ES2199797T3 - Procedimiento para la transmision de una señal de control a un vehiculo y una instalacion de recepcion para la recepcion de la señal de control. - Google Patents
Procedimiento para la transmision de una señal de control a un vehiculo y una instalacion de recepcion para la recepcion de la señal de control.Info
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Abstract
Procedimiento para la transmisión de una señal de control (Is) hacia un vehículo (5) accionado con una corriente eléctrica de accionamiento (Ia), alimentada a un punto de alimentación (20) de corriente de accionamiento en un conductor de corriente de tracción (15) para un motor de accionamiento, cuyo vehículo está conectado en el conductor de corriente de tracción (15) por medio de un colector (10) de corriente de accionamiento en una posición tal que el colector (10) de la corriente de accionamiento forma, junto con el punto de alimentación (20) de la corriente de accionamiento, una sección de línea (25), donde en el procedimiento - la señal de control (Is) es alimentada al conductor de corriente de tracción (15), donde el motor de accionamiento (21) para la señal de control (Is) tiene una impedancia tan alta que el flujo de salida de la señal de control (Is) a través del motor de accionamiento (21) es insignificantemente pequeña, - la señal de control (ls) es recibida en el lado del vehículo con un sensor de corriente (45, 50) que está acoplado inductivamente al conductor de corriente de tracción (15), caracterizado porque - para la recepción de la señal de control (Is) se utiliza exclusivamente un sensor de corriente (50), que se encuentra fuera de la sección de línea (25).
Description
Procedimiento para la transmisión de una señal de
control a un vehículo y una instalación de recepción para la
recepción de la señal de control.
La invención se refiere a un procedimiento para
la transmisión de una señal de control hacia un vehículo accionado
con una corriente eléctrica de accionamiento, alimentada a un punto
de alimentación de corriente de accionamiento en un conductor de
corriente de tracción, que está conectado en el conductor de
corriente de tracción por medio de un colector de corriente de
accionamiento en una posición tal que el colector de la corriente de
accionamiento forma, junto con el punto de alimentación de la
corriente de accionamiento, una sección de línea, donde en el
procedimiento la señal de control es alimentada al conductor de
corriente de tracción y la señal de control es recibida en el lado
del vehículo con un sensor de corriente que está acoplado
inductivamente al conductor de corriente de tracción.
Se conoce por la publicación alemana 1 405 691 un
procedimiento de este tipo. En este procedimiento conocido, se
alimenta una señal de control con instrucciones e informaciones
para un vehículo ferroviario desde un puesto estacionario de
instrucciones a un cable de contacto como conductor de corriente de
tracción; el flujo de retorno eléctrico de la señal de control se
garantiza a través de los carriles de circulación así como a través
de circuitos de aspiración, que están conectados en los carriles de
circulación y en el cable de contacto. Los circuitos de aspiración
son circuitos de resonancia en serie, que tienen baja impedancia
para las señales de control y que tienen alta impedancia para una
corriente de accionamiento transmitida igualmente a través del cable
de contacto. La corriente de accionamiento sirve para el
accionamiento del vehículo ferroviario y es alimentada a un punto
de alimentación de la corriente de accionamiento en el cable de
contacto. El vehículo ferroviario presenta un colector de corriente
de accionamiento, a través del cual fluye la corriente de
accionamiento al vehículo ferroviario. A través del punto de
alimentación de la corriente de accionamiento y la posición del
colector de la corriente de accionamiento se forma, por lo tanto,
una sección de línea. Para la recepción de la señal de control, el
vehículo ferroviario está equipado con dos sensores de corriente,
que están acoplados inductivamente en el cable de contacto, en forma
de dos bobinas; uno de los dos sensores de corriente está colocado
en uno de los extremos del vehículo y el otro de los dos sensores
de corriente está colocado en el otro extremo del vehículo. Además,
como se puede deducir a partir de la publicación, ambos sensores de
corriente son utilizados para la recepción de la señal de
control.
La invención tiene el cometido de desarrollar
adicionalmente un procedimiento del tipo indicado al principio con
el propósito de que permanezca inalterada en la mayor medida
posible la transmisión de la señal de control hacia el vehículo a
través de las porciones de la frecuencia de interferencia que están
contenidas en la corriente de accionamiento.
Este cometido se soluciona según la invención a
través de las características indicadas en la reivindicación 1.
Una ventaja esencial del procedimiento según la
invención se puede ver en que para la recepción de la señal de
control se utiliza exclusivamente un sensor de corriente, que se
encuentra fuera de la sección de línea; entonces solamente un
sensor de corriente, que se encuentra fuera de la sección de línea,
garantiza una recepción sin interferencias de la señal de control.
Este hecho se puede explicar de la siguiente manera: durante la
transmisión de la corriente de accionamiento desde el punto de
alimentación de corriente de accionamiento hacia el colector de la
corriente de accionamiento se produce propiamente una formación de
chispa o bien una generación de arco de luz a través del colector
de corriente de accionamiento, con lo que se generan corrientes de
interferencia de alta frecuencia en el conductor de la corriente de
tracción; estas corrientes de interferencia fluyen desde el punto
de alimentación de la corriente de accionamiento hacia el colector
de la corriente de accionamiento del vehículo y a continuación a
través de un conductor de retorno, como por ejemplo los carriles en
el caso de los vehículos ferroviarios, de manera que la sección de
la línea delimitada, por lo tanto, a través del punto de
alimentación de corriente de accionamiento y a través del colector
de la corriente de accionamiento es impulsada con estas corrientes
de interferencia de alta frecuencia. Por lo tanto, si para la
recepción de la señal de control se utiliza exclusivamente un
sensor de corriente, que se encuentra fuera de esta sección de la
línea, entonces se mide con el sensor de corriente solamente la
señal de control no perturbada, es decir, ni la corriente de
accionamiento ni las corrientes de interferencia de alta frecuencia
contenidas en la corriente de accionamiento.
Para garantizar una transmisión inductiva fiable
de la señal de control hacia el vehículo, debe fluir una corriente
de la señal de control suficientemente grande a través del
conductor de la corriente de tracción; esto se puede conseguir a
través de una configuración del procedimiento según la invención
porque la señal de control es transmitida desde el conductor de la
corriente de tracción hacia un conductor de retorno de la señal de
control a través de un filtro de aspiración de baja impedancia para
la señal de control, que está dispuesto en el vehículo, de tal
forma que el sensor de corriente se encuentra espacialmente entre
un punto de alimentación de la señal de control del conductor de la
corriente de tracción y el filtro de aspiración. Los filtros de
aspiración del lado del vehículo, que son de baja impedancia para
las señales de control, son conocidos por sí a partir de la
publicación de patente alemana 538 650.
Según otro desarrollo del procedimiento según la
invención, para garantizar la transmisión inductiva fiable, está
previsto que la señal de control sea transmitida desde el conductor
de la corriente de tracción hacia un conductor de retorno de la
señal de control a través de un filtro de baja impedancia para la
señal de control, que está dispuesto estacionario, en el caso de
vehículos ferroviarios, por ejemplo, en la vía, de tal forma que el
sensor de corriente se encuentra espacialmente entre un punto de
alimentación de la señal de control del conductor de la corriente
de tracción y el filtro de aspiración.
La señal de control se puede transmitir de una
manera especialmente fiable hacia el vehículo cuando como señal de
control se transmite una señal codificada binaria, porque las
señales codificadas binarias posibilitan la utilización de bits de
control adicionales, con los cuales se puede verificar si existe un
error de transmisión en la señal de control recibida en el
vehículo.
La señal de control se puede transmitir de una
manera especialmente sencilla y, por lo tanto, ventajosa cuando
como señal codificada binaria se transmite una señal FSK (Frequency
Shift Keying = Señal Modulada por Desplazamiento de Frecuencia),
una señal OFDM (Orthogonal Frequency División Multiplexing =
Multiplexión Ortogonal por División de Frecuencia) o una señal de
espectro de Dispersión.
Otra configuración ventajosa del procedimiento
según la invención se describe en la reivindicación 6. Las ventajas
de esta configuración se describen en conexión con la instalación
según la invención según la reivindicación 7.
La invención se refiere igualmente a una
instalación de recepción para la recepción de una señal de control
para un vehículo que presenta un colector de corriente de
accionamiento con dos sensores de corriente, que están dispuestos a
ambos lados del colector de corriente de accionamiento. Una
instalación de este tipo se puede deducir igualmente a partir de la
publicación mencionada al principio.
Con la reivindicación 7 se propone según la
invención una instalación de recepción, que ha sido desarrollada
adicionalmente a partir de la instalación mencionada anteriormente
según la publicación mencionado con el propósito de que no se
perjudique la transmisión de una señal de control a través de
porciones de frecuencia de interferencia que están contenidas en la
corriente de accionamiento. Esta instalación de recepción según la
invención se caracteriza porque presenta una instalación de
conmutación, que selecciona para la recepción de la señal de
control aquel sensor de corriente que presenta, de los dos sensores
de corriente, la potencia de recepción total más baja.
La ventaja esencial de la disposición según la
invención consiste en que en virtud de la instalación de
conmutación se garantiza que la señal de control sea recibida,
durante el funcionamiento del vehículo, siempre exclusivamente con
el sensor de corriente que se encuentra fuera de la sección de la
línea que está determinada a través del punto de alimentación de la
corriente de accionamiento y la posición del colector de la
corriente de accionamiento; puesto que la instalación de
conmutación activa siempre aquel sensor de corriente para la
recepción de la señal de control, que presenta una potencia de
recepción total más baja. Como ya se ha explicado con relación al
procedimiento según la invención, a través de la parte del conducto
de la corriente de tracción que se encuentra en la sección de la
línea fluye tanto la corriente de la señal de control como también
la corriente de accionamiento con sus porciones de interferencia de
alta frecuencia, de manera que el sensor de corriente que se
encuentra en la sección de línea debe presentar una potencia de
recepción total claramente mayor que aquel sensor de corriente que
se encuentra fuera de esta sección de línea, puesto que fuera de ka
sección de línea solamente fluye la corriente de la señal de
control en el conductor de la corriente de tracción. A través de la
instalación de conmutación en la instalación de recepción según la
invención se selecciona, por lo tanto, aquel sensor de corriente,
con el que se puede recibir de una manera más fiable la señal de
recepción, porque el sensor de corriente seleccionado no está
impulsado con la corriente de accionamiento propia y, por lo tanto,
no está impulsado con las corrientes de interferencia que están
contenidas en la corriente de accionamiento propia.
Para la explicación de la invención, una figura
muestra un ejemplo de realización de una disposición para la
realización del procedimiento según la invención así como un
ejemplo de realización para la instalación de recepción según la
invención.
La figura muestra un vehículo ferroviario 5, que
está conectado con un colector 10 de corriente de accionamiento en
un cable de contacto 15 como conductor de la corriente de tracción.
En el cable de contacto 15 se encuentra en un punto de alimentación
20 de la corriente de accionamiento una tensión de accionamiento
Ua, a través del cual fluye una corriente de accionamiento Ia a
través el hilo de contacto 15, el colector 10 de la corriente de
accionamiento así como un motor de accionamiento 21 del vehículo
ferroviario 5. El flujo de retorno de la corriente de accionamiento
Ia está garantizado a través de carriles 22, sobre los que circula
el vehículo ferroviario 5. El punto de alimentación 20 de la
corriente de accionamiento y el colector 10 de la corriente de
accionamiento 10 o bien su posición establecen una sección de línea
25.
En un punto de alimentación 30 de la señal de
control se alimenta una señal de control en forma de una corriente
de señales de control ls en el cable de contacto 15. La corriente
de señales de control Ls llega al vehículo ferroviario 5 y a un
filtro de aspiración 35, que está formado por un circuito de
resonancia en serie con una capacidad C y una inductividad L y que
establece junto con el punto de alimentación 30 de la señal de
control otra sección de línea 40. El flujo de retorno de la señal
de control o bien de la corriente de la señal de control ls está
garantizado a través de los carriles 22. En esta otra sección de
línea 40 se transmite, por lo tanto, la señal de control o bien la
corriente de la señal de control ls a través del cable de contacto
15. El vehículo ferroviario 5 presenta dos sensores de corriente 45
y 50, por ejemplo, en forma de antenas realizadas como bobinas, que
están acopladas inductivamente a una distancia de aproximadamente
0,5 m al cable de contacto 15. Uno de los dos sensores de corriente
45 se encuentran en una de las secciones de la línea 25, en cambio
el otro de los dos sensores 50 se encuentra fuera de esta sección de
la línea 25. Con los dos sensores de corriente 45 y 50 se
determinan los valores de medición de la corriente, que indican la
corriente que fluye a través del cable de contacto en el lugar del
sensor de corriente respectivo. El valor de medición de la
corriente M1 del sensor de corriente 45 indica, por lo tanto, la
corriente Ia + Is en el cable de contacto 15 y el valor de medición
de la corriente M2 indica el valor de medición de la corriente Is
en el cable de contacto 15; en efecto, se parte de que el motor de
accionamiento 21, ya sea por sí mismo o por circuitos de filtro de
la corriente de funcionamiento asociados al motor de accionamiento
21, realizados de una manera correspondiente tiene una impedancia
tan alta para la corriente de control Is que un flujo de salida de
la corriente de control Is a través del motor de accionamiento 21
es insignificantemente pequeño. Los dos valores de medición de la
corriente M1 y M2 llegan entonces a una entrada de una instalación
de conmutación 55, aguas debajo de la cual está conectada en el
lado de salida una instalación de evaluación 60 de la señal de
control. La instalación de conmutación 55 y la instalación de
evaluación 60 de la señal de control así como los dos sensores de
corriente 45 y 50 forman una instalación de recepción 65 para el
vehículo ferroviario 5 para la recepción de la señal de control o
bien de la corriente de control Is.
En la instalación de control 55 se comparan los
dos valores de medición de la corriente M1 y M2 en lo que se
refiere a su potencia de recepción total. En este caso se constata
que la potencia de recepción total P1 del sensor de corriente 45 es
claramente mayor que la potencia de recepción total P2 del sensor de
corriente 50; entonces se aplica:
P1 \sim (Ia + Is) ^{2} > > P2 \sim
Is^{2}
puesto que la corriente de accionamiento Ia es
claramente mayor que la corriente de la señal de
\hbox{control
Is.}
La instalación de conmutación 55 selecciona a
continuación el sensor de corriente 50 para la recepción de la
corriente de control Is, puesto que el valor de medición de la
corriente M2 del sensor de corriente 50 está libre de corriente de
accionamiento Ia y, por lo tanto, está libre de corrientes de
interferencia de alta frecuencia contenidas en la corriente de
accionamiento Ia, y transmite el valor de medición de la corriente
M2 hacia la instalación de evaluación 60 de la señal de control, en
la que es evaluada la señal de control o bien la corriente Is de la
señal de control.
En la disposición según la figura, el filtro de
aspiración 35 está instalado en el lado del trayecto entre el cable
de contacto 15 y los carriles 22. En su lugar, es igualmente
posible montar el filtro de aspiración 35 en el vehículo
ferroviario. El contacto eléctrico con el cable de contacto 15 debe
estar garantizado en tal caso, por ejemplo, a través de un colector
de corriente adicional, que debe disponerse en el vehículo de tal
forma que el sensor de corriente 50, que es adecuado para la
recepción de la señal de control o bien de la corriente de control
Is, esté colocado espacialmente entre el punto de alimentación 30
de la señal de control y el filtro de aspiración.
En el ejemplo de realización descrito con
relación a la figura, están previstos los sensores de corriente 45
y 50, con los que se miden los valores de medición de la corriente
M1 y M2 para la instalación de conmutación 55; en la instalación de
conmutación 55 configurada de una manera correspondiente es
igualmente posible utilizar, en lugar de los sensores de corriente
45 y 50, sensores de corriente de otro tipo, a saber, aquéllos con
los que se forman valores de medición de la corriente o de la
tensión para la instalación de conmutación 55, que son
proporcionales a la corriente que fluye en el cable de contacto 15
en el lugar respectivo.
Por lo tanto, en resumen, se describe un
procedimiento para la transmisión de una señal de control hacia un
vehículo accionado eléctricamente, en el que la transmisión de la
señal de control hacia el vehículo no es perturbada a través de
porciones de la frecuencia de interferencia contenidas en la
corriente de accionamiento de este vehículo.
Como señal de control o bien como corriente de
control se puede transmitir, por ejemplo, una señal codificada
binaria, con preferencia una señal FSK (Frequency Shift Keying =
Señal Modulada por Desplazamiento de Frecuencia), una señal OFDM
(Orthogonal Frequency División Multiplexing = Multiplexión Ortogonal
por División de Frecuencia) o una señal de Espectro de
Dispersión.
El procedimiento según la invención se puede
emplear de una manera ventajosa en vehículos ferroviarios,
autobuses de catenaria (O-buses), ferrocarriles
suspendidos u otros vehículos accionados eléctricamente a través de
un conductor de corriente de tracción. En el conductor de corriente
de tracción se puede tratar de un cable de contacto (por ejemplo,
catenaria en vehículos ferroviarios) o también de una barra
colectora o similar.
Claims (7)
1. Procedimiento para la transmisión de una señal
de control (Is) hacia un vehículo (5) accionado con una corriente
eléctrica de accionamiento (Ia), alimentada a un punto de
alimentación (20) de corriente de accionamiento en un conductor de
corriente de tracción (15) para un motor de accionamiento, cuyo
vehículo está conectado en el conductor de corriente de tracción
(15) por medio de un colector (10) de corriente de accionamiento en
una posición tal que el colector (10) de la corriente de
accionamiento forma, junto con el punto de alimentación (20) de la
corriente de accionamiento, una sección de línea (25), donde en el
procedimiento
- -
- la señal de control (Is) es alimentada al conductor de corriente de tracción (15), donde el motor de accionamiento (21) para la señal de control (Is) tiene una impedancia tan alta que el flujo de salida de la señal de control (Is) a través del motor de accionamiento (21) es insignificantemente pequeña,
- -
- la señal de control (ls) es recibida en el lado del vehículo con un sensor de corriente (45, 50) que está acoplado inductivamente al conductor de corriente de tracción (15), caracterizado porque
- -
- para la recepción de la señal de control (Is) se utiliza exclusivamente un sensor de corriente (50), que se encuentra fuera de la sección de línea (25).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal de control es transmitida
desde el conductor de corriente de tracción hacia el conductor de
retorno de la señal de control a través de un filtro de aspiración
de baja impedancia para la señal de control (Is), el cual está
dispuesto en el vehículo, de tal forma que el sensor de corriente
se encuentra espacialmente entre un punto de alimentación de la
señal de control del conductor de corriente de tracción y el filtro
de aspiración.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal de control (Is) es transmitida
desde el conductor de corriente de tracción (15) hacia un conductor
de retorno (22) de la señal de control (Is) a través de un filtro
de aspiración (35) de baja impedancia para la señal de controlo
(Is), que está dispuesto estacionario de tal forma que el sensor de
corriente (50) se encuentra espacialmente entre un punto de
alimentación (30) de la señal de control del conductor de corriente
de tracción (15) y el filtro de aspiración (35).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como señal
de control (Is) se transmite una señal codificada binaria.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque como señal codificada binaria (Is) se
transmite una señal FSK (Frequency Shift Keying = Señal Modulada
por Desplazamiento de Frecuencia), una señal OFDM (Orthogonal
Frequency División Multiplexing = Multiplexión Ortogonal por
División de Frecuencia) o una señal de Espectro de Dispersión.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
corriente se mide en el conductor de corriente de tracción (15) con
dos sensores de corriente (45, 50), que están dispuestos a ambos
lados del colector (10) de la corriente de accionamiento, y para la
recepción de la señal de control (Is) se selecciona el valor de
medición de la corriente (M2) de aquel sensor de corriente (50),
que presenta, de los dos sensores de corriente (45, 50), la
potencia de recepción total más baja.
7. Instalación de recepción (65) para un vehículo
(5), que presenta un colector (10) de corriente de accionamiento y
un motor de accionamiento (21), para la recepción de una señal de
control (Is) transmitida a través de un conductor de corriente de
tracción (15) hacia el vehículo (5), para la que el motor de
accionamiento (21) tiene una impedancia tan grande que el flujo de
salida de la señal de control (Is) a través del motor de
accionamiento (21) es insignificantemente pequeña, donde la
instalación de recepción (65) presenta dos sensores de corriente
(45, 50) acoplados en el conductor de corriente de tracción (15),
uno de los cuales está dispuesto en el sentido de la marcha aguas
arriba del colector (10) de corriente de accionamiento y el otro
está dispuesto aguas abajo del colector (10) de corriente de
accionamiento, caracterizada porque la instalación de
recepción (65) presenta una instalación de conmutación (55)
conectada con los dos sensores de corriente (45, 50), que selecciona
para la recepción de la señal de control (Is) aquel sensor de
corriente (50), que presenta, de los dos sensores de corriente (45,
50) la potencia de recepción total más baja.
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