本发明专利技术涉及一种用于以至少一个电流脉冲给至少一个电励磁线圈(9)供电的装置(28),用于在磁极方面选择性地将轨道车辆的制动磁体(2)的包含至少一种硬磁材料的磁体段(5)永久磁化或退磁。该装置的特征在于,a)设置有能由轨道车辆的至少有时处在车载电源电压下的车载电源电路(32)供应电能的至少一个长时间运行的蓄能器(34);b)设置有至少一个磁化电路(38),该至少一个磁化电路具有:变压器(36)用于将由所述长时间运行的蓄能器(34)提供的车载电源电压变换为预定的磁化电压并且用于给至少一个强电流蓄能器(40)在磁化电压的情况下充以电能;以及一方面与所述强电流蓄能器(40)并且另一方面与所述励磁线圈(9)处于导电连接的开关机构(42),通过所述开关机构根据由控制机构(44)调制的控制信号能够将基于存储在所述强电流蓄能器(40)中的电能的并且在电流流向方面选择性地可变的电流脉冲切换到所述励磁线圈(9)上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于以至少一个电流脉冲给至少一个电励磁线圈(9)供电的装置(28),用于在磁极方面选择性地将轨道车辆的制动磁体(2)的包含至少一种硬磁材料的磁体段(5)永久磁化或退磁。该装置的特征在于,a)设置有能由轨道车辆的至少有时处在车载电源电压下的车载电源电路(32)供应电能的至少一个长时间运行的蓄能器(34);b)设置有至少一个磁化电路(38),该至少一个磁化电路具有:变压器(36)用于将由所述长时间运行的蓄能器(34)提供的车载电源电压变换为预定的磁化电压并且用于给至少一个强电流蓄能器(40)在磁化电压的情况下充以电能;以及一方面与所述强电流蓄能器(40)并且另一方面与所述励磁线圈(9)处于导电连接的开关机构(42),通过所述开关机构根据由控制机构(44)调制的控制信号能够将基于存储在所述强电流蓄能器(40)中的电能的并且在电流流向方面选择性地可变的电流脉冲切换到所述励磁线圈(9)上。【专利说明】用于给轨道车辆的轨道制动器的至少一个电线圈施加至少—个电脉冲的装置
本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于以至少一个电流脉冲给至少一个电励磁线圈供电的装置,用于在磁极方面选择性地将轨道车辆的制动磁体的包含至少一种硬磁材料的磁体段永久磁化或退磁。这样的装置在下文中简称为“装置”。
技术介绍
EP1477382A2描述了具有设置在制动磁体中的磁芯的电操作的磁轨制动器,该磁芯由硬磁材料制成并且借助脉冲式地给励磁线圈通电而可永久磁化或者借助脉冲式地反向地给励磁线圈通电而可退磁或在磁极方面可反向地永久磁化。依赖于通过励磁线圈的磁化,则通过由硬磁材料制成的芯产生或不产生包围轨道的磁场。这样的永久磁化的磁芯产生磁流,一旦制动磁体以其极靴处在轨道上,该磁流就在轨道头上短接。由此在制动磁体与轨道之间实现磁吸力。通过运动的轨道车辆的动能通过带动件沿着轨道拉动磁轨制动器。在此通过在制动磁体与轨道之间的滑动摩擦结合磁吸力而产生制动力。由于由此出现的磨损,基于摩擦的磁轨制动器优选用于快速制动或用作紧急制动器。另一方面在EP1477382A2中也描述了在实施方案中作为线性涡流制动器的轨道制动器,其中通过上述方式永久磁化的磁芯产生作为涡流的及其磁场的结果的制动力。这样的线性涡流制动器在应用中以与轨道头仅仅几个毫米的距离下沉,从而产生小的气隙,由此使得这样的涡流制动器在实际中无磨损地工作。因此该涡流制动器优选用作人工制动器(Betriebsbremse)0关于磁轨制动器的实施方式此外参照出版物“Grundlagen der Bremstechnik”,第 92 至 101 页,Knorr-bremse AG,慕尼黑,2002。在所述制动系统中给这样的由硬磁材料制成的磁元件的励磁线圈施加与电磁轨制动器或电涡流制动器相比更高(例如IOkW)的电功率,其中轨道车辆的每个转向架需要一个或多个这样的励磁线圈或者磁元件,以便产生需要的制动功率。在此一方面清楚的是,必须由该装置提供高的电功率。另一方面,为了磁元件的换极或者退磁,非常短期地、例如500毫秒地产生这样的高的电功率就足够了。为了确保可靠的磁轨制动器,主要是作为快速或紧急制动器,应该存在这种类型的装置的与轨道车辆的运行状态以及特别是与轨道车辆的电气装备的运行状态的尽可能的不相关性。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于:提供文首提及类型的装置,通过该装置实现由该装置供以电脉冲的轨道制动器的尽可能高的可用性。同时该装置应该能够通过尽可能简单的方式实现将高的电功率非常短时地切换到磁元件的励磁线圈上。本专利技术的公开内容按照本专利技术的装置的特征在于:.设置有能由轨道车辆的至少有时处在车载电源电压下的车载电源电路供应电能的至少一个长时间运行的蓄能器;?设置有至少一个磁化电路,该磁化电路具有:变压器用于将由所述长时间运行的蓄能器提供的车载电源电压变换为预定的磁化电压并且用于给至少一个强电流蓄能器在磁化电压的情况下充以电能;以及一方面与所述强电流蓄能器并且另一方面与所述励磁线圈处于导电连接的电开关机构,通过该电开关机构根据由控制机构调制的控制信号而能将基于存储在所述强电流蓄能器中的电能的和在电流流向方面选择性地可变的电流脉冲切换到所述励磁线圈上。该装置因此包含长时间运行的蓄能器和强电流蓄能器、变压器和开关机构、例如换向极开关。在此该长时间运行的蓄能器例如蓄电池与车载电源电路连接,使得其通过车载电源来充电,但是不可以放电到车载电源电路中。从长时间运行的蓄能器出来经由变压器使得强电流蓄能器例如电容器处于限定的充电状态或者被置于预定的磁化电压中或者保持在这样的状态中。开关机构或电流方向改变机构特别是换向极开关用于产生对于至少一个磁元件的有效状态(磁接通、断开或者关于磁极性进行转换)而言必要的,用于励磁线圈的电开关脉冲的电流方向的切换。通过所述的措施,由所述装置控制的轨道制动器的可用性与轨道车辆的电运行状态无关,这是因为通过将蓄能分配到长时间运行的和强电流蓄能器中实现了磁化电路与车载电源电路的退耦。车载电源电路的干扰可以因此由于长时间运行的蓄能器而不作用于磁化电路。此外由于到两个独立的蓄能器的分配而可以对两个蓄能器的关于因素例如能量密度、结构大小和重量的特性相应地进行相互独立且最优的匹配。因此在下文中应该将“长时间运行的蓄能器”理解为如蓄电池那样的蓄能器,其具有相当长时间的存储电能的能力。与之相对地,在本专利技术的意义上可以将“强电流蓄能器”理解为这样的蓄能器,其适用于更短期地存储电能并且在快速放电的情况下适于产生强电流的脉冲。通过在从属权利要求中实施的措施可以对权利要求1给出的本专利技术进行有益的改进和改善。按照一种实施方式,长时间运行的蓄能器是配置给轨道车辆的蓄能器,其除了产生至少一个电脉冲也为至少一个另外的功能、例如辅助组件如空调设备提供电能。备选地,长时间运行的蓄能器可以是单独的、设置为仅仅用于给所述装置供应电能的蓄能器,也就是说该蓄能器用于唯一的目的:给所述装置供应电能,其中除了具有变压器、强电流蓄能器和开关机构的磁化电路之外例如所述装置的电子控制机构也属于此。特别优选地,长时间运行的蓄能器借助阻尼二极管而与车载电源电路连接。由此阻止长时间运行的蓄能器通过车载电源电路而放电。按照一种改进 方案可以设定:开关机构包含能由控制机构电控制的或能通过压力介质如压缩空气控制的至少一个换向极开关。这样的换向极开关例如对电气机器的旋转方向的转换而言足够已知并且是低成本的标准化的构件。特别地,换向极开关可以构造为具有一个电流方向位置和另一个与之相对地反向的电流方向位置的2位置选择开关;可以构造为具有一个电流方向位置、另一个与之相对地反向的电流方向位置以及中性位置的3位置选择开关;或可以构造为4象限调节器。在此可以将“电流方向位置”理解为换向极开关的开关位置,其导致流过换向极开关的电流的确定的流向。优选地,强电流蓄能器包含至少一个电容器或双层电容器。电容器已知地适用于快速放电,例如其对产生施加到励磁线圈上的电流脉冲有利。双层电容器(supercaps? )具有非常高的能量密度。该双层电容器的高电容基于在液体电解质中离子的离解,该离解形成少量原子层(Atomlage)的和大电极表面的电介质本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于以至少一个电流脉冲给至少一个电励磁线圈(9)供电的装置(28),用于在磁极方面选择性地将轨道车辆的制动磁体(2)的包含至少一种硬磁材料的磁体段(5)永久磁化或退磁,其特征在于,a)设置有能由轨道车辆的至少有时处在车载电源电压下的车载电源电路(32)供应电能的至少一个长时间运行的蓄能器(34);b)设置有至少一个磁化电路(38),该至少一个磁化电路具有:变压器(36)用于将由所述长时间运行的蓄能器(34)提供的车载电源电压变换为预定的磁化电压并且用于给至少一个强电流蓄能器(40)在磁化电压的情况下充以电能;以及一方面与所述强电流蓄能器(40)并且另一方面与所述励磁线圈(9)处于导电连接的开关机构(42),通过所述开关机构根据由控制机构(44)调制的控制信号能够将基于存储在所述强电流蓄能器(40)中的电能的并且在电流流向方面选择性地可变的电流脉冲切换到所述励磁线圈(9)上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:W·威德尔,P·施拉格,H·莱曼,J·莫兹德森,
申请(专利权)人:克诺尔布里姆斯股份有限公司,
类型:发明
国别省市:奥地利;AT
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