As vantagens dos sensores de velocidade em veículos ferroviários de alta velocidade

Os trens de alta velocidade, com sua alta velocidade, conforto e conveniência, tornaram-se um dos meios de transporte preferidos pelas pessoas. Entre os inúmeros sistemas técnicos dos trens de alta velocidade, o sistema de motor é a principal fonte de energia, e o sensor de velocidade é um componente chave para monitorar o estado de funcionamento do motor. Ao medir com precisão a velocidade do motor, o sensor de velocidade pode fornecer dados em tempo real para o sistema de controle do trem de alta velocidade, permitindo assim um controle preciso do estado de funcionamento do veículo e garantindo a operação segura e estável do trem de alta velocidade . - Sensor de velocidade especial para trens de alta velocidade

Princípio de funcionamento do sensor de velocidade

O sensor de velocidade é um dispositivo que converte sinais mecânicos de velocidade em sinais elétricos. Os tipos mais comuns de sensores de velocidade incluem sensores fotoelétricos, sensores magnetoelétricos e sensores de efeito Hall, entre outros. Em veículos ferroviários de alta velocidade, os sensores de velocidade de efeito Hall são amplamente utilizados. O efeito Hall refere-se ao fenômeno em que, quando uma corrente elétrica passa por um condutor ou semicondutor colocado em um campo magnético, uma diferença de potencial elétrico é gerada em ambos os lados do condutor, perpendicularmente à direção da corrente e do campo magnético. Essa diferença de potencial elétrico é chamada de tensão de Hall, e sua magnitude está relacionada à corrente, à intensidade do campo magnético e ao coeficiente de Hall do material.

Aplicação de sensores de velocidade em veículos ferroviários de alta velocidade

1. Monitoramento da velocidade do motor

O motor de tração é um componente essencial para alcançar alta velocidade em veículos ferroviários de alta velocidade. O sensor de velocidade é instalado no eixo de rotação do motor para monitorar sua velocidade em tempo real. Ao medir a velocidade, o sistema de controle pode determinar se o motor está operando normalmente. Por exemplo, uma velocidade anormalmente alta pode ser causada por uma redução repentina de carga ou uma falha interna no motor; enquanto uma velocidade anormalmente baixa pode ser devida a sobrecarga ou alimentação insuficiente. Ao detectar prontamente essas condições anormais, o sistema de controle pode tomar as medidas apropriadas, como ajustar a potência do motor, interromper o fornecimento de energia ou emitir um alarme de falha, para evitar danos ao motor e acidentes durante a operação do veículo.

2. Cálculo da velocidade do trem

Durante a operação de veículos ferroviários de alta velocidade, a velocidade do trem é calculada com base na velocidade do motor. Devido à relação de transmissão entre as rodas do trem e o eixo do motor, a velocidade real de operação do trem pode ser calculada com precisão medindo-se a velocidade do motor e combinando-a com a relação de transmissão. Esse método de medição de velocidade, baseado em sensores de velocidade, possui alta precisão e confiabilidade, fornecendo informações de velocidade precisas para o sistema de condução automática do trem, garantindo que o trem opere de acordo com a curva de velocidade predeterminada e permitindo o controle preciso de aceleração, desaceleração e parada.

3. Circuito de realimentação no sistema de controle do veículo

O sinal de velocidade fornecido pelo sensor de velocidade é uma informação de feedback importante no sistema de controle de veículos ferroviários de alta velocidade. Durante os processos de controle de tração, frenagem e frenagem regenerativa do trem, o sistema de controle precisa ajustar a potência do motor e o torque de frenagem com base no sinal de velocidade. Por exemplo, durante a partida do trem, o sistema de controle aumenta gradualmente a potência do motor com base na informação de velocidade fornecida pelo sensor para garantir uma aceleração suave; durante a frenagem, o torque de frenagem é controlado com base no sinal de velocidade para garantir que o trem desacelere e pare de forma segura e suave. A função de feedback do sensor de velocidade é crucial para alcançar um controle preciso e uma operação eficiente de veículos ferroviários de alta velocidade.

A importância dos sensores de velocidade nas operações ferroviárias de alta velocidade

1. Garantir a segurança

A medição precisa da velocidade do motor é fundamental para garantir a segurança de veículos ferroviários de alta velocidade. Através do monitoramento em tempo real da velocidade do motor por sensores, condições anormais durante a operação, como sobrevelocidade e parada, podem ser detectadas prontamente. Uma vez identificadas essas anomalias, o sistema de controle pode tomar medidas imediatas, como frenagem de emergência ou desligamento de energia, para evitar danos ao motor e acidentes ferroviários. Além disso, durante a frenagem, as informações precisas de velocidade fornecidas pelos sensores garantem o controle exato do sistema de frenagem, prevenindo situações perigosas como derrapagens ou distâncias de frenagem excessivas, protegendo assim a segurança dos passageiros e a operação do trem.

2. Aprimoramento da Eficiência Operacional

Os sensores de velocidade também desempenham um papel vital na melhoria da eficiência operacional de veículos ferroviários de alta velocidade. Ao medir e controlar com precisão a velocidade do motor, a potência de saída do sistema de tração do trem pode ser distribuída de forma otimizada. Durante a operação do trem, com base em diferentes condições operacionais, como partida, aceleração, velocidade constante e desaceleração, o sistema de controle pode ajustar a potência de saída do motor com precisão, de acordo com as informações de velocidade fornecidas pelos sensores, garantindo que o motor opere com o melhor desempenho possível. Isso otimiza a utilização de energia e reduz o consumo. Além disso, os sensores de velocidade fornecem informações precisas de velocidade para o sistema de condução autônoma do trem, permitindo que o trem siga o perfil de velocidade predeterminado e minimize acelerações e desacelerações desnecessárias, aumentando ainda mais a eficiência operacional e reduzindo o tempo de viagem.

3. Melhorar o conforto dos passageiros

O bom funcionamento de trens de alta velocidade é essencial para aumentar o conforto dos passageiros. Os sensores de velocidade desempenham um papel fundamental na manutenção desse funcionamento. Durante a operação do trem, ao medir com precisão a velocidade do motor e combiná-la com informações de outros sensores, o sistema de controle consegue controlar com precisão a aceleração e a desaceleração do trem, evitando solavancos e vibrações excessivas durante a partida, a aceleração e a desaceleração. Além disso, quando o trem passa por curvas, as informações de velocidade fornecidas pelos sensores ajudam o sistema de controle a ajustar a potência do motor, permitindo que o trem contorne as curvas suavemente e reduzindo o desconforto dos passageiros. Portanto, os sensores de velocidade são de grande importância para melhorar o conforto dos passageiros em trens de alta velocidade.

O sensor de velocidade desempenha um papel indispensável em veículos ferroviários de alta velocidade. Ao medir com precisão a velocidade de rotação do motor, ele fornece dados cruciais para o sistema de controle desses veículos, garantindo sua segurança operacional, aumentando a eficiência e melhorando o conforto dos passageiros.