ES2966821T3 - Procedimiento y dispositivo para la vigilancia de un sistema de tracción - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de propulsión de un vehículo automóvil que comprende al menos dos trenes de transmisión con al menos un motor de tracción eléctrico y un embrague respectivamente, al menos un inversor que alimenta conjuntamente a los al menos dos motores de tracción y un dispositivo de control. El método reivindicado comprende al menos los siguientes pasos: para cada uno de los al menos dos trenes de transmisión, se detecta al menos una velocidad de rotación del lado de transmisión y al menos una velocidad de rotación del lado de carga del embrague de manera que al menos un valor de deslizamiento de el embrague se determina a partir de las velocidades de rotación detectadas y el al menos un valor determinado del deslizamiento se compara con un valor umbral predeterminado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y dispositivo para la vigilancia de un sistema de tracción

La presente invención se refiere a un procedimiento para vigilar un sistema de tracción de un vehículo ferroviario con una pluralidad de cadenas cinemáticas alimentadas por un convertidor de frecuencia común. La invención también se relaciona con un dispositivo para vigilar un sistema de tracción de un vehículo ferroviario, que realiza el procedimiento según la invención.

En vehículos ferroviarios propulsados eléctricamente con una pluralidad de cadenas cinemáticas, en particular en trenes autopropulsados eléctricos, puede producirse una rotura o daño en el acoplamiento de una cadena cinemática, como resultado de lo cual el eje afectado de un bogie motorizado deja de ser propulsado. Sin embargo, es muy improbable que tal rotura de acoplamiento se note al principio, ya que solo se suprime parte de la potencia motriz. En particular, cuando varias cadenas cinemáticas del vehículo ferroviario son alimentadas por un convertidor de frecuencia común, debido a la rotura de acoplamiento en una de las cadenas cinemáticas y la redistribución resultante del par de giro requerido a las otras cadenas cinemáticas puede provocarse una sobrecarga de los componentes de estas otras cadenas cinemáticas. Tales sobrecargas pueden dar lugar, por ejemplo, a intervenciones de reducción de potencia que afectan a todas las cadenas cinemáticas alimentadas por el convertidor de frecuencia común, ya que el motor de tracción de la cadena cinemática afectada no puede reducirse por separado. Si dicha reducción no se lleva a cabo con prontitud, pueden producirse daños en los componentes de las cadenas cinemáticas.

El documento EP 2202 124 A2 divulga un procedimiento para reconocer una interrupción del flujo de energía en una cadena cinemática de un vehículo ferroviario.

El documento FR 2697482 A1 divulga un procedimiento para regular la velocidad de un vehículo ferroviario.

El objetivo de la presente invención consiste en poder reconocer rápidamente una rotura o un daño en un acoplamiento de una cadena cinemática y, de este modo, crear la posibilidad de poder tomar las medidas correspondientes para proteger los componentes de la cadena cinemática afectada o de otras cadenas cinemáticas. Este objetivo se logra mediante el procedimiento y el dispositivo según las reivindicaciones independientes. En las respectivas reivindicaciones dependientes se definen desarrollos avanzados de la invención.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para vigilar un sistema de tracción de un vehículo ferroviario según la reivindicación 1. En este, el sistema de tracción tiene al menos dos cadenas cinemáticas, cada una con al menos un motor de tracción eléctrico y un acoplamiento, al menos un inversor que alimenta conjuntamente los al menos dos motores de tracción, y un dispositivo de control. El procedimiento según la invención comprende al menos las etapas de detectar al menos una velocidad de giro del lado de tracción y al menos una velocidad de giro del lado de carga del acoplamiento para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas, determinar al menos un valor de un deslizamiento del acoplamiento a partir de las velocidades de giro detectadas, y comparar el al menos un valor determinado del deslizamiento con un valor umbral predeterminado.

Ventajosamente, el procedimiento según la invención puede utilizarse para reconocer la presencia de una rotura de acoplamiento de forma comparativamente rápida. Según la invención, se inicia al menos una medida de protección del sistema de tracción en función de un resultado de la comparación respectiva cuando se reconoce una posible rotura de un acoplamiento, con el fin de evitar cualquier daño a otros componentes de la cadena cinemática afectada o a otras cadenas cinemáticas del mismo sistema de tracción causado por la rotura del acoplamiento. Además, es ventajoso simplificar el mantenimiento de las cadenas cinemáticas, ya que una rotura, un daño o un mal funcionamiento de un acoplamiento de una cadena cinemática puede reconocerse y localizarse comparativamente con facilidad.

Según un desarrollo avanzado, las velocidades de giro del lado de tracción y del lado de carga de al menos dos cadenas cinemáticas se detectan mediante sensores. Dichos sensores de velocidad de giro pueden ser codificadores rotativos conocidos, en particular codificadores de impulsos. Según un desarrollo avanzado, la velocidad de giro del lado de carga también puede calcularse a partir de una velocidad detectada del vehículo.

Según otro desarrollo avanzado, al menos las etapas de determinación del al menos un valor del deslizamiento y de comparación del al menos un valor determinado del deslizamiento con el valor umbral predeterminado se realizan en el dispositivo de control.

Según otro desarrollo avanzado, el al menos un valor del deslizamiento de una cadena cinemática respectivo se determina basándose en la ecuación general para calcular el deslizamiento calculando una diferencia entre la velocidad de giro del lado motriz y la velocidad de giro del lado de carga, dividida por la velocidad de giro del lado motriz.

Según otro desarrollo avanzado, el al menos un valor del deslizamiento de una cadena cinemática respectiva se determina calculando un valor medio o una mediana a partir de varias velocidades de giro detectadas del lado motriz de las cadenas cinemáticas.

Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un dispositivo para vigilar un sistema de tracción de un vehículo ferroviario según la reivindicación 8, en el que el sistema de tracción tiene al menos dos cadenas cinemáticas que tienen cada uno al menos un motor de tracción eléctrico y un acoplamiento, un inversor que alimenta conjuntamente los al menos dos motores de tracción, un dispositivo de control y una pluralidad de sensores para detectar una velocidad de giro del lado de tracción y una velocidad de giro del lado de carga del acoplamiento de cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas. Según la invención, el dispositivo de control está configurado de tal manera que determina al menos un valor de un deslizamiento del acoplamiento a partir de las velocidades de giro detectadas para cada uno de las al menos dos cadenas cinemáticas, y compara el al menos un valor determinado del deslizamiento con un valor umbral predeterminado para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas.

El vehículo ferroviario puede diseñarse como un tren autopropulsado, en donde las al menos dos cadenas cinemáticas pueden además tener cada una un eje de ruedas montado en un bogie, con ruedas o discos de rueda dispuestos sobre el mismo. Según la invención, los al menos dos motores de tracción de las al menos dos cadenas cinemáticas están diseñados como máquinas asíncronas trifásicas.

A continuación, la invención se explica con más detalle con referencia a un ejemplo de realización. En este:

La FIG 1 muestra un vehículo ferroviario en una vista lateral,

La FIG 2 muestra un bogie en una vista superior,

La FIG 3 muestra un sistema de tracción con cuatro cadenas cinemáticas,

La FIG 4 muestra la progresión del deslizamiento sobre la velocidad de giro, y

La FIG 5 muestra un diagrama de flujo del procedimiento según la invención.

Por razones de claridad se utilizan los mismos símbolos de referencia en las figuras para componentes idénticos o de efecto idéntico o casi idéntico.

La FIG 1 muestra una vista lateral esquemática de un vehículo ferroviario TZ ejemplar. El vehículo ferroviario TZ ejemplar está diseñado como un tren autopropulsado para el transporte de pasajeros con una pluralidad de vagones, donde solo se muestran un primer vagón en forma de vagón extremo EW y un segundo vagón acoplado al primer vagón en forma de vagón medio MW. Los dos vagones tienen cada uno una caja de vagón WK, que está conectada mediante bogies en forma de bogies motorizados TDG o bogies portadores LDG sobre raíles que no se representan. A modo de ejemplo, la carrocería WK del vagón extremo EW representado está dividida a modo de ejemplo en varias zonas espaciales. Estas zonas son, por un lado, una cabina del conductor en la zona delantera de la carrocería del vagón WK y, por otro lado, un compartimento de pasajeros adyacente a la cabina del conductor, en el que están previstas opciones de asientos para los pasajeros. El coche central MW acoplado al coche extremo EW, por otro lado, solo tiene un compartimiento de pasajeros. Los pasajeros pueden entrar y salir del respectivo compartimiento de pasajeros de los dos vagones a través de puertas dispuestas (no mostradas) en las paredes laterales de la respectiva carrocería del vagón. Los pasajeros también pueden entrar en el vagón respectivamente vecino a través de un pasillo. Dichos pasillos suelen estar protegidos de las influencias ambientales mediante fuelles ondulados o plegados.

En el vagón extremo EW de el tren autopropulsado TZ ejemplar de la FIG. 1, también se indican esquemáticamente componentes conocidos de una cadena de propulsión típica A<k>de un tren autopropulsado eléctricamente. Estos solo están dispuestos a modo de ejemplo en la zona del compartimiento de pasajeros descrito del carro extremo EW, mientras que en la práctica pueden estar dispuestos de manera conocida en otros lugares del carro, por ejemplo, en un espacio o zona especial dentro de la carrocería, en la zona de debajo del piso o también en la zona del techo de la carrocería. También es posible distribuir los componentes del mismo modo que los bogies de motor en varios vagones. A modo de ejemplo, se hace referencia a la patente EP2812208B1, en la que los componentes de la cadena de tracción se distribuyen por varios vagones de un vehículo ferroviario.

A través de un pantógrafo SA ejemplar dispuesto en la zona del techo de la carrocería del vagón extremo EW, la cadena de tracción AK está en contacto con una catenaria o línea aérea, no mostrada, de la que toma, por ejemplo, una tensión alterna monofásica de la red de suministro ferroviario.

Esta tensión alterna se alimenta a través de un interruptor principal, que tampoco se muestra, a un devanado primario de un transformador TF, en el que la alta tensión de la red se transforma a la baja. Un devanado secundario del transformador TF está conectado a un rectificador GR, en el que se rectifica la tensión alterna transformada. A continuación del rectificador GR se conecta un circuito intermedio de tensión continua ZK, que a su vez alimenta un inversor WR. El inversor está diseñado, por ejemplo, como un inversor de pulsos con elementos de conmutación, en particular componentes semiconductores IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor o transistor bipolar de puerta aislada). La combinación descrita de rectificador, circuito intermedio e inversor también se denomina convertidor de frecuencia o convertidor de tracción. Su función es, en general, generar una tensión alterna trifásica de frecuencia y amplitud variables a partir de una tensión alterna de la red, que puede utilizarse para controlar la velocidad de giro y el par de motores trifásicos o máquinas asíncronas para la tracción de un vehículo ferroviario. En el ejemplo mostrado en la FIG 1, el inversor WR alimenta cuatro motores de tracción dispuestos en dos bogies de motor TDG del vagón extremo EW. La función de los componentes es controlada por un dispositivo de control ST representado a manera de ejemplo.

La FIG 2 muestra una vista superior esquemática de un bogie motorizado TDG ejemplar. Según el ejemplo de la FIG 1, la carrocería WK del vagón extremo EW del tren autopropulsado TZ está soportado sobre dos de estos bogies motorizados TDG. Cada bogie motorizado TDG tiene dos conjuntos de ruedas RS1, RS2, que están unidos a un bastidor de bogie DGR por medio de rodamientos del conjunto de ruedas RSL. El bastidor del bogie DGR consiste, por ejemplo, en dos vigas longitudinales LT que se extienden paralelas en la dirección de desplazamiento FR del vehículo ferroviario y dos vigas transversales QT alineadas perpendicularmente a éstas y conectadas a las mismas. En el ejemplo mostrado en la FIG 2, dos motores de tracción M1, M2 están dispuestos cada uno entre un travesaño QT y un eje de ruedas RSW de un conjunto de ruedas RS1, RS2 asignado al respectivo motor de tracción M1, M2 y fijado al bastidor primario del bogie DGR con muelles. Los ejes de motor de los motores de tracción M1, M2 se alinean así paralelamente hacia el eje de giro del respectivo eje de ruedas RS1, RS2 y, por tanto, transversalmente a la dirección de desplazamiento FR del tren autopropulsado. Esta disposición también se conoce como tracción transversal. El par de fuerzas de los motores de tracción M1, M2 se transmite mecánicamente al eje del juego de ruedas RSW1, RSW2 del juego de ruedas asociado RS1, RS2 respectivamente a través de un acoplamiento K1, K2 y un engranaje G1, G2, por ejemplo, un engranaje reductor o un engranaje recto de una etapa. El conjunto de ruedas respectivo está generalmente montado sobre muelles con suspensión secundaria y movimiento limitado en el cuerpo base. El engranaje G1, G2 se apoya, por un lado, en el eje del conjunto de ruedas RSW1, RSW2 y, por otro, mediante un brazo de torsión en el bastidor del bogie DGR. Por lo tanto, el motor de tracción M1, m 2 está totalmente amortiguado, mientras que el engranaje G1, G2 solo está parcialmente amortiguado. Por lo tanto, el acoplamiento K1, K2 tiene la tarea adicional de compensar los movimientos relativos entre el motor de tracción y el engranaje. Para este fin se utiliza un acoplamiento de dientes curvos que puede compensar dichos movimientos relativos, especialmente en trenes autopropulsados de alta velocidad. Como alternativa a la disposición mostrada en la FIG. 2, los motores de tracción también pueden acoplarse mecánicamente a los ejes del conjunto de ruedas simplemente mediante acoplamientos y sin una unidad de engranaje adicional.

Basándose en las FIG. 1 y FIG. 2, la FIG. 3 muestra esquemáticamente los componentes de un sistema de tracción ejemplar con cuatro cadenas cinemáticas, por medio de los cuales se describe la determinación, según la invención, de una rotura de acoplamiento. Las cuatro cadenas cinemáticas AS1-AS4 mostradas esquemáticamente son alimentadas de manera conocida por un convertidor de frecuencia común, del cual solo se representa el convertidor WR según la FIG 1. Según la descripción anterior, el convertidor de frecuencia común, controlado por el dispositivo de control ST mostrado como ejemplo, genera tensiones alternas trifásicas que son variables en frecuencia y amplitud y que se utilizan para controlar la velocidad de giro y el par de fuerzas de los motores de tracción M1-M4 de las cadenas cinemáticas AS1-AS4, que están diseñados como máquinas asíncronas. Los motores de tracción M1-M4 están conectados mecánicamente en cada caso a través de un eje de propulsión a un acoplamiento K1-K4, por ejemplo, un acoplamiento de dientes curvos mencionado anteriormente. Un eje de salida respectivo, es decir, el eje del lado de carga de los acoplamientos K1-K4, cuya conexión con el eje de entrada respectivo se establece mediante los acoplamientos, está a su vez conectado mecánicamente a un lado de entrada de un engranaje G1-G4. El lado de salida del respectivo engranaje G1-G4 está conectado a un conjunto de ruedas RS1-RS4, como se muestra en la FIG 2.

Según la invención, una posible rotura de uno de los acoplamientos K1-K4 de las cuatro cadenas cinemáticas AS1-AS4 de la FIG 3 se reconoce mediante un deslizamiento determinado en cada caso. En el caso de los motores de tracción diseñados como máquinas asíncronas, la frecuencia del campo giratorio del estator de la máquina asíncrona también varía con la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia. En la FIG. 4 se muestra, a modo de ejemplo, una curva típica del deslizamiento s sobre la velocidad de giro n de una máquina asíncrona cuando funciona con un convertidor de frecuencia. En general, el deslizamiento s de una máquina asíncrona viene determinado por la siguiente ecuación:

donde nD es la velocidad de giro del campo giratorio y nL es la velocidad de giro del rotor de la máquina asíncrona. Puede observarse en la curva que a bajas velocidades de giro n el deslizamiento es comparativamente grande, el deslizamiento máximo s puede ser uno, mientras que a velocidades de giro más altas n el deslizamiento s tiende a cero.

La ecuación (1) explicada anteriormente para determinar el deslizamiento s puede utilizarse ahora para determinar el valor del deslizamiento respectivo S<1>-S<4>de las cadenas cinemáticas AS1-AS4 o, especialmente, el deslizamiento respectivo de los acoplamientos K1-K4 de las cadenas cinemáticas AS1-AS4 en el dispositivo de control ST sobre la base de las velocidades de giro detectadas. En lugar de la velocidad de giro del campo giratorio nD, se utiliza la velocidad de giro del lado de tracción en forma de la velocidad de giro detectada nm1-nm4 del eje de tracción del motor de tracción M1-M4. En lugar de la velocidad de giro nL del rotor del motor de tracción M1-M4, se utiliza la velocidad de giro del lado de carga, por ejemplo, en forma de la velocidad detectada nk1-nk4 del eje de salida. El deslizamiento s<1>de la primera cadena cinemática ejemplar AS1 puede calcularse de manera correspondiente de la siguiente manera:

Como alternativa a la velocidad de giro nk1-nk4 del eje de salida, también puede utilizarse como velocidad de giro del lado de carga la velocidad de giro ng1-ng4 a la salida del engranaje G1-G4 o la velocidad de giro del eje del eje de ruedas RSW del eje de ruedas RS1-RS4 o la velocidad de giro de las ruedas, en cuyo caso debe tenerse en cuenta en este caso la diferencia de velocidad de giro existente debida a la relación de propulsión del engranaje. Las velocidades de giro de los ejes respectivos se determinan de manera conocida, por ejemplo, mediante un codificador rotatorio, en particular mediante un codificador de impulsos.

Cuando el acoplamiento está cerrado, por ejemplo, durante el funcionamiento normal del vehículo ferroviario, las velocidades de giro del lado de tracción y del lado de carga de la primera cadena cinemática AS1 ejemplar coinciden o casi coinciden debido a la propulsión del par de fuerzas con cierre geométrico, nm<1>= nk<1>. La ecuación (2) anterior para la primera cadena cinemática AS1 da como resultado un valor de deslizamiento s<1>nulo o casi nulo:

Si ahora hay una rotura o daño en el acoplamiento K2 en una cadena cinemática, por ejemplo, la segunda cadena cinemática AS2 mostrada en la FIG 3, con la consecuencia de un desmontaje repentino de la transmisión de par de fuerzas con cierre geométrico entre el eje motriz y el eje de salida, el motor de tracción M2 de la segunda cadena cinemática AS2 se descarga repentinamente. Como resultado, tras una breve operación de compensación, el rotor del segundo motor de tracción M2 se estabilizará en una marcha sin carga en la que la velocidad mecánica de giro del eje de tracción casi se corresponde con la velocidad de giro del campo giratorio nD, ya que el segundo motor de tracción M2, al igual que los otros tres motores de tracción M1, M3 y M4, sigue siendo alimentado por el convertidor de frecuencia. En ausencia de una transmisión de par de fuerzas con cierre geométrico entre los ejes de tracción y de salida, y debido a la fricción entre el carril y las ruedas del segundo conjunto de ruedas RS2, la velocidad de giro del lado de carga de la segunda cadena cinemática AS2 debería, en principio, disminuir hasta cero y el deslizamiento s<2>entre las velocidades de giro del lado de tracción y de carga debería tender hacia el valor uno. Sin embargo, en el caso de los vehículos ferroviarios que circulan normalmente, el segundo conjunto de ruedas RS2 en cuestión no se detiene ni se bloquea, sino que se ve obligado a marchar y sigue girando en correspondencia con los conjuntos de ruedas RS1, RS3, RS4 de las otras tres cadenas cinemáticas AS1, AS3, AS4.

Debido a esta marcha del segundo conjunto de ruedas RS2, la velocidad de giro del lado de carga ng<2>del conjunto de ruedas RS2 o la velocidad de giro nk<2>del eje de salida no disminuye a cero, de modo que el valor del deslizamiento s<2>entre las velocidades de giro del eje motriz nm<2>y del eje de salida nk<2>de la segunda cadena cinemática AS2 tiende hacia el valor del deslizamiento de los motores de tracción M1, M3, M4 de las otras tres cadenas cinemáticas AS1, AS3, AS4. Mientras que el valor del deslizamiento de las otras tres cadenas cinemáticas AS1, AS3, AS4 tiende a cero durante el funcionamiento normal de conducción según la explicación anterior de la primera cadena cinemática AS1, el valor del deslizamiento s<2>de la segunda cadena cinemática AS2 con el acoplamiento dañado K2 difiere significativamente de cero. Esta diferenciabilidad en los valores del deslizamiento s1-s4 de las cadenas cinemáticas AS1-AS4 permite reconocer la presencia de una rotura de acoplamiento; en el ejemplo, concretamente la rotura del acoplamiento K2 de la segunda cadena cinemática AS2.

Para la segunda cadena cinemática AS2 se aplica de manera correspondiente la ecuación (2) anterior para el cálculo del valor del deslizamiento s<2>:

S2 = ( n m2 - n k2) / n m2 (4 )

En el caso de la marcha descrita del segundo conjunto de ruedas RS2, la velocidad de giro del lado de tracción nm<2>casi corresponde a la velocidad de giro nD del campo giratorio, mientras que la velocidad de giro del lado de carga nk<2>casi corresponde a la velocidad de giro del lado de carga nk<1>de la primera cadena cinemática AS1. Esto da lugar a la siguiente modificación de la ecuación (4) para el valor del deslizamiento s<2>:

s2« (nD - nk i ) / nD(5 )

El valor del deslizamiento S<2>de la segunda cadena cinemática AS2 a una velocidad de giro nk<2>corresponde así aproximadamente al valor del deslizamiento del primer motor de tracción M1 a una velocidad nm<1>del rotor. Este valor s<2>se da como ejemplo en la FIG 4.

El valor respectivo determinado del deslizamiento s1-s4 de las cadenas cinemáticas AS1-AS4 se compara en el dispositivo de control ST, por ejemplo, con un valor umbral predeterminado. Este valor umbral debe definirse en función de la frecuencia del campo giratorio de la máquina asíncrona o del motor de tracción para tener en cuenta la curva del deslizamiento sobre la frecuencia del campo giratorio especificada por el fabricante de la máquina asíncrona.

La superación del valor umbral predeterminado por el valor determinado del deslizamiento s, que debería ser el caso para la segunda cadena cinemática AS2 según el ejemplo anterior, puede utilizarse luego como indicador de la presencia de una rotura o de un daño en el acoplamiento de una cadena cinemática. Tras esta determinación de la presencia o probable presencia de una rotura de acoplamiento, el dispositivo de control ST puede tomar medidas para proteger el sistema de tracción. Como primera medida ejemplar, el inversor WR del conversor de frecuencia común puede controlarse de tal manera que alimente los motores de tracción M1-M4 de todas las cadenas cinemáticas AS1-AS4 conectadas al inversor WR de tal manera que los motores de tracción M1-M4 dejen de generar par de fuerzas. Como resultado de esta primera medida, los motores de tracción M1, M3, M4 funcionarán cada uno a una velocidad de giro que corresponde a la velocidad de giro actual de los conjuntos de ruedas que solo están en marcha, teniendo en cuenta la relación de propulsión existente del engranaje, debido a los acoplamientos K1, K3, K4 todavía cerrados y a la transmisión de par de fuerzas con ajuste geométrico que sigue existiendo con estos. El motor de tracción M2 de la segunda cadena cinemática AS2, por otra parte, funcionará, como se ha descrito anteriormente, a una velocidad de giro que casi corresponde a la velocidad de giro del campo giratorio. Como segunda medida ejemplar, complementaria o alternativa, el dispositivo de control ST puede emitir una indicación al conductor del vehículo ferroviario y/o a un centro de control central sobre la pérdida parcial determinada de potencia motriz, indicando preferentemente la cadena cinemática determinada, potencialmente dañada. Dicha indicación debe incitar al conductor o al personal de mantenimiento a realizar una intervención manual en el sistema de control de la propulsión del vehículo o una inspección visual especialmente del acoplamiento o de todos los componentes de la cadena cinemática afectada.

La descripción anterior se basa en el supuesto de que solo una de varias cadenas cinemáticas presenta daños, ya que una rotura simultánea de varios acoplamientos solo se produce con una probabilidad muy baja en la práctica. También hay que señalar que no es necesario que el sistema de tracción tenga cuatro cadenas cinemáticas alimentadas por un convertidor de frecuencia común para reconocer una rotura de acoplamiento según la invención. Solo debe haber la posibilidad de comparar los valores de deslizamiento de al menos dos cadenas cinemáticas alimentadas por un convertidor de frecuencia común. Además, en la comparación descrita del deslizamiento de la cadena cinemática respectiva con un valor umbral, el deslizamiento calculado puede representar un valor promedio, es decir, el valor del deslizamiento se calcula a partir de una media de varias velocidades de giro respectivas, determinadas durante un período de tiempo. Alternativamente, puede utilizarse para este fin una mediana de varias velocidades de giro determinadas respectivamente. Ventajosamente, de este modo no se tienen en cuenta los cambios a corto plazo en la velocidad de giro como, por ejemplo, los debidos a un breve giro de las ruedas de un conjunto de ruedas, como puede ocurrir en particular durante los operaciones de aceleración, o debido a las curvas.

La FIG. 5 muestra un diagrama de flujo esquemático del procedimiento según la invención descrito anteriormente para el sistema de tracción mostrado como ejemplo en las otras figuras. En una primera etapa procedimental VS1, se registran las velocidades de giro nm1-nm4 del lado de tracción y nk1-nk4 del lado de carga para cada cadena cinemática AS1-AS4. En una segunda etapa procedimental VS2, se determinan los valores de un deslizamiento s1-s4 respectivo de las cadenas cinemáticas AS1-AS4 a partir de estas velocidades registradas. Estos valores determinados del deslizamiento s1-s4 respectivo se comparan con un valor umbral predefinido en una tercera etapa de la operación VS3. Si el resultado de la comparación es que el valor de deslizamiento determinado es mayor que el valor umbral predeterminado, se inicia al menos una medida para proteger el sistema de tracción en una cuarta etapa procedimental VS4. Sin embargo, si el resultado de la comparación es que el valor determinado del deslizamiento es menor o igual que el valor umbral, no se inicia ninguna medida de este tipo para proteger el sistema de tracción y se continúa con la detección de las velocidades de giro.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de vigilancia de un sistema de tracción de un vehículo ferroviario para detectar una rotura o daño de un acoplamiento (K1-K4) del sistema de tracción, en el que

el sistema de tracción tiene al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4), cada una de las cuales tiene al menos un motor eléctrico de tracción (M1-M4) y un acoplamiento (K1-K4), al menos un inversor (WR) que alimenta conjuntamente los al menos dos motores de tracción (M1-M4), y un dispositivo de control (ST), en donde los al menos dos motores de tracción (M1-M3) están diseñados como máquinas asíncronas trifásicas, con las siguientes etapas: para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4), detección de al menos una velocidad de giro del lado de tracción (nm1-nm4) y de al menos una velocidad de giro del lado de carga (nk1-nk4, ng1-ng4) del acoplamiento (K1-K4),

para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4), determinación de al menos un valor de deslizamiento (s1-s4) del acoplamiento (K1-K4) a partir de las velocidades de giro detectadas (nm1-nm4, nk1-nk4, ng1-ng4), para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4), comparación de el al menos un valor determinado del deslizamiento (s) con un valor umbral predeterminado, en cuyo caso el valor umbral se define en función de una frecuencia de un campo giratorio del motor de tracción, e

iniciar al menos una medida de protección del sistema de tracción en función de un resultado de la comparación respectiva.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que

las velocidades de giro del lado de tracción (nm1-nm4) y del lado de carga (nk1-nk4, ng1-ng4) de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) se detectan cada una mediante sensores.

3. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que al menos la etapa de determinar el al menos un valor del deslizamiento (s1-s4) y la etapa de comparar el al menos un valor determinado del deslizamiento (s1-s4) con el valor umbral predeterminado se realizan en el dispositivo de control (ST).

4. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que el al menos un valor del deslizamiento (s1-s4) de una cadena cinemática (AS1-AS4) respectiva se determina a partir de una diferencia entre la velocidad de giro del lado motriz (nm1-nm4) y la velocidad de giro del lado de carga (nk1-nk4, ng1-ng4), dividida por la velocidad de giro del lado motriz (nm1-nm4).

5. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que la velocidad de giro del lado de carga (nk1-nk4, ng1-ng4) se calcula a partir de una velocidad detectada del vehículo ferroviario.

6. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que el al menos un valor del deslizamiento (s1-s4) de una respectiva cadena cinemática (AS1-AS4) se determina calculando un valor medio o una mediana a partir de varias velocidades de giro del lado de propulsión (nm1-nm4, nk1-nk4, ng1-ng4) de las cadenas cinemáticas (AS1-AS4).

7. Procedimiento según una reivindicación anterior, en el que el vehículo ferroviario está diseñado como un tren autopropulsado (TZ), en cuyo caso las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) también tienen respectivamente un conjunto de ruedas (RS1-RS4) montado en un bogie de motor (TDG) con un eje de conjunto de ruedas (RSW1, RSW2) y ruedas (R) dispuestas en el mismo.

8. Dispositivo para monitorear un sistema de tracción de un vehículo ferroviario para detectar una rotura o daño en un acoplamiento (K1-K4) del sistema de tracción, en donde el sistema de tracción tiene al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4), cada una con al menos un motor de tracción eléctrico (M1-M4) y un acoplamiento (K1-K4),

un inversor (WR) que alimenta conjuntamente al menos dos motores de tracción (M1-M4), un dispositivo de control (ST) y

una pluralidad de sensores para detectar una velocidad de giro del lado de propulsión (nm1-nm4) y una velocidad de giro del lado de carga (nk1-nk4, ng1-ng4) del acoplamiento (K1-K4) de cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1 -AS4), en donde los al menos dos motores de tracción (M1-M4) de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) están diseñados como máquinas asíncronas trifásicas, en donde el dispositivo de control (ST) está diseñado de manera que para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) determine al menos un valor de deslizamiento (s1-s4) del acoplamiento (K1-K4) a partir de las velocidades de giro registradas (nm1-nm4, nk1-nk4, ng1-ng4), para cada una de las al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) compare el al menos un valor determinado del deslizamiento con un valor umbral predeterminado e inicie al menos una medida para proteger el sistema de tracción dependiendo de un resultado de la comparación respectiva.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, en donde el vehículo ferroviario está configurado como un tren autopropulsado (TZ).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en donde al menos dos cadenas cinemáticas (AS1-AS4) tienen cada una además un conjunto de ruedas (RS1-RS4) montado en un bogie de motor (TDG) con un eje de conjunto de ruedas (RSW) y ruedas (R) dispuestas en el mismo.