DISPOSITIVO PARA LA DETERMINACION SIN CONTACTO DEL CONSUMO DE ENERGIA DE UN ACCIONAMIENTO PARA CAMBIOS DE VIA.

Dispositivo para la determinación sin contacto de la necesidad o consumo energéticos de un accionamiento para cambios de vía,

(7), con motores asíncronos acoplados a una fuente de corriente eléctrica trifásica por medio de conductores, caracterizado porque hay al menos una reactancia, (4), en especial una bobina de reactancia, conectada en paralelo a un conductor de fase y el conductor acoplado a la reactancia (4) se lleva opuestamente con respecto al conductor de fase unido al motor, en o a través de un sensor, (5),con lo que gracias al componente reactivo de la corriente generado en la reactancia (4) se compensa al menos parcialmente el componente reactivo de la corriente contenida en el conductor que pasa por el arrollamiento del motor adicionalmente con el componente activo o efectivo de la corriente

Dispositivo para la determinación sin contacto del consumo de energía de un accionamiento para cambios de vía.

La invención se refiere a un dispositivo para la determinación sin contacto de la necesidad o consumo energéticos de un accionamiento para cambios de vía con motores asíncronos conectados a una fuente de corriente eléctrica trifásica por medio de conductores.

Para el reconocimiento oportuno de trastornos en el comportamiento operativo de un accionamiento para el posicionamiento de cambios de vía ferroviarios se ha llegado a conocer una serie de equipamientos y módulos de diagnóstico. En el caso de los sistemas usuales de accionamiento para cambios de vía, para el cambio de vía se emplea una varilla mecánica para el cambio de posición, movida por un accionamiento para cambios de vía. El ensuciamiento y/o la corrosión, así como otras influencias ambientales pueden hacer que la lengua del cambio de vía sea difícil de operar, lo que puede ser causa de trastornos durante el cambio de posición.

Para tales accionamientos para cambios de vía lo más frecuente es que se utilicen motores asíncronos, que son controlados o comandado desde una estación de posicionamiento por intermedio de un interfaz de cuatro cables eléctricos. En los cuatro conductores se conducen tensiones alternas, caso éste en el que por lo general dos conductores son alimentados con tensiones alternas desplazadas en fase. Ahora bien, los motores asíncronos se caracterizan por el hecho de que en su marcha en vacío o bien en estado no cargado presentan una muy elevada proporción de corriente reactiva. La proporción de corriente reactiva disminuye cuando se carga el accionamiento para cambios de vía, caso éste en el que el correspondiente factor dependiente del ángulo de fase, cos diameter, crece de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,5 a 0,6, cuando el accionamiento para cambios de vía alcanza su máxima fuerza de posicionamiento durante el cambio de posición.

En principio, mediante una serie de equipamientos de diagnóstico conocidos se tiene en cuenta la pérdida de potencia. En especial, es usual calcular la pérdida de la potencia a partir de una resistencia eléctrica calculada a partir de uno de los planos o niveles de la instalación, es decir, del accionamiento de los cambios de vía. En una serie de otras soluciones se prevé medir la resistencia eléctrica mediante corriente continua, lo que elimina al menos la resistencia reactiva y con ello la proporción reactiva de la potencia del motor del accionamiento para los cambios de vía. Sin embargo, las soluciones de este tipo requieren una inversión adicional en conmutadores o interruptores para el control o mando del accionamiento de los cambios de vía, y por ello implicar costos adicionales. En este contexto, del documento DE 3715478 se conoce disponer controladores de la corriente en la totalidad de las tres fases, R, S y T de un transformador para cambios de vía y en el conductor del punto central del accionamiento de corriente trifásica. Del documento DE 1979842 puede tomarse nota de un módulo de diagnóstico que durante la supervisión no debe estar acoplado a la unidad central de evaluación y que requiere una tensión de alimentación relativamente pequeña, que puede ser activado por intermedio de al menos una de las conexiones a la unidad constructiva o por medio de una señal externa. Se evalúan señales de tensión y señales de corriente, interviniéndose nuevamente en conjunto en la disposición de las conexiones. En el documento 1541441, se determina la potencia absorbida por el accionamiento para cambios de vía durante el proceso del cambio de posición, por medio de una medición de la potencia. En este caso de determina la resistencia eléctrica y/o la pérdida de la potencia, y se mide la absorción total de la potencia del motor trifásico, y se corrige mediante un valor de corrección de la potencia función de la pérdida de potencia. A tal efecto, es necesario determinar la tensión, corriente y ángulo de fase con el motor todavía detenido, a efectos de determinar la resistencia directa del circuito de la corriente. De la misma manera que para el dispositivo de diagnóstico para cambios de vía, conocido del documento WO 01/85523, en este caso es posible una medición sólo cuando se interviene en el cableado con contacto. En el caso del documento WO 01/85523, fuera de la fase de circulación propiamente dicha del accionamiento de corriente trifásica en el lado de entrada se separa el equipamiento para el diagnóstico del cambio de vía con respecto a los conductores de alimentación del accionamiento. En el documento EP 734932 también se muestra y describe un equipamiento con contacto, en el que en las líneas que conducen hacia el accionamiento de corriente trifásica se emiten señales eléctricas de prueba por intermedio de generadores individuales, por lo que es posible determinar las magnitudes de medición por medio de las señales que reciben la influencia del accionamiento de corriente trifásica. Del documento EP 1535819 puede tomarse nota de un equipamiento sin contacto, en el que para medir la corriente eléctrica se propone disponer un bobina de prueba en la región de un sensor por la que se envía un impulso de corriente prefijado en cuanto al valor de corriente y en cuanto a la dirección de la corriente. En el caso de un dispositivo de este tipo no se lleva a cabo una medición de la proporción de corriente reactiva; simplemente se reconoce o detecta corriente eléctrica en las líneas de un equipamiento técnico de seguridad, de cortacircuitos.

Ahora bien, la invención tiene por objeto crear un dispositivo del tipo mencionado en lo que precede, en el que para la evaluación del estado del cambio de vía es posible detectar mejor la energía necesaria realmente consumida de un motor trifásico en el procedimiento del cambio de posición de un accionamiento para cambios de vía y es en especial posible evaluar señales más grandes y libres de fuentes de error y en especial libres de componentes de corriente reactivos. Debería ser posible operar el dispositivo conforme a la invención con una reducida necesidad energética sin intervenir en la conexión técnica de seguridad de cortocircuito, sin contacto y libres de efectos retroactivos. Para lograr este objetivo, el dispositivo conforme a la invención consiste esencialmente en que hay al menos una reactancia, en especial una bobina de reactancia, conectada en paralelo a un conductor de fase y en que el conductor acoplado a la reactancia se conduce opuestamente con respecto al conductor de fase unido al motor o a través de un sensor, compensándose al menos parcialmente el componente de corriente reactivo contenido en la línea llevada a través del arrollamiento del motor adicionalmente al componente activo o efectivo de la corriente, gracias al componente reactivo de la corriente generado en la reactancia. De esta manera se parte de la premisa de que paralelamente a un conductor de fase del motor asíncrono hay una reactancia acoplada para formar un componente reactivo de la corriente, y que el conductor de fase y el conductor llevado desde la reactancia hacia el conductor de retorno, son llevados opuestamente y explorados por un sensor, caso éste en el que gracias al componente reactivo de la corriente generada en la reactancia se compensa al menos parcialmente el componente reactivo de la corriente contenida en el conductor que pasa por el arrollamiento del motor adicionalmente al componente activa de la corriente. Partiendo del suministro de corriente inicialmente supuesto, a saber transformadores para cambios de vía, que ponen a disposición redes de corriente trifásica, y partiendo del hecho que tales transformadores para cambios de vía previstos por el operador se conectan con la posición de fase correcta en la correspondiente posición del cambio de vía, mediante la invención se asegura que mediante la reactancia se genera un componente reactivo de la corriente, predefinido, y que por el hecho de que el conductor que conduce este componente reactivo de la corriente, predefinida, opuestamente al correspondiente conductor de fase, es explorado por un sensor, se crea la posibilidad de someter a una evaluación una señal correspondientemente compensada y depurada en cuanto a la proporción de corriente reactiva. De esta manera se crea en principio la posibilidad de lograr un resultado consistente en una medición, por medio de un sensor, como por ejemplo un correspondiente transformador de corriente, y un dispositivo electrónico para la evaluación, durante el cambio de posición del cambio de vía, en el que se sustrae de manera correspondiente la corriente reactiva opuesta generada inductivamente por la reactancia, de la corriente que fluye...

1. Dispositivo para la determinación sin contacto de la necesidad o consumo energéticos de un accionamiento para cambios de vía, (7), con motores asíncronos acoplados a una fuente de corriente eléctrica trifásica por medio de conductores, caracterizado porque hay al menos una reactancia, (4), en especial una bobina de reactancia, conectada en paralelo a un conductor de fase y el conductor acoplado a la reactancia (4) se lleva opuestamente con respecto al conductor de fase unido al motor, en o a través de un sensor, (5),con lo que gracias al componente reactivo de la corriente generado en la reactancia (4) se compensa al menos parcialmente el componente reactivo de la corriente contenida en el conductor que pasa por el arrollamiento del motor adicionalmente con el componente activo o efectivo de la corriente.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque como fase llevada por la reactancia (4) se ha elegido la fase T.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque hay al menos otro sensor, (6), dispuesto en o alrededor de un conductor de fase, en especial fase de conductor externo o del conductor de retorno que se extiende opuestamente a esta fase, evaluándose el conductor de fase y el conductor de retorno con utilización del otro sensor (6) para la determinación de la dirección de giro.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque los sensores (5, 6) son atravesados por las respectivas fases o bien por el conductor de retorno en dirección axial.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como sensores (5, 6) se emplea transformadores de corriente o bien pinzas de corriente.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se ha previsto un reactancia en común (4) para una pluralidad de motores asíncronos.

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el conductor acoplado a la reactancia (4) se lleva sencillamente o en forma de múltiples arrollamientos de conductor opuestamente al conductor de fase, en o a través del sensor (5).