aire que se encuentra en la carcasa con un mayor porcentaje de humedad del aire se desplaza mediante el aire comprimido en el que se ha reducido la presion que se agrega o el aire comprimido se mezcla con el aire presente en la carcasa, de modo que disminuye la humedad del aire en la carcasa. Este aire entonces seco puede absorber humedad de los elementos constructivos, en particular de los semiconductores de potencia, para secar de este modo el elemento constructivo. Esto prolonga la vida util del elemento constructivo y reduce la probabilidad de una averia. Ademas, o alternativamente, el aire seco en la carcasa impide la condensacion de humedad en el elemento constructivo. De este modo se impide de manera fiable la configuracion de lineas de fuga, que conducen a la configuracion de tensiones de descarga. En particular, la condensacion provocada por fluctuaciones de temperatura en el entorno puede impedirse de manera fiable mediante el procedimiento para reducir la humedad del aire. El termino de los elementos constructivos comprende, ademas de componentes electricos, electronicos y mecanicos, tambien materiales aislantes por ejemplo para amortiguamiento del sonido y de la temperatura asi como masillas para juntas, que debido a su naturaleza pueden absorber humedad del aire. A este respecto, la carcasa con los semiconductores de potencia puede estar realizada de manera estanca, para mantener la penetracion de aire humedo lo mas reducida posible. A este respecto, ha demostrado ser ventajoso que la carcasa presente una interfaz hacia fuera, con la que pueda regularse o controlarse el intercambio de aire desde la carcasa al entorno. Esto puede suceder, por ejemplo, por medio de pantallas o trampillas, que estan dispuestas delante de aberturas de la carcasa. Con ello es posible, por ejemplo, impedir la penetracion de aire, en particular de aire humedo, en la carcasa.
A este respecto ha demostrado ser ventajoso realizar la reduccion de la presion del aire comprimido fuera de la carcasa. Con ello, en el caso de un incendio en la carcasa, no existe el peligro de que se dane una valvula que controla el aporte y el incendio se abastezca de manera incontrolada con oxigeno del aire comprimido y se favorezca. Por tanto, para una alta proteccion frente a los incendios ha demostrado ser ventajoso disponer una valvula correspondiente o un dispositivo de reduccion de la presion fuera de la carcasa.
Ademas, la carcasa puede estar realizada alternativamente o de manera complementaria tambien de manera estanca, en particular estanca a la presion, para mantener una penetracion de aire humedo lo mas reducida posible. A este respecto, ha demostrado ser ventajoso que la carcasa presente una interfaz, por ejemplo en forma de una valvula de sobrepresion hacia fuera, con la que puede regularse o controlarse la presion de aire en la carcasa. Con ello es posible, por ejemplo, generar una presion mayor en comparacion con el entorno de la carcasa en el interior de la carcasa, lo que impide de manera sencilla una penetracion de aire humedo desde el entorno.
Por lo demas, la interfaz para la regulacion del aire comprimido permite la penetracion de elevadas cantidades de aire sin tener un efecto directo sobre la presion de aire en el interior de la carcasa. Con ello, la cantidad de aire del aire comprimido en el que se ha reducido la presion y la presion en la carcasa estan desacoplados entre si. Ademas, este procedimiento es adecuado en particular para carcasas, que no son hermeticamente estancas o no son estancas a la presion. Una carcasa de este tipo puede presentar para ello, por ejemplo, aberturas. La entrada de aire, cuya humedad puede conducir o conduce a una condensacion en los elementos constructivos, puede impedirse mediante la introduccion del aire comprimido en el que se ha reducido la presion. Incluso cuando penetra aire humedo desde fuera, este se mezcla con el aire comprimido en el que se ha reducido la presion, seco, de tal manera que el aire presente entonces en la carcasa presente una humedad relativa resultante solo reducida. El procedimiento provoca que el aire contenga menos humedad y que tambien en el caso de una caida de temperatura no aparezca condensacion en los elementos constructivos, en particular en los semiconductores de potencia. A este respecto, la reduccion de la presion del aire comprimido puede tener lugar de manera continua, en determinados instantes, por ejemplo ciclicamente, o de manera controlada segun los acontecimientos. Un control orientado a los acontecimientos puede tener lugar en funcion de la humedad relativa del aire, de la temperatura o de la fluctuacion de temperatura o variacion de temperatura. Es igualmente posible medir la humedad del aire en la carcasa y en el caso de superar un valor limite, suministrar aire comprimido a la carcasa. A este respecto, la operacion de reduccion de la presion puede tener lugar de manera controlada a traves del dispositivo para reducir la presion de aire comprimido, tal como por ejemplo valvulas o boquillas. Para el control de la cantidad de aire y/o de los momentos puede preverse un control o una regulacion, que regula y/o controla el suministro de aire seco en funcion de parametros del entorno, como por ejemplo el contenido en humedad del aire ambiente o del aire en el interior de la carcasa, temperatura, etc. En el procedimiento segun la invencion, el aire comprimido puede tomarse del sistema de frenado del vehiculo sobre carriles, ventajosamente un sistema de tubos, un tubo flexible de presion o un acumulador de presion, tal como por ejemplo un deposito presurizado.
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El sistema de frenado de un vehiculo sobre carriles, en particular el aire comprimido del sistema de frenado esta disponible en todo el vehiculo sobre carriles. Al sistema de frenado pertenecen, ademas del conducto de aire principal (abreviatura HL o HLL) para la conexion de los modulos de frenado del vehiculo sobre carriles, tambien el conducto de deposito de aire principal (abreviatura HBL o HB) para abastecer la valvula de freno de maniobra o tambien parcialmente para rellenar la reserva de aire consumida mediante un frenado. Tanto el aire comprimido del conducto de aire principal como el aire comprimido del conducto de deposito de aire principal son adecuados para realizar el procedimiento segun la invencion. Con ello puede reducirse en cualquier del vehiculo sobre carriles la humedad del aire en una carcasa y/o enfriarse los componentes que se encuentran en la misma. Igualmente, de este mod puede impedirse la condensacion de humedad en uno o varios elementos constructivos, como semiconductores de potencia.
En el aire comprimido de un sistema de frenado de un vehiculo sobre carriles existen requisitos especiales en cuanto a la humedad contenida en el mismo, tambien denominada humedad residual. Por tanto, el aire comprimido en vehiculos sobre carriles se seca en la mayoria de los casos mediante un secador de aire comprimido, de modo que se produce una humedad residual de menos del 35% en el aire comprimido. Por secado se entiende la reduccion de la humedad presente en el aire comprimido. En muchas aplicaciones, que requieren aire comprimido, se realiza ya un secado directamente tras la compresion. Para ello, los compresores estan equipados a menudo ya con un dispositivo de secado correspondiente. En cuanto a la humedad residual en el aire comprimido del sistema de frenado de un vehiculo sobre carriles hay especificaciones para la calidad del aire por la norma internacional ISO 8573, que exige una humedad residual del aire comprimido de menos del 35%. Esta humedad reducida, tambien denominada humedad residual, disminuye adicionalmente de manera considerable, cuando para el secado de los elementos constructivos se reduzca la presion del aire comprimido. Debido a la presencia de aire comprimido para el sistema de frenado de un vehiculo sobre carriles y los elevados requisitos que predominan en el mismo de la calidad del aire con una humedad residual de menos del 35%, este aire comprimido es adecuado en una medida especial para el suministro a la carcasa con los semiconductores de potencia.
En una forma de configuracion ventajosa adicional, la carcasa presenta medios para guiar el aire comprimido, que estan dispuestos de tal manera que el aire comprimido fluye al menos parcialmente a lo largo de los semiconductores de potencia, de un cuerpo refrigerante del semiconductor de potencia y/o de un carril conductor. La reduccion de la presion del aire comprimido provoca, ademas de una disminucion de la humedad relativa, una disminucion de temperatura de este aire comprimido, que se introduce tras la reduccion de la presion en la carcasa. Este efecto puede aprovecharse para enfriar componentes en el interior de la carcasa, en particular para enfriar los semiconductores de potencia o el carril conductor. Con esta disminucion de temperatura en el aire comprimido pueden enfriarse los semiconductores de potencia dispuestos en la carcasa, tal como por ejemplo los semiconductores de potencia del accionamiento electrico. Durante el funcionamiento de semiconductores de potencia se produce, debido a sus perdidas electricas inevitables, calor que debe evacuarse al entorno. Mediante el acercamiento de aire comprimido en el que se ha reducido la presion, se reduce la temperatura en el entorno del semiconductor de potencia. Con ello aumenta la potencia productiva del semiconductor de potencia. Expresado de otro modo, el dispositivo de reduccion de la presion esta dispuesto de tal manera entre la carcasa y el sistema de frenado, que la presion del aire comprimido que puede suministrarse a la carcasa antes del suministro al interior de la carcasa puede reducirse de tal manera que la temperatura del aire comprimido en el que se ha reducido la presion suministrado a la carcasa es menor que la temperatura del aire que se encuentra en la carcasa. El efecto de enfriamiento tiene lugar, por ejemplo, a traves de la superficie del semiconductor de potencia o a traves de un cuerpo refrigerante conectado con el semiconductor de potencia. A menudo, un cuerpo refrigerante de este tipo, que esta conectado termicamente con el semiconductor de potencia, esta previsto para la evacuacion de calor de los semiconductores de potencia. El aire comprimido introducido en la carcasa entre con frecuencia tambien en contacto con partes del cuerpo refrigerante, de modo que a traves de este cuerpo refrigerante aparece un efecto de enfriamiento adicional. Ha demostrado ser especialmente ventajoso conducir el aire comprimido suministrado de tal manera que este fluya al menos a lo largo de partes del cuerpo refrigerante. Una posibilidad adicional consiste en prever un cuerpo refrigerante adicional en el semiconductor de potencia, por el que fluya el aire comprimido en el que se ha reducido la presion, para evacuar las perdidas del semiconductor de potencia al aire en el entorno del semiconductor de potencia y mejorar el efecto de enfriamiento.
El procedimiento ha demostrado ser especialmente ventajoso cuando la carcasa, ademas de los semiconductores de potencia, presenta al menos un carril conductor. El carril conductor, por ejemplo con carriles de cobre, se usa para establecer un contacto electrico con los semiconductores de potencia. Mediante las corrientes, que fluyen a traves del carril conductor, estos carriles se calientan parcialmente de manera clara. El carril conductor esta colocado en la mayoria de los casos en un lado del semiconductor de potencia, que esta opuesto a un lado adicional del semiconductor de potencia, en el que esta sujeto el cuerpo refrigerante. Por consiguiente, solo es posible dificilmente enfriar o reducir el calor del carril conductor a traves del cuerpo refrigerante. Por este motivo, el carril conductor no se disena en la mayoria de los casos en cuanto a su capacidad de carga de corriente, sino que las condiciones termicas determinan el dimensionamiento del carril conductor. Mediante el efecto refrigerante del aire comprimido suministrado a la carcasa puede enfriarse el carril conductor de tal manera que este puede disenarse mas pequeno y mas ligero y por consiguiente mas economico. Ha demostrado ser especialmente ventajoso guiar el aire comprimido suministrado a la carcasa de tal manera que este entre en contacto al menos con partes del carril
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conductor. Debido a los altos costes de material, en particular en el caso del uso habitual de cobre para el carril conductor macizo, pueden ahorrarse con esta disposicion altos costes en el dimensionamiento del carril conductor.
En una forma de configuracion ventajosa adicional, el dispositivo de reduccion de la presion esta configurado como valvula reductora de presion. De esta manera puede reducirse de manera sencilla y economica la presion del aire comprimido tomado del sistema de frenado hasta cualquiera valor, que se encuentre entre el valor del aire comprimido y el del entorno.
En una forma de configuracion ventajosa adicional, la carcasa esta realizada de manera permeable al aire. La realizacion permeable al aire conduce a que la carcasa no sea estanca a la presion. Una construccion no estanca a la presion puede producirse de manera especialmente economica. Para ello se preven en la carcasa, por ejemplo, aberturas. Cuando en la carcasa estan dispuestos semiconductores de presion, por ejemplo los semiconductores de potencia de un convertidor de corriente para traccion o funcionamientos auxiliares, la carcasa tiene dimensiones que hacen claramente mas cara una realizacion estanca a la presion. Se ha mostrado que las ventajas de una realizacion estanca a la presion en cuanto a la entrada de aire humedo tambien pueden conseguirse de manera claramente mas favorable mediante un caudal aumentado de aire comprimido.
En una forma de configuracion ventajosa adicional, el sistema de frenado presenta un conducto de deposito de aire principal y/o un conducto de aire principal, pudiendo tomarse el aire comprimido que puede suministrarse a la carcasa del conducto de deposito de aire principal y/o del conducto de aire principal. Un compresor de aire, el compresor de un vehiculo sobre carriles, mantiene la presion en el conducto de deposito de aire principal entre 6,5 y 10 bar. Se ha mostrado que el enfriamiento que se produce del aire comprimido durante la reduccion de la presion mediante el dispositivo de reduccion de la presion conduce a una disminucion de la temperatura de aire en el interior de la carcasa, que provoca una mayor potencia productiva de los semiconductores de potencia dispuestos en la misma. Ademas, el carril conductor, que esta conectado con los semiconductores de potencia, puede ser tambien claramente mas pequeno, de modo que por ejemplo en el caso de usar cobre para el carril conductor pueden reducirse parcialmente de manera clara los costes del carril conductor. Por consiguiente, en el vehiculo sobre carriles es apropiada en particular una presion de aire de entre 6,5 bar y 10 bar para la toma de aire comprimido del sistema de frenado. Ademas, este es un valor convencional en vehiculos sobre carriles, de modo que estan disponibles de manera economica los componentes necesarios, tal como por ejemplo valvulas reductoras de presion.
Lo correspondiente es aplicable tambien para el uso de aire comprimido del conducto de aire principal. Este presenta aire comprimido con una presion en el intervalo de desde 4 bar hasta 6 bar. Tambien este aire comprimido es adecuado para el secado del aire en la carcasa y/o para el enfriamiento de componentes dispuestos en la carcasa, tal como por ejemplo un semiconductor de potencia y/o un carril conductor. Debido a la presion reducida en comparacion con el conducto de deposito de aire principal, el efecto de enfriamiento es menor, pero ha demostrado ser suficiente para un gran numero de aparatos con semiconductores de potencia dispuestos en los mismos, usar el aire comprimido del conducto de aire principal para secar y/o enfriar los componentes dispuestos en la carcasa.
En una forma de configuracion ventajosa adicional, en la carcasa esta dispuesto un convertidor de corriente. Los convertidores de corriente son especialmente importantes para el funcionamiento del vehiculo sobre carriles en la mayoria de los casos, dado que estos son necesarios para el funcionamiento. En el caso del convertidor de corriente puede tratarse de un convertidor de corriente de traccion para el accionamiento del vehiculo sobre carriles o de un convertidor de funcionamiento auxiliar para alimentar consumidores electricos del vehiculo sobre carriles. Por tanto, ha demostrado ser razonable no solo hacer funcionar los semiconductores de potencia en la carcasa con aire pobre en humedad, sino integrar en la carcasa todo el convertidor de corriente con sus carriles de corriente. Debido a los elevados costes de un convertidor de corriente, estos se disenan con poca frecuencia de manera redundante. Una averia de un convertidor de corriente en la traccion provoca con frecuencia la averia completa del vehiculo sobre carriles. Al menos es posible un funcionamiento solo con potencia limitada. Por tanto, durante la construccion y el diseno de vehiculos sobre carriles, con el proposito de garantizar una alta disponibilidad, se presta una atencion especial a la seguridad frente a las averias de estos convertidores de corriente. Mediante el funcionamiento del convertidor de corriente o partes del convertidor de corriente con aire pobre en humedad, que se consigue mediante el suministro de una cantidad correspondiente de aire comprimido, puede hacer una aportacion clara a una alta seguridad frente a las averias.
A continuacion se describira y explicara mas detalladamente la invencion mediante los ejemplos de realizacion representados en las figuras. Muestran:
La Figura 1, un vehiculo sobre carriles con un sistema de frenado,
la Figura 2, una carcasa con un semiconductor de potencia y
la Figura 3, un semiconductor de potencia con cuerpo refrigerador y carril conductor.
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La Figura 1 muestra un vehiculo sobre carriles 31 con un sistema de frenado 4 representado esquematicamente y una carcasa 2 en la que estan dispuestos semiconductores de potencia 11, que deben hacerse funcionar en un entorno seco y/o frio.
El sistema de frenado comprende un dispositivo 6 para generar aire comprimido 10. Para ello puede usarse un compresor o un compresor de aire. El dispositivo 6 para generar aire comprimido 10 presenta medios 7 para secar aire comprimido 10. Este aire comprimido 10 se suministra a un deposito de aire principal 44. Este deposito de aire principal 44 tiene el objetivo de almacenar aire comprimido 10 para el vehiculo sobre carriles 31. El deposito de aire principal 44 esta conectado con el conducto de deposito de aire principal 41. El conducto de deposito de aire principal 41 distribuye el aire comprimido 10 por todo el vehiculo sobre carriles 31. El dispositivo 6 para generar aire comprimido 10 genera una presion en el conducto de deposito de aire principal 41 de entre 8,5 bar y 10 bar. En los vehiculos mas antiguos, la presion se encuentra en el intervalo de desde 6,5 bar hasta 8 bar. Cuando el vehiculo sobre carriles 31 presenta varios vagones, el conducto de deposito de aire principal 41 se extiende por todo el vehiculo sobre carriles 31 y sus vagones. Por consiguiente, en todo el vehiculo sobre carriles esta disponible aire comprimido 10 a traves del conducto de deposito de aire principal 41. El conducto de deposito de aire principal 41 abastece, entre otros, valvulas de frenado 43 presentes en los puestos de conduccion, que estan previstas para la activacion del freno por parte del conductor del vehiculo. Con estas valvulas de frenado 43 puede controlarse el freno del vehiculo sobre carriles 31. Para ello, la valvula de frenado 43 esta conectada, ademas de con el conducto de deposito de aire principal 41, tambien con un conducto de aire principal 42. El conducto de aire principal 42 se abastece a traves del conducto de deposito de aire principal 41 con aire comprimido 10. La presion del conducto de aire principal 42 asciende en el estado sin frenar a 5 bar. Ademas, en funcionamiento tambien puede adoptar valores en el intervalo de desde 4 bar hasta 6 bar. Con ayuda de la valvula de frenado 43 puede reducirse la presion en el conducto de aire principal 42, con lo que se inicia un frenado en las ruedas o ejes del vehiculo sobre carriles 31. Los modulos necesarios para ello, tal como por ejemplo zapatas de freno, no se representan en esta figura. Un deposito de aire auxiliar 45 garantiza el frenado seguro tambien en el caso de una fuga en el conducto de aire principal 42 o conducto de deposito de aire principal 41.
Por consiguiente, en el vehiculo sobre carriles 31 estan disponibles tanto el conducto de deposito de aire principal 41 como el conducto de aire principal 42 para la toma de aire comprimido 10. En el ejemplo de realizacion de la Figura 1, el dispositivo de reduccion de la presion 9 esta conectado tanto con el conducto de deposito de aire principal 41 como con el conducto de aire principal 42. Ademas, ha demostrado ser razonable conectar solo el conducto de deposito de aire principal 41 o solo el conducto de aire principal 42 con la entrada del dispositivo de reduccion de la presion 9. El dispositivo de reduccion de la presion 9 esta dispuesto fuera de la carcasa 2. Con ello se evita de manera fiable que en el caso de un incendio dentro de la carcasa 2 se suministra de manera incontrolada aire comprimido 10 a la carcasa 2. Con la disposicion del dispositivo de reduccion de la presion 9 fuera de la carcasa 2, el elemento de mando para el suministro del aire comprimido 10 se encuentra fuera de la carcasa 2. Un dano en el caso de un incendio en la carcasa 2 y con ello un aporte incontrolado de aire comprimido 10 pueden evitarse con ello de manera fiable. A traves de una interfaz 20 no representada en este caso para el suministro de aire comprimido 10, el aire comprimido en el que se ha reducido la presion10 llega desde el dispositivo de reduccion de la presion 9 al interior de la carcasa 2. El aire comprimido en el que se ha reducido la presion, suministrado, presenta una humedad relativa reducida. Con este es posible reducir la humedad relativa del aire en el interior de la carcasa 2 mediante el desplazamiento de aire con una humedad mayor. El mezclado de este aire comprimido en el que se ha reducido la presion con el aire presente en la carcasa 2 tambien conduce a una reduccion de la humedad relativa del aire. Ademas, el aire comprimido en el que se ha reducido la presion, suministrado, 10 presenta una temperatura menor que el aire en el interior de la carcasa 2, que se desplaza mediante la introduccion del aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 o se mezcla con el mismo. Con ello puede conseguirse un enfriamiento de componentes en el interior de la carcasa 2, tal como por ejemplo semiconductores de potencia 11 o carriles conductores 33. Para ello, en el interior de la carcasa 2 esta dispuesto ventajosamente un medio 23 para guiar aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10, de tal manera que el aire comprimido en el que se ha reducido la presion, suministrado, 10 puede suministrarse a un semiconductor de potencia 11, un cuerpo refrigerante 32 del semiconductor de potencia 11 y/o un carril conductor 33, de tal manera que el aire comprimido correspondiente fluye al menos parcialmente a lo largo del mismo.
La Figura 2 muestra una carcasa 2 con un semiconductor de potencia 11. El aire comprimido 10 previsto para el secado y/o enfriamiento de componentes, en particular semiconductores de potencia 11, se toma del sistema de frenado 4 del vehiculo sobre carriles 31. Para la descripcion del sistema de frenado 4 con sus componentes, en particular los componentes, que guian aire comprimido 10, se remite a la descripcion de la figura 1 y los numeros de referencia implementados en la misma. Del sistema de frenado 4 se toma aire comprimido 10 y se suministra al dispositivo de reduccion de la presion 9. El dispositivo de reduccion de la presion 9 reduce la presion del aire comprimido 10. De este modo esta disponible un aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 con una humedad relativa menor y una temperatura menor. El dispositivo de reduccion de la presion 9 esta dispuesto fuera de la carcasa 2, para que este no se dane en el caso de un incendio en la carcasa 2. De este modo se evita una afluencia incontrolada de oxigeno mediante el aire comprimido 10 en caso de incendio. El aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 se guia a traves de una interfaz 20 para el suministro de aire comprimido 10 al interior de la carcasa 2. Mediante un medio 23 para guiar aire comprimido en el que se ha reducido la presion se guia el aire
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comprimido en el que se ha reducido la presion 10 a un semiconductor de potencia 11, un cuerpo refrigerante 32 y/o un carril conductor 33. El aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 puede garantizar ahora que el semiconductor de potencia 11 se hace funcionar en un entorno con aire seco. Ademas, el semiconductor de potencia 11, un cuerpo refrigerante 32 no representado en este caso del semiconductor de potencia 11 y/o un carril conductor 33 no representado en este caso pueden enfriarse mediante el aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10, dado que debido a la reduccion de presion el aire comprimido suministrado 10 presenta una temperatura menor.
Para evitar un aumento de presion en el interior de la carcasa 2 al suministrar aire comprimido 10, la carcasa 2 puede presentar aberturas 24 en la carcasa 2.
La Figura 3 muestra un semiconductor de potencia 11 que esta dispuesto sobre un cuerpo refrigerante 32. Para evitar un ensuciamiento del semiconductor de potencia 11, el espacio, por el que fluye una corriente de aire generada por medio de un ventilador con aire parcialmente sucio, esta separado del espacio adicional con el semiconductor de potencia 11 mediante una pared de separacion 50. El aire ensuciado de la corriente de aire generada por el ventilador no puede llegar a traves de la pared de separacion 50 al semiconductor de potencia 11. El espacio adicional, en el que estan dispuestos el semiconductor de potencia 11 y los carriles conductores 33, se denomina a menudo espacio limpio, dado que esta separado con respecto a un aire ensuciado del entorno por medio de la pared de separacion 50. Ha demostrado ser favorable poner en contacto con aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 las partes del cuerpo refrigerante 32, que estan dispuestas en el espacio limpio, es decir se encuentran en el lado del cuerpo refrigerante 32 en el que esta dispuesto el semiconductor de potencia 11. Con ayuda del medio 23 para guiar aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 se guia el aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 de tal manera a la superficie del cuerpo refrigerante 32, que el aire comprimido 10 se mueve a lo largo de las partes del cuerpo refrigerante 32. De este modo puede conseguirse un efecto de enfriamiento para el cuerpo refrigerante y el semiconductor de potencia 11 dispuesto en el mismo. Es igualmente posible, alternativamente o de manera complementaria, disponer el medio 23 o un medio adicional 23 para guiar aire comprimido en el que se ha reducido la presion 10 de tal manera que el aire comprimido en el que se ha reducido la presion saliente 10 esta dirigido a un carril conductor 33, que esta conectado por medio de una conexion electrica 34 con el semiconductor de potencia 11. Mediante el acercamiento del aire comprimido en el que se ha reducido la presion, frio 10 a al menos partes del carril conductor 33, este puede enfriarse, de modo que el carril conductor 33 por un lado puede dimensionarse mas pequeno y presenta una capacidad de carga de corriente mayor.
En esta figura se representan por motivos de claridad solo partes del carril conductor 33.
Aunque la invencion se ha ilustrado mas detalladamente y se descrito en detalle mediante los ejemplos de realizacion preferidos, la invencion no esta limitada solo al ejemplo dado a conocer y el experto en la tecnica puede deducir otras variaciones a partir de los mismos, sin abandonar el alcance de proteccion de la invencion.
Resumiendo, la invencion se refiere a un vehiculo sobre carriles, que presenta un accionamiento electrico con semiconductores de potencia y un sistema de frenado accionado con aire comprimido, estando dispuestos los semiconductores de potencia en una carcasa. Para aumentar la fiabilidad del vehiculo sobre carriles se propone que el vehiculo sobre carriles presente un dispositivo de reduccion de la presion, estando conectados entre si la carcasa y el sistema de frenado de tal manera que el aire comprimido puede suministrarse desde el sistema de frenado al interior de la carcasa, estando dispuesto el dispositivo de reduccion de la presion de tal manera entre la carcasa y el sistema de frenado, que puede reducirse la presion del aire comprimido que puede suministrarse a la carcasa antes del suministro al interior de la carcasa. La invencion se refiere ademas a un procedimiento para hacer funcionar un vehiculo sobre carriles de este tipo, suministrandose el aire comprimido desde el sistema de frenado al interior de la carcasa y reduciendose la presion del aire comprimido suministrado a la carcasa antes del suministro al interior de la carcasa por medio del dispositivo de reduccion de la presion.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
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    30
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    REIVINDICACIONES
    1. Vehiculo sobre carriles (31), que presenta
    - un accionamiento electrico con semiconductores de potencia (11) y
    - un sistema de frenado (4) que se hace funcionar con aire comprimido (10),
    estando dispuestos los semiconductores de potencia (11) en una carcasa (2), caracterizado por que el vehiculo sobre carriles (31) presenta un dispositivo de reduccion de la presion (9), estando conectados entre si la carcasa (2) y el sistema de frenado (4) de tal manera que el aire comprimido (10) puede suministrarse desde el sistema de frenado (4) al interior de la carcasa (2), estando dispuesto el dispositivo de reduccion de la presion (9) de tal manera entre la carcasa (2) y el sistema de frenado (4), que la presion del aire comprimido (10) que puede suministrarse a la carcasa (2) puede reducirse antes del suministro al interior de la carcasa (2).
  2. 2. Vehiculo sobre carriles (31) segun la reivindicacion 1, presentando la carcasa (2) medios para guiar el aire comprimido (10), que estan dispuestos de tal manera que el aire comprimido (10) fluye al menos parcialmente a lo largo de los semiconductores de potencia (11), de un cuerpo refrigerador (32) del semiconductor de potencia (11) y/o de un carril conductor (33).
  3. 3. Vehiculo sobre carriles (31) segun una de las reivindicaciones 1 o 2, estando configurado el dispositivo de reduccion de la presion (9) como valvula reductora de presion.
  4. 4. Vehiculo sobre carriles (31) segun una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo la carcasa (2) permeable al aire.
  5. 5. Vehiculo sobre carriles (31) segun una de las reivindicaciones 1 a 4, presentando el sistema de frenado (4) un conducto de deposito de aire principal (41) y/o un conducto de aire principal (42), pudiendo tomarse el aire comprimido (10) que puede suministrarse a la carcasa (2) del conducto de deposito de aire principal (41) y/o del conducto de aire principal (42).
  6. 6. Vehiculo sobre carriles (31) segun una de las reivindicaciones 1 a 5, estando dispuesto en la carcasa (2) un convertidor de corriente (30).
  7. 7. Procedimiento para hacer funcionar un vehiculo sobre del vehiculo sobre carriles segun una de las reivindicaciones 1 a 6, suministrandose el aire comprimido (10) desde el sistema de frenado (4) al interior de la carcasa (2), reduciendose la presion del aire comprimido (10) suministrado a la carcasa (2) antes del suministro al interior de la carcasa (2) por medio del dispositivo de reduccion de la presion (9).
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, guiandose para la refrigeracion el aire comprimido (10) en el interior de la carcasa (2) de tal manera que el aire comprimido (10) fluye al menos parcialmente a lo largo de los semiconductores de potencia (11), de un cuerpo refrigerante (32) de los semiconductores de potencia (11) y/o de un carril conductor (33).
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 7 u 8, correspondiendo la presion en el interior de la carcasa (2) a la presion del entorno.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 7 a 9, tomandose del sistema de frenado (4) el aire comprimido (10) del conducto de deposito de aire principal (41) y/o del conducto de aire principal (42) segun la reivindicacion 5.
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