CN101380900A - 用于检测不充分电力制动并转换成安全制动器的安全装置 - Google Patents

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Abstract

用于检测电力制动不足并转换到安全制动器的系统，该系统用于电力牵引的车辆，特别是用于安装有牵引链(1)的轨道车辆，该系统包括集成在牵引链(1)中的第一电力非安全制动器和第二安全制动器(2，117)。其特征在于该系统包括用于从第一制动器转换成第二制动器(2，117)的部件(20)、使用电流强度测量数据来监控第一制动器的制动性能的装置(3)、用于在预定阈值(240)被超过时将第一制动器转换成第二制动器(2，117)的判定装置(4)、以及把转换指令传输给至少一个转换部件的装置(5)。

Description

用于检测不充分电力制动并转换成安全制动器的安全装置
技术领域
本发明涉及用于检测不充分电力制动并转换成安全制动器的装置。本发明用于电力驱动的车辆，例如轨道车辆。
安全制动系统保证以非常可靠的方式产生要求的制动力。
背景技术
在运输领域，主要有两种类型的制动操作：常用制动和紧急制动。
常用制动操作是在操作期间最通用的操作。常用制动可以在接近0的最小力值与最大力值之间调节。基于列车常用制动可以分解为多种模式：纯电力制动、纯机械制动或电力和机械联合制动。常用制动执行列车的所有“正常”停止和减速操作以及用于停留于斜坡上的制动操作。然而，从某种意义上来说常用制动不安全，因为常用制动包括大量的电力、电气、机械、气动或者液压组件，这些组件可能故障而引起与所需制动力不同的制动力，或者甚至利用具有牵引/静态制动转换的新的牵引链产生牵引力。
紧急制动操作如它的名字所暗示的只用于紧急事件。该紧急条件可能是由外部紧急情况或常用制动器的故障引起。紧急制动器的目的是尽可能既快又安全地停止列车。这个制动器不能调节但是很可靠，也就是说，故障的可能性非常低。因此该制动器使用了最少的可能数量的组件。一般地，紧急制动器是纯机械的，但是这需要机械制动器具有相应的大小，这在成本或者质量上是令人望而却步的，特别是在制动能量等级消耗很显著的高速列车上。因为这个原因，生产电力安全制动器非常有优势。
在阿尔斯通运输公司的题为“具有双极性阻抗安装有永磁发动机的安全制动装置”的专利申请中描述了电力安全制动装置。然而，这个装置有一个缺点：装置的力/速度特性只依赖于发动机的特性或选择的制动阻抗的值，因此不能调节，特别是它可能导致在高速时过高等级的力从而带来过高等级的粘着力或在低速时力的等级太低。用于改进所述力/速度特性的装置在阿尔斯通运输公司的题为“有永磁发动机和制动力矩控制的电力安全制动装置”的专利申请中被描述，但是有必要增加另外的设备。
本发明所述的装置的目的是允许电力常用制动器被用于紧急制动并且仅在电力常用制动器故障的情况下使用安全制动器，该装置提供了以下优点：
在紧急情况尽可能使用常用制动器的动态控制以从可用的车轮/轨道粘着力获取最大好处。
仅在常用制动器故障的情况下使用安全制动器使得安全制动器有较小的压力。
发明内容
为了这个目的，本发明涉及用于电力牵引车辆的安全制动系统，特别是用于安装有牵引链的轨道车辆，该系统包括：
第一电力、非安全制动器，该制动器集成在牵引链中，
第二安全制动器，
特征在于该系统还包括
从第一制动器转换成第二制动器的部件，
监控装置，能使用电流强度的测量数据来监控第一制动器的制动性能，
判定装置，当强度测量数据超过预定阈值时，用于把第一制动器转换成第二制动器，以及
把转换指令传输给至少一个转换部件的装置。
根据具体实施方式，安全制动器包括一个或多个以下特征：
第一电力制动器依次包括：能像电压发生器一样操作的机电机构、能被配置成二极管桥式整流器的牵引逆变器、用于连接机电机构和逆变器的机电换向器以及有断路器制动电阻的断路器；
第一电力常用制动器包括线路滤波器和线路断路开关；
机电机构包括具有永磁体的转子；
机电机构包括至少两个线圈使得允许相互有相位差的至少两个电流流动；
第二制动器为机械型；
第二制动器是电力制动器；
第二电力制动器包括机电机构、制动力矩产生装置、能够连接机电机构到制动力矩产生装置的机电换向器；
制动力矩产生装置包括二极管桥式整流器和电阻；
第二电力制动器包括牵引逆变器的二极管桥式整流器、终端负载电阻、与电阻串联的在输入处受控的辅助机电继电器，包括继电器和电阻的组合部件介于所述断路器和逆变器之间；
监控装置与逆变器串联安装；
监控装置与断路器的制动电阻串联安装；
监控装置、判定装置和用于传输转向指令的装置一起形成电流继电器；以及
当旋转机电机构的旋转速度从最大值减少时选择判定装置的阈值使得其低于被监控装置观察的电流强度值的实际恒定范围，这时第一制动器起作用；
判定装置的判定从预定阈值被超过的时刻起被延迟，
当速度低于预定阈值时中止判定装置的判定。
本发明也涉及用于电力牵引车辆特别是轨道车辆的安全制动方法，该方法包括以下步骤：
激活第一电力非安全制动器；
利用测量至少一个代表第一电力制动器产生的制动力的变量来监控第一电力非安全制动器的性能；
检测该变量是否低于阈值的值；
通过使第一制动器与机电机构绝缘并激活第二安全制动器来使制动从第一非安全电力制动器转换成第二安全制动器。
根据特定实施方式，安全制动方法包括以下特征：
第二安全制动器是电力制动器。
附图说明
通过阅读下面的完全以示例方式给出的实施方式的描述并结合附图可以更好地理解本发明，附图中：
图1是包括第一电力非安全常用制动器和第二机械安全制动器的制动系统的第一个实施方式的示意图；
图2是包括第一电力非安全常用制动器和第二电力安全制动器的全电力的制动系统的第二个实施方式的示意图；
图3是包括第一电力非安全常用制动器和第二电力安全制动器的全电力的制动系统的第三个实施方式的示意图；
图4是图1描述的第一个实施方式的变化方式的示意图；
图5是图2描述的第二个实施方式的变化方式的示意图；
图6是图3描述的第三个实施方式的变化方式的示意图；
图7是基于确定开启电流继电器的阈值，作为牵引发动机的旋转速度的函数的电流线。
具体实施方式
图1显示了制动系统的第一个实施方式，该系统被称为安全制动系统并与轨道车辆的电力牵引链1相关联。
制动系统包括集成在电力牵引链1中的第一电力常用制动器和在这种情况下是机械的第二安全制动器2。
制动系统还包括使用电流强度测量数据来监控第一制动器的制动性能的装置3，当强度测量数据超过预定阈值时能得到从第一制动器转换成第二制动器的判定的检测装置4，以及传输转换指令的装置5。
牵引链1由在高压下的被接地的地线7参考的悬链线装置(或第三轨道)6用电能供电。
电力牵引链1包括受电弓(或滑架)8用于从悬链线(或第三轨道)6获取电能，悬链线装置(或第三轨道)6后面跟着线路断路开关9，线断路开关9用作在牵引链1和悬链线(或第三轨道)6之间的主开关/接触器。
牵引链1还包括能由电子功率转换器12供电的旋转机电机构10。
电子功率转换器12从断路开关9到机电机构10依次包括线路滤波器14电阻制动断路器16和牵引逆变器18，牵引逆变器18在这种情况下有三相输出，牵引逆变器18能经由机电连接换向器20给机电机构10提供电能。
牵引链1的所有元件经由接地回线22连接到共同的地线7。
在该示例中旋转机电机构10包括具有三相交流电源并安装有电输入终端23、24、25的定子和永久磁铁提供励磁的转子。
在电力牵引模式，机电机构10同时作为发动机操作，在电力制动模式，机械装置作为电压发生器操作。
第一电力常用制动器包括牵引链1的组件，具体地是旋转机电机构10、逆变器18、电阻制动断路器16和线路滤波器14。
线路滤波器14在这种情况下包括常规的“LC”结构，由一方面是串联安装在断路开关9和断路器16的线路输入29之间的线路电感器28，另一方面是与接近断路器16的线路输入29并联电连接的电容30形成。
电阻制动断路器16包括IGBT型的功率晶体管(绝缘栅双极型晶体管)32，例如该功率晶体管作为一个调整器并且与电阻制动电阻34串联。
断路器16还包括与制动电阻34并联的续流二极管36。
逆变器18包括三条交流三相输出线37、38、39，所述三条交流三相输出线37、38、39每一条能够经由机电换向器20产生的连接分别连接到发动机10的电定子相输入终端23、24、25。
逆变器18有常规结构，具有6个电子功率开关42、44、46、48、50、52，所述6个电子功率开关在输入滤波器14和回线22之间三相连接。
每一个电子功率开关42、44、46、48、50、52包括功率晶体管54、56、58、60、62、64，所述功率晶体管例如IGBT型并且能在导通状态/非导通状态被控制用于控制电流，每一个功率晶体管与以反并联方式安装在功率晶体管上的的续流二极管66、68、70、72、74和76相关联。在这种情况下，在图1中，每一个功率晶体管的箭头代表当该晶体管导通时的电流流向。
每一个功率开关42、44、46分别关联到功率开关48、50、52，功率开关42、44、46中的每一个的输出分别连接到功率开关48、50、52的输入并形成逆变器的输出，每一个输出分别连接到逆变器的输出线37、38、39。
逆变单元的控制电路没有在图1中显示，并假设控制电路能给发动机10提供同步牵引功能。
机电换向器20包括分别连接到发动机10的定子相的电输入终端23、24、25的三个输入引脚90、92、94。
机电换向器20还包括分别连接到逆变器18的输出线37、38、39的第一组输出引脚96、98、100。
机电换向器20还包括电绝缘的并且能分别连接到输入引脚90、92、94的第二组输出引脚108、110、112，从而使发动机与逆变器18绝缘。
机电换向器20包括能接收转换指令的指令输入114，该转换指令允许从一组接触器转换成另一组接触器，所述接触器形成输入引脚和输出引脚之间的连接的。
机电换向器20有高度的可靠性从而高度的安全性。
在这种情况下，由监控装置3、检测装置4和传输装置5构成的组合部件产生了一个单独的组件：电流继电器。
在变化方式中，装置3、4和5形成离散的三个独立组件。
在图1中，监控装置3在这种情况下连接在逆变器18和电阻制动断路器16之间。
传输装置5在电流继电器测量的电流低于预定阈值时在输出传输转换指令信号。
传输装置5的占线/空闲状态输出连接到机械制动器2的激活指令输入116以及连接到机电继电器20的指令输入114，所述继电器20能够用来连接发动机10和逆变器18和断开发动机10和逆变器18的连接。
在牵引操作中，在图1描述的牵引链1被配置来经由逆变器18用悬链线6装置给发动机10提供电能。
电子功率转换器12使用了直流供电的逆变器配置、闭合的线路断路开关9和断开的断路器16的晶体管。
机电换向器20在这种情况下被配置用来提供逆变器18的输出线37、38、39到发动机的定子的供电输入23、24、25的连接。
在常用制动操作期间，机电换向器20保持在与牵引操作期间相同的状态。
逆变器18被配置运行在整流器模式并且断路器16将在线路6中传送的制动能量限制为它能接收到的最大能量，剩余的制动能量在电阻34中被消耗。
这种运行模式是被称为联合回收/电阻模式的常规运行模式。
逆变器也有可能运行在纯粹的电阻制动模式。在这种情况下，线断路开关9是断开的，逆变器也运行在整流器模式并且根据断路器16的电阻34的值和逆变器18的输出电压在电阻制动电阻34中提供整流电流。当电力制动被用于紧急制动时选择这种运行模式，因为断路开关的断开保证了发动机产生的力矩，也就是牵引力矩，不可能为正。
即使在这种纯粹的电阻模式中，制动力矩被用作整流器的逆变器18有效控制，断路器16的电子开关32保持在不变的或几乎不变的导通状态，因为既然断路开关9是断开的，没有电能在线路6中被传送。
在这个方式中，不考虑电力常用制动器在紧急制动(联合回收/电阻模式或纯电阻模式)所用的运行模式，可以根据车轮的速度和可用的车轮/轨道粘着力以动态的方式来控制制动力矩。因此，该制动器有最高的效率，但是它不可靠，因为它包括了大量的组合部件。
用于从监控装置3检测的装置4提供了可靠信息，所述信息是通过简单地比较流经所述装置3的电流和预定阈值得到的关于该电力制动器是否有足够的效率的信息。因为在紧急制动期间需要的制动力是恒定的(不可调节的制动)，依据在所述装置中列车的速度的电流的变化具有近似在图7给出的形状。
因此，检测装置4基于监控装置3能可靠地检测电力制动力的不足水平。
如果检测到电力制动力的不足水平，转换装置5能够可靠地从电力制动器1转换成安全制动器2。为了该目的，转换装置5发送转换指令到换向器20的输入114和安全制动器2的输入116。如果在紧急制动期间使用的常用制动模式是联合回收/电阻模式，它也发送断开指令到断路开关9用来保证装置1不能移向牵引模式。
在一个变化方式中，可以通过判定装置来提供对检测确认的延迟，例如，延迟一到两秒，从而过滤出诸如错误时钟的任何干涉。
在另一个变化方式中，可以使得转换装置在低于预定速度阈值时不工作，给检测装置4提供用于列车速度信号的输入，该输入没有在图中显示，从而即使在常用制动器正确运行的时候也可以防止该装置在低速时转变成安全制动器。根据速度的监控的电流特性(比较图7)保证了在速度变得很低时在监控阈值下有必要的电流通过。为了维持装置的可靠的性质，所述速度阈值本身必须可靠。
图2显示了与牵引链1关联的安全制动系统的第二个实施方式，与图1所述的相似。
只有安全制动器2是不同的，在这种情况下是电力制动器117，电力制动器117包括：制动力矩产生装置118和机电换向器20，机电换向器20在这种情况下是机电换向器120，所述机电换向器120包括分别连接到制动力矩产生装置118的输入128、130、132的第三组输出引脚122、124、126。
第二电力制动器117包括发生器10、机电换向器120和制动力矩产生装置118。
机电换向器120能通过把第一组引脚96、98、100的电接触转换成第二组输出引脚108、110、112来从逆变器18的输出线37、38、39断开和发动机的输入终端23、24、25的连接，从而使发动机10与逆变器18绝缘。
换向器120也能把输入终端23、24、25连接到第二制动器117的制动力矩产生装置118的输入128、130、132。
制动力矩产生装置118包括常规的二极管桥式整流器134，在这种情况下是能够在输入128、130、132被电能供电的三相整流器和在输出138和140处连接到桥的终端负载电阻136。在这种情况下的二极管桥式整流器在图2中显示包括六个二极管142、144、146、148、150、152。
二极管桥式整流器134和负载电阻136都是完全无源的并不需要控制的电组件。
用图2中描述的安全制动系统，可以得到除了被称为安全制动模式以外的与图1中得到的所述模式相同的运行模式。
在所谓的安全制动模式中，当监控装置3和判定装置4检测到低于阈值的第一电力制动器的图像电流值，由机电换向器120执行第一电力制动器向第二制动器117的转换。
当机电换向器120从传输装置5接收到转换成第二制动器117的指令时，从逆变器18断开机电机构10的连接，并把发生器10连接到制动力矩产生装置118。
图3代表了与图1和2一样的的与牵引链1关联的安全制动系统的第三个实施方式。
与图1描述的系统比较，在这种情况下的第二制动器是电力制动器，包括：逆变器18的续流二极管桥66、68、70、72、74、76，终端负载电阻162，与电阻162串联并在输入166处受控的辅助机电继电器164，包括继电器164和电阻162的组合部件介于断路器16和所述逆变器18之间。
第二电力制动器也包括辅助电路，在该示例中辅助电路在图3中未显示，辅助电路能够阻止把逆变器18的功率晶体管置于导通状态的指令。
装置3、4、5的配置与图1的配置相似。
然而，在这种情况下，传输装置5的输出或电流继电器的输出连接到机电换向器164的输入114，用来把第二制动器的负载162连接到用来阻止关闭逆变器18的功率晶体管的指令的电路，以及如果有必要，连接到指令单元来断开断路开关9。
用图3中描述的安全制动系统，可以得到除了被称为安全制动模式以外的与图1和图2的所述模式相同的运行模式。
在该制动模式中，响应于传输装置5发出的转换命令，逆变器18的功率晶体管的指令被阻止。
通过闭合在电阻162上面的辅助机电继电器164来产生安全制动力矩从而保证向第二电力制动器的转换。
在图2和3情况下的可以进一步考虑电能消耗的情况，但没有在该示例中描述这种情况。
图4显示了图1的安全制动系统的第一个实施方式的变化方式，其中，装置3、4、5全部与断路器16的电阻34串联放置。
图4的制动系统的运行与图1相似，不同之处是在这种情况下在紧急制动运行期间使用的常用制动是纯电阻制动，断路开关9是断开的。
图5是图2的安全制动系统的第二个实施方式的变化方式，其中，由3、4、5形成的电流继电器与断路器16的电阻34串联放置。
图5的制动系统的运行与图2相似，不同之处是在这种情况下在紧急制动运行期间使用的常用制动器是如图4中的纯电阻模式。
图6显示了图3的安全制动系统的第三个实施方式的变化方式，其中，电流继电器3、4、5与电阻制动断路器16的电阻34串联放入安全制动系统中。
图6的制动系统的运行与图3相似，不同之处是在这种情况下在紧急制动的情况下使用的常用制动器是如图4和5中的纯电阻制动器。
图7显示了根据发动机的旋转速度的流经监控装置3的电流强度的变化，发动机的旋转速度也就是没有锁定时的列车速度。该图根据装置3是放置在电阻断路器16和逆变器18之间的线路上(在图1、2、3中，由线210所示)还是与制动器电阻串联放置(在图4、5、6中，如线220所示)，以线210和220的形式提供了电流的两种可能的变化过程。该图显示了用于监控电流的阈值240，低于这个阈值，判定装置4检测到电力制动的不足，该阈值可从很大范围的值中选择。
该图还显示了电流在速度趋向于0时也趋向于0。因此，电流将会不可避免的在一个特定的非常低的速度时降到监控阈值之下。因此，检测装置4将会检测到在低速时不足电力制动的出现，这是很正常的，因为电力制动力不能永远产生大于0的速度。因此转换装置5将会把制动器转换到第二安全制动器。这经推理并非不利。然而，需要避免这种情况，例如，如果这个转变带来了制动力矩的一定的突增(但是这一般是可以接受的，因为这只包括了很少使用的紧急制动)。为了避免这种情况，可能要阻止检测装置4低于特定的速度阈值250(在图7中给出的例子)。在这种情况下，这个速度阈值当然有必要是可靠的从而不会丢失装置的安全本质。
图1到6中描述的安全制动系统提供的优势在于被监控装置3监控的第一电力常用制动器可用于安全型的制动情况并且可以同时从它根据车轮的旋转速度控制制动力矩的能力中获益。
上述安全制动系统有以下优点：
在紧急情况使用尽可能使用常用制动器的动态控制以从可用的车轮/轨道粘着力获取最大好处；
仅在常用制动器故障的情况下使用安全制动器使得安全制动器有较小的压力。
监控装置3、判定装置4、用于传输转换命令的装置5和第二安全制动器2、117的联合作用保证了制动系统的安全。
用该制动系统，制动力矩的控制被保证在高速并且制动系统的空间需求与只使用机械安全制动系统相比降低了。
此外，有源控制比在无源型的电力安全制动系统上执行的无源控制更有效率并且更方便。

Claims (18)

1.用于电力牵引车辆特别是安装有牵引链(1)的轨道车辆的安全制动系统，该系统包括：
第一电力非安全制动器，该第一电力非安全制动器集成在所述牵引链(1)中，
第二安全制动器(2)，
其特征在于该系统还包括
至少一个用于从第一制动器转换成第二制动器(2)的部件(20)，
能使用电流强度测量数据来监控所述第一制动器的制动性能的监控装置(3)，
用于在强度测量数据超过预定阈值(240)时将所述第一制动器转换成所述第二制动器的判定装置(4)，以及
用于把转换指令传输给至少一个转换部件(20)的装置(5)。
2.根据权利要求1所述的制动系统，其特征在于第一电力制动器依次包括：能够用作电压发生器的机电机构(10)、能被配置为二极管桥式整流器的牵引逆变器(18)、用于连接所述机电机构(10)和所述逆变器(18)的机电换向器(20)、以及具有断路器制动电阻(34)的断路器(16)。
3.根据权利要求1或2所述的制动系统，其特征在于第一电力常用制动器包括线路滤波器(14)和线路断路开关(9)。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述机电机构(10)包括具有永磁体的转子。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述机电机构(10)包括至少两个线圈，所述至少两个线圈允许相互有相位差的至少两个电流流动。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述第二制动器(2)是机械型的。
7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述第二制动器(2)是电力制动器(117)。
8.根据权利要求7所述的制动系统，其特征在于第二电力制动器(117)包括机电机构(10)、制动力矩产生装置(118)、能够将所述机电机构(10)连接到所述制动力矩产生装置(118)的机电换向器(120)。
9.根据权利要求8所述的制动系统，其特征在于所述制动力矩产生装置(118)包括二极管桥式整流器(134)和电阻(136)。
10.根据权利要求7所述的制动系统，其特征在于所述第二电力制动器(117)包括所述牵引逆变器(18)的二极管桥式整流器、终端负载电阻(162)、以及与所述电阻(162)串联的且在输入端(166)处受控的辅助机电继电器(164)，包括所述继电器(164)和所述电阻(162)的组合部件介于所述断路器(16)和所述逆变器(18)之间。
11.根据权利要求2到10中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述监控装置(3)与所述逆变器(18)串联安装。
12.根据权利要求2到10中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述监控装置(3)与所述断路器(16)的制动电阻(34)串联安装。
13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述监控装置(3)、所述判定装置(4)和所述用于传输转换指令的装置(5)一起形成电流继电器。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于当旋转机电机构(10)的旋转速度从最大值减少时，选择所述判定装置(4)的阈值(240)使得所述阈值(240)低于被所述监控装置(3)监测的电流强度值的实际恒定范围，这时第一制动器起作用。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于所述判定装置的判定从预定阈值被超过的时刻起被延迟。
16.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的制动系统，其特征在于当速度低于预定阈值(250)时中止所述判定装置的判定。
17.用于电力牵引车辆特别是轨道车辆的安全制动方法，该方法包括以下步骤：
激活第一电力非安全制动器；
利用对至少一个代表第一电力制动器所产生的制动力的变量的测量来监控所述第一电力非安全制动器的性能；
检测所述变量是否低于阈值的值(240)；
通过隔离所述第一制动器与机电机构(10)并激活第二安全制动器(2)来将所述第一非安全电力制动器的制动转换到所述第二安全制动器(2)。
18.根据权利要求17所述的安全制动方法，其特征在于所述第二安全制动器(2)是电力制动器。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770317A (zh) * 2010-02-12 2012-11-07 丰田自动车株式会社 制动控制系统
CN102991360A (zh) * 2012-12-28 2013-03-27 上海三一重机有限公司 一种用于电驱动矿车的电制动控制方法
CN103085671A (zh) * 2011-10-05 2013-05-08 巴姆邦德尔运输有限公司 用于制动由感应电动机驱动的有轨车辆的方法和设备
CN103183016A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 用于适于高速运行的轨道车辆的制动控制方法
CN104144811A (zh) * 2012-02-29 2014-11-12 西门子公司 轨道车辆制动设备和用于制动轨道车辆的方法
CN104936815A (zh) * 2012-11-21 2015-09-23 庞巴迪运输有限公司 用于轨道交通工具轮轴的制动操作方法和用于轨道交通工具的制动系统
CN107623466A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 北京交通大学 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法
CN108791244A (zh) * 2017-04-26 2018-11-13 罗伯特·博世有限公司 用于运行自主的车辆的方法
CN109017738A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 中车株洲电力机车有限公司 一种液压制动系统及其泵控制装置
CN109071035A (zh) * 2016-03-18 2018-12-21 戈尔德霍弗股份公司 牵引车
CN110461638A (zh) * 2017-03-22 2019-11-15 克诺尔轨道车辆系统有限公司 用于轨道车辆的制动装置以及用于制动轨道车辆的方法
CN110626219A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 株洲中车时代电气股份有限公司 一种牵引系统主电路及其控制方法以及轨道车辆

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008549A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-19 Bombardier Transportation Gmbh Anordnung zum Betreiben von Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wahlweise aus einem Energieversorgungsnetz oder aus einer Motor-Generator-Kombination
CN102570935B (zh) * 2010-12-10 2016-04-20 海德堡印刷机械股份公司 具有恒定的制动力矩的冗余制动系统
GB2483524B (en) * 2011-01-27 2012-08-08 Protean Electric Ltd A switch arrangement
DE102011006512A1 (de) * 2011-03-31 2012-10-04 Robert Bosch Gmbh Steuereinheit
JP5740593B2 (ja) * 2011-07-12 2015-06-24 株式会社 神崎高級工機製作所 電磁ブレーキ付作業車両
ES2600510T3 (es) * 2011-12-12 2017-02-09 Mitsubishi Electric Corporation Sistema de impulsión de vehículo eléctrico
JP2014020515A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Yaskawa Electric Corp ブレーキ装置、駆動システムおよびロボット
FR3003708A1 (fr) * 2013-03-25 2014-09-26 Alstom Transport Sa Chaine de traction a moteur a aimants permanents
KR101743384B1 (ko) * 2013-05-31 2017-06-02 아이신에이더블류 가부시키가이샤 차량용 구동 장치
FR3024636B1 (fr) * 2014-08-04 2016-08-26 Alstom Transp Tech Dispositif de commande avec systeme de prechauffage integre
EP2996449B1 (de) * 2014-09-11 2017-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichteranordnung mit einem mehrphasigen Stromrichter
DE102015226831A1 (de) * 2015-12-30 2017-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einer Bremseinrichtung
CN105790625A (zh) * 2016-03-29 2016-07-20 中车永济电机有限公司 一种有轨电车用牵引逆变器
DE102017204123A1 (de) 2017-03-13 2018-09-13 Lenze Automation Gmbh Verfahren zum Bremsen einer Maschine und Maschine
DE102017106119A1 (de) * 2017-03-22 2018-09-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge und Verfahren zum Bremsen von Schienenfahrzeugen
US10035584B1 (en) * 2017-05-15 2018-07-31 General Electric Company Stabilization of an erratic input to a control system
EA037221B1 (ru) * 2018-02-14 2021-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Смартвиз" Способ и система энергоэффективного управления подвижным составом с использованием коэффициента сцепления в режиме электрического торможения
FR3102020B1 (fr) * 2019-10-10 2021-10-22 Alstom Transp Tech Dispositif de freinage à courants de Foucault
DE102020200925A1 (de) * 2020-01-27 2021-07-29 Kuka Deutschland Gmbh Verfahren zum Steuern wenigstens eines Servomotors, zugehörige Steuervorrichtung, Roboter und Computerprogrammprodukt
CN112158083B (zh) * 2020-09-24 2022-06-14 中车株洲电力机车有限公司 一种紧急制动下机车牵引切除控制系统及方法
US11815885B2 (en) 2021-02-10 2023-11-14 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for safe retention of loads with stored potential energy
GB2603906A (en) * 2021-02-17 2022-08-24 Bombardier Transp Gmbh Rail vehicle and method of operating a rail vehicle that comprises a plurality of current collectors

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5283507A (en) * 1990-12-20 1994-02-01 General Electric Company Regenerative braking protection for an electrically-propelled traction vehicle
US5208741A (en) * 1991-03-28 1993-05-04 General Electric Company Chopper circuit for dynamic braking in an electric power conversion system
DE69228567T2 (de) * 1991-04-09 1999-06-17 Honda Motor Co Ltd Bremsregelsystem für ein elektrisches Fahrzeug
RU2006402C1 (ru) * 1991-06-27 1994-01-30 Олег Олегович Вейтцель Аварийный тормоз скоростного подвижного состава
JP3279102B2 (ja) * 1994-11-24 2002-04-30 三菱電機株式会社 同期電動機の非常停止回路
US6445879B1 (en) * 1999-07-21 2002-09-03 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for braking a washing machine
RU2200102C2 (ru) * 2000-05-23 2003-03-10 Михеев Валерий Васильевич Способ активной защиты от юза колёсных пар транспортного средства
WO2003049256A2 (en) * 2001-12-01 2003-06-12 Iskra Wind Turbine Manufacturers Limited Ac synchronous generator incorporating a braking mechansim
DE10160612A1 (de) * 2001-12-11 2003-06-26 Siemens Ag Traktionsantrieb
AT504808B1 (de) * 2003-11-14 2009-08-15 Bernecker & Rainer Ind Elektro Synchronmaschine
US7012392B2 (en) * 2004-02-06 2006-03-14 Honeywell International Inc. Multi-stage dynamic braking resistor network
RU2268172C2 (ru) * 2004-03-19 2006-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Устройство для электрического торможения электроподвижного состава
CN2808674Y (zh) * 2005-05-16 2006-08-23 张玉生 行车双制动装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102770317A (zh) * 2010-02-12 2012-11-07 丰田自动车株式会社 制动控制系统
CN102770317B (zh) * 2010-02-12 2016-03-02 丰田自动车株式会社 制动控制系统
CN103085671A (zh) * 2011-10-05 2013-05-08 巴姆邦德尔运输有限公司 用于制动由感应电动机驱动的有轨车辆的方法和设备
CN103183016A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 用于适于高速运行的轨道车辆的制动控制方法
CN103183016B (zh) * 2011-12-30 2015-03-04 克诺尔车辆设备(苏州)有限公司 用于适于高速运行的轨道车辆的制动控制方法
CN104144811B (zh) * 2012-02-29 2016-10-19 西门子公司 轨道车辆制动设备和用于制动轨道车辆的方法
CN104144811A (zh) * 2012-02-29 2014-11-12 西门子公司 轨道车辆制动设备和用于制动轨道车辆的方法
US9707951B2 (en) 2012-02-29 2017-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Rail vehicle braking device and method for braking a rail vehicle
CN104936815B (zh) * 2012-11-21 2017-08-11 庞巴迪运输有限公司 用于轨道交通工具轮轴的制动操作方法和用于轨道交通工具的制动系统
CN104936815A (zh) * 2012-11-21 2015-09-23 庞巴迪运输有限公司 用于轨道交通工具轮轴的制动操作方法和用于轨道交通工具的制动系统
CN102991360A (zh) * 2012-12-28 2013-03-27 上海三一重机有限公司 一种用于电驱动矿车的电制动控制方法
CN109071035A (zh) * 2016-03-18 2018-12-21 戈尔德霍弗股份公司 牵引车
CN109071035B (zh) * 2016-03-18 2022-01-04 戈尔德霍弗股份公司 牵引车
US11414211B2 (en) 2016-03-18 2022-08-16 Goldhofer Ag Towing vehicle
CN110461638A (zh) * 2017-03-22 2019-11-15 克诺尔轨道车辆系统有限公司 用于轨道车辆的制动装置以及用于制动轨道车辆的方法
CN110461638B (zh) * 2017-03-22 2023-04-11 克诺尔轨道车辆系统有限公司 用于轨道车辆的制动装置以及用于制动轨道车辆的方法
CN108791244A (zh) * 2017-04-26 2018-11-13 罗伯特·博世有限公司 用于运行自主的车辆的方法
CN107623466A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 北京交通大学 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法
CN107623466B (zh) * 2017-09-30 2019-07-12 北京交通大学 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法
CN110626219A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 株洲中车时代电气股份有限公司 一种牵引系统主电路及其控制方法以及轨道车辆
CN109017738A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 中车株洲电力机车有限公司 一种液压制动系统及其泵控制装置

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