具有电子变流器的空气供应装置

摘要

本发明涉及一种空气供应装置，其包括：由马达(1)驱动的、用于产生压缩空气的压缩机(2)，用于使所产生的压缩空气除湿的空气干燥装置(3)，用于根据需求控制压缩机的电子变流器(4)和多个模拟和/或数字的、用于生成电信号的传感器(5)，其中，所述电信号能够用于控制所述电子变流器(4)和用于监测并控制所述压缩机(2)并且在所述电子变流器(4)中将由所述传感器(5)生成的所述电信号处理成总线信号，所述总线信号为了分析处理而能够在总线接口(6)上被提供。

权利要求

1.空气供应装置，其包括：由马达(1)驱动的、用于产生压缩空气的压缩机(2)；用于使所产生的压缩空气除湿的空气干燥装置(3)；用于根据需求控制压缩机的电子变流器(4)和多个模拟和/或数字的、用于生成电信号的传感器(5)，其特征在于，所述电信号能够用于控制所述电子变流器(4)和用于监测和控制所述压缩机(2)并且在所述电子变流器(4)中将由所述传感器(5)生成的所述电信号处理成总线信号，所述总线信号为了分析处理而能够在总线接口(6)上被提供，其中，所述传感器接收不同的信息并且通过传感器导线将所述信息馈给到所述电子变流器中。

2.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述电子变流器(4)是具有存储器可编程的控制装置的变频器。

3.根据权利要求1或2所述的空气供应装置，其特征在于，在所述电子变流器(4)的存储器可编程的控制装置中实施一用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件。

4.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件存储在中央制动控制器(7)中。

5.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述压缩机(2)为两级式的、无油的或者油润滑的活塞压缩机。

6.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述压缩机(2)为旋转压缩机。

7.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述电子变流器(4)直接固定在所述马达(1)上。

8.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述马达(1)和所述压缩机(2)布置在金属的外壳(8)中，其中，布置在所述金属的外壳(8)和所述电子变流器(4)之间并且由此在所述金属的外壳(8)的外部延伸的传感器导线(9)具有用于屏蔽电磁干扰的屏蔽装置(10)。

9.根据权利要求8所述的空气供应装置，

其特征在于，所述传感器导线(9)包括具有屏蔽装置的单股线。

10.根据权利要求1所述的空气供应装置，

其特征在于，所述马达(1)为交流电动机。

说明书

具有电子变流器的空气供应装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种空气供应装置，该空气供应装置包括：由马达驱动的、用于产生压缩空气的压缩机；用于使所产生的压缩空气除湿的空气干燥装置；用于根据需求控制压缩机的电子变流器和多个模拟和/或数字的、用于生成电信号的传感器。

[0002] 本发明的应用领域主要涵盖有轨车辆，有轨车辆的压缩空气供应系统首先用于提供车辆制动所用的制动压力。但也可以考虑将空气供应装置布置在各种商用车辆中，用于在商用车辆中维持气动循环。

背景技术

[0003] 从普遍已知的现有技术得知，由所谓的辅助变流器来馈电有轨车辆中的空气供应装置所用的压缩机驱动装置。在此，一个输入变流器负责匹配输入电压并且多个输出变流器进行对各种负载的匹配。通过辅助变流器，不仅操作空气供应装置，而且也操作其它设备例如设备通风器和空调装置。

[0004] 另外的、馈电空气供应装置的压缩机驱动装置的变流器尤其在有轨车辆中是个例外。只要使用了用于压缩机的诊断装置，则诊断装置被与变流器无关地实施为附加的控制器。此外，尤其设计用于铁路运行的变流器在其尺寸上是大的因此要求大的安装空间并且通常具有大的重量。在驱动技术中日益增大的趋势是，每个负载得到它自有的变流器。由此产生新的控制可能性，其中，通过集成在变流器中的、附加的电子器件能够实现通过变流器来诊断设备和处理信号。

[0005] 由DE 10 2009 050 720 A1得知一种有轨车辆的压缩机装置，其中，控制装置能与压缩机装置连接。第一感测器件设置用于感测可供使用的、被回收的制动能量。此外，设置有控制器件，其用于根据被第一感测器件所感测的制动能量来启动压缩机装置。控制器件这样地设置，使得一旦第一感测器件感测到预定量的可供使用的制动能量，控制器件就启动压缩机装置。此外，设置有第二感测器件，其用于感测有轨车辆的压缩空气管道系统中的压力。控制装置的任务在于针对有轨车辆的压缩机装置实现能量消耗的降低。

发明内容

[0006] 因此，本发明的任务是，提出一种空气供应装置以供使用，该空气供应装置根据需求地控制压缩机的转速，但是也处理对压缩机的诊断的信号。

[0007] 该任务从根据权利要求1前序部分的空气供应装置出发结合权利要求1的特征部分而得以解决。本发明的有利扩展由随后的从属权利要求得知。

[0008] 根据本发明，所述电信号能够被用于控制电子变流器和用于监测并控制压缩机，其中，在所述电子变流器中将由所述传感器生成的所述电信号处理成总线信号，所述总线信号为了分析处理而能够在总线接口上被提供。优选，电子变流器将电信号处理成CAN总线信号。这能省去用于对压缩机和马达的电子监测的、另外的控制器。此外，实现这样的可能性：压缩机控制的诊断信号与电子变流器的其他诊断和控制信号被智能地耦合、进一步处理并且通过在所述压缩机控制器件和/或空气供应装置之间的通信建立有利的运行状态。

[0009] 本发明包含这种技术教导：所述电子变流器为具有存储器可编程的控制装置的变频器。通过集成的、存储器可编程的控制装置将使用者定义的控制程序实施到所述电子变流器中。所述程序在模拟和数字输入端上读入信号、进一步处理这些信号并且根据编程而定来调节输出频率。所述电子变流器优选具有八个模拟输入端用于处理压缩机监测所用的传感器信号。

[0010] 根据一种优选实施例，用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件存储在中央制动控制器中。在优选的变型方案中，主机功能(Masterfunktion)由中央制动控制器直接实施。以这种方式取消了压缩机专用的分析处理硬件的研发。计算极限值识别的和产生警示信号的程序连同处理软件优选存放在一个总线主机上。

[0011] 根据另一优选实施例，在电子变流器的存储器可编程的控制装置中实施用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件。具有变流器的实施方案的优点是使主机(BSG)的计算性能减轻负担，因为主机仅还传递信号并且由此省去计算。

[0012] 优选，压缩机为两级式的、无油的或者油润滑的活塞压缩机。也可考虑单级式的、无油的或者油润滑的活塞压缩机。在两级式无油活塞压缩机中，压缩机的监测包括传感器，这些传感器尤其至少监测缸壁温度、冷却空气温度、吸入温度、以及压力例如终止压力、中间压力和吸入过滤器上的负压。不同地，在油润滑的压缩机中，附加地有意义的是，尤其监测油温和空气出口温度。

[0013] 还优选的是，压缩机是旋转式压缩机。压缩机优选是单级式螺杆压缩机。

[0014] 根据使本发明进一步改善的措施提出，所述电子变流器直接固定在所述马达上。由此可实现紧凑的结构方式。

[0015] 根据一优选实施例，所述马达和压缩机布置在金属的外壳中，其中，布置在金属的外壳和所述电子变流器之间并且因此在金属的外壳外部延伸的传感器导线具有用于屏蔽电磁干扰的屏蔽装置。电子变流器由于结构方式而引发电磁干扰。电磁干扰会在传感器导线中对诊断信号造成干扰并且产生错误的信号。受屏蔽的传感器导线优选借助插接器固定在金属的外壳上。在金属的外壳内部，缆线不受屏蔽地继续延续，因为外壳自身用作屏蔽装置。根据现有的安装空间也可考虑，将变流器安置在外壳的内部。

[0016] 优选，所述传感器导线包括具有屏蔽装置的单股线(Einzellitzen)。传感器信号受屏蔽地从所述金属的外壳被引至变流器。在使用多芯的、受屏蔽的缆线的情况下，所述屏蔽可以不被引到电子变流器中的插接器板上。被证实为特别有利的是，每个单个的传感器信号经一个 缆线优选被 引导通过电子 变流器壳体上的 集电 螺栓装 置(Sammelverschraubungen)。

[0017] 此外，优选的是，所述马达为交流电动机。与直流电动机相比，交流电动机具有较小的结构大小并因此具有较高的功率密度。此外，交流电动机无磨损地工作，因为省去了电刷磨损。另外，电动机在运行时具有较小的噪音发射。

附图说明

[0018] 其它的、改善本发明的措施接下来与本发明的优选实施例的说明一起借助附图详细地示出。附图示出：

[0019] 图1根据本发明的、具有金属的外壳的空气干燥装置的简化框图，和[0020] 图2根据本发明的、具有已布置在马达上的电子变流器的空气干燥装置的简化框图。

具体实施方式

[0021] 根据图1，根据本发明的空气供应装置具有由马达1运行的压缩机2。压缩机2配属有一用于使所产生的压缩空气除湿的空气干燥装置3。马达1是交流电动机并且压缩机2是单级式螺杆压缩机。空气干燥装置3根据吸附干燥原理工作。此外，压缩机2配属有不同的、模拟的和数字的传感器5，所述传感器接收不同的信息并且通过传感器导线9将信息馈给到电子变流器4中。马达1以及压缩机2和传感器5布置在金属的外壳8的内部。布置在传感器5和电子变流器4之间的传感器导线9在金属的外壳8和电子变流器4之间具有屏蔽装置10。由传感器5生成的电信号被用于电子变流器4的控制和压缩机2的监测。在电子变流器4中将由传感器5生成的电信号处理成总线信号。为了分析处理而在总线接口6上提供所述总线信号。在中央制动控制器7中存储用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件。

[0022] 在图2中示出另一根据本发明的空气干燥装置，其中，电子变流器4直接固定在马达1上。马达驱动用于产生压缩空气的压缩机2。空气干燥装置3具有使所产生的压缩空气除湿的任务。与图1不同，用于识别极限值并产生警示信号的、包括控制指令的软件实施在电子变流器4的存储器可编程的控制装置中。传感器5和电子变流器4之间的电连接通过具有屏蔽装置10的传感器导线9实现。

[0023] 本发明不局限于上面说明的优选实施例。更确切地说，也可设想这些优选实施例的变型方案，这些变型方案一起包括在后面的权利要求的保护范围内。因此，例如也可能的是，传感器导线9由多个单股线构成，只要所述单股线具有必需的屏蔽装置10。此外，压缩机可为两级式的、无油的或者油润滑的活塞压缩机。

[0024] 要补充地指出的是，“包括”不排除其他元件或者步骤，“一”不排除多个。此外，要指出的是，参照以上实施例之一所说明的特征和步骤也能够以与上面已说明的其他实施例的其它特征和步骤组合的方式被应用。权利要求中的附图标记不应被视为限制。

[0025] 附图标记列表

[0026] 1   马达

[0027] 2   压缩机

[0028] 3   空气干燥装置

[0029] 4   电子变流器

[0030] 5   传感器

[0031] 6   总线接口

[0032] 7   制动控制器

[0033] 8   金属的外壳

[0034] 9   传感器导线

[0035] 10  屏蔽装置