车辆的牵引设备制造技术

本发明专利技术涉及一种牵引设备(11)，其包括：两个牵引电机(20)，每个牵引电机(20)包括输出轴；对于每个牵引电机(20)，变速器组件(22)包括固定成与所述输出轴一起旋转的元件；对于所述牵引电机(20)中的至少一个，控制电机(24)能够在电机模式下旋转相应的变速器组件(22)的所述元件，并且在发电机模式下能够被相应的变速器组件(22)的所述元件旋转；能量存储单元(26)，能够与每个控制电机(24)交换能量；以及每个控制电机(24)的控制命令单元(27)，该控制命令单元(27)能够接收命令信号并且根据所述命令信号来命令所述控制电机(24)。

Traction equipment of vehicle

【技术实现步骤摘要】
车辆的牵引设备
本专利技术涉及一种用于车辆、特别是轨道车辆的牵引设备。本专利技术还涉及一种包括这种牵引设备的车辆，特别是轨道车辆。
技术介绍
从现有技术已知的是包括至少两个牵引电机的牵引设备，每个牵引电机包括输出轴。每个输出轴用于旋转车辆的相应车轴。在一些情况下，牵引设备包括试图抵消牵引电机的角位置和/或旋转速度的任何差异的控制电机。然而，当这种电机具有专用源时，这种控制电机可以增加牵引设备的能量消耗，以及所述设备的重量和体积。此外，为了对抗牵引电机的电源中的任何故障，牵引设备通常包括由通过电池充电器进行充电的电池形成的组件。然而，这种组件有助于牵引设备的重量和体积，以及能量消耗。因此，需要一种具有减小的体积、重量和能量消耗并且能够克服牵引电机的电源中的故障的牵引设备。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于车辆、特别是用于轨道车辆的牵引设备，该设备包括：-至少两个牵引电机，每个牵引电机包括输出轴，-对于每个牵引电机，变速器组件包括至少一个元件，所述元件或所述元件中的至少一个被固定成与所述输出轴一起旋转，-对于牵引电机中的至少一个，相关联的控制电机，所述控制电机或所述控制电机中的至少一个能够在电机模式下旋转对应的变速器组件的元件中的所述元件或至少一个元件，并且能够在发电机模式下通过对应的变速器组件的元件中的所述元件或至少一个元件进行旋转，-能量存储单元，该能量存储单元能够与所述控制电机或每个控制电机交换能量，以及-所述控制电机或每个控制电机的控制命令单元，该控制命令单元能够接收至少一个命令信号并且根据所述至少一个命令信号来命令所述控制电机或每个控制电机。根据本专利技术的其他有利方面，所述牵引设备包括单独考虑或根据任何技术上可能的组合考虑的以下特征中的一个或多个：-当所述控制电机或所述控制电机中的一个在电机模式下被命令时，所述能量存储单元向所述控制电机供应能量，并且当所述控制电机或所述控制电机中的一个在发电机模式下被命令时，所述能量存储单元接收来自所述控制电机的能量，-每个变速器组件是行星齿轮组，每个行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件选自内太阳齿轮、外太阳齿轮和行星架，所述行星架承载与所述内太阳齿轮和与所述外太阳齿轮啮合的至少一个行星齿轮，所述第一元件固定成与相应的牵引电机的所述输出轴一起旋转，并且所述第二元件能够使所述车辆的相应车轴旋转，所述第三元件被配置为固定成与相应控制电机的输出轴一起旋转，-对于至少一个行星齿轮组，所述第一元件是所述外太阳齿轮，所述第二元件是所述行星架，所述第三元件是所述内太阳齿轮，-所述牵引电机和所述控制电机中的每一个包括定子和可相对于所述定子旋转的转子，所述牵引设备包括用于与控制电机相关联的所述牵引电机中的至少一个的固定单元，所述固定单元可移动到至少两个位置：相应牵引电机的转子和控制电机的转子自由的第一位置和仅相应牵引电机的转子被固定的第二位置，所述控制命令单元能够检测到与所述牵引电机的停止相对应的所述牵引电机的电力供给的缺失，所述控制命令单元还能够在所述控制命令单元没有检测到所述相应牵引电机的电力供给的缺失时将所述固定单元保持在所述第一位置，并且在所述控制命令单元检测到所述相应牵引电机的电力供给的缺失时将所述固定单元过渡到所述第二位置，-所述固定单元还可移动到第三位置，在所述第三位置中仅固定所述相应控制电机的所述转子，所述控制命令单元还能够检测每个控制电机的异常或能够接收每个控制电机的异常信号，并且当检测到所述相应控制电机的异常时能够将所述固定单元切换到所述第三位置，-所述控制命令单元能够测量或接收每个牵引电机的所述输出轴的角位置和/或旋转速度的测量值，并且能够根据所述变速器组件的相应元件的期望旋转速度来命令每个控制电机，所述期望旋转速度根据针对每个牵引电机的所述输出轴所测量的所述角位置和/或所述旋转速度来建立，-所述控制命令单元能够检测每个牵引电机的异常或能够接收每个牵引电机的异常信号并在检测到关联牵引电机的异常时减小关联控制电机施加的转矩，-所述控制命令单元还能够增加由每个控制电机施加的扭矩以便激活所述关联牵引电机和适于由所述牵引电机设置成运动的轴之间的力传递，-每个牵引电机由不同于所述能量存储单元的电源单元供电，所述牵引设备包括连接在所述电源单元和多个牵引电机之间的单个转换器，-所述牵引电机是同步电机，最好是带有永磁体的电机。本专利技术还涉及一种车辆，特别是轨道车辆，包括：-至少两个轴，以及-至少一个如前所述的牵引设备，其中，每个变速器组件在运动学上连接到单独的车轴。附图说明本专利技术的其他特征和优点将在阅读以下对本专利技术的实施方式的描述时显现，所述描述仅作为示例提供并参考唯一附图(即图1)进行。图1是牵引设备的示例性实施方式的部分示意图。具体实施方式图1中示出了车辆10和牵引设备11。车辆10例如是轨道车辆，例如火车、电车或有轨电车。车辆10包括支承两个车轮14的至少一个车轴12。在图1所示的示例中，车辆10包括至少两个车轴12，每个车轴12承载两个车轮14。在轨道车辆的情况下，所述车辆10通常包括至少一个转向架，该转向架包括至少所述车轴12。每个车轴12可绕第一轴线X1旋转。有利地并且如图1所示，每个车轴12固定成与齿轮16一起旋转，所述车轴12通过齿轮16运动地连接到牵引设备11。在图1所示的示例中，牵引设备11包括至少两个牵引电机20、用于每个牵引电机20的变速器组件22、用于牵引电机20中的至少一个的控制电机24、能量存储单元26和控制命令单元27。可选地，牵引设备11还包括有利地由控制命令单元27控制的固定单元32。每个牵引电机20包括输出轴40。每个牵引电机20还包括定子40A和转子40B。转子40B可相对于定子40A旋转，并且固定成与牵引电机20的输出轴40一起旋转。每个输出轴40可绕第二轴线X2旋转。在图1所示的示例中，牵引电机20是具有内部转子的电机，即，定子40A位于转子40B的外部。在变型中，牵引电机20是具有外部转子的电机，即，转子40B位于定子40A的外部。有利地，每个牵引电机20是同步电机。这种同步电机比异步电机更有效和更紧凑。每个牵引电机20由电源单元44供电。在图1所示的示例中，电源单元44与能量存储单元26不同。在轨道车辆的情况下，电源单元44例如是悬链线或牵引轨。在变型中，电源单元44是电池或燃料电池。在另一变型中，电源单元44和能量存储单元26形成单个且相同的单元。有利地，牵引设备11包括单个转换器46，该单个转换器46将电源单元44和几个或甚至全部的牵引电机20连接起来。转换器46能够在所有四个象限(发电机后方向、电机前向方向、电机后方向、发电机前向方向)中操作牵引电机20。在图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆(10)的牵引设备(11)，该设备包括：/n-至少两个牵引电机(20)，每个牵引电机(20)包括输出轴(40)，/n-用于每个牵引电机(20)的变速器组件(22)，所述变速器组件(22)包括至少一个元件，所述元件或所述元件中的至少一个被固定成与所述输出轴(40)一起旋转，/n-用于所述牵引电机(20)中的至少一个的相关联的控制电机(24)，所述控制电机(24)或所述控制电机(24)中的至少一个能够在电机模式下旋转对应的变速器组件(22)的元件中的所述元件或至少一个元件，并且能够在发电机模式下通过对应的变速器组件(22)的元件中的所述元件或至少一个元件进行旋转，/n-能量存储单元(26)，该能量存储单元(26)能够与所述控制电机(24)或每个控制电机(24)交换能量，以及/n-所述控制电机(24)或每个控制电机(24)的控制命令单元(27)，该控制命令单元(27)能够接收至少一个命令信号并且根据所述至少一个命令信号来命令所述控制电机(24)或每个控制电机(24)。/n

【技术特征摘要】
20181005 FR 18592681.一种用于车辆(10)的牵引设备(11)，该设备包括：
-至少两个牵引电机(20)，每个牵引电机(20)包括输出轴(40)，
-用于每个牵引电机(20)的变速器组件(22)，所述变速器组件(22)包括至少一个元件，所述元件或所述元件中的至少一个被固定成与所述输出轴(40)一起旋转，
-用于所述牵引电机(20)中的至少一个的相关联的控制电机(24)，所述控制电机(24)或所述控制电机(24)中的至少一个能够在电机模式下旋转对应的变速器组件(22)的元件中的所述元件或至少一个元件，并且能够在发电机模式下通过对应的变速器组件(22)的元件中的所述元件或至少一个元件进行旋转，
-能量存储单元(26)，该能量存储单元(26)能够与所述控制电机(24)或每个控制电机(24)交换能量，以及
-所述控制电机(24)或每个控制电机(24)的控制命令单元(27)，该控制命令单元(27)能够接收至少一个命令信号并且根据所述至少一个命令信号来命令所述控制电机(24)或每个控制电机(24)。


2.根据权利要求1所述的牵引设备(11)，其中，当所述控制电机(24)或所述控制电机(24)中的一个在电机模式下被命令时，所述能量存储单元(26)向所述控制电机(24)供应能量，并且当所述控制电机(24)或所述控制电机(24)中的一个在发电机模式下被命令时，所述能量存储单元(26)接收来自所述控制电机(24)的能量。


3.根据权利要求1或2所述的牵引设备(11)，其中，每个变速器组件(22)是行星齿轮组，每个行星齿轮组包括第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件选自内太阳齿轮(50)、外太阳齿轮(52)和行星架(54)，所述行星架(54)承载与所述内太阳齿轮(50)和与所述外太阳齿轮(52)啮合的至少一个行星齿轮，所述第一元件固定成与相应的牵引电机(20)的所述输出轴(40)一起旋转，并且所述第二元件能够使所述车辆(10)的相应车轴(12)旋转，所述第三元件被配置为固定成与相应控制电机(24)的输出轴一起旋转。


4.根据权利要求3所述的牵引设备(11)，其中，对于至少一个行星齿轮组，所述第一元件是所述外太阳齿轮(52)，所述第二元件是所述行星架(54)，所述第三元件是所述内太阳齿轮(50)。


5.根据权利要求1或2所述的牵引设备(11)，其中，所述牵引电机(20)和所述控制电机(24)中的每一个包括定子(40A、60A)和能够相对于所述定子(40A、60A)旋转的转子(40B、60B)，所述牵引设备(11)包括用于与控制电机(24)相关联的所述牵引电机(20)中的至少一个的固定单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯·莫尔特勒，
申请(专利权)人：阿尔斯通运输科技公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR