Die bisherigen Schleuder- und Gleitschutzmaßnahmen bei Rad/Schiene-Systemen basieren meistens auf Plausibilitäts- und Grenzwertüberwachungen. Problematisch sind dabei besonders langsam eintretende Schleuder- und Gleitvorgänge aufgrund eines schwach ausgeprägten Kraftschlußmaximums der Kraftschluß-Kennlinie (nasse Schiene). Basierend auf der Analyse der mechanischen und elektrischen Komponenten eines Drehstrom-Asynchronantriebes wird ein Verfahren zur Identifikation der Adhäsion zwischen Rad/Schiene entwickelt. Die Modellierung des dynamischen Verhaltens eines Triebfahrzeuges basiert auf einem Massenschwingermodell des mechanischen Teilsystems Fahrmotor, Getriebe, Hohlwelle und Radsatz. Als äußere Momente greifen das Drehmoment des Fahrmotors als Eingangsgröße und die Drehmomente der Umfangskräfte an den Radsätzen, die kraftschlüssig zwischen den Rädern und der Schiene übertragen werden, an. In der Simulation zeigt sich, daß beim Erreichen des Kraftschlußmaximums ein nahezu schlagartiger Kraftschlußverfall eintritt. Mittels der berechneten Phasenverschiebung kann dieser Schleudervorgang detektiert werden. Die Phasenverschiebung durchläuft am Kraftschlußmaximum den Punkt Phi = -90 Grad, wodurch das Kraftschlußmaximum eindeutig erkannt werden kann. Das Verfahren zur Adhäsionsbestimmung zwischen Rad und Schiene wurde in die Leitelektronik MICAS S2 einer Lokomotive (Re 460) der SBB integriert und auf trockener und nasser Schiene erprobt. Dabei zeigt sich, daß mit der Ermittlung des Phasensignals eine Adhäsionsregelung von Rad/Schiene-Systemen ermöglicht wird, die einen permanenten Arbeitspunkt in der Nähe des Kraftschlußmaximums erlaubt, ohne daß das Maximum zur Detektion laufend überschritten werden muß.
Identifikationsmethode zur Bestimmung der Adhäsion zwischen Rad und Schiene
Identification method for computation of the adhesion between wheel and rail
ZEV, Glasers Annalen + DET, Die Eisenbahntechnik ; 120 , 2 ; 48-54
1996
7 Seiten, 9 Bilder, 13 Quellen
Article (Journal)
German
Zur Bestimmung der Kraefte der Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene
Tema Archive | 1972
|Online Contents | 2010
|Verschleiß zwischen Rad und Schiene
IuD Bahn | 2007
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