WO2014140027A2 - Verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeugs - Google Patents

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Joachim Schraud
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a rail vehicle
  • Rail vehicle with multiple drive motors in which the drive motors are controlled by a control device in such a way that a driving force of the drive motors does not exceed a predetermined maximum force characteristic.
  • Modern motor coach trains are with multiple railcars Betrie ⁇ ben, each having a plurality of drive motors, so that the railcar is driven by a plurality of drive motors.
  • the motors are supplied by power converter with operating voltage, wherein the power converter, depending on the type of drive motors, a drive motor alone or more drive motors supplied together.
  • the power converter depending on the type of drive motors, a drive motor alone or more drive motors supplied together.
  • a drive motor In case of failure of a drive motor is the railcar and thus the entire railcar train only a reduced maximum power to Ver ⁇ addition. Supplies a converter several drive motors, for example, four asynchronous motors, it is possible that in case of failure of the power converter performance Triebwa ⁇ genzugs is reduced so that standards or performance requirements of the train operator can no longer be met.
  • each mode has a single male maxi ⁇ force characteristic, wherein the force characteristic curves of at least two modes of operation are different.
  • a driving force and the force characteristic of a driving torque and a torque characteristic curve or an on ⁇ drive power and a power characteristic can be used, whereby a force is considered to be equivalent to a torque and / or power.
  • a force is considered to be equivalent to a torque and / or power.
  • the terms of the drive force ⁇ and the force characteristic curve are used, the terms of the Moments and the torque characteristic or the power and the power characteristic with.
  • the invention is based on the consideration that it can be possible to maintain the drive of the train under full satisfaction of all conditions even under particularly difficult operating conditions and / or failure of a railcar or drive part even with a more cost-effective smaller dimensioning of the drive components of a railcar train.
  • this requires an operating mode with a higher one
  • the increased load mode of operation should only allow loads that still maintain wear within a reasonable range.
  • the invention provides for each mode of operation, so even in a failure of at least one drive motor or a special ⁇ operation, to provide a force curve available. So there are in a control device for controlling the drive motors - and / or one or more power converters for the drive motors - at least two force characteristics, which expediently set an upper power or power ⁇ limit for the operated drive motors.
  • the modes of operation advantageously include a regular operating mode, that is, a regular operation, and a special crude operating mode, in particular, allows a relative to the Regulae ⁇ ren operating increased load of the drive motors.
  • the force curves expediently set an upper limit for the driving force, the engine torque and / or the tensile load tion, in particular as a function of the Fahrgeschwin ⁇ speed of the rail vehicle.
  • An engine speed or other variables fixed to the vehicle speed are considered to be equivalent to the vehicle speed and are to be included in the vehicle speed concept.
  • An operation of the drive motors thus takes place expediently in Be ⁇ rich below the force curve and upwards to one ⁇ finally the force curve.
  • the force characteristic appropriately based on a top force, momentary or performance limit established for the operation, especially for multiple Betrie ⁇ bene drive motors together, for example, all of the drive motors of a motor inverter, all drive motors a railcar or all of the drive motors of a draft part of an entire train.
  • the drive motors are then operated together with the corresponding force characteristic.
  • the rail vehicle is expediently a railcar train, which may consist of one or more train parts, which in turn may have one or more railcars, ie powered cars.
  • the force characteristics are expediently stored in the control device of the rail vehicle, which controls the drive of the drive motors of the rail vehicle or a railcar of the rail vehicle.
  • a force characteristic for the operating mode of regular operation is predetermined and at least one force characteristic for a
  • a special operating mode is to be used in a special operation of the rail vehicle, for example when driving on a slope above a predetermined slope limit, with a required acceleration above a predetermined acceleration limit, in an off ⁇ drag operation, in which a rail vehicle towing another rail vehicle and / or in a defect operation , ie an operation with at least one failed drive motor.
  • the special operation is a defect operation with an operating ⁇ failure of at least one of the drive motors of the rail vehicle.
  • the drive motors are operated with the force characteristic curve for the defect mode, which is increased compared to the force characteristic curve for regular operation.
  • the Be ⁇ drive failure of the drive motor can be caused by a defect of the drive motor or other component, such as a defect of a power converter that supplies this drive motor.
  • the force curve for the De ⁇ Stammiere is advantageously used only in an operation failure of at least one of the drive motors of the rail vehicle.
  • the drive motors are only operated in the case of an operational failure of several drive motors, which together provide at least 20% of the total regular drive power of the rail vehicle, with the force characteristic for the defect operation. If less than 20% of Intelan- drive out of operation, it is usually sufficient to operate the rail vehicle with the power characteristic of the regular Be ⁇ drive because it makes the usual conditions are still met. On a more wear-intensive operation can be omitted here.
  • a further advantageous embodiment provides that the force characteristic for the special operation exclusively up to a predetermined speed of the rail vehicle GE ⁇ geninate the force curve for regular operation is increased, in particular from 0 km / h continuously up to Circuitstimm ⁇ th speed.
  • This embodiment of the invention is based on the consideration that the drive motors of a rail vehicle in a lower speed range are usually not operated at full power, but with a maximum force or a maximum moment, the constant or variable depending on the speed can. There are therefore at lowercorrosbe ⁇ rich nor power reserves that can be used relatively low wear for a defect operation. A slightly increased wear is not caused by a particularly ⁇ high power of the drive motors in special operation, but rather by high torque in the drive train.
  • the predetermined Geschwin ⁇ speed is suitably at least 60 km / h.
  • the condition given by the TSI for example, according to TSI, contributes to the predetermined acceleration
  • one of the operation modes is a Radioactive Material (RE) for a regular operation and never comprises an Kraftkennli- for regular operation, which at a predetermined
  • one of the operating modes is an operation mode ⁇ for a regular operation and comprises a force characteristic for regular operation, which changes at a predetermined speed by a constant force in a falling force.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that one of the operating modes is an operation mode for a special operation, and includes a power curve for the special mode, the ver ⁇ runs parallel to the force characteristic curve for the normal operation up to a predetermined speed. This also results in a wear drive ⁇ strand can be kept at a special operation within acceptable limits. This is particularly advantageous if the force characteristic for regular operation runs in this parallel region with constant force.
  • one of the operating modes is an operating mode for a special operation and includes a force characteristic for the
  • both force curves expediently have a linear force curve and, advantageously, the force characteristics for regular operation have a constant force curve. It can thereby be achieved that the maximum power of the drive motors is achieved relatively late, and wear can thus be kept low.
  • a further embodiment of the invention provides that one of the operating modes is an operation mode for a Son ⁇ rough operation and comprises a force characteristic for the special mode, which runs in a speed range below a predetermined speed with a constant force, whereas a force characteristic for the regular operation in the same Speed range with decreasing force running.
  • this is true for at least the überwie ⁇ constricting part of the speed range, in particular the whole speed range up to the predetermined speed.
  • both power characteristics have a linear force curve, in particular in the predominant part of this VELOCITY ⁇ keits Schemes in this speed range.
  • the constant force ⁇ course extends to the predetermined speed and the waste ⁇ lende force curve up to the maximum power, which is determined by the power curve for regular operation.
  • one of the operating modes is an operation mode for a special operation, and includes a force characteristic ⁇ line for the special mode, which is increased over ten in their entire area against a force characteristic for a regular operation.
  • a force characteristic ⁇ line for the special mode which is increased over ten in their entire area against a force characteristic for a regular operation.
  • one of the operation modes is a Radio Frequency ⁇ dus for a special operation, and includes a power curve for the special mode, which is only increased above a predetermined speed against a force characteristic for a re ⁇ gultex operation.
  • a wear due to the force characteristic curve, which defines an upper power limit may be kept within reasonable limits.
  • the invention relates to a rail vehicle with several ⁇ Ren drive motors and a control device for controlling the drive motors in such a way that a driving force ne ne predetermined force characteristic does not exceed. It is proposed that the control device according to the invention several different force characteristics are stored and the control device is prepared to the drive motors to operate the drive motors m depending on different operating modes with different predetermined Kraftkennli lines.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a rail vehicle ⁇ zeugs 2, comprising a plurality of railcars 4, of which for clarity only one railcar 4 is shown.
  • the rail vehicle 2 consists of several train parts, each with two railcars 4, between which are not angetrie ⁇ bene carriage 6 are arranged.
  • Each of the railcars 4 has a plurality of drive motors 8, two each on one of the two driven axles.
  • Each drive motor 8 is fed by a traction converter 10, which has an input converter 12 which generates a DC link voltage in a DC link 14 from the mains voltage of a catenary, possibly over several stages.
  • a transformer for the AC operation or a filter for the Gleichstrombe ⁇ drive can be arranged between the input converter 12 and the current collector or contact wire.
  • Two Mo ⁇ gate inverter 16 are electrically connected to the intermediate circuit 14, which convert the DC link voltage in three phase AC voltage for the drive motors 8.
  • Each of the two motor inverters 16 supplies two drive motors 8, wherein it is just as possible that only one motor converter 16 is provided for all four drive motors 8. Depending on the drive motor, it is just as possible in another imple mentation example, that a motor conversion supplied only a single drive motor.
  • the supply of the drive motors 8 with operating voltage is controlled by a control device 18, which controls the operation of
  • the drive motors 8 are controlled by the control device 18 with a force characteristic 20, which is shown in FIG. 2 shows a diagram of the force characteristic curve 20, which is plotted against the speed of the rail vehicle 2.
  • a force characteristic curve 20 In a lower speed range below a predetermined speed 22, in the embodiment shown about 130 km / h, the force curve 20 is constant.
  • the drive motors 8 in this case generate a constant torque over the entire speed range below the predetermined speed 22.
  • the power of the drive motors 8 increases linearly. A corresponding equivalent performance characteristic would thus rise in this range from 0 to li ⁇ near.
  • the specified speed of 130 km / h in FIG 2 is based on high-speed trains. However, the invention is equally applicable to suburban trains, trams, metro trains and the like. Accordingly, the predetermined speed is lower here, generally in the project-specific area, e.g. between 30 km / h and 60 km / h.
  • the applied in FIG 2 is the force from all At ⁇ drive motors 8 of a rail car 4 together.
  • the drive motors 8 are all made the same, so that a single drive motor 8 generates a quarter of the force or the moment. All drive motors 8 are driven the same and generate the same force or the same moment.
  • the force characteristic curve 20 the power reaches its maximum at the predetermined speed 22 and remains constant above the speed 22.
  • the force characteristic 20 reciprocally drops to the speed, as shown in FIG 2 is shown.
  • the Antriebsmo ⁇ motors 8 can be also controlled so that its moment Bezie ⁇ hung as is their performance under the force characteristic curve 20, in accordance with the running requirements, for example, output from a control position of the rail vehicle 2 ⁇ the.
  • the force characteristic curve 20 thus represents an upper force, torque or power limit of the drive motors 8.
  • a further force characteristic 24 is stored in the control device 18, which is shown in dashed lines in FIG.
  • This force characteristic 24 extends above the predetermined Ge ⁇ speed 22 is identical with the force characteristic 20 for the regular operation of the drive motors 8, respectively of the rail vehicle 2.
  • Below this speed 22 is the force characteristic 24 for the defective operation of the rail vehicle ⁇ zeugs 2 and the drive motors 8, however, versus- increased above the regular force curve 20.
  • duri ⁇ the two force characteristic curves 20, 24 fen parallel in a lower speed range with respect to the torque of the drive motors ⁇ 8 until the force characteristic curve 24 reaches the maximum power of the characteristic 20th
  • the force curve 24 buckles according to the constant power on the speed-reciprocal branch of the force curve 20, which is continued by the force curve 24 upwards, ie at lower speeds.
  • the power lines 20, 24 to the drive motors 8 is also in the defect operation with increased torque demands more power than the maximum power of the regular Be ⁇ drive, so that the wear of the drive motors or the drive train is relatively low.
  • the increased force in the lower part of the force characteristic curve 24 makes it desirable to amplify the drive train, such as the transmission of the drive motors 8, or other components and interfaces.
  • FIG. 3 shows a further force characteristic 26 for the De Stammbe drove ⁇ .
  • the power line 20 of Figure 3 is substantially identical to the power line 20 of Figure 2.
  • the following descrip ⁇ environment is essentially limited to the differences from the embodiment of Figure 2, on the same regarding lead ⁇ bender features and functions, reference is made. Not mentioned features are adopted in the following embodiments, without being described again.
  • the force curve 26 for the defect operation of the drive motors 8 of FIG 3 is not constant, but linearly sloping. This is the moment or the performance in the lowest
  • a high inverter load in the upper power range may be useful.
  • driving at maximum power is associated with only a very short service life shortening of the motor converter 16 or traction converter 10, even in the lower speed range, ie in a lower speed range.
  • a force characteristic curve 26 as shown in FIG. 3, or a force characteristic curve 30, as can be seen from FIG. 4 makes sense.
  • a parallel course with the force characteristic 32 for the regular operation of the drive motors 8 is useful, as is shown in FIG. 4
  • the characteristic force curve 34 for the special mode shown in FIG. 5 is increased over the entire speed range of the rail vehicle 2 compared to the force characteristic curve 36 for regular operation. It also extends linearly in the speed range in which the force curve 36 for the regular operation runs linearly, and in particular parallel to it, and also runs more constant in the speed range in which the force characteristic curve 36 for the regular operation with constant power runs Power.
  • Such a force characteristic 34 is open is suitable for a special operating ⁇ , increased power of the drive motors must be 8 are provided independently of the speed in which, for example when a particularly heavy rail vehicle 2 or in a towing another rail vehicle.
  • the force characteristic shown in FIG 38 for the 6 Sonderbe ⁇ drive runs in the power range, thus in the region in which it runs with constant power, with increased power or force.
  • the starting region that is to say up to the predetermined speed 40, up to which the force curve 36 for regular operation runs linearly, it is identical to the force characteristic curve 36.
  • the rail vehicle can achieve a higher maximum speed or reach the maximum regular speed more quickly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (2) mit mehreren Antriebsmotoren (8), bei dem die Antriebsmotoren (8) von einer Steuervorrichtung (18) in der Weise angesteuert werden, dass eine Antriebskraft der Antriebsmotoren (8) eine vorbestimmte Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) nicht überschreitet. Um das Schienenfahrzeug kostengünstig zu halten und dennoch in einem Ausfallbetrieb genügend Motormoment zur Verfügung zu haben, wird vorgeschlagen, dass die Antriebsmotoren (8) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsmodi mit unterschiedlichen vorbestimmten Kraftkennlinien (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) betrieben werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Schienenfahrzeugs mit mehreren Antriebsmotoren, bei dem die Antriebsmotoren von einer Steuervorrichtung in der Weise angesteuert werden, dass eine Antriebskraft der Antriebsmotoren eine vorbestimmte maximale Kraftkennlinie nicht überschrei- tet.
Moderne Triebwagenzüge werden mit mehreren Triebwagen betrie¬ ben, die jeweils mehrere Antriebsmotoren aufweisen, so dass der Triebwagen von einer Vielzahl von Antriebsmotoren ange- trieben wird. Die Motoren werden durch Stromrichter mit Betriebsspannung versorgt, wobei der Stromrichter je nach Art der Antriebsmotoren einen Antriebsmotor alleine oder mehrere Antriebsmotoren gemeinsam versorgt. Bei einem Ausfall eines Antriebsmotors steht dem Triebwagen und damit dem gesamten Triebwagenzug nur eine verminderte maximale Leistung zur Ver¬ fügung. Versorgt ein Stromrichter mehrere Antriebsmotoren, beispielsweise vier Asynchronmotoren, so kann es vorkommen, dass bei Ausfall des Stromrichters die Leistung des Triebwa¬ genzugs so verringert ist, dass Normen oder Leistungsanforde- rungen des Zugbetreibers nicht mehr erfüllt werden können.
Dies gilt auch für den Ausfall eines ganzen Treibwagens, z.B. bei einem Defekt eines Eingangsumrichters oder des Stromab¬ nehmers . Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Antriebsleis¬ tung der Triebwagenzüge so zu dimensionieren, dass auch bei Ausfall eines Stromrichters, der mehrere Antriebsmotoren ver¬ sorgt, oder dem Ausfall aller Antriebsmotoren eines Triebwagens stets genügend Leistung zur Verfügung steht. Bei einem Triebzug mit zum Beispiel vier Triebwagen stehen bei einem Ausfall eines Triebwagens nur 75 % der Leistung für den ge¬ samten Zug zur Verfügung. Entsprechend der Anforderungen von Betreibern, Normen oder anderen Leistungsanforderungen, bei- spielsweise technische Spezifikationen für die Interoperabi¬ lität (TSI), muss jedoch bei einem solchen Ausfall noch genug Leistung zur Verfügung stehen, um den Triebzug auch bei einer Steigung noch ausreichend beschleunigen zu können. So muss beispielsweise bis 60 km/h gemäß TSI für den europäischen in¬ teroperablen Eisenbahnverkehr noch eine Beschleunigung von 0,05 m/s2 zur Verfügung stehen. Infolgedessen werden die Antriebe der Triebwagenzüge so ausgelegt, dass diese Anforde¬ rung auch bei einem Ausfall von 25% der gesamten Zugleistung erfüllt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs anzugeben, mit dem das Schienenfahrzeug auch in einem Ausfallbetrieb kostengünstig betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Antriebsmotoren erfindungsgemäß in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsmodi mit unter- schiedlichen vorbestimmten maximalen Kraftkennlinien betrieben werden. Je nach Situation, z.B. bei einem Defekt oder einer erhöhten Anforderung an das Schienenfahrzeug, z.B. bei Bedarf einer erhöhten Beschleunigung oder bei einer starken Steigung, kann der passende Betriebsmodus und damit die pas- sende maximale Kraftkennlinie verwendet werden.
Zweckmäßigerweise hat jeder Betriebsmodus eine einzige maxi¬ male Kraftkennlinie, wobei die Kraftkennlinien von zumindest zwei Betriebsmodi unterschiedlich sind.
Anstelle der Antriebskraft und der Kraftkennlinie kann auch ein Antriebsmoment und eine Momentkennlinie oder eine An¬ triebsleistung und eine Leistungskennlinie verwendet werden, wobei eine Kraft als gleichwertig zu einem Moment und/oder einer Leistung angesehen wird. In Bezug auf diese Erfindung wird der Einfachheit halber nur die Begriffe der Antriebs¬ kraft und der Kraftkennlinie verwendet, die die Begriffe des Moments und der Momentkennlinie oder der Leistung und der Leistungskennlinie mit umfassen.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es auch bei einer kostengünstigeren kleineren Dimensionierung der Antriebskomponenten eines Triebwagenzugs möglich sein kann, den Antrieb des Zugs unter Erfüllung aller Bedingungen auch bei besonders schwierigen Betriebsbedingungen und/oder Ausfall eines Triebwagens oder Antriebsteils aufrecht zu erhalten. Dies bedingt jedoch einen Betriebsmodus mit einer höheren
Leistung des verbleibenden Antriebsteils des Zuges als im Be¬ triebsmodus für den regulären Betrieb, sodass ein erhöhter Verschleiß beziehungsweise ein erhöhter Lebensdauerverbrauch der betroffenen Komponenten stattfindet. Ein solcher Betrieb unter erhöhten Belastungen sollte daher nicht unter Normalbedingungen, also nicht im regulären Betrieb bzw. Betriebsmodus angewendet werden.
Außerdem sollte der erhöhte Belastungen erlaubende Betriebs- modus nur solchen Belastungen erlauben, die einen Verschleiß immer noch in einem vertretbaren Bereich halten. Bei einem Betriebsmodus ist somit zweckmäßigerweise eine obere Kraft¬ grenze oder Leistungsgrenze festzulegen. Entsprechend sieht die Erfindung vor, für jeden Betriebsmodus, also auch bei ei- nem Ausfall zumindest eines Antriebsmotors oder einem Sonder¬ betrieb, eine Kraftkennlinie zur Verfügung zu stellen. Es liegen also in einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Antriebsmotoren - und/oder eines oder mehrerer Stromrichter für die Antriebsmotoren - zumindest zwei Kraftkennlinien vor, die zweckmäßigerweise jeweils eine obere Kraft- oder Leistungs¬ grenze für die betriebene Antriebsmotoren festlegen.
Die Betriebsmodi umfassen vorteilhafterweise einen regulären Betriebsmodus, also einen regulären Betrieb, und einen Son- derbetriebsmodus , der insbesondere eine gegenüber dem regulä¬ ren Betrieb erhöhte Belastung der Antriebsmotoren erlaubt. Die Kraftkennlinien legen zweckmäßigerweise eine Obergrenze für die Antriebskraft, des Motormoments und/oder der Zugleis- tung fest, insbesondere in Abhängigkeit von der Fahrgeschwin¬ digkeit des Schienenfahrzeugs. Eine Motordrehzahl oder andere fest mit der Fahrgeschwindigkeit gekoppelte Größen sind als äquivalent mit der Fahrgeschwindigkeit, und sollen vom Be- griff der Fahrgeschwindigkeit mit umfasst sein. Ein Betrieb der Antriebsmotoren erfolgt somit zweckmäßigerweise im Be¬ reich unterhalb der Kraftkennlinie und nach oben hin bis ein¬ schließlich zur Kraftkennlinie. Die Kraftkennlinie legt zweckmäßigerweise eine obere Kraft-, Moment- oder Leistungs- grenze für den Betrieb fest, insbesondere für mehrere betrie¬ bene Antriebsmotoren zusammen, z.B. alle Antriebsmotoren eines Motorumrichters, alle Antriebsmotoren eines Triebwagens oder alle Antriebsmotoren eines Zugteils eines gesamten Zugs. Die Antriebsmotoren werden dann gemeinsam mit der entspre- chenden Kraftkennlinie betrieben.
Das Schienenfahrzeug ist zweckmäßigerweise ein Triebwagenzug, der aus einem oder mehreren Zugteilen bestehen kann, die wiederum einen oder mehrere Triebwagen, also angetriebene Wagen, aufweisen können. Die Kraftkennlinien sind zweckmäßigerweise in der Steuervorrichtung des Schienenfahrzeugs hinterlegt, die den Antrieb der Antriebsmotoren des Schienenfahrzeugs oder eines Triebwagens des Schienenfahrzeugs steuert. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Kraftkennlinie für den Betriebsmodus des regulären Betriebs vorbestimmt und zumindest eine Kraftkennlinie für einen
Sonderbetriebmodus vorbestimmt. Ein Sonderbetriebsmodus ist bei einem Sonderbetrieb des Schienenfahrzeugs anzuwenden, z.B. bei Fahrt an einer Steigung oberhalb einer vorbestimmten Steigungsgrenze, bei einer geforderten Beschleunigung oberhalb einer vorbestimmten Beschleunigungsgrenze, bei einem Ab¬ schleppbetrieb, bei dem ein Schienenfahrzeug ein anderes Schienenfahrzeug abschleppt und/oder bei einem Defektbetrieb, also einem Betrieb mit zumindest einem ausgefallenen Antriebsmotor . In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Sonderbetrieb ein Defektbetrieb mit einem Betriebs¬ ausfall von zumindest einem der Antriebsmotoren des Schienenfahrzeugs. Hierbei werden die Antriebsmotoren mit der Kraft- kennlinie für den Defektbetrieb betrieben, die gegenüber der Kraftkennlinie für den regulären Betrieb erhöht ist. Der Be¬ triebsausfall des Antriebsmotors kann durch einen Defekt des Antriebsmotors oder einer anderen Komponente hervorgerufen werden, beispielsweise einen Defekt eines Stromrichters, der diesen Antriebsmotor versorgt. Die Kraftkennlinie für den De¬ fektbetrieb wird zweckmäßigerweise ausschließlich bei einem Betriebsausfall von zumindest einem der Antriebsmotoren des Schienenfahrzeugs angewendet. Vorteilhafterweise werden die Antriebsmotoren erst bei einem Betriebsausfall von mehreren Antriebsmotoren, die zusammen zumindest 20% der gesamten regulären Antriebsleistung des Schienenfahrzeugs erbringen, mit der Kraftkennlinie für den Defektbetrieb betrieben. Sind weniger als 20% des Gesamtan- triebs außer Betrieb, so ist es in der Regel ausreichend, das Schienenfahrzeug mit der Kraftkennlinie des regulären Be¬ triebs zu betreiben, da hierdurch die üblichen Bedingungen noch erfüllbar sind. Auf einem verschleißintensiveren Betrieb kann hierbei verzichtet werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass bei einem Betriebsausfall von zumindest einem Antriebmotor sämtliche betriebsbereite An¬ triebsmotoren des Schienenfahrzeugs mit der Kraftkennlinie für den Defektbetrieb betrieben werden. Die verbleibenden, betriebsbereiten Antriebsmotoren können gleichmäßig belastet werden, sodass eine Spitzenbelastung von einzelnen Antriebsmotoren vermieden wird. Zweckmäßigerweise wird diese Gleich¬ verteilung erst dann angewendet, wenn zumindest 20%, insbe¬ sondere 25%, aller vorhandenen Antriebsmotoren des Schienen- fahrzeugs ausgefallen sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Kraftkennlinie für den Sonderbetrieb ausschließlich bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ge¬ genüber der Kraftkennlinie für den regulären Betrieb erhöht ist, insbesondere von 0 km/h durchgehend bis zur vorbestimm¬ ten Geschwindigkeit. Diese Ausführungsform der Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Antriebsmotoren eines Schienenfahrzeugs in einem unteren Geschwindigkeitsbereich üblicherweise nicht mit voller Leistung betrieben werden, sondern mit einer maximale Kraft bzw. einem maximalen Moment, die konstant oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit varia- bei sein kann. Es stehen somit im unteren Geschwindigkeitsbe¬ reich noch Leistungsreserven zur Verfügung, die für einen Defektbetrieb relativ verschleißarm genutzt werden können. Ein leicht erhöhter Verschleiß wird hierbei nicht durch eine be¬ sonders hohe Leistung der Antriebsmotoren im Sonderbetrieb bewirkt, sondern eher durch hohe Momente im Antriebsstrang. Dieser ist entsprechend der maximalen Kräfte der Kraftlinie für den Sonderbetrieb auszulegen. Die vorbestimmte Geschwin¬ digkeit beträgt zweckmäßigerweise zumindest 60 km/h. Hier¬ durch kann erreicht werden, dass die beispielsweise gemäß TSI gegebene Bedingung der vorbestimmten Beschleunigung bei
60 km/h erfüllt wird.
Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsmodi ein Betriebsmo¬ dus für einen regulären Betrieb und umfasst eine Kraftkennli- nie für den regulären Betrieb, die bei einer vorbestimmten
Geschwindigkeit von einer ansteigenden Leistung in eine konstante Leistung übergeht. Die Kraftkennlinie für den Sonder¬ betrieb kann somit am Punkt der vorbestimmten Geschwindigkeit in die Kraftkennlinie für den regulären Betrieb einmünden. Ein leistungsstärkerer Sonderbetrieb wird daher nur in einem solchen Betrieb gefahren, bei dem die Kraftkennlinie für den regulären Betrieb unterhalb der maximalen Leistung der Antriebsmotoren liegt. Hierdurch ist ein Verschleiß der Antriebsmotoren beziehungsweise des Antriebsstrangs im Anfahr- bereich bei einem Sonderbetrieb zwar etwas höher als im regu¬ lären Betrieb, kann jedoch insgesamt noch in einem vertretba¬ ren Rahmen gehalten werden. Mit gleichem Vorteil ist einer der Betriebsmodi ein Betriebs¬ modus für einen regulären Betrieb und umfasst eine Kraftkennlinie für den regulären Betrieb, die bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit von einer konstanten Kraft in eine abfallende Kraft übergeht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass einer der Betriebsmodi ein Betriebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennlinie für den Sonderbe- trieb umfasst, die bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit parallel zur Kraftkennlinie für den regulären Betrieb ver¬ läuft. Auch hierdurch lässt sich ein Verschleiß im Antriebs¬ strang bei einem Sonderbetrieb in einem vertretbaren Rahmen gehalten werden. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn die Kraftkennlinie für den regulären Betrieb in diesem parallelen Bereich mit konstanter Kraft verläuft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist einer der Betriebsmodi ein Betriebsmodus für ei- nen Sonderbetrieb und umfasst eine Kraftkennlinie für den
Sonderbetrieb, die sich mit wachsender Geschwindigkeit an die Kraftkennlinie für den regulären Betrieb annähert. Vorteil¬ hafterweise gilt dies für den gesamten Bereich unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit. Hierbei haben zweckmäßigerwei- se beide Kraftkennlinien einen linearen Kraftverlauf und vorteilhafterweise hat die Kraftkennlinien für den regulären Betrieb einen konstanten Kraftverlauf. Hierdurch kann erreicht werden, dass die maximale Leistung der Antriebsmotoren relativ spät erreicht wird und ein Verschleiß somit gering gehal- ten werden kann.
Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass einer der Betriebsmodi ein Betriebsmodus für einen Son¬ derbetrieb ist und eine Kraftkennlinie für den Sonderbetrieb umfasst, die in einem Geschwindigkeitsbereich unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit mit konstanter Kraft verläuft, wohingegen eine Kraftkennlinie für den regulären Betrieb im gleichen Geschwindigkeitsbereich mit abfallender Kraft ver- läuft. Zweckmäßigerweise gilt dies für zumindest den überwie¬ genden Teil des Geschwindigkeitsbereichs, insbesondere den gesamten Geschwindigkeitsbereich bis zur vorbestimmten Geschwindigkeit. Vorteilhafterweise haben beide Kraftkennlinien in diesem Geschwindigkeitsbereich einen linearen Kraftverlauf, insbesondere im überwiegenden Teil dieses Geschwindig¬ keitsbereichs. Zweckmäßigerweise reicht der konstante Kraft¬ verlauf bis zur vorbestimmten Geschwindigkeit und der abfal¬ lende Kraftverlauf bis zur maximalen Leistung, die durch die Kraftkennlinie für den regulären Betrieb festgelegt ist.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn einer der Betriebsmodi ein Betriebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkenn¬ linie für den Sonderbetrieb umfasst, die über in ihrem gesam- ten Bereich gegenüber einer Kraftkennlinie für einen regulären Betrieb erhöht ist. Hierdurch kann ein Betrieb gefahren werden, der über den gesamten Geschwindigkeitsbereich bis zu einer Höchstgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eine höhere Leistung der Antriebsmotoren als im regulären Betrieb er- laubt.
Vorteilhafterweise ist einer der Betriebsmodi ein Betriebsmo¬ dus für einen Sonderbetrieb und umfasst eine Kraftkennlinie für den Sonderbetrieb, die nur oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit gegenüber einer Kraftkennlinie für einen re¬ gulären Betrieb erhöht ist. Hierdurch kann im Leistungsbe¬ reich der Antriebsmotoren eine erhöhte Leistung abgerufen werden, wobei ein Verschleiß durch die Kraftkennlinie, die eine obere Leistungsgrenze festlegt, in einem vertretbaren Rahmen gehalten werden kann.
Weiter betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit mehre¬ ren Antriebsmotoren und einer Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsmotoren in der Weise, dass eine Antriebskraft ei- ne vorbestimmte Kraftkennlinie nicht überschreitet. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuervorrichtung erfindungsgemäß mehrere verschiedene Kraftkennlinien hinterlegt sind und die Steuervorrichtung dazu vorbereitet ist, die Antriebsmotoren die Antriebsmotoren m Abhängigkeit von unterschiedlichen triebsmodi mit unterschiedlichen vorbestimmten Kraftkennli nien zu betreiben.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun- gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeig- neter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprü- chen kombinierbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit iso¬ liert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung einge¬ bracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden .
Es zeigen:
FIG 1 ein Schienenfahrzeug mit mehreren Antriebsmotoren,
FIG 2 ein Diagramm mit zwei Kraftkennlinien aufgetragen über die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs,
FIG 3 ein weiteres Diagramm mit zwei anderen Kraftkennli- nien,
FIG 4 drei weitere Kraftkennlinien in einem weiteren Diagramm,
FIG 5 ein weiteres Diagramm mit einer über den gesamten
Geschwindigkeitsbereich erhöhten Kraftkennlinie, und
FIG 6 eine Kraftkennlinie für einen Sonderbetrieb, die nur im Leistungsbereich erhöht ist.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahr¬ zeugs 2, das mehrere Triebwagen 4 aufweist, von denen der Übersichtlichkeit halber nur ein Triebwagen 4 dargestellt ist. Das Schienenfahrzeug 2 besteht aus mehreren Zugteilen mit jeweils zwei Triebwagen 4, zwischen denen nicht angetrie¬ bene Wagen 6 angeordnet sind. Jeder der Triebwagen 4 weist mehrere Antriebsmotoren 8 auf, je zwei an einer der beiden angetriebenen Achsen. Jeder Antriebsmotor 8 wird von einem Traktionsumrichter 10 gespeist, der einen Eingangsumrichter 12 aufweist, der aus der Netzspannung einer Oberleitung - gegebenenfalls über mehrere Stu- fen - eine Zwischenkreisgleichspannung in einem Zwischenkreis 14 erzeugt. Zwischen dem Eingangsumrichter 12 und dem Stromabnehmer bzw. Fahrdraht kann noch ein Transformator für den Wechselstrombetrieb oder ein Filter für den Gleichstrombe¬ trieb angeordnet sein.
Mit dem Zwischenkreis 14 elektrisch verbunden sind zwei Mo¬ torumrichter 16, die die Zwischenkreisgleichspannung in Drei phasenwechselspannung für die Antriebsmotoren 8 umwandeln. Jeder der beiden Motorumrichter 16 versorgt hierbei zwei Antriebsmotoren 8, wobei es ebenso gut möglich ist, dass nur ein Motorumrichter 16 für alle vier Antriebsmotoren 8 vorgesehen ist. Je nach Antriebsmotor ist es in einem anderen Aus führungsbeispiel ebenso gut möglich, dass ein Motorumrichten nur einen einzigen Antriebsmotor versorgt. Die Versorgung der Antriebsmotoren 8 mit Betriebsspannung wird von einer Steuervorrichtung 18 gesteuert, die den Betrieb des
Traktionsumrichters 10 und der Antriebsmotoren 8 steuert.
Während des regulären Betriebs des Schienenfahrzeugs 2 werden die Antriebsmotoren 8 von der Steuervorrichtung 18 mit einer Kraftkennlinie 20 gesteuert, die in FIG 2 dargestellt ist. FIG 2 zeigt ein Diagramm der Kraftkennlinie 20, die über die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 2 aufgetragen ist. In einem unteren Geschwindigkeitsbereich unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeit 22, im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 130 km/h, verläuft die Kraftkennlinie 20 konstant. Die Antriebsmotoren 8 erzeugen hierbei ein konstantes Moment über den gesamten Geschwindigkeitsbereich unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit 22. Die Leistung der Antriebsmotoren 8 steigt hierbei linear an. Eine entsprechende äquivalente Leistungskennlinie würde somit in diesem Bereich von 0 an li¬ near aufsteigen.
Die in FIG 2 angegebene Geschwindigkeit von 130 km/h ist auf Hochgeschwindigkeitszüge bezogen. Die Erfindung ist jedoch ebenso gut anwendbar bei S-Bahnen, Straßenbahnen, Metrozügen und dergleichen. Entsprechend liegt die vorgegebene Geschwin- digkeit hier niedriger, generell im projektspezifischen Bereich, z.B. zwischen 30 km/h und 60 km/h.
Die in FIG 2 aufgetragene Kraft ist die Kraft von allen An¬ triebsmotoren 8 eines Triebwagens 4 zusammen. Die Antriebsmo- toren 8 sind alle gleich ausgeführt, so dass ein einzelner Antriebsmotor 8 ein Viertel der Kraft bzw. des Moments erzeugt. Alle Antriebsmotoren 8 werden gleich angesteuert und erzeugen die gleiche Kraft bzw. das gleiche Moment. Entsprechend der Kraftkennlinie 20 erreicht die Leistung bei der vorbestimmten Geschwindigkeit 22 ihr Maximum und bleibt oberhalb der Geschwindigkeit 22 konstant. Hierdurch fällt die Kraftkennlinie 20 reziprok zur Geschwindigkeit ab, wie in FIG 2 dargestellt ist. Selbstverständlich können die Antriebsmo¬ toren 8 auch so angesteuert werden, dass ihr Moment bezie¬ hungsweise ihre Leistung unterhalb der Kraftkennlinie 20 liegt, entsprechend den Fahranforderungen, die beispielsweise von einem Fahrstand des Schienenfahrzeugs 2 ausgegeben wer¬ den. Die Kraftkennlinie 20 stellt somit eine obere Kraft-, Moment- bzw. Leistungsgrenze der Antriebsmotoren 8 dar.
Während des Betriebs des Schienenfahrzeugs 2 kann es vorkom¬ men, dass ein oder mehrere Antriebsmotoren 8 durch einen Defekt eines Bauteils des Schienenfahrzeugs 2 ausfallen. Ist ein Antriebsmotor 8 defekt und fällt somit alleine aus, so ist die Leistung der übrigen Antriebsmotoren 8 des gesamten Schienenfahrzeugs 2 ausreichend, um allen Anforderungen an das Schienenfahrzeug 2 zu genügen. Das Gleiche gilt, wenn beispielsweise ein Motorumrichter 16 ausfällt und somit die beiden von ihm versorgten Antriebsmotoren 8 außer Betrieb gehen. Erst wenn vier Antriebsmotoren 8 ausfallen, beispielsweise durch den Antriebsausfall eines gesamten Triebwagens 4, wie beispielsweise bei einem Defekt des Eingangsumrichters 12, des Stromabnehmers des Triebwagens 4 oder des Zwischen¬ kreises 14, ist die maximale Leistung entsprechend der Kraft¬ kennlinie 20 nicht mehr ausreichend, um manche Anforderungen an das Schienenfahrzeug 2 zu erfüllen. Hierzu wäre eine grö¬ ßere Gesamtleistung aller verbleibenden Antriebsmotoren 8 des Schienenfahrzeugs 2 nötig.
Um auch in einem solchen Fall den Anforderungen zu genügen, beispielsweise einer technischen Spezifikation für die Inter- Operabilität (TSI) für den Hochgeschwindigkeitsverkehr, ist in der Steuervorrichtung 18 eine weitere Kraftkennlinie 24 hinterlegt, die in FIG 2 gestrichelt dargestellt ist. Diese Kraftkennlinie 24 verläuft oberhalb der vorbestimmten Ge¬ schwindigkeit 22 identisch mit der Kraftkennlinie 20 für den regulären Betrieb der Antriebsmotoren 8, beziehungsweise des Schienenfahrzeugs 2. Unterhalb dieser Geschwindigkeit 22 ist die Kraftkennlinie 24 für den Defektbetrieb des Schienenfahr¬ zeugs 2 beziehungsweise der Antriebsmotoren 8 jedoch gegen- über der regulären Kraftkennlinie 20 erhöht. Hierbei verlau¬ fen die beiden Kraftkennlinien 20, 24 in einem unteren Geschwindigkeitsbereich mit Bezug auf das Moment der Antriebs¬ motoren 8 parallel, bis die Kraftkennlinie 24 die maximale Leistung der Kraftkennlinie 20 erreicht.
Ab dieser Geschwindigkeit, die aufgrund der erhöhten Kraft unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit 22 liegt, knickt die Kraftkennlinie 24 entsprechend der konstanten Leistung auf den geschwindigkeitsreziproken Ast der Kraftkennlinie 20 ab, der durch die Kraftkennlinie 24 nach oben hin, also zu geringeren Geschwindigkeiten, fortgesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform der Kraftlinien 20, 24 wird den Antriebsmotoren 8 auch bei dem Defektbetrieb mit erhöhtem Moment keine höhere Leistung als die maximale Leistung des regulären Be¬ triebs abverlangt, sodass der Verschleiß der Antriebsmotoren beziehungsweise des Antriebsstrangs relativ gering ist. Die erhöhte Kraft im unteren Bereich der Kraftkennlinie 24 macht allerdings eine Verstärkung des Antriebsstrangs sinnvoll, wie des Getriebes der Antriebsmotoren 8, oder andere Komponenten und Schnittstellen.
FIG 3 zeigt eine weitere Kraftkennlinie 26 für den Defektbe¬ trieb. Die Kraftlinie 20 aus FIG 3 ist im Wesentlichen iden- tisch zur Kraftlinie 20 aus FIG 2. Die nachfolgende Beschrei¬ bung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus FIG 2, auf das bezüglich gleichblei¬ bender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Nicht erwähnte Merkmale sind in den folgenden Ausführungsbeispielen übernom- men, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel aus FIG 2 verläuft die Kraftkennlinie 26 für den Defektbetrieb der Antriebsmotoren 8 aus FIG 3 nicht konstant, sondern linear abfallend. Hierdurch ist das Moment beziehungsweise die Leistung im untersten
Drehbereich etwas höher, dafür im oberen Geschwindigkeitsbereich des linear abfallenden Bereichs der Kraftkennlinie 26 etwas geringer. Hierdurch wird der Antriebsstrang am oberen Leistungsende mit einem geringeren Moment beaufschlagt, was sich schonend für den Antriebsstrang auswirken kann. Außerdem ist eine solche Kraftkennlinie 26 verschleißverringernd für den Motorumrichter 14, der im oberen Leistungsbereich weniger beansprucht wird.
Je nach Konfiguration von Traktionsumrichter 10 und Antriebsmotoren 8 kann jedoch eine hohe Umrichterbeanspruchung im oberen Leistungsbereich sinnvoll sein. Liegen beispielsweise relativ große Stromrichter im Verhältnis zur möglichen Leistung der Antriebsmotoren 8 vor, so ist das Fahren mit einer maximalen Leistung auch im geringeren Drehzahlbereich, also in einem geringeren Geschwindigkeitsbereich, mit nur einer sehr geringen Lebensdauerverkürzung des Motorumrichters 16 beziehungsweise Traktionsumrichters 10 verbunden. In einem solchen Fall ist es sinnvoll, im unteren Drehzahlbereich beziehungsweise Geschwindigkeitsbereich mit konstanter Kraft zu fahren, wie dies durch die Kraftkennlinie 24 aus FIG 2 und die Kraftkennlinie 28 aus FIG 4 gezeigt ist.
Bei geringerer Umrichterdimensionierung ist hingegen eine Kraftkennlinie 26, wie aus FIG 3, oder eine Kraftkennlinie 30, wie aus FIG 4 ersichtlich, sinnvoll. Insbesondere bei ei¬ ner linear absteigenden Kraftkennlinie 30 ist ein paralleler Verlauf mit der Kraftkennlinie 32 für den regulären Betrieb der Antriebsmotoren 8 sinnvoll, wie dies in FIG 4 dargestellt ist .
Die in FIG 5 abgebildete Kraftkennlinie 34 für den Sonderbe- trieb ist im gesamten Geschwindigkeitsbereich des Schienenfahrzeugs 2 gegenüber der Kraftkennlinie 36 für den regulären Betrieb erhöht. Sie verläuft in dem Geschwindigkeitsbereich, in dem die Kraftkennlinie 36 für den regulären Betrieb linear verläuft, ebenfalls linear und insbesondere parallel zu die- ser und verläuft in dem Geschwindigkeitsbereich, in dem die Kraftkennlinie 36 für den regulären Betrieb mit konstanter Leistung verläuft, ebenfalls mit konstanter Leistung. Eine solche Kraftkennlinie 34 ist für einen Sonderbetrieb ge¬ eignet, in dem unabhängig von der Geschwindigkeit eine erhöhte Leistung der Antriebsmotoren 8 zur Verfügung stehen muss, z.B. bei einem besonders schweren Schienenfahrzeug 2 oder bei einem Abschleppen eines anderen Schienenfahrzeugs.
Die in FIG 6 abgebildete Kraftkennlinie 38 für den Sonderbe¬ trieb verläuft im Leistungsbereich, also in dem Bereich, in dem sie mit konstanter Leistung verläuft, mit erhöhter Leis- tung bzw. Kraft. Im Anfahrbereich, also bis zur vorbestimmten Geschwindigkeit 40, bis zu der die Kraftkennlinie 36 für den regulären Betrieb linear verläuft, ist sie identisch mit der Kraftkennlinie 36. Hierdurch kann das Schienenfahrzeug eine höhere maximale Geschwindigkeit erreichen oder die maximale reguläre Geschwindigkeit schneller erreichen. Ein solcher
Sonderbetriebsmodus ist vorteilhaft, um beispielsweise Ver¬ spätungen aufholen zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (2) mit mehreren Antriebsmotoren (8), bei dem die Antriebsmotoren (8) von einer Steuervorrichtung (18) in der Weise angesteuert werden, dass eine Antriebskraft der Antriebsmotoren (8) eine vorbestimmte Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) nicht überschreitet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (8) in Ab- hängigkeit von unterschiedlichen Betriebsmodi mit unter¬ schiedlichen vorbestimmten Kraftkennlinien (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) betrieben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftkennlinie (20, 32, 36) für den Betriebsmodus des regulären Betriebs vorbestimmt ist und zumindest eine Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30, 34, 38) für einen Sonderbetriebmodus mit einem Sonderbetrieb vorbe¬ stimmt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sonderbetrieb ein Defektbe¬ trieb ist und die Antriebsmotoren (8) bei einem Betriebsaus¬ fall von zumindest einem der Antriebsmotoren (8) des Schie- nenfahrzeugs (2) mit der Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30, 34, 38) für den Defektbetrieb betrieben werden, die gegenüber der Kraftkennlinie (20, 32, 36) für den regulären Betrieb erhöht ist .
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (8) erst bei einem Betriebsausfall von mehreren Antriebsmotoren (8), die zusammen zumindest 20% der gesamten regulären Antriebsleistung des Schienenfahrzeugs (2) erbringen, mit der Kraftkenn- linie (24, 26, 28, 30, 34, 38) für den Defektbetrieb betrie¬ ben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30) für den Sonderbetrieb ausschließlich unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit (22) des Schienenfahrzeugs (2) ge- genüber einer Kraftkennlinie (20, 30) für einen regulären Betrieb erhöht ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be- triebsmodus für einen regulären Betrieb ist und eine Kraft¬ kennlinie (20, 30, 36) für den regulären Betrieb umfasst, die bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit (22, 40) von einer ansteigenden Leistung in eine konstante Leistung übergeht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen regulären Betrieb ist und eine Kraft¬ kennlinie (20, 30, 36) für den regulären Betrieb umfasst, die bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit (22, 40) von einer konstanten Kraft in eine abfallende Kraft übergeht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennli- nie (24, 34) für den Sonderbetrieb umfasst, die parallel zur Kraftkennlinie (20, 32, 36) für einen regulären Betrieb ver¬ läuft .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennli¬ nie (26) für den Sonderbetrieb umfasst, die mit wachsender Geschwindigkeit an die Kraftkennlinie (20) für den regulären Betrieb annähert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennli¬ nie (24, 28) für den Sonderbetrieb umfasst, die in einem Ge- schwindigkeitsbereich unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit (22) mit konstanter Kraft verläuft, wohingegen eine Kraftkennlinie (32) für den regulären Betrieb im gleichen Geschwindigkeitsbereich mit abfallender Kraft verläuft.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennli¬ nie (34) für den Sonderbetrieb umfasst, die über in ihrem ge¬ samten Bereich gegenüber einer Kraftkennlinie (36) für einen regulären Betrieb erhöht ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Betriebsmodi ein Be¬ triebsmodus für einen Sonderbetrieb ist und eine Kraftkennli- nie (38) für den Sonderbetrieb umfasst, die nur oberhalb ei¬ ner vorbestimmten Geschwindigkeit gegenüber einer Kraftkennlinie (36) für einen regulären Betrieb erhöht ist.
13. Schienenfahrzeug (2) mit mehreren Antriebsmotoren (8) und einer Steuervorrichtung (18) zum Steuern der Antriebsmotoren
(8) in der Weise, dass eine Antriebskraft eine vorbestimmte Kraftkennlinie (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) nicht über¬ schreitet,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuervorrichtung (18) mehrere verschiedene Kraftkennlinien (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) hinterlegt sind und die Steuervorrichtung (18) dazu vorbereitet ist, die Antriebsmotoren (8) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsmodi mit unterschiedlichen vorbestimmten Kraftkennlinien (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38) zu betreiben.
PCT/EP2014/054723 2013-03-15 2014-03-11 Verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeugs WO2014140027A2 (de)

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