NO327643B1 - Fremgangsmate for elektrodynamisk bremsing av skinnekjoretoy - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy som er utstyrt med en drivinnretning (6). I samsvar med fremgangsmåten reguleres akselerasjonen (aCT) for skinnekjøretøyet i avhengighet av dets hastighet.

Description

Beskrivelse

Fremgangsmåte for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til elektrodynamisk bremsing av et skinn ekjøretøy som er utstyrt med en drivinnretning, spesielt en trikk.

Tidligere ble den elektrodynamiske bremsen ikke anvendt frem til skinnekjøretøyets stillstand. Ved hastighet mindre enn 2 km/h til 7 km/h ble det i stedet anvendt en for hånden mekanisk bremse. Dette medførte den ulempen at det oppsto et rykk med stillstanden av skinnekjøretøyet, noe som var ukomfortabelt for passasjerene.

En bremsing til stillstanden med den elektrodynamiske brems alene ble tidligere ikke praktisert, fordi bremsekraften ved små hastigheter er utsatt for for store variasjoner, særlig tilbakeført på kjøreveien (stigning eller fall).

US-4 270 716 viser en hastighetsregulator for et skinnegående kjøretøy. For å begrense rykk i bevegelsen blir kjøretøyets akselerasjon regulert til å være proporsjonal med kvadratroten av dets hastighet.

Oppgaven som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy, som muliggjør en sikker nedbremsing helt frem til stillstand, slik at den mekaniske bremsing som forårsaker et uønsket rykk normalt ikke lenger er nødvendig. Derved muliggjøres også mindre slitasje.

I overensstemmelse med oppfinnelsen løses oppgaven ved en fremgangsmåte for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy utstyrt med en drivinnretning, hvor akselerasjonen for skinnekjøretøyet reguleres i avhengighet av dets hastighet, og akselerasjonen reguleres til en skal-akselerasjon som er proporsjonal med hastigheten.

Dermed oppnås den fordel at en optimal retardasjon (negativ akselerasjon) muliggjøres ved hver hastighet for skinnekjøretøyet, også ved en svært liten hastighet. Man kan derfor bringe skinnekjøretøyet til stillstand med den elektrodynamiske brems alene. Den elektrodynamiske brems arbeider fordelaktig rykkfritt.

Ifølge en annen løsning reguleres akselerasjonen for skinnekjøretøyet til en skal-akselerasjon som er proporsjonal med den negative kvadratroten av hastigheten.

Denne sammenhengen kan nedskrives ved karakteristikken

Skal-akselerasjonen kan også være proporsjonal med hastigheten eller proporsjonal med den negative kvadratroten av hastigheten for enkelte avsnitt (kjøreveiavsnitt eller reisestidsavsnitt) som følger etter hverandre. Dette resulterer derfor i en karakteristikk av lineære og kvadratrotformede avsnitt.

Under bremseforløpet bestemmes den til enhver tid aktuelle skal-akselerasjon med karakteristikken fra hastigheten av skinnekjøretøyet, og den aktuelle akselerasjonen blir regulert slik at den best mulig tilsvarer skal-akslerasjonen.

Påvirkninger fra den strekning som det kjøres på (stigning eller fall) utlignes ved hjelp av reguleringen av akselerasjonen.

For eksempel kan akselerasjonen reguleres indirekte, idet dreiemomentet av skinn ekjøretøy ets drivinnretning reguleres. Reguleringen av dreiemomentet er relativt enklere å gjennomføre enn en direkte regulering av akselerasjonen.

Til reguleringen av dreiemomentet kan det for eksempel anvendes en PI-regulator.

For eksempel kan det ved reguleringen anordnes at dreiemomentet stadig holdes innenfor forhåndsbestemte grenser. Disse grensene forhåndsbestemmes for eksempel av føreren.

For eksempel blir det til utstyringsdreiemomentet addert et tilleggsdreiemoment som er proporsjonalt med skal-akselerasjonen. Proporsjonalitetskonstanten er avhengig av kjøretøy verdier.

Dermed oppnås den fordel at påvirkninger som selv tilbakeføres til oppbyggingen av kjøretøyet, helt eller vidtgående utelukkes.

Kjøretøy verdiene er for eksempel spesielt kjøretøyets masse, men også driftsutvekslingen og/eller hjuldiameteren.

Øyeblikkshastigheten for skinnekjøretøyet blir for eksempel fastsatt fra antall omdreininger for drivinnretningen og/eller en akse.

Skal-akselerasjonen bestemmes da for eksempel ved hjelp av karakteristikken som fremstiller skal-akselerasjonen som funksjon av hastigheten. Skal-akselerasjonen er for eksempel proporsjonal med den negative kvadratroten av hastigheten.

Øyeblikksakselerasjonen bestemmes for eksempel som første deriverte av den fastsatte hastigheten. Derved muliggjøres en direkte sammenlikning mellom øyeblikksakselerasjonen og skal-akselerasjonen, og en regulering av akselerasjonen.

Drivinnretningen for skinnekjøretøyet er som regel en asynkronmaskin med pulsvekselretter. Dersom drivinnretningen omfatter en kobling av en I-n-modell med en U-modell for en motor, er det særlig gjennomførbart med en regulering av akselerasjonen frem til stillstand av skinnekjøretøyet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er anvendelig for en allmenn regulering av skinnekjøretøy ets ferd. Særlig er fremgangsmåten egnet for å bremse et skinnekjøretøy til stillstand uten at en mekanisk bremse behøver anvendes. Fordelaktig sikrer den også rykkfri stansing.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy blir i det følgende nærmere beskrevet med henvisning til tegningen.

Først bestemmes 1 hastigheten for skinnekjøretøyet. Fra hastighetsverdien bestemmes øyeblikksakselerasjonen aer ved dannelse av den første deriverte av hasti ghetsforløpet.

Parallelt med dette fastsettes 3 skal-akselerasjonen aSkai med en forhåndsbestemt karakteristikk fra hastigheten v. I samsvar med karakteristikken er skal-akselerasjonen aSkai proporsjonal med den negative kvadratrot av hastigheten v, med proporsjonalitetskonstant k.

Både øyeblikksakselerasjonen aer og skal-akselerasjonen aSkai tilføres regulatoren 4, som kan være en PI-regulator. Fra utgangen av regulatoren 4 avgis den nødvendige dreiemoment Mr for drivinnretningen 6 for den ønskede regulering av øyeblikksakselerasjonen aer til skal-akselerasjonen aSkai-

For å utlikne påvirkninger fra skinnekjøretøyet selv, tilføyes et tilleggdreiemoment Mv til det allerede beregnede dreiemomentet Mr for styring av drivinnretningen 6. Dette tilleggdreiemomentet My bestemmes 5 som produktet av skal-akselerasjonen askai og en proporsjonalitetskonstant m som kan være avhengig av kjøretøymassen, driftsutvekslingen o/eller hjuldiameteren.

Summen av dreiemomentene Mr + My virker på drivinnretningen 6, der akselerasjonen aer for skinnekjøretøyet reguleres via dreiemomentet Mr + Mv.

Omdreiningstallet n for drivinnretningen 6 tjener til å bestemme hastigheten v for skinnekjøretøyet, og blir allerede satt fra drivinnretningen 6 for bestemmelse av hastigheten.

Med den beskrevne fremgangsmåten muliggjøres en ensartet regulering av akselerasjonen (retardasjonen) av skinnekjøretøyet, spesielt til stillstand.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for elektrodynamisk bremsing av et skinnekjøretøy utstyrt med en drivinnretning (6), hvor akselerasjonen aer for skinnekjøretøyet reguleres i avhengighet av dets hastighet (v), karakterisert ved at akselerasjonen (aer) reguleres til en skal-akselerasjon (askai) som er proporsjonal med hastigheten (v).

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at skal-akselerasjonen (askai) for enkelte avsnitt er proporsjonal med hastigheten (v).

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at dreiemomentet (Mr) for drivinnretningen (6) reguleres for indirekte regulering av akselerasjonen (aer).

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at en PI-regulator anvendes for reguleringen av dreiemomentet (Mr).

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3 eller 4, karakterisert ved at dreiemomentet (Mr) ved reguleringen av dette holdes innen forhåndsbestemte grenser.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 3-5, karakterisert ved at et tilleggsdreiemoment (Mv), som er proporsjonalt med skal-akselerasjonen (aSkai)> adderes til (Mr) for styring av drivinnretningen (6), og at proporsjonalitetskonstanten er avhengig av kjøretøyverdier.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved atkjøretøyverdiene erkjøretøymasse, driftsutveksling og/eller hjuldiameter.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at hastigheten (v) for skinnekjøretøyet fastsettes fra omdreiningstallet (n) for drivinnretningen (6) og/eller en akse.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at akselerasjonen (aer) bestemmes som den første deriverte av hastigheten (v).