Sistemas Electrónicos Avanzados para el Control de Frenos en Trenes

Equipo Electrónico de Control de Freno

Vemos una electroválvula de afloje que puede conectar la TDP con la TFA a través de una válvula reguladora de presión y de una válvula de retención; y otra electroválvula de freno que puede comunicar la TFA con la atmósfera. El gobierno de estas electroválvulas se realiza mediante una línea de mando compuesta por cuatro hilos eléctricos que recorre toda la composición.

Los hilos de mando son: positivo de freno, positivo de afloje, retorno y negativo. Unos contactos eléctricos asociados a la válvula relé de mando del panel de freno cambian su posición en función del equilibrio o desequilibrio de las cámaras DE / TFA.

• Cuando la presión en DE es mayor que la presión en TFA, orden de aflojar, se alimenta con positivo el hilo correspondiente. Todas las electroválvulas de afloje reciben alimentación y el llenado de la TFA se producirá a través del panel de mando de freno y de todas las electroválvulas de afloje. Conseguimos así un llenado más rápido y uniforme.
• Cuando la presión en DE es menor que la presión en TFA, orden de frenar, se alimenta con positivo el hilo correspondiente. Todas las electroválvulas de freno reciben alimentación y aceleran el vaciado de la TFA conectándola a la atmósfera, las figuras 69 y 70 muestran esa situación.
• Cuando la presión en DE es igual a la presión en TFA ninguno de los hilos recibe alimentación, el recubrimiento de pérdidas se realiza únicamente a través del panel de mando de freno.

Los vehículos que cuentan con este dispositivo disponen de unos presostatos conectados a la TDP cuyos contactos abrirán con presencia de presión, eso permite asociar a la orden de frenar un circuito de retorno hacia el vehículo de mando que solo puede suceder a través de la cola, dado que son los únicos que no están sometidos a presión.

Control de Freno Mediante Señal PWM

Un generador de señal PWM es un elemento que procesa y transmite una señal eléctrica que reciben unos convertidores electro/neumáticos que se encargan de traducir esta señal eléctrica en una presión de aire en cilindros de freno.

PWM (Señal modulada en ancho de impulsos) surge de la necesidad de enviar un valor de consigna modulable (para tracción o freno con precisión, a una distancia que con voltaje analógico sería menos fiable, dada la caída de tensión que se produciría en un circuito eléctrico largo.

La tensión generada será proporcional a la presión de mando, sin embargo, la caída de tensión en la línea de mando hará que los últimos equipos no reciban el mismo voltaje y, por tanto, no funcionen correctamente.

Si la señal tiene siempre el mismo voltaje, pero lo que se varía es su ancho de pulso (un ancho de pulso mayor implica un menor esfuerzo de frenado y, la ausencia de señal da lugar a un frenado máximo), no importa el voltaje que reciban los últimos equipos, ya que la referencia para los convertidores electro/neumáticos es el ancho de pulso, que no variará pese a la caída de tensión.

Los elementos que pueden componer el conjunto de control de freno son: Manipulador de freno de servicio, generador de señal PWM, convertidor electro/neumático (CEN), electroválvulas moderables.

El principio de funcionamiento es el siguiente: un manipulador de freno da una orden eléctrica al generador de señal PWM, éste procesa y genera la señal PWM que envía a los CEN (convertidores electro/neumáticos). En función de la señal de referencia que recibe el CEN, éste suministra una tensión proporcional que la electroválvula moderable se encarga de traducir en órdenes de presión a los cilindros de freno.