Ensayos HiL de pantógrafos activos para mejorar la velocidad del vehículo

2024

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Tur Valiente Manuel

El presente proyecto tiene como objetivo realizar contribuciones que permitan mejorar el diseño y la explotación del sistema de captación de energía de vehículos ferroviarios a través de la catenaria rígida. Se busca por un lado aumentar la velocidad máxima de operación, lo que puede tener importancia en las líneas de media y alta velocidad. Por otro lado, se desarrollarán métodos para predecir el desgaste, lo que puede beneficiar en la planificación de explotación de las líneas de transporte de baja velocidad y uso intensivo. Existen numerosos estudios realizados en base a simulaciones puramente numéricas. En el presente proyecto se propone un enfoque completamente experimental para validar las mejoras propuestas. Se desarrollará un sistema de ensayos HiL, en el que la catenaria se sustituye por un modelo virtual que se resuelve en tiempo real simula su comportamiento dinámico y un accionador que, en función de la fuerza recibida y de los resultados del modelo de catenaria actualiza la posición del punto de contacto sobre el pantógrafo. En el banco HiL se probarán pantógrafos reales con modelos de catenaria rígida, y transición flexible-rígida. Mediante ensayos se validarán mejoras en el diseño del sistema obtenidas utilizando técnicas de optimización y se probará un sistema activo en el pantógrafo para mejorar la velocidad de funcionamiento. Los modelos de predicción del desgaste se validarán en base a medidas experimentales en línea, realizadas en las instalaciones del Metro de Málaga. Resumen del subproyecto 1: El presente proyecto tiene como objetivo realizar contribuciones que permitan mejorar el diseño y la explotación del sistema de captación de energía de vehículos ferroviarios a través de la catenaria rígida. El subproyecto 1 se centra en propuestas que permitan aumentar la velocidad máxima de operación de vehículo, lo que puede tener importancia en las líneas de media y alta velocidad. El proyecto analizará la influencia tanto de la catenaria como del pantógrafo. Por un lado, se utilizarán técnicas de optimización utilizando modelos validados de catenaria para mejorar el diseño geométrico y los parámetros dinámicos que dependen de la catenaria. Por otro lado, se ensayará un sistema de control activo sobre el pantógrafo para corregir la fuerza de contacto y mejorar la velocidad máxima. Los avances se ensayarán en un banco Hardware-in-the-Loop (HiL) con un pantógrafo real.