DE102010033953A1 - Method for detecting rotation direction of running wheels of rail vehicle, involves detecting direction of magnetic fields generated by electric motors by magnetic field direction detecting sensor, after electric motors are switched ON - Google Patents

Method for detecting rotation direction of running wheels of rail vehicle, involves detecting direction of magnetic fields generated by electric motors by magnetic field direction detecting sensor, after electric motors are switched ON Download PDF

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Abstract

The method involves providing rail vehicle (3) with electric motors (1) for producing magnetic fields which drive wheels (4) of rail vehicle, and providing sensor device (5) comprising magnetic field direction detecting sensor (6). The direction of magnetic fields generated by electric motors is detected by magnetic field direction detecting sensor, after electric motors are switched ON. The rotation direction of running wheels is derived from the detected direction of magnetic fields.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern eines Schienenfahrzeugs, das mit Drehstrommotoren betrieben wird. Dabei kann die Drehrichtung von einem einzelnen Motor, oder auch von mehreren gleichzeitig erkannt werden, bevor noch eine mechanische Bewegung beginnt. Bei diesem Verfahren wird ein Schienenfahrzeug mit im Betrieb ein Magnetfeld erzeugendem Elektromotor bereitgestellt, der mindestens ein Laufrad des Schienenfahrzeugs antreibt, und bei dem der Elektromotor eingeschaltet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine spezielle Verwendung eines die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensors.The invention relates to a method for detecting the direction of rotation of wheels of a rail vehicle, which is operated with three-phase motors. The direction of rotation of a single motor, or even several can be detected simultaneously before a mechanical movement begins. In this method, a railway vehicle is provided with a magnetic field generating electric motor in operation, which drives at least one impeller of the rail vehicle, and in which the electric motor is turned on. Furthermore, the invention relates to a special use of a sensor detecting the direction of a magnetic field.

Bei der Herstellung von Schienenfahrzeugen oder erfolgten Wartungsarbeiten ist es gegebenenfalls erforderlich, die Drehrichtung der Laufräder, gemeint sind die angetriebenen Räder eines Radsatzes, zu prüfen. Beim elektrischen Anschluss der elektrischen Antriebsmotoren können Montagefehler oder Fehler in der Steuerung auftreten, die dazu führen, dass die einzelnen Laufräder des Schienenfahrzeugs gegenläufige Drehrichtungen haben. Typische Fehler in diesem Sinne sind beispielsweise das Vertauschen der Anklemmungen der elektrischen Anschlüsse. Auf diese Weise kann es bei der späteren Inbetriebsetzung des Schienenfahrzeugs geschehen, dass durch die in unterschiedlichen Drehrichtungen drehenden Laufräder Schäden am Schienenfahrzeug entstehen.In the production of rail vehicles or maintenance work, it may be necessary to check the direction of rotation of the wheels, meaning the driven wheels of a wheel set. When electrical connection of the electric drive motors assembly errors or errors in the control can occur, which cause the individual wheels of the rail vehicle have opposite directions of rotation. Typical errors in this sense, for example, the interchanging the Anklemmungen the electrical connections. In this way, it may happen during the later commissioning of the rail vehicle that caused by the rotating in different directions wheels damage to the rail vehicle.

Zur Feststellung bzw. Erkennung der Drehrichtung der Laufräder sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt. Alle bekannten Verfahren beruhen auf dem Prinzip, wonach das gesamte Fahrzeug, das heißt der Wagenkasten zusammen mit dem die Motoren und Laufräder aufweisenden Drehgestell, angehoben wird, bis die Laufräder nicht mehr mit dem Boden, das heißt dem Gleis, in Kontakt sind. Dabei können die Räder entweder frei hängen oder das Schienenfahrzeug wird auf einem speziellen Hilfsfahrwerk abgesetzt, wie es in der DE 201 21 913 U1 beschrieben ist. Bei dem Hilfsfahrwerk werden zumindest die Laufräder auf Paaren von Rollkörpern abgesetzt, wodurch sich eine Bewegung der Laufräder wie bei der frei hängenden Variante nicht auf den Boden bzw. das Gleis überträgt. In diesem Zustand werden die den Laufrädern zugeordneten Elektromotoren dann angefahren und die Drehrichtung der Laufräder wird durch Inaugenscheinnahme bestimmt. In dem Fall, dass die Drehrichtung eines Laufrades nicht der gewünschten Drehrichtung entspricht, wird die Verdrahtung oder Steuerung des Elektromotors korrigiert.For detecting or detecting the direction of rotation of the wheels, various methods are known from the prior art. All known methods are based on the principle that the entire vehicle, that is, the car body together with the bogies and the motors and wheels, is raised until the wheels are no longer in contact with the ground, that is the track. The wheels can either hang freely or the rail vehicle is placed on a special auxiliary landing gear, as it is in the DE 201 21 913 U1 is described. In the auxiliary landing gear at least the wheels are placed on pairs of rolling elements, whereby a movement of the wheels as in the free-hanging variant does not transfer to the ground or the track. In this state, the electric motors associated with the wheels are then approached and the direction of rotation of the wheels is determined by visual inspection. In the event that the direction of rotation of an impeller does not correspond to the desired direction of rotation, the wiring or control of the electric motor is corrected.

Für die Hebung des Schienenfahrzeugs muss dieses selbst zunächst für diese Zwecke umgerüstet werden. Unter anderem müssen an den Anhebestellen die Abdeckbleche des Schienenfahrzeugs demontiert werden. Ferner müssen an diesen Stellen dann spezielle Anhebeeisen positioniert werden. Schließlich muss eine Hebevorrichtung mit einer passenden Aufnahmevorrichtung und einer entsprechenden Höchstlast zur Verfügung gestellt werden. Für die Hebung muss außerdem das Gleis waagerecht sein.For the lifting of the rail vehicle itself this must first be converted for these purposes. Among other things, the cover plates of the rail vehicle must be dismantled at the Anhebestellen. Furthermore, then special lifting bolts must be positioned at these locations. Finally, a lifting device with a suitable receiving device and a corresponding maximum load must be provided. For the uplift, the track must also be level.

Bei den bekannten Verfahren muss also ein waagerechtes Gleis und der erforderliche Platz für eine entsprechende Hebevorrichtung vorhanden sein. Außerdem muss eine entsprechende Hebevorrichtung individuell für jeden Typ von Schienenfahrzeug bereitgestellt werden. Eine solche Hebevorrichtung erfordert außerdem einen entsprechend ausgelegten Stromanschluss. Neben einem entsprechend hohen apparativen Aufwand ist ein weiteres Problem auch der relativ hohe zeitliche Aufwand für die Überprüfung der Drehrichtung der Laufräder. Nicht unerheblich ist außerdem die Gefahr von Unfällen beim Anheben und Absenken des Schienenfahrzeugs sowie der zur Drehrichtungserkennung notwendigen Inbetriebnahme der Motoren mit der Folge, dass die Laufräder in Rotation versetzt werden.In the known method, therefore, a horizontal track and the required space for a corresponding lifting device must be present. In addition, a corresponding lifting device must be provided individually for each type of rail vehicle. Such a lifting device also requires a suitably designed power connector. In addition to a correspondingly high expenditure on equipment, a further problem is the relatively high expenditure of time for checking the direction of rotation of the wheels. Not insignificant is also the risk of accidents when lifting and lowering the rail vehicle and necessary for detecting the direction of rotation commissioning of the engines, with the result that the wheels are rotated.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern vereinfacht wird.It is therefore the object of the present invention to provide a method with which the detection of the direction of rotation of wheels is simplified.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern eines Schienenfahrzeugs, bei dem die folgenden Schritte durchgeführt werden:

  • – Bereitstellen eines Schienenfahrzeugs mit mindestens einem im Betrieb ein Magnetfeld erzeugenden Elektromotor, der jeweils mindestens ein Laufrad des Schienenfahrzeugs antreibt,
  • – Bereitstellen einer auf Magnetfelder reagierenden Sensoreinrichtung mit mindestens einem die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensor,
  • – Einschalten des mindestens einen Elektromotors,
  • – Erfassen der Richtung des Magnetfeldes des mindestens einen Elektromotors mittels des mindestens einen Sensors, während der Elektromotor eingeschaltet ist, und
  • – Ableiten der Drehrichtung des jeweiligen Laufrads aus der erfassten Richtung des Magnetfeldes des mindestens einen Elektromotors.
The previously derived and indicated object is achieved according to a first teaching of the present invention by a method for detecting the direction of rotation of wheels of a rail vehicle, in which the following steps are carried out:
  • Providing a rail vehicle with at least one electric motor generating a magnetic field in operation, which drives in each case at least one impeller of the rail vehicle,
  • Providing a sensor device which reacts to magnetic fields and has at least one sensor which detects the direction of a magnetic field,
  • Switching on the at least one electric motor,
  • Detecting the direction of the magnetic field of the at least one electric motor by means of the at least one sensor while the electric motor is switched on, and
  • - Deriving the direction of rotation of the respective impeller from the detected direction of the magnetic field of the at least one electric motor.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schienenfahrzeug mit mindestens zwei im Betrieb ein Magnetfeld erzeugenden Elektromotoren, die jeweils mindestens ein Laufrad des Schienenfahrzeugs antreiben, bereitgestellt wird, dass die mindestens zwei Elektromotoren eingeschaltet werden, dass die Richtung des Magnetfeldes jedes der Elektromotoren mittels des mindestens einen Sensors, während der jeweilige Elektromotor eingeschaltet ist, erfasst wird, und dass die Drehrichtung des jeweiligen Laufrads aus der erfassten Richtung des Magnetfeldes des jeweiligen Elektromotors abgeleitet wird.It can also be provided that the rail vehicle with at least two in operation a magnetic field generating electric motors, each at least one impeller of the rail vehicle is provided, that the at least two electric motors are turned on, that the direction of the magnetic field of each of the electric motors by means of the at least one sensor while the respective electric motor is turned on, and that the direction of rotation of the respective impeller from the detected direction of the magnetic field derived from the respective electric motor.

Indem eine auf Magnetfelder reagierende Sensoreinrichtung eingesetzt wird, die mit mindestens einem die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensor versehen ist, kann auf einfache Weise bei einem Elektromotor auf dessen Drehrichtung und in der Folge auf die Drehrichtung des von diesem Elektromotor angetriebenen Laufrades geschlossen werden. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Einschalten des Elektromotors und gegebenenfalls mindestens zweier Elektromotoren desselben Schienenfahrzeugs, insbesondere desselben Drehgestells des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs, und durch Messen bzw. Erfassen der Magnetfeldrichtung des bzw. beider Elektromotoren kann dann auch ohne weiteres die Drehrichtung des jeweiligen Elektromotors oder Laufrads mit der Drehrichtung eines anderen Elektromotors oder Laufrads verglichen werden. Dazu muss, wie im Folgenden noch näher beschrieben wird, das Schienenfahrzeug nicht angehoben werden, da es nicht erforderlich ist, dass die Laufräder frei laufen können. Es ist nicht einmal zwingend erforderlich, dass die Elektromotoren drehen, solange gewährleistet ist, dass sie eingeschaltet sind, das heißt mit elektrischer Energie beaufschlagt sind. So kann erfindungsgemäß auch die Eigenschaft genutzt werden, dass auch ein eingeschalteter, aber stillstehender Elektromotor ein Magnetfeld erzeugt, welches in eine bestimmte Richtung weist. So hat das Magnetfeld des noch stillstehenden Motors und das Magnetfeld des zu drehen beginnenden Motors den gleichen Magnetfluss-Charakter bzw. die gleiche Magnetfeldausrichtung, das heißt Magnetfeldrichtung.By using a magnetic field responsive sensor device which is provided with at least one sensor detecting the direction of a magnetic field can be closed in a simple manner with an electric motor in the direction of rotation and in the sequence on the direction of rotation of the driven by this electric motor impeller. By inventively provided switching on the electric motor and optionally at least two electric motors of the same rail vehicle, in particular the same bogie of the car body of the rail vehicle, and by measuring or detecting the magnetic field direction of the or both electric motors can then also readily the direction of rotation of the respective electric motor or impeller with the Direction of rotation of another electric motor or impeller to be compared. For this purpose, as will be described in more detail below, the rail vehicle must not be raised because it is not necessary that the wheels can run freely. It is not even mandatory that the electric motors rotate, as long as it is ensured that they are turned on, that is, subjected to electrical energy. Thus, according to the invention, the property can also be used that even a switched-on, but stationary electric motor generates a magnetic field which points in a certain direction. Thus, the magnetic field of the still stationary motor and the magnetic field of the motor starting to rotate have the same magnetic flux character or the same magnetic field orientation, that is magnetic field direction.

Nach Wartungsarbeiten an Drehgestellen, Traktionsumrichtern, nach einem Motortausch, aber auch nach dem erstmaligen Zusammenbau eines Schienenfahrzeugs, wo immer die Gefahr einer Verwechslung von Kabelanschlüssen und einer daraus folgenden ungewollten Drehrichtungsänderung eines Motors bzw. Laufrades besteht, kann auf einfache Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Drehrichtungserkennung bereits vor der Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs das Problem erkannt und eine entsprechende Gegenmaßnahme getroffen werden. Es ist weder ein waagerechtes Gleis noch Platz für eine Hebevorrichtung erforderlich. Auch auf die Hebevorrichtung selbst und einen entsprechend ausgelegten Stromanschluss kann nunmehr verzichtet werden. Auch entfällt eine Umrüstung des Schienenfahrzeugs zum Zwecke einer Hebung. Schließlich reduziert sich auch die Gefahr von Verletzungen, da wie gesagt die Elektromotoren und/oder Laufräder nicht zwangsläufig drehen müssen, um die Laufrichtung zu erkennen.After maintenance work on bogies, traction converters, after a motor change, but also after the initial assembly of a rail vehicle, wherever there is a risk of confusion of cable connections and consequent unintentional change in direction of a motor or impeller, can easily by the inventive method for Direction of rotation detection recognized before the commissioning of the rail vehicle, the problem and a corresponding countermeasure. There is no need for a horizontal track or space for a lifting device. Also on the lifting device itself and a correspondingly designed power connection can now be dispensed with. Also eliminates a conversion of the rail vehicle for the purpose of an uplift. Finally, the risk of injury is reduced because, as I said, the electric motors and / or wheels do not necessarily rotate to detect the direction of travel.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mindestens zwei ist der Elektromotor, zumindest in einem Zeitintervall, das heißt für eine gewisse Zeit, gleichzeitig eingeschaltet. Mit einer geeigneten Sensoreinrichtung, die beispielsweise zwei jeweils die Richtung eines Magnetfeldes erfassende Sensoren aufweist, kann dann die Laufrichtung des beiden Elektromotors gleichzeitig erfasst werden, was zu einer deutlichen Zeitersparnis führt und das Verfahren weiter vereinfacht. Es ist aber auch denkbar, dass, während ein Elektromotor eingeschaltet ist, der mindestens ein anderer, Elektromotor ausgeschaltet ist, also nicht mit elektrischer Energie beaufschlagt ist. Vorzugsweise sind, wenn ein Elektromotor eingeschaltet ist, alle anderen Elektromotoren ausgeschaltet. So wird sichergestellt, dass sich das Schienenfahrzeug nicht unbeabsichtigt in Bewegung setzt, wenn mehrere Elektromotoren zu drehen beginnen.According to one embodiment of the method according to the invention, at least two is the electric motor, at least in a time interval, that is, for a certain time, turned on simultaneously. With a suitable sensor device, which has, for example, two sensors which respectively sense the direction of a magnetic field, the direction of travel of the two electric motors can then be detected simultaneously, which leads to a significant time saving and further simplifies the method. But it is also conceivable that, while an electric motor is turned on, the at least one other, electric motor is turned off, so it is not acted upon by electrical energy. Preferably, when an electric motor is turned on, all other electric motors are turned off. This ensures that the rail vehicle does not start unintentionally when several electric motors start to turn.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Zeitpunkt des Einschaltens des jeweiligen Elektromotors zumindest das mindestens eine damit angetriebene Laufrad und/oder der jeweilige Elektromotor abgebremst. Ein Abbremsen dient ebenfalls als Sicherung gegen ein mögliches Anrollen des Schienenfahrzeugs. Vorzugsweise wird beim Abbremsen des mindestens einen Laufrades die Bremskraft so gewählt, dass das jeweils abgebremste Laufrad und/oder der jeweils damit verbundene Elektromotor stillsteht. Auch kann beim Abbremsen des Elektromotors, in dem Fall dass dieser direkt und nicht durch Abbremsen des Laufrads abgebremst wird, die Bremskraft so gewählt werden, dass der abgebremste Elektromotor und gegebenenfalls auch das damit verbundene Laufrad stillsteht. Wie zuvor erläutert, kann auch bei einem eingeschalteten, aber stillstehenden Elektromotor ein charakteristisches Magnetfeld mit einer bestimmten Ausrichtung erfasst werden.According to a further embodiment of the method according to the invention, at least the at least one impeller driven therewith and / or the respective electric motor is decelerated at the time of switching on of the respective electric motor. A braking also serves as a safeguard against a possible rolling of the rail vehicle. Preferably, during braking of the at least one impeller, the braking force is selected so that the respectively decelerated impeller and / or the respective associated electric motor is stationary. Also, during braking of the electric motor, in the event that this is braked directly and not by braking the impeller, the braking force can be selected so that the braked electric motor and possibly also the impeller associated with it stands still. As explained above, even when the electric motor is switched on but stationary, a characteristic magnetic field with a specific orientation can be detected.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der mindestens eine Sensor gewählt aus der Gruppe enthaltend eine Magnetnadel, einen Kompass, einen Hallsensor, ein Magnetometer, insbesondere Fluxgate-Magnetometer oder Saturationskern-Magnetometer, und eine Förster-Sonde. Es hat sich gezeigt, dass diese Sensoren besonders geeignet sind, die Richtung und den Fluss eines Magnetfeldes zu erfassen. Diese Sensoren sind außerdem auf besonders einfache Weise zu handhaben, gerade in Verbindung mit der beschriebenen Verfahrensweise, was zu einer weiteren Vereinfachung des Verfahrens führt.According to yet another embodiment of the method according to the invention, the at least one sensor is selected from the group comprising a magnetic needle, a compass, a Hall sensor, a magnetometer, in particular fluxgate magnetometer or Saturationskern magnetometer, and a Förster probe. It has been found that these sensors are particularly suitable for detecting the direction and flow of a magnetic field. These sensors are also particularly easy to handle, especially in connection with the described procedure, which leads to a further simplification of the method.

Wie zuvor beschrieben, ist es grundsätzlich auch denkbar, die Richtung mehrerer Magnetfelder unterschiedlicher Elektromotoren gleichzeitig zu erfassen, wodurch der Zeitaufwand und die Komplexität des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert werden kann. Für diesen Zweck weist die Sensoreinrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens mehrere die Richtung eines Magnetfeldes erfassende Sensoren auf. As described above, it is basically also conceivable to detect the direction of a plurality of magnetic fields of different electric motors at the same time, whereby the time expenditure and the complexity of the method according to the invention can be reduced. For this purpose, the sensor device according to a further embodiment of the method according to the invention a plurality of the direction of a magnetic field detecting sensors.

Gemäß wiederum einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die die Richtung des erfassten Magnetfeldes darstellt. Als Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise auch die Magnetnadel eines Sensors dienen. Auch ist es denkbar, dass bei der Erfassung einer bestimmten Richtung eines Magnetfeldes ein entsprechendes optisches und/oder akustisches Signal generiert wird, wohingegen bei der Erfassung einer anderen, nämlich gegenläufigen, Richtung eines Magnetfeldes entweder ein anderes optisches und/oder akustisches Signal oder aber überhaupt kein Signal generiert wird. Auf das Vorliegen der korrekten Drehrichtung kann dann beispielsweise dadurch geschlossen werden, dass bei der Anzeigeeinrichtung, die optische und/oder akustische Signale generieren kann, für alle Elektromotoren entweder dasselbe Signal oder gar kein Signal angezeigt wird.According to yet another embodiment of the method according to the invention, a display device is also provided which represents the direction of the detected magnetic field. As a display device can for example also serve the magnetic needle of a sensor. It is also conceivable that when detecting a particular direction of a magnetic field, a corresponding optical and / or acoustic signal is generated, whereas in the detection of another, namely opposing, direction of a magnetic field either another optical and / or acoustic signal or at all no signal is generated. The presence of the correct direction of rotation can then be concluded, for example, by the fact that in the display device which can generate optical and / or acoustic signals, either the same signal or no signal is displayed for all electric motors.

Grundsätzlich kann auch eine Speichereinrichtung zur Speicherung von der Richtung des erfassten Magnetfeldes entsprechenden Daten vorgesehen sein. Mit einer solchen Speichereinrichtung ist eine Erfassung und Auswertung sämtlicher Messungen mittels eines wie zuvor beschriebenen Sensors aller Elektromotoren und damit aller Laufräder möglich.In principle, a memory device for storing data corresponding to the direction of the detected magnetic field may also be provided. With such a memory device is a detection and evaluation of all measurements by means of a sensor as described above all electric motors and thus all wheels possible.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem erstmaligen Erfassen der Richtung eines Magnetfelds eine empirische Ermittlung durchgeführt, und zwar eine Ermittlung der Zuordnung einer Richtung eines Magnetfeldes eines der jeweiligen Elektromotoren zu einer Drehrichtung der eines entsprechenden Laufrades Laufräder, die im Falle eines funktionierenden Schienenfahrzeugs vorliegt. Bevorzugt wird diese empirische Ermittlung der Zuordnung an einem funktionsfähigen Schienenfahrzeug durchgeführt, bei dem also die Laufräder alle dieselbe Drehrichtung haben. Auf diese Weise können Erfahrungen durch vorheriges Beobachten in einer gleichen Situation an einem funktionierenden System gesammelt werden. Dadurch kann, nachdem am zu prüfenden Schienenfahrzeug eine Erfassung der Richtung eines Magnetfelds durchgeführt wurde, eine Berechnung der endgültigen Laufraddrehrichtung unter Berücksichtigung der Magnetfelder- und/oder der Getriebebewegungen, die unter Umständen relativ aufwendig sein kann, entfallen. Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren noch weiter vereinfacht.According to yet another embodiment of the method according to the invention, an empirical determination is carried out before the first detection of the direction of a magnetic field, namely a determination of the assignment of a direction of a magnetic field of the respective electric motors to a direction of rotation of a corresponding impeller wheels, which in the case of a functioning Railway vehicle is present. Preferably, this empirical determination of the assignment is carried out on a functioning rail vehicle, in which therefore the wheels all have the same direction of rotation. In this way, experiences can be gathered by previous observation in a same situation on a functioning system. As a result, after a detection of the direction of a magnetic field has been performed on the rail vehicle to be tested, a calculation of the final impeller rotation direction taking into account the magnetic field and / or the transmission movements, which may be relatively expensive, may be omitted. In this way, the inventive method is further simplified.

Die Sensoreinrichtung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs, insbesondere auf dem Boden des Wagenkastens, für die jeweilige Messung vertikal oberhalb und/oder seitlich eines der Elektromotoren oder des Elektromotors angeordnet werden. Bevorzugt wird die Sensoreinrichtung vertikal oberhalb und/oder seitlich desjenigen Elektromotors angeordnet, dessen Magnetfeld erfasst werden soll. Bei der gleichzeitigen Erfassung verschiedener Magnetfelder unterschiedlicher Elektromotoren kann die Sensoreinrichtung auch in einer Ebene oberhalb der mehreren Elektromotoren angeordnet werden, und zwar vorzugsweise an einer Stelle, die zwischen den Elektromotoren, deren Magnetfeldrichtungen gleichzeitig zu erfassen sind, liegt. Besonders bevorzugt ist der Ort der Platzierung der Sensoreinrichtung von allen Elektromotoren, deren Magnetfeldrichtungen gleichzeitig zu erfassen sind, gleich beabstandet.The sensor device can be arranged according to a further embodiment of the method according to the invention in a car body of the rail vehicle, in particular on the floor of the car body for the respective measurement vertically above and / or laterally one of the electric motors or the electric motor. Preferably, the sensor device is arranged vertically above and / or laterally of that electric motor whose magnetic field is to be detected. In the simultaneous detection of different magnetic fields of different electric motors, the sensor device can also be arranged in a plane above the plurality of electric motors, and preferably at a location that lies between the electric motors whose magnetic field directions are to be detected simultaneously. Particularly preferably, the location of the placement of the sensor device of all electric motors whose magnetic field directions are to be detected simultaneously, equally spaced.

Schließlich wird die Aufgabe auch gelöst durch die Verwendung eines die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensors zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern eines Schienenfahrzeugs. Vorzugsweise ist der Sensor wie zuvor beschrieben ausgebildet und/oder wird wie zuvor beschrieben eingesetzt.Finally, the object is also achieved by the use of a direction of a magnetic field detecting sensor for detecting the direction of rotation of wheels of a rail vehicle. The sensor is preferably designed as described above and / or is used as described above.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Verwendung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:There are now a multitude of possibilities for designing and developing the method according to the invention and the use according to the invention. For this purpose, on the one hand, reference is made to the claims subordinate to claim 1, on the other hand, to the description of an embodiment in conjunction with the drawing. In the drawing shows:

1a) eine schematische Seitenansicht eines Schienenfahrzeugs bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und 1a ) is a schematic side view of a rail vehicle in carrying out the method according to the invention and

1b) eine schematische Darstellung der Richtung des jeweiligen Magnetfelds zweier korrekt funktionierender Elektromotoren des Schienenfahrzeugs aus 1a). 1b ) is a schematic representation of the direction of the respective magnetic field of two correctly functioning electric motors of the rail vehicle 1a ).

In den 1a) und b) ist ein Schienenfahrzeugs 3 mit zwei im Betrieb ein Magnetfeld erzeugenden Elektromotoren 1 und 2 dargestellt, wobei die beiden Elektromotoren 1 und 2 jeweils je ein Laufrad 4 des Schienenfahrzeugs 3 antreiben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Elektromotoren 1 und 2 sowohl in ihrer vertikalen Position als auch ihrer horizontalen Position von der gewählten schematischen Darstellung abweichen kann.In the 1a ) and b) is a rail vehicle 3 with two in operation a magnetic field generating electric motors 1 and 2 shown, with the two electric motors 1 and 2 one impeller each 4 of the rail vehicle 3 drive. It should be noted that the arrangement of electric motors 1 and 2 may differ in both its vertical position and its horizontal position of the selected schematic representation.

Ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern 4 kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. A corresponding method for detecting the direction of rotation of wheels 4 For example, it can be done as follows.

Es wird eine auf Magnetfelder reagierende Sensoreinrichtung 5 bereitgestellt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel genau einen, alternativ aber auch mehr als einen, die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensor 6 aufweist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Sensor 6 um einen Kompass. Die Sensoreinrichtung 5 verfügt ferner über eine Anzeigeeinrichtung 7, die im vorliegenden Fall von der Kompassnadel gebildet wird. Grundsätzlich sind aber auch andere Möglichkeiten zur optischen und/oder akustischen Anzeige der Richtung eines Magnetfeldes möglich, wie beispielsweise eine oder mehrere Leuchten, Displays etc.It becomes a magnetic field responsive sensor device 5 provided, in the present embodiment exactly one, but alternatively also more than one, the direction of a magnetic field detecting sensor 6 having. In the present case, the sensor is 6 a compass. The sensor device 5 also has a display device 7 , which is formed in the present case by the compass needle. In principle, however, other possibilities for optical and / or acoustic indication of the direction of a magnetic field are possible, such as one or more lights, displays, etc.

Die Sensoreinrichtung 5 wird im vorliegenden Fall für jede Messung im Wagenkasten 8 des Schienenfahrzeugs 3, und zwar auf dem Boden 9 des Wagenkastens 8, in einer Ebene vertikal oberhalb der beiden Elektromotoren 1 und 2 angeordnet.The sensor device 5 in the present case for each measurement in the car body 8th of the rail vehicle 3 on the ground 9 of the car body 8th , in a plane vertically above the two electric motors 1 and 2 arranged.

Zunächst wird dabei die Sensoreinrichtung 5 exakt vertikal oberhalb und/oder seitlich des ersten Elektromotors 1 angeordnet, während der Elektromotor 1 eingeschaltet ist. Der andere Elektromotor 2 ist dann ausgeschaltet und erzeugt kein Magnetfeld.First, the sensor device 5 exactly vertical above and / or laterally of the first electric motor 1 arranged while the electric motor 1 is turned on. The other electric motor 2 is then switched off and does not generate a magnetic field.

Der eingeschaltete Elektromotor 1 wird, während er weiterhin mit elektrischer Energie versorgt wird, abgebremst, so dass sowohl der Elektromotor 1 als auch das zugeordnete Laufrad 4 stillsteht.The switched-on electric motor 1 is, while it is still supplied with electrical energy, braked, so that both the electric motor 1 as well as the associated impeller 4 stationary.

In diesem Zustand wird die Richtung A des Magnetfeldes des ersten Elektromotors 1 mittels des Sensors 6 erfasst.In this state, the direction A of the magnetic field of the first electric motor 1 by means of the sensor 6 detected.

Anschließend wird die Sensoreinrichtung 5 exakt vertikal oberhalb (und/oder seitlich) des zweiten Elektromotors 2 platziert. Während der zweite Elektromotor 2 eingeschaltet und der erste Elektromotor 1 ausgeschaltet ist, erfasst der Sensor 6 dann die Richtung B des Magnetfeldes des zweiten Elektromotors 2.Subsequently, the sensor device 5 exactly vertical above (and / or laterally) the second electric motor 2 placed. While the second electric motor 2 switched on and the first electric motor 1 is off, the sensor detects 6 then the direction B of the magnetic field of the second electric motor 2 ,

Aus der jeweils erfassten Ausrichtung A bzw. B des jeweiligen Magnetfeldes wird die Drehrichtung des Laufrades 4 abgeleitet, das dem Elektromotor 1 bzw. 2, dessen Magnetfeldrichtung erfasst worden ist, zugeordnet ist. Es könnten nun alle weiteren möglicherweise vorhandenen Elektromotoren einzeln, oder auch gleichzeitig, mit mindestens einem Sensor pro Elektromotor, mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft werden.From the respectively detected orientation A or B of the respective magnetic field is the direction of rotation of the impeller 4 derived, that the electric motor 1 respectively. 2 , whose magnetic field direction has been detected, is assigned. It could now all other possibly existing electric motors individually, or simultaneously, with at least one sensor per electric motor, are tested with this inventive method.

Der zuvor beschriebenen Erfassung der Richtung A bzw. B eines Magnetfeldes bei einem hinsichtlich der Drehrichtung von Laufrädern zu überprüfenden Schienenfahrzeug kann eine empirische Ermittlung vorausgehen, mit der bei einem funktionierenden Schienenfahrzeug desselben Typs wie das zu überprüfende Schienenfahrzeug ermittelt wird, welche Richtung eines Magnetfeldes welcher Drehrichtung eines zugeordneten Laufrades entspricht. Durch eine solche empirische Ermittlung können sich beispielsweise die in 1b) dargestellten Richtungen A und B eines Magnetfeldes eines jeweils. zugeordneten Elektromotors 1 bzw. 2 für ein funktionierendes Schienenfahrzeug ergeben. Wird durch das erfindungsgemäße Verfahren bei dem zu überprüfenden Schienenfahrzeug für einen der Elektromotoren 1 und 2 eine andere als die in 1b) dargestellte Richtung A bzw. B des Magnetfeldes erfasst, so weiß der Anwender des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die vorangegangene empirische Ermittlung sofort, dass der Elektromotor, dessen Magnetfeldrichtung von der empirisch ermittelten abweicht, eine falsche Drehrichtung aufweist, was auf einen Verdrahtungsfehler hindeuten kann.The above-described detection of the direction A or B of a magnetic field with respect to the direction of rotation of wheels to be examined rail vehicle may precede an empirical determination, is determined in a functioning rail vehicle of the same type as the rail vehicle to be checked, which direction of a magnetic field which direction of rotation corresponds to an associated impeller. By such an empirical determination, for example, in 1b ) directions A and B of a magnetic field of a respectively. associated electric motor 1 respectively. 2 for a functioning rail vehicle. Is by the inventive method in the vehicle to be tested for one of the electric motors 1 and 2 another than the one in 1b detected direction A or B of the magnetic field, the user of the inventive method know by the previous empirical determination immediately that the electric motor whose magnetic field direction deviates from the empirically determined, has an incorrect direction of rotation, which may indicate a wiring error.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern (4) eines Schienenfahrzeugs (3), bei dem die folgenden Schritte durchgeführt werden: – Bereitstellen eines Schienenfahrzeugs (3) mit mindestens einem im Betrieb ein Magnetfeld erzeugenden Elektromotor (1, 2), der jeweils mindestens ein Laufrad (4) des Schienenfahrzeugs (3) antreibt, – Bereitstellen einer auf Magnetfelder reagierenden Sensoreinrichtung (5) mit mindestens einem die Richtung eines Magnetfeldes erfassenden Sensor (6), – Einschalten des mindestens einen Elektromotors (1, 2), – Erfassen der Richtung (A, B) des Magnetfeldes des mindestens einen Elektromotors (1, 2) mittels des mindestens einen Sensors (6), während der Elektromotor (1, 2) eingeschaltet ist, und – Ableiten der Drehrichtung des jeweiligen Laufrads (4) aus der erfassten Richtung des Magnetfeldes des mindestens einen Elektromotors (1, 2).Method for detecting the direction of rotation of wheels ( 4 ) of a rail vehicle ( 3 ), in which the following steps are carried out: - providing a rail vehicle ( 3 ) with at least one electric motor generating a magnetic field during operation ( 1 . 2 ), each having at least one impeller ( 4 ) of the rail vehicle ( 3 ), - providing a magnetic field responsive sensor device ( 5 ) with at least one sensor detecting the direction of a magnetic field ( 6 ), - switching on the at least one electric motor ( 1 . 2 ), - detecting the direction (A, B) of the magnetic field of the at least one electric motor ( 1 . 2 ) by means of the at least one sensor ( 6 ) while the electric motor ( 1 . 2 ) is switched on, and - deriving the direction of rotation of the respective impeller ( 4 ) from the detected direction of the magnetic field of the at least one electric motor ( 1 . 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenfahrzeug (3) mit mindestens zwei im Betrieb ein Magnetfeld erzeugenden Elektromotoren (1, 2), die jeweils mindestens ein Laufrad (4) des Schienenfahrzeugs (3) antreiben, bereitgestellt wird, dass die mindestens zwei Elektromotoren (1, 2) eingeschaltet werden, dass die Richtung (A, B) des Magnetfeldes jedes der Elektromotoren (1, 2) mittels des mindestens einen Sensors (6), während der jeweilige Elektromotor (1, 2) eingeschaltet ist, erfasst wird, und dass die Drehrichtung des jeweiligen Laufrads (4) aus der erfassten Richtung des Magnetfeldes des jeweiligen Elektromotors (1, 2) abgeleitet wird.Method according to claim 1, characterized in that the rail vehicle ( 3 ) with at least two electric motors generating a magnetic field during operation ( 1 . 2 ), each having at least one impeller ( 4 ) of the rail vehicle ( 3 ), it is provided that the at least two electric motors ( 1 . 2 ) are turned on, that the direction (A, B) of the magnetic field of each of the electric motors ( 1 . 2 ) by means of the at least one sensor ( 6 ), while the respective electric motor ( 1 . 2 ), is detected, and that the direction of rotation of the respective impeller ( 4 ) from the detected direction of the magnetic field of the respective electric motor ( 1 . 2 ) is derived. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Elektromotoren (1, 2), zumindest in einem Zeitintervall, gleichzeitig eingeschaltet sind oder, während ein Elektromotor (1) eingeschaltet ist, der mindestens eine andere Elektromotor (2) ausgeschaltet ist.Method according to claim 2, characterized in that the at least two electric motors ( 1 . 2 ), at least in a time interval, are switched on simultaneously or, while an electric motor ( 1 ) is switched on, the at least one other electric motor ( 2 ) is switched off. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des Einschaltens des jeweiligen Elektromotors (1, 2) zumindest das mindestens eine damit angetriebene, Laufrad (4) und/oder der jeweilige Elektromotor (1, 2) abgebremst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at the time of switching on the respective electric motor ( 1 . 2 ) at least the at least one driven therewith impeller ( 4 ) and / or the respective electric motor ( 1 . 2 ) is slowed down. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abbremsen des mindestens einen Laufrades (4) und/oder des jeweiligen Elektromotors (1, 2) die Bremskraft so gewählt wird, dass das jeweils abgebremste Laufrad (4) und/oder der jeweils abgebremste Elektromotor (1, 2) stillsteht.A method according to claim 4, characterized in that during braking of the at least one impeller ( 4 ) and / or the respective electric motor ( 1 . 2 ) the braking force is selected so that the respective braked wheel ( 4 ) and / or the respective braked electric motor ( 1 . 2 ) stands still. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (6) gewählt ist aus der Gruppe enthaltend eine Magnetnadel, einen Kompass, einen Hallsensor, ein Magnetometer, insbesondere Fluxgate-Magnetometer oder Saturationskern-Magnetometer, und eine Förster-Sonde.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sensor ( 6 ) is selected from the group comprising a magnetic needle, a compass, a Hall sensor, a magnetometer, in particular fluxgate magnetometer or Saturationskern magnetometer, and a Förster probe. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (5) mehrere die Richtung (A, B) eines Magnetfeldes erfassende Sensoren (6) aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 5 ) a plurality of sensors (A, B) of a magnetic field detecting sensors ( 6 ) having. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (7) vorgesehen ist, die die Richtung (A, B) des erfassten Magnetfeldes darstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a display device ( 7 ) is provided, which represents the direction (A, B) of the detected magnetic field. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinrichtung zur Speicherung von der Richtung des erfassten Magnetfeldes entsprechenden Daten vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a memory device is provided for storing data corresponding to the direction of the detected magnetic field. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem erstmaligen Erfassen der Richtung eines Magnetfelds eine empirische Ermittlung der Zuordnung einer Richtung (A, B) eines Magnetfeldes eines der Elektromotoren (1, 2) zu einer Drehrichtung eines entsprechenden Laufrades (4), die im Falle eines funktionierenden Schienenfahrzeugs vorliegt, durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the first detection of the direction of a magnetic field, an empirical determination of the assignment of a direction (A, B) of a magnetic field of one of the electric motors ( 1 . 2 ) to a direction of rotation of a corresponding impeller ( 4 ), which is present in the case of a functioning rail vehicle. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (5) in einem Wagenkasten (8), insbesondere auf dem Boden (9) des Wagenkastens (8), für die jeweilige Messung vertikal oberhalb eines der mindestens zwei Elektromotoren (1, 2) angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 5 ) in a car body ( 8th ), especially on the ground ( 9 ) of the car body ( 8th ), for each measurement vertically above one of the at least two electric motors ( 1 . 2 ) is arranged. Verwendung eines die Richtung (A, B) eines Magnetfeldes erfassenden Sensors (7) zur Erkennung der Drehrichtung von Laufrädern (4) eines Schienenfahrzeugs (3).Use of a sensor (A, B) of a magnetic field detecting sensor ( 7 ) for detecting the direction of rotation of wheels ( 4 ) of a rail vehicle ( 3 ).
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