[发明专利]监测轨道车辆磁力制动器的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测轨道车辆磁力制动器的装置，该磁力制动器与供电 电压源相连接，并且该装置包括接通和监测制动器磁电流，以及还涉及一种 监测磁力制动器的方法。

背景技术

磁力轨道制动器是用于轨道车辆的制动器。通常制动器由具有内嵌螺线 管的铁制滑瓦组成。通常磁性被压缩空气降低，但是轨道只可能在电流被接 通后接触。当电流通过螺线管的时候，制动靴降到轨道上并且拉向轨道，由 此由于磁力而挤压轨道，即通过摩擦力实现制动力。

摩擦力确保了制动动作，该制动动作也不会被光滑的铁轨显著的削弱。 制动力本身取决于抱紧力，轨道制动磁铁极靴的摩擦系数，以及轨道头和制 动磁铁间的空气间隙或者杂质。由于通过摩擦力实现制动动作，磁力制动器 会遭受到严重的磨损，以及需要高成本的维护与修理，所以通常仅用作在紧 急情况下被激活的快速，紧急或者自动的停车制动器。

为了在与空中交通的竞争中保持竞争力，其中一个目标是不断地提高轨 道旅客的旅行速度。然而，相应轨道车辆的较高速度在制动器概念构思方面 也制造了增长的需求。伴随着更高的制动器的初速度，一方面提高必要的制 动能量，而另一方面降低了车轮和轨道之间的粘滞系数。磁力轨道制动器在 此是有利的：因为不仅不依靠粘滞系数，而且提供了非常有用的高制动力， 尤其在冬季，当依靠粘滞系数的制动系统因为树叶或者冰而不能提供足够的 安全的时候。

现在，磁力制动器通常受到限制仅用于作为快速作用制动器或者紧急制 动器。但是，在制动器概念构思上日益增加的要求，需要磁力制动器集成成为 制动功率构思的组成部分。

然而，为了保证这个集成，磁力制动器必须满足安全和可靠性的特别需 要。此处决定性的重点是对用作探测运转的磁力制动器的诊断。相应的检查 装置必须模仿驾驶者的制动阀位置和速度，据此磁铁和供电电流的降低可被 辨识。通常，这个降低过程可通过光学检测来控制，以及由此可为每一个车 辆单独执行。

德国专利DE 202007009724U1公开了一种用于控制磁力轨道制动器 的半导体开关元件。此处，在轨道制动器中的电流强度可以通过使用一个或 者多个功率半导体器件，主要是MOS-FET，以及控制模块来设置，该控制 模块产生用于控制半导体器件的适当的调制信号。此外，工作电流的改变是 在轨道制动器的降低和接合的过程中被评估作为位置报告。然而在这种情况 下，没有特定的装置或者评估方法被揭示用于获得在这种情况下的位置报 告。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于监测磁力制动器的装置和方法，可以监 测，且能够确保该磁力制动器的运转，从而磁力制动器完全归因于制动器的 重量，以及，制动器的总的数量可被减少。

本发明上述目的是通过一种用于监测在轨道车辆上的磁力制动器的装 置来实现的，该磁力制动器与供电电压源相连接，该装置包括接通和监测该 制动器磁电流，以及该监测装置包括确定装置和评估装置，该确定装置持续 监测用于给该磁力制动器的供电电流和记录该电流和/或该电压曲线(轮廓) 的电路的运转，所述评估装置基于该记录的电流和/或电压曲线，通过探测电 流和/或电压曲线的一阶导数的两个过零点，来确定该轨道上的磁力制动器的 放置。

因此，由于本发明装置，一方面执行诊断磁力制动器系统的准备情况， 另一方面监测制动器运转；更加具体地，识别出在铁轨上放置制动磁铁。从 而，确保磁力制动器的运转，以完全地归因于车辆的制动功率。

一阶导数的过零点的探测是可靠的方法，以确保所做的制动操作，而无 需考虑由于外部的影响，例如制动磁铁的支持表面的改变，而引起磁场的改 变。从而本发明装置首次允许可靠的监测方法使得磁力制动器的制动功率可 完全地归因于制动器重量。

由于本发明的装置一方面探测流经磁铁的电流，另一方面探测磁铁与轨 道的接触，能推断磁力制动器的制动动作。同时，本发明的装置允许对系统 中错误或者故障的可靠且快速的确定。

本发明的装置能够用于单独的磁铁，旋转转向架(swive truck)，即两个 磁铁，以及还用于车辆即两个旋转转向架，从而允许可定制化地应用于广泛 的领域。

本发明优选实施例机电分离器可被设置为电路中的应急断路器。这就允 许在传输错误消息后快速地将制动器解制动。