ES2902592T3 - Control de funcionamiento preventivo en un freno a presión de muelle electromagnético - Google Patents

Control de funcionamiento preventivo en un freno a presión de muelle electromagnético

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ES2902592T3 ES18198832T ES18198832T ES2902592T3 ES 2902592 T3 ES2902592 T3 ES 2902592T3 ES 18198832 T ES18198832 T ES 18198832T ES 18198832 T ES18198832 T ES 18198832T ES 2902592 T3 ES2902592 T3 ES 2902592T3
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Frank Timmler
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Abstract

Procedimiento para el control de funcionamiento preventivo de al menos un freno a presión de muelle (1) electromagnético, que comprende al menos - una bobina (2), así como - una placa de inducido; - un portabobinas con resortes de compresión (3) distribuidos en este; - un módulo de excitación; y - un módulo de control con al menos: - un elemento de construcción semiconductor; - un aparato medidor de corriente; - un aparato medidor de tensión; caracterizado por las siguientes etapas: (i) excitar el freno a presión de muelle con una tensión (U) mediante el módulo de excitación; (ii) medir las magnitudes de estado corriente (I) y tensión (U) en el freno a presión de muelle (1) electromagnético mediante el módulo de control; (iii) determinar una magnitud de determinación (T; F) durante la excitación del freno a presión de muelle (1) electromagnético mediante el módulo de control; (iv) sumar la magnitud de determinación (T; F) por un intervalo (a) que se extiende desde el punto de partida de la excitación (12) hasta un punto (W) en el que comienza a moverse la placa de inducido; (v) registrar un valor de corriente (I) en el punto (W) en el comienza el movimiento de la placa de inducido; (vi) sumar la magnitud de determinación (T; F) por un intervalo (b), que se extiende desde el punto de la excitación (12), cuando la corriente (I) alcanza de nuevo el valor de la etapa (v), hasta el punto en el que se consigue una corriente (I) constante; (vii) calcular una relación (X) de la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) con respecto a la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) y (b); (viii) la emisión de una señal de estado al alcanzar o sobrepasar un valor (Y) predeterminado mediante el valor de la relación (X).

Description

DESCRIPCIÓN
Control de funcionamiento preventivo en un freno a presión de muelle electromagnético
La presente invención se refiere a un procedimiento para el control de funcionamiento preventivo en un freno a presión de muelle electromagnético.
Los procedimientos de este tipo se usan preferentemente en el sector de la técnica de elevación, de plataforma y de levantamiento.
El documento DE 103 14 390 B4 divulga un procedimiento y un dispositivo para el control de un freno que puede accionarse de manera electromagnética con una bobina que genera un campo magnético y una placa de inducido dispuesta de manera móvil por el campo magnético, en el que el campo magnético se genera mediante solicitación de la bobina con una corriente de bobina y el movimiento de la placa de inducido se determina mediante el control del desarrollo temporal de la corriente de bobina, determinándose a partir del desarrollo temporal de la corriente de bobina un punto de conexión, que es representativo del comienzo del movimiento de la placa de inducido. La corriente de bobina se compara con el punto de conexión con un primer valor límite predeterminado, que es representativo de un primer estado de desgaste predeterminado del freno, y distribuyéndose, dependiendo del resultado de esta comparación, una señal representativa del estado de desgaste actual del freno.
El documento DE 10 2011 075 935 B4 divulga un procedimiento para la determinación de estados de fallo de un actuador electromagnético, determinándose el estado de funcionamiento y / o el estado de fallo por medio de una comparación al menos de una curva característica de referencia magnética, que describe un flujo teórico magnético entre fases dependiendo de una intensidad de corriente, y una curva característica real magnética, que describe un flujo real magnético entre fases dependiendo de la intensidad de corriente. En este sentido se determina el flujo real magnético entre fases de una medición de corriente y de una medición de tensión en el circuito generador del campo magnético durante el funcionamiento del actuador electromagnético. Además se determina una curva característica magnética específica de clase o específica de carga para el actuador electromagnético, que se adapta para la determinación de la curva característica de referencia magnética por medio de una calibración a las propiedades individuales específicas del actuador electromagnético. Para la determinación del flujo teórico magnético entre fases de un actuador electromagnético individual se selecciona en primer lugar un actuador electromagnético específico de clase con capacidad de funcionamiento y se adapta el comportamiento específico de carga en una etapa de procedimiento posterior a valores de medición, que se miden en los actuadores electromagnéticos usados realmente, con formación de valor medio. Con ello se incorporan propiedades electromagnéticas o mecánicas individuales del actuador electromagnético en la curva característica de referencia magnética.
El documento US 2003 061872 A1 divulga un procedimiento para la detección del desgaste en un acoplamiento accionado por fricción o de un freno accionado por fricción, presentando el acoplamiento o el freno al menos una bobina que puede excitarse de manera eléctrica y al menos un elemento que puede moverse girando alrededor del eje, para provocar un cierre por rozamiento con al menos una correspondiente contrapieza, pudiéndose mover axialmente al menos el elemento que puede moverse girando o la correspondiente contrapieza y se posibilita formar un entrehierro. El desgaste puede determinarse debido a que la corriente eléctrica se mide de la bobina que puede excitarse de manera eléctrica, se evalúa y se compara la evaluación con un valor de referencia.
El documento WO 2009/024168 A1 divulga un dispositivo para el control de un freno electromagnético, con un dispositivo de control de freno, que puede acoplarse a un suministro eléctrico para un freno electromagnético con un dispositivo de freno y comprende una bobina eléctrica con inductividades que se modifican. El dispositivo de control de freno está diseñado de modo que este controle el desarrollo de una corriente eléctrica con el tiempo, que se alimenta al freno electromagnético para el accionamiento del dispositivo de freno. Este detecta el movimiento o un estado del dispositivo de freno usando el desarrollo controlado de la corriente eléctrica.
El documento JP6382366 B1 divulga un dispositivo de freno electromagnético y un procedimiento de control diseñado para que emita un mensaje sobre un fallo en el funcionamiento del inducido antes de que se produzca una avería. El procedimiento de control determina una diferencia entre el valor de una corriente eléctrica que fluye por la bobina electromagnética y un valor teórico predeterminado, cuando el valor determinado de la diferencia es igual o mayor que un valor teórico predeterminado se emite una señal de que el funcionamiento del inducido es defectuoso.
El objetivo de la presente invención se observa por el contrario en facilitar en un procedimiento alternativo más sencillo un control de funcionamiento preventivo más exacto de un freno a presión de muelle.
Este objetivo se soluciona de acuerdo con la invención recorriendo un freno a presión de muelle electromagnético, que comprende al menos una bobina, así como una placa de inducido, un portabobinas con resortes de compresión distribuidos en este, un módulo de excitación, y un módulo de control con al menos un elemento de construcción semiconductor, un aparato medidor de corriente, y un aparato medidor de tensión, las siguientes etapas de procedimiento. En primer lugar se excita el freno a presión de muelle con una tensión mediante el módulo de excitación. Entonces se miden mediante el módulo de control las magnitudes de estado corriente (I) y tensión (U) en el freno a presión de muelle electromagnético. En el desarrollo posterior se determina una magnitud de determinación (T; F) del freno a presión de muelle electromagnético mediante el módulo de control. Esta magnitud de determinación (T; F) se suma por un intervalo (a), que se extiende desde el punto de partida de la excitación (12) hasta un punto (W) en el que comienza a moverse la placa de inducido. En el punto (W) se detecta un valor de corriente en el que comienza el movimiento de la placa de inducido. La magnitud de determinación (T; F) se suma además por un intervalo (b), que se extiende desde el punto de la excitación, cuando la corriente (I) consigue de nuevo el valor detectado anteriormente, hasta el punto en el que se consigue una corriente constante. En el desarrollo posterior se calcula una relación (X) de la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) con respecto a la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) y (b). Al conseguir o sobrepasar un valor (Y) predeterminado mediante el valor de la relación (X) se emite una señal de estado que se refiere a un estado de funcionamiento crítico del freno a presión de muelle.
En una forma de realización preferente, la magnitud de determinación (T) es el tiempo. En una forma de realización alternativa, la magnitud de determinación (F) es el flujo entre fases.
En una forma de realización preferente se determina el punto (W), en el que comienza a moverse la placa de inducido mediante las siguientes etapas de procedimiento. En primer lugar se miden las magnitudes de estado corriente (I) y / o tensión (U) en el freno a presión de muelle electromagnético mediante el módulo de control. A continuación de esto se calcula otra magnitud de estado a partir de la magnitud de estado medida corriente(I), tensión (U) y a partir del valor de resistencia dela bobina (Rs) o a partir de una magnitud derivada de la magnitud de estado medida corriente (I), tensión (U) y a partir del valor de resistencia de la bobina (Rs) y entonces se compara la otra magnitud de estado con un valor/desarrollo de esta otra magnitud de estado definido previamente depositado en el módulo de control para el movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle. A continuación se determina y se emite el valor de corriente en el punto (W) en el que comienza el movimiento de la placa de inducido.
En una forma de realización preferente, la magnitud derivada de la magnitud de estado medida es el valor medio variable sincronizado del magnitud de estado medida corriente (I) y tensión (U).
Además, en una forma de realización preferente, la otra magnitud de estado es la inductividad (L). En una forma de realización alternativa, la otra magnitud de estado es la modificación de la inductividad (dl/dt). En otra forma de realización alternativa, la otra magnitud de estado es la tensión inducida (U ind).
En una forma de realización preferente se excita el freno a presión de muelle electromagnético mediante el módulo de excitación con una tensión continua. En una forma de realización alternativa, el freno a presión de muelle electromagnético se excita mediante el módulo de excitación con una tensión continua pulsada.
En una forma de realización se encuentra el valor (Y), que define un valor límite para el estado del freno a presión de muelle, en del 50 % -80 %. En una forma de realización alternativa se encuentra el valor (Y) en del 80 %-90 %. En otra forma de realización alternativa se encuentra el valor (Y) en del 90 %-99 %.
Es ventajoso en la invención en comparación con el estado de la técnica que el grado del desgaste del freno a presión de muelle puede indicarse de manera más exacta mediante el control de funcionamiento preventivo que con los procedimientos conocidos hasta ahora, dado que debido a la formación de una relación de los dos intervalos puede indicarse una medida de la reserva que queda en el freno.
Además es ventajoso en la determinación del desgaste por medio del flujo magnético que este llega a saturar y entonces no aumenta más, mientras que el valor de corriente crece adicionalmente y por consiguiente puede determinarse el grado del desgaste de manera más exacta.
Además pueden distinguirse en el funcionamiento duradero de un freno a presión de muelle otros estados de funcionamiento críticos que se manifiestan, tal como el calentamiento de un freno a presión de muelle, oscilaciones de tensión, irrupciones de tensión o un funcionamiento en reducción de tensión y modificaciones que acompañan a esto en el desarrollo de las magnitudes de estado corriente y tensiones.
Además es ventajoso que sea posible un flujo de información continuo entre el freno a presión de muelle y una excitación interna o externa del freno a presión de muelle.
Otros detalles ventajosos de la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes así como de la descripción y de los dibujos mencionados a continuación. En este sentido ha de tenerse en cuenta que las características mencionadas pueden ser esenciales de la invención en cada caso de manera individual de por sí o en cualquier combinación.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra en una estructura de bloque los procesos de transformación físicos que se desarrollan durante el funcionamiento de un freno a presión de muelle electromagnético.
La figura 2 muestra las magnitudes de estado medidas corriente (I) y tensión (U) en la conexión (levantamiento) de un freno a presión de muelle electromagnético con una tensión continua.
La figura 3 muestra las magnitudes de estado medidas corriente (I) y tensión (U) en la conexión (levantamiento) de un freno a presión de muelle electromagnético con una tensión continua pulsada.
La figura 4 muestra el desarrollo del flujo entre fases frente a la corriente descendiente en el freno a presión de muelle durante un proceso de conexión de un freno a presión de muelle electromagnético.
La figura 5 muestra el desarrollo de la corriente descendiente en el freno a presión de muelle frente al tiempo durante un proceso de conexión de un freno a presión de muelle electromagnético.
La figura 6 muestra el desarrollo de la inductividad durante un proceso de conexión de un freno a presión de muelle electromagnético con tensión continua pulsada.
La figura 7 muestra el desarrollo de la modificación de la inductividad durante un proceso de conexión de un freno a presión de muelle electromagnético con tensión continua pulsada.
Descripción detallada
En la figura 1 se representa el al menos un freno a presión de muelle electromagnético como estructura de bloque (1), en donde puede describirse el movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle como desarrollo de distintos procesos de transformación físicos (2, 3, 4) de la energía. Los procesos de transformación físicos (2, 3, 4) mencionados se explican a continuación de manera más exacta y se depositan en un módulo de control como descripción basada en modelos del movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle.
La energía eléctrica (5) alimentada en forma de tensión continua o tensión continua pulsada de una fuente de energía eléctrica se expone en el funcionamiento del freno a presión de muelle a varios procesos de transformación energéticos. El freno como actuador electromagnético puede describirse en este sentido al comienzo como transformador de energía (2) electromagnético. La energía eléctrica experimenta una transformación de energía eléctrica a energía magnética (3) y al mismo tiempo una transformación de energía potencial en energía cinética (4). En este sentido repercute la transformación de energía potencial en energía cinética en el actuador electromagnético mediante un movimiento (levantamiento) de la placa de inducido hacia el portabobinas. Al mismo tiempo con el levantamiento de la placa de inducido tienen lugar otras transformaciones de energía. Con el movimiento de la placa de inducido se transforma la energía cinética en energía potencial, terminando esta transformación con la obtención de la posición abierta de la placa de inducido. Al mismo tiempo se realiza una transformación de energía magnetomecánica (3), de modo que en la última etapa de transformación está almacenada la energía originariamente eléctrica en la masa del sistema de resorte del freno a presión de muelle. Con el cierre del freno, o sea el movimiento de la placa de inducido desde la posición abierta hasta la posición cerrada, tienen lugar a su vez los procesos de transformación físicos descritos. Estos no están libres, en este caso, de efectos retroactivos y se reproducen en la descripción basada en modelos del movimiento de la placa de inducido. La descripción basada en modelos comprende valores definidos previamente, que se corresponden con el movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle.
En la descripción basada en modelos están contenidos los valores y el desarrollo de magnitudes de estado tal como corriente (I) o tensión (U) o magnitudes derivadas de las magnitudes de estado tal como en particular inductividad, modificación de la inductividad o de la tensión inducida. Los distintos valores definidos previamente de la descripción basada en modelos del movimiento de la placa de inducido en un freno a presión de muelle están en unión con distintos estados de funcionamiento de un freno a presión de muelle electromagnético.
A continuación se describen distintos estados de funcionamiento de un freno a presión de muelle. Al inicio del funcionamiento o bien para la apertura de un freno a presión de muelle electromagnético se conecta este, es decir se suministra con una tensión (tensión continua o tensión continua pulsada). Como consecuencia de un suministro de tensión suficiente se mueve la placa de inducido desde una posición cerrada (descendida) hacia una posición abierta (levantada). El freno a presión de muelle se encuentra entonces en un estado de funcionamiento abierto. Al final del funcionamiento o bien con el cierre (frenado) de un freno a presión de muelle electromagnético se interrumpe el suministro de tensión, es decir el freno a presión de muelle no se suministra o no se suministra suficientemente con una tensión (tensión alterna o tensión continua). Como consecuencia de una falta de suministro de tensión o de un suministro de tensión no suficiente se mueve la placa de inducido desde la posición abierta hacia la posición cerrada. El freno a presión de muelle se encuentra entonces en un estado de funcionamiento cerrado.
Además puede comprender el freno a presión de muelle en particular en el caso de frenos a presión de muelle amortiguados el estado de funcionamiento de la bajada parcial. En este caso se suministra a la placa de inducido una tensión en tanto que se mueva la placa de inducido dentro del freno a presión de muelle lentamente entre la posición abierta y la posición cerrada. Dependiendo del suministro con tensión se realiza un movimiento lentamente ascendente o descendente de la placa de inducido.
En un módulo de control está depositada la descripción basada en modelos del movimiento de la placa de inducido en unión con los posibles estados de funcionamiento del freno a presión de muelle. El módulo de control comprende al menos un elemento de construcción semiconductor, en particular un microprocesador, y al menos un aparato medidor de corriente y / o un aparato medidor de tensión.
Mediante un módulo de excitación, que está unido con el al menos un freno a presión de muelle y el módulo de control, el freno a presión de muelle puede predeterminar un estado de funcionamiento y puede suministrarse con la tensión que se corresponde con el estado de funcionamiento.
La figura 2 muestra un desarrollo de corriente (6) y de tensión (7) a modo de ejemplo con la conexión de un freno a presión de muelle electromagnético con una tensión continua. En este sentido se excita el freno a presión de muelle a través de un módulo de excitación con una tensión y puede predeterminarse un estado de funcionamiento que va a alcanzarse, en este caso un estado de funcionamiento abierto. Como consecuencia de la aplicación de una tensión continua adecuada en el al menos un freno a presión de muelle se desarrolla la corriente de manera correspondiente a una función exponencial. Tan pronto como los procesos de transformación físicos descritos anteriormente de la energía eléctrica hayan avanzado en tanto que la placa de inducido se mueva con respecto al portabobinas, se representa este movimiento también en particular en la magnitud de estado corriente (6). Tal como se representa en la figura 2, el movimiento de la placa de inducido en el desarrollo de las magnitudes de estado corriente (6) provoca un descenso característico. A continuación de este descenso característico asciende la corriente durante el movimiento de la placa de inducido de nuevo siguiendo la función exponencial del proceso de conexión inductivo, hasta que alcanza un valor de corriente constante tras alcanzar el estado de funcionamiento abierto.
La figura 3 muestra un desarrollo de corriente (8) y de tensión (9) a modo de ejemplo con la conexión de un freno a presión de muelle electromagnético a la tensión alterna (de red) con un rectificador de puente. En este caso muestra el desarrollo de tensión (9) una tensión continua pulsada y el desarrollo de corriente (8) muestra un desarrollo ascendente, solapándose este desarrollo por una estructura de onda. Además está representado en la figura 3 como magnitud derivada el valor medio variable sincronizado para las magnitudes de estado medidas corriente (10) y tensión (11). El valor medio variable sincronizado significa en este contexto que la duración del valor medio variable de los valores de corriente y tensión medidos se determina y se sincroniza con respecto a un múltiplo integral de la mitad de la duración de periodo habitual en el lugar de la frecuencia de red de la tensión de entrada. En particular se sincronizan los valores medios variables con respecto a las frecuencias de red habituales de 50 Hz o 60 Hz. Además pueden aplicarse como alternativa procedimientos de filtro equivalentes de orden superior en lugar del valor medio variable sincronizado.
En la figura 4 está representado gráficamente el desarrollo del flujo entre fases (13) frente a la corriente que está en contacto con el freno, y concretamente para la excitación (12) del freno a presión de muelle con una tensión continua, tal como está representada en la figura 2. En este caso aumenta el flujo entre fases desde el punto de partida de la excitación con corriente que se vuelve más grande. Este aumento constante del flujo entre fases con corriente creciente (I) se mantiene hasta un punto (W) en el que el movimiento de la placa de inducido comienza dentro del freno a presión de muelle. A este punto (W) puede asignarse en cada caso un valor de corriente, que se mide mediante el módulo de control. A continuación del comienzo del movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle electromagnético desciende claramente la corriente, creciendo adicionalmente el flujo entre fases. En el desarrollo posterior del movimiento de la placa de inducido aumenta de nuevo la corriente con flujo entre fases creciente adicionalmente y alcanza de nuevo el valor de corriente medido en el punto (W). A continuación de esto aumenta de manera constante el flujo entre fases de manera conjunta con la corriente, hasta un valor constante de la corriente. El flujo magnético llega a saturar en este caso, lo que significa que a pesar del crecimiento adicional de la corriente permanece casi constante el flujo entre fases. En este caso, el valor de corriente constante que va a alcanzarse resulta de la tensión aplicada y de la resistencia (Rs) de la bobina. Para la determinación de la capacidad de funcionamiento del freno a presión de muelle se suma ahora en un intervalo (a) y un intervalo (b) a través de la magnitud de determinación flujo entre fases (F). Para el intervalo (a) se suma desde el punto de partida de la excitación hasta un punto (W) en el que se mueve la placa de inducido. En este caso se registra el correspondiente valor de corriente en el punto (W) en el que comienza el movimiento de la placa de inducido, por el módulo de control.
Para el intervalo (b) se suma a través de la magnitud de determinación flujo entre fases, y concretamente desde el punto de la excitación, desde el cual el valor de corriente alcanza tras el movimiento de la placa de inducido de nuevo el valor de corriente del punto (W), hasta el punto en el que se consigue una corriente constante.
A continuación de la suma de la magnitud de determinación flujo entre fases por los intervalos definidos anteriormente se calcula una relación (X) de la suma de la magnitud de determinación flujo entre fases en el intervalo (a) con respecto a la suma de la magnitud de determinación flujo entre fases por los intervalos (a) y (b). La relación (X) proporciona información sobre cómo de grande es la reserva del flujo entre fases para el funcionamiento del freno. Dependiendo del tipo de freno usado en cada caso, en particular freno amortiguado o no amortiguado o bien dependiendo del tamaño del freno, está depositado en el módulo de control un valor (Y), emitiéndose una señal de estado al conseguir o sobrepasar este valor (Y) mediante el valor de la relación (X). Esta señal de estado indica que el valor límite para el desgaste del freno se ha alcanzado o bien se ha sobrepasado y / o dado el caso debería realizarse rápidamente un mantenimiento o un cambio del freno a presión de muelle. Este procedimiento presentado en el presente documento puede aplicarse de manera correspondiente también para la excitación de un freno a presión de muelle con una tensión continua pulsada.
En la figura 5 está representado gráficamente el desarrollo de la corriente (14) frente al tiempo durante el proceso de conexión de un freno a presión de muelle, y concretamente para la excitación del freno a presión de muelle con una tensión continua tal como está representada en la figura 2. En este caso aumenta de manera constante la corriente (I) desde el punto de partida de la excitación con tiempo creciente. Este aumento constante del flujo con tiempo creciente permanece hasta un punto (W), en el que el movimiento de la placa de inducido comienza dentro del freno a presión de muelle. A este punto (W) puede asignarse en cada caso un valor de corriente, que se mide mediante el módulo de control. A continuación del comienzo del movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle electromagnético desciende claramente la corriente con tiempo progresivo. En el desarrollo temporal adicional del movimiento de la placa de inducido aumenta de nuevo la corriente y alcanza de nuevo el valor de corriente determinado en el punto (W). En el desarrollo temporal adicional aumenta de manera constante la corriente, hasta un valor constante de la corriente. En este caso, el valor de corriente constante que va a alcanzarse resulta de la tensión aplicada y de la resistencia (Rs) de la bobina.
Para la determinación de la capacidad de funcionamiento del freno a presión de muelle se suma ahora en un intervalo (a) y un intervalo (b) a través de la magnitud de determinación tiempo (T). Para el intervalo (a) se suma desde el punto de partida de la excitación (12) hasta el punto (W) en el que se mueve la placa de inducido. En este caso se registra el respectivo valor de corriente en el punto (W) en el que comienza el movimiento de la placa de inducido. Para el intervalo (b) se suma a través de la magnitud de determinación tiempo, y concretamente desde el punto de la excitación, desde el cual el valor de corriente alcanza tras el movimiento de la placa de inducido de nuevo el valor de corriente del punto (W), hasta el punto en el que se consigue una corriente constante.
A continuación de la suma de la magnitud de determinación tiempo por los intervalos (a) y (b) definidos anteriormente se calcula una relación (X) de la suma del tiempo en el intervalo (a) con respecto a la suma de la magnitud de determinación tiempo por los intervalos (a) y (b). La relación (X) proporciona información sobre la reserva que queda para el levantamiento del freno a presión de muelle. Dependiendo del tipo de freno usado en cada caso, en particular freno amortiguado o no amortiguado o bien dependiendo del grupo del freno, está depositado en el módulo de control un valor (Y), emitiéndose una señal de estado al conseguir o sobrepasar este valor (Y) mediante el valor de la relación (X). Esta señal de estado indica que el valor límite para el estado de funcionamiento crítico del freno se ha alcanzado o bien se ha sobrepasado y / o dado el caso debería realizarse rápidamente un mantenimiento o una sustitución del freno a presión de muelle. Este procedimiento presentado en el presente documento puede aplicarse de manera correspondiente también para la excitación de un freno a presión de muelle con una tensión continua pulsada.
En la figura 6 está representado a modo de ejemplo el desarrollo de la inductividad (15) con un movimiento de la placa de inducido en un proceso de conexión con tensión continua pulsada de acuerdo con la figura 3. En una primera forma de realización puede determinarse el comienzo del movimiento de la placa de inducido por medio del desarrollo de la inductividad. En este caso se ha calculado la inductividad a partir del valor medio variable sincronizado de la corriente y la tensión y a partir del valor de resistencia (Rs) de la bobina.
Directamente tras la conexión aumenta en primer lugar fuertemente la inductividad (L), alcanzando la inductividad después casi una meseta. Durante esta meseta progresan los procesos de transformación físicos descritos anteriormente de la energía eléctrica en tanto que pueda distinguirse el movimiento de la placa de inducido desde el estado cerrado hasta el estado abierto en el desarrollo de la inductividad por medio del nuevo aumento de la inductividad (16). A continuación de este nuevo aumento de la inductividad disminuye la inductividad (15) en el desarrollo posterior hasta un valor casi constante. Preferentemente puede determinarse para el cálculo de la inductividad (L) el flujo magnético entre fases V = £ Uind. El freno puede considerarse en este sentido como conexión en serie de inductividad y resistencia óhmica, reduciéndose la tensión inducida Uind mediante la tensión aplicada U mediante el valor de tensión Urs que desciende en la resistencia óhmica de la bobina, de modo que es la tensión inducida Uind. = U - Urs. En este sentido es la tensión descendente Urs= I ■ R, siendo Rrs el valor de resistencia (Rs) de la bobina. La inductividad L resulta entonces de la relación L = V/I. Este procedimiento presentado en el presente documento puede aplicarse de manera correspondiente también para la excitación de un freno a presión de muelle con una tensión continua. En otra forma de realización de la invención puede determinarse el comienzo del movimiento de la placa de inducido por medio de la modificación de la inductividad (dl / dt).
La figura 7 muestra la modificación de la inductividad como derivada temporal (17) del desarrollo de la inductividad de la figura 6. Como consecuencia de la aplicación de la tensión alterna (de red) aumenta la modificación de la inductividad (dl / dt) rápidamente hasta un valor positivo máximo (máximo global), para descender a continuación de esto de nuevo. Durante este descenso progresan los procesos de transformación físicos anteriormente descritos de la energía eléctrica en tanto que se mueva la placa de inducido hacia el portabobinas. En este sentido ha de asignarse el comienzo del movimiento de la placa de inducido al punto de inflexión (19) en el desarrollo de la modificación de la inductividad. Este punto de inflexión corresponde al punto (W) en el desarrollo de la figura 4 y 5. A este punto de inflexión (19) puede asignarse un valor de corriente, que se usa en el procedimiento descrito anteriormente, para poder realizar un control de funcionamiento preventivo del freno. El movimiento de la placa de inducido se representa en el desarrollo posterior de la modificación de la inductividad (dl / dt) (17) mediante un aumento. Este máximo (18) local reproduce el movimiento de la placa de inducido. A continuación de esto desciende la modificación de la inductividad durante el movimiento de la placa de inducido, para permanecer a continuación en un valor constante. Este procedimiento presentado en el presente documento para la determinación del valor de corriente al comienzo del movimiento de la placa de inducido puede aplicarse de manera correspondiente también para la excitación de un freno a presión de muelle con una tensión continua.
Lista de referencias
1. freno a presión de muelle como estructura de bloque
2. transformador de energía electro-magnética
3. transformador de energía magneto-mecánica
4. energía potencial y cinética
5. fuente de energía
6. desarrollo de corriente con la conexión con tensión continua
7. desarrollo de tensión con la conexión con tensión continua
8. desarrollo de corriente con la conexión con tensión continua pulsada
9. desarrollo de tensión con la conexión con tensión continua pulsada
10. valor medio variable sincronizado de la corriente
11. valor medio variable sincronizado de la tensión
12. punto de partida de la excitación
13. flujo entre fases
14. desarrollo de la corriente
15. desarrollo de la inductividad
16. modificación de la inductividad durante el movimiento de la placa de inducido
17. desarrollo de la modificación de la inductividad con el tiempo (dl/dt)
18. máximo local en el desarrollo de la modificación de la inductividad
19. punto de inflexión en el desarrollo de la modificación de la inductividad
I corriente
U tensión
a intervalo a
b intervalo b
T magnitud de determinación tiempo
F magnitud de determinación flujo entre fases
W comienzo del movimiento de la placa de inducido
Rs resistencia de la bobina
X valor de la relación
Y valor predeterminado
L inductividad

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el control de funcionamiento preventivo de al menos un freno a presión de muelle (1) electromagnético, que comprende al menos
- una bobina (2), así como
- una placa de inducido;
- un portabobinas con resortes de compresión (3) distribuidos en este;
- un módulo de excitación; y
- un módulo de control con al menos:
- un elemento de construcción semiconductor;
- un aparato medidor de corriente;
- un aparato medidor de tensión;
caracterizado por las siguientes etapas:
(i) excitar el freno a presión de muelle con una tensión (U) mediante el módulo de excitación;
(ii) medir las magnitudes de estado corriente (I) y tensión (U) en el freno a presión de muelle (1) electromagnético mediante el módulo de control;
(iii) determinar una magnitud de determinación (T; F) durante la excitación del freno a presión de muelle (1) electromagnético mediante el módulo de control;
(iv) sumar la magnitud de determinación (T; F) por un intervalo (a) que se extiende desde el punto de partida de la excitación (12) hasta un punto (W) en el que comienza a moverse la placa de inducido;
(v) registrar un valor de corriente (I) en el punto (W) en el comienza el movimiento de la placa de inducido; (vi) sumar la magnitud de determinación (T; F) por un intervalo (b), que se extiende desde el punto de la excitación (12), cuando la corriente (I) alcanza de nuevo el valor de la etapa (v), hasta el punto en el que se consigue una corriente (I) constante;
(vii) calcular una relación (X) de la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) con respecto a la suma de la magnitud de determinación por el intervalo (a) y (b);
(viii) la emisión de una señal de estado al alcanzar o sobrepasar un valor (Y) predeterminado mediante el valor de la relación (X).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la magnitud de determinación (T) es el tiempo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la magnitud de determinación (F) es el flujo entre fases.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el punto (W) en el que comienza a moverse la placa de inducido se determina mediante las siguientes etapas:
(i) medir la magnitud de estado corriente (I) y tensión (U) en el freno a presión de muelle (1) electromagnético mediante el módulo de control;
(ii) calcular otra magnitud de estado a partir de la magnitud de estado medida corriente (I) y tensión (U) y a partir del valor de resistencia de la bobina (Rs) o a partir de una magnitud derivada de la magnitud de estado medida corriente (I) y tensión (U) y a partir del valor de resistencia de la bobina (Rs);
(iii) comparar la otra magnitud de estado con un valor/desarrollo de esta otra magnitud de estado definido previamente depositado en el módulo de control para el movimiento de la placa de inducido en el freno a presión de muelle (1);
(iv) determinar y emitir el valor de corriente en el punto (W) en el que comienza el movimiento de la placa de inducido.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que la magnitud derivada de la magnitud de estado medida es el valor medio (10,11) variable sincronizado o la función de filtro comparable de orden superior de la magnitud de estado medida corriente (I) y tensión (U).
6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que la otra magnitud de estado es la inductividad (L).
7. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que la otra magnitud de estado es la modificación de la inductividad (dl/dt).
8. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que la otra magnitud de estado es la tensión inducida (Uind).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 8, caracterizado por que el freno a presión de muelle (1) electromagnético se excita mediante el módulo de excitación con una tensión continua.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 - 8, caracterizado por que el freno a presión de muelle electromagnético se excita mediante el módulo de excitación con una tensión continua pulsada.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el freno a presión de muelle (1) electromagnético es un freno a presión de muelle electromagnético amortiguado o no amortiguado.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el valor (Y) se encuentra en del 50 % al 80 %.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el valor (Y) se encuentra en del 80 % al 90 %.
14. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el valor (Y) se encuentra en del 90 % - 99 %.
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