CN108112245A - 用于转辙器驱动装置的供电装置及对转辙器驱动装置进行供电和控制的方法 - Google Patents

用于转辙器驱动装置的供电装置及对转辙器驱动装置进行供电和控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于转辙器驱动装置(3)的供电装置(1)，其设计为用于供以直流电压并且用于提供适合转辙器驱动装置(3)的交流电压。为了可以成本更低地生产铁路技术转辙器(4)，根据本发明设置为，供电装置(1)被构建为用于控制转辙器驱动装置(3)。

Description

用于转辙器驱动装置的供电装置及对转辙器驱动装置进行供 电和控制的方法
技术领域
本发明涉及一种用于转辙器驱动装置(Weichenantrieb)的供电装置，其设计为用于供应直流电压并且用于提供适合转辙器驱动装置的交流电压。
本发明还涉及一种用于对铁路技术转辙器的转辙器驱动装置进行供电和控制的方法，其中，提供直流电压并且供电装置将直流电压转换为交流电压。
背景技术
上述类型的供电装置和方法在现有技术中是已知的并且应用于铁路技术设备的转辙器。已知的供电装置在其输出处提供转辙器的常见的转辙器驱动装置需要的三相交流电压。已知的供电装置被供以例如由能量总线提供的直流电压。对已知的转辙器的控制通过与转辙器驱动装置连接的转辙器驱动装置控制器来进行。如今，转辙器和铁路技术设备普遍受到相当大的成本压力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种供电装置以及用于对转辙器驱动装置进行供电和控制的方法，通过其可以降低铁路技术转辙器的整体成本。
根据本发明的供电装置通过开头提及的类型的供电装置被构建为用于控制转辙器驱动装置来解决上述技术问题。
开头提及的方法通过根据本发明由供电装置控制转辙器驱动装置来解决上述技术问题。
通过根据本发明的解决方案，可以至少部分地省去转辙器驱动装置控制器或者由供电装置来接管其功能。由此可以充分利用协同效果，从而降低转辙器的整体成本。根据本发明的解决方案尤其适合由能量总线、例如750V DC沿着线路提供所需的电能的、铁路技术设备的分散的集控站架构。在此，根据本发明的供电装置以与和其有关的转辙器位置相关的方式从能量总线获取所需的能量，并且将所获得的直流电压转换为通常需要的三相交流电压。通过根据本发明的解决方案，由供电装置来完成迄今为止与供电装置无关地由转辙器驱动装置控制器执行的控制功能。
根据本发明的解决方案可以通过下面描述的有利设计来扩展。
因此，供电装置可以具有可以用来控制交流电压的至少一个处理装置。该处理装置例如可以是数字信号处理器，其可以作为部件执行电力供应以及转辙器驱动装置控制器的功能。
此外，供电装置可以具有用于将直流电压转换为交流电压的至少一个逆变器。这具有如下优点：逆变器可以特别好地用于控制转辙器驱动装置。特别地，供电装置可以设计为用于控制交流电压的相位。由此，例如可以以简单的方式控制转辙器驱动装置的转动方向。可以取消并且省去用于通过特殊触点来进行方向反转的独立电路。
为了将转辙器驱动装置控制器的其它功能转移到供电装置上，供电装置可以具有至少一个监视装置，其设计为用于采集并且检查输入和/或输出处的电压和/或电流。该监视装置例如也可以由数字信号处理器构建。监视装置例如可以进行输入电压检测以及输出的三相交流电压的电压和电流测量。
在一个根据本发明的扩展中，供电装置可以具有用于与转辙器驱动装置连接的至少四个触点。这具有如下优点：由此可以使用对于转辙器驱动装置常见的四线电路。
在一个有利的实施中，供电装置可以具有至少一个通信装置，其设计为用于接收关于激活转辙器驱动装置的预备信息。这具有如下优点：可以在不需要转辙器运行的时间段内关闭供电装置的部分、例如逆变器。由此功率损耗或无功功率可以明显减小。通信装置例如可以设计为用于接收数据报或数字输入，由此可以在需要的转辙器运行之前激活供电装置。
为了通过供电装置实现对转辙器的位置监视，供电装置可以具有至少一个分析装置，其设计为用于分析转辙器驱动装置的位置接触。
在一个有利的实施中，供电装置还可以具有用于避免接触问题的至少一个电路，其设计为用于短时间地提供较大的电流和/或较高的电压。这种所谓的熔结电路具有如下优点：在长时间停用以及在接触面上存在氧化之后，也保证可靠的开关。
此外，之前提及的分析装置和/或之前提及的用于避免接触问题的电路可以布置在分离的壳体中。这具有如下优点：这些安全相关的部分被构造为与电力供应分开，这对于转辙器的安全技术批准可以是有利的。该分离的单元可以视为迄今为止常见的转辙器驱动装置控制器的单个剩余部分。
本发明还涉及一种用于铁路技术设备的转辙器，具有至少一个转辙器驱动装置和至少一个供电装置。为了能够成本更低地生产转辙器，根据本发明设置为，供电装置根据前面描述的实施方式中的一个构建。
在根据本发明的方法的一个有利的扩展中，供电装置可以通过产生交流电压来激活转辙器驱动装置。这具有如下优点：不需要例如通过继电器的独立的电机控制。转辙器驱动装置的接通和关断由供电装置进行。
此外，为了改变转辙器驱动装置的运动方向，可以改变交流电压的相位。这具有如下优点：这由供电装置完成，因此可以省去用于切换方向反转的相应的硬件、例如触点。
如上面已经描述的，为了减小无功功率，可以预先通知转辙器驱动装置的激活。由此，使得能够暂时断开供电装置的逆变器。
附图说明
下面将参考附图中所示的本发明的示例性实施方式来描述本发明。
图1示出了根据本发明的供电装置的第一示例性实施方式的示意图；
图2示出了根据本发明的供电装置的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
图1示出了铁路技术设备的根据本发明的转辙器4的一部分。转辙器4包括一个示例性实施方式的供电装置1、转辙器驱动装置控制器2和转辙器驱动装置3。
在图1中的实施方式中，根据本发明的供电装置1包括输入触点5、输出触点6、处理装置7、输入滤波器8、直流电压转换器9和三相逆变器10。
供电装置1的输入触点5设计为用于供以直流电压。在图1中的示例性实施方式中，输入触点5例如与750V的直流电源总线(未示出)连接。输入触点5在供电装置1内与输入滤波器8连接，其设计为用于对由电源总线提供的直流电压进行滤波。输入滤波器8还与直流电压转换器9连接。直流电压转换器9将由输入滤波器8提供的直流电压转换为与输入电压电势分离的直流电压，作为具有更高或更低电压水平的中间电路电压，从而为逆变器10提供所需的恒定的直流电压。直流电压转换器9在输出侧与逆变器10连接。逆变器10设计为用于将由直流电压转换器9提供的、电势分离的直流电压转换为转辙器驱动装置3所需的三相交流电压。在四个输出触点6上提供由逆变器10产生的三相交流电压L1、L2、L3、包括零线N。
在图1中的示例性实施方式中，转辙器驱动装置控制器2具有输入触点11、输出触点12、分析装置13和用于避免接触问题的电路14。
转辙器驱动装置3包括输入触点15、驱动电机16和位置接触25。
为了控制供电装置1和转辙器驱动装置3，根据本发明的供电装置1的处理装置7具有检测单元17、电机控制单元18、相位控制单元19和测量单元20。
处理装置7通过信号线21与供电装置1内的电流路径中的不同位置连接，从而可以监视不同位置处的电流或电压。由此，检测单元17可以检测由输入滤波器8提供给直流电压转换器9的、用于产生三相交流电压的输入电压。此外，处理装置7通过控制线22与直流电压转换器9、逆变器10和转辙器驱动装置控制器2的分析装置13连接，以控制这些部件。由此，电机控制单元18例如可以接通和断开输出触点6处的三相交流电压，由此同样接通或断开转辙器驱动电机16。由此，在转辙器驱动装置控制器2中不需要例如如在现有技术中通过继电器或者保护触点实现的附加电路。
相位控制单元19可以通过逆变器10改变各个交流电压L1、L2、L3的相位，使得处理装置7可以控制转辙器驱动电机16的转动方向。三个输出交流电压L1、L2、L3具有相对于彼此120°的相位。由此，通过改变两个输出交流电压的相位，可以实现转辙器驱动电机16的转动方向的切换。因此，不需要用于转动方向反转的附加的继电器触点。
测量单元20对在输出触点6处提供的三相交流电压进行电压和电流测量。由此，供电装置可以对转辙器驱动电机16进行电压和电流监视。直接从逆变器10的相应的输出电压的控制和调节电路提供对相位L2和零线N的运行电流监视，并且同样由测量单元20进行监视。
检测单元17和测量单元20分别是开头描述的监视装置的实施方式。
根据本发明的供电装置1的该示例性实施方式的处理装置7还包括通信装置23，其设计为用于接收关于转辙器驱动装置3的激活的预备信息24。通信装置23被设计为接收数据报或数字输入形式的预备信息24的接收装置。通信可以无线地或有线地或以其它方式实现。通过提供预备信息24，例如可以在不需要转辙器运行的时间段内关闭逆变器10。需要的转辙器运行通过预备信息24来预先通知，并且使得通过处理装置7激活逆变器10。由此可以有利地减小供电装置1的功率损耗或无功功率。
此外，处理装置7可以使用测量单元20的电压和电流监视，通过对逆变器10的输出处的电压幅值的智能调节，针对转辙器驱动电机16避免高的启动电流。
相对于现有技术中的供电装置，利用根据本发明的供电装置1，结合由于总体上部件更少而体积减小，通过省去冗余的电路部分可以实现成本降低。通过省去例如诸如继电器或保护器的电磁部件，供电装置1实现了更高的可用性。
图1中的转辙器驱动装置控制器2的分析装置13设计为用于分析转辙器驱动装置3的位置接触25。位置接触25用于转辙器位置监视并且与转辙器驱动电机16的电机绕组的馈电线以组合的方式连接。由此，分析装置13可以通过信号线21量取位置接触25并且相应地进行分析。
用于避免接触问题的电路14是所谓的熔结电路。熔结电路通过提供短时间的较大的电流或较高的电压来实现由于触点氧化而导致的接触问题的克服。
在图1中的实施方式中，分析装置13和电路14布置在与供电装置1的壳体27分开的壳体26中。这具有如下优点：由分析装置13进行的与安全相关的转辙器驱动装置3的位置采集与供电装置1的各部分是分开的，这对于转辙器的铁路局批准是有利的。
下面，描述图2中的根据本发明的供电装置2的示例性实施方式。为简单起见，仅讨论与图1中的实施方式的不同点。
与图1中的实施方式不同，分析装置13和用于避免接触问题的电路14是供电装置1的处理装置7的一部分。因此，所有部分布置在共同的壳体27中。这具有如下优点：可以完全取消独立的转辙器驱动装置控制器，并且由供电装置1执行所有控制技术方面。

Claims (15)

1.一种用于转辙器驱动装置(3)的供电装置(1)，其设计为用于供以直流电压并且用于提供适合转辙器驱动装置(3)的交流电压，
其特征在于，
供电装置(1)被构建用于控制转辙器驱动装置(3)。
2.根据权利要求1所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有能够用来控制交流电压的至少一个处理装置(7)。
3.根据权利要求1或2所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有用于将直流电压转换为交流电压的至少一个逆变器(10)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)设计为用于控制交流电压的相位。
5.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有至少一个监视装置(17，20)，其设计为用于采集并且检查输入(5)和/或输出(6)处的电压和/或电流。
6.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有用于与转辙器驱动装置连接的至少四个触点(6)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(6)，
其特征在于，
供电装置(1)具有至少一个通信装置(23)，其设计为用于接收关于转辙器驱动装置(3)的激活的预备信息。
8.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有至少一个分析装置(13)，其设计为用于分析转辙器驱动装置(3)的位置接触(25)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)具有至少一个用于避免接触问题的电路(14)，其设计为用于短时间地提供较大的电流和/或较高的电压。
10.根据权利要求8和/或9所述的供电装置(1)，
其特征在于，
分析装置(13)和/或所述电路(14)布置在单独的壳体(26)中。
11.一种用于铁路技术设备的转辙器(4)，具有至少一个转辙器驱动装置(3)和至少一个供电装置(1)，
其特征在于，
供电装置(1)根据上述权利要求中的任一项设计。
12.一种用于对铁路技术转辙器(4)的转辙器驱动装置(3)进行供电和控制的方法，其中，提供直流电压并且供电装置(1)将直流电压转换为交流电压，
其特征在于，
转辙器驱动装置(3)由供电装置(1)控制。
13.根据权利要求12所述的方法，
其特征在于，
供电装置(1)通过产生交流电压来激活转辙器驱动装置(3)。
14.根据权利要求12或13所述的方法，
其特征在于，
改变交流电压的相位，以改变转辙器驱动装置(3)的运动方向。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，
其特征在于，
预先通知转辙器驱动装置(3)的激活。
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