DE1165649B

DE1165649B - Device for detecting the skidding or sliding of the driving axles of vehicles

Info

Publication number: DE1165649B
Application number: DES79332A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Siemsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-05-08
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1964-03-19

Description

Einrichtung zur Erfassung des Schleuderns oder ,Gleitens der Treibachsen von Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Treibachsen von Fahrzeugen mit Einzelachsantrieb, bei welcher von den mit jeder Achse gekuppelten Maschinen eine deren Zugkraft entsprechende Spannung abgenommen wird und die zu vergleichenden Zugkräfte durch verhältnisgleiche, einander entgegengerichtete Magnetfelder dargestellt sind.Device for detecting the skidding or sliding of the drive axles of vehicles The invention relates to a device for detecting the Skidding or sliding of the driving axles of vehicles with single-axle drive, in which of the machines coupled to each axis a pulling force corresponding to theirs Tension is removed and the tensile forces to be compared by proportionate, opposing magnetic fields are shown.

Für die Erfassung des Schleuderns oder Gleitens von Treibachsen in Fahrzeugen ist es bekannt, zwischen parallel geschalteten Motoren Ausgleichswiderstände anzuordnen und die Spannung an diesen Ausgleichswiderständen als Kriterium dafür zu verwenden, ob die von den betrachteten Motoren ausgeübte Zug- oder Bremskraft gleich ist. An Stelle eines Spannungsvergleiches ist es auch bekannt, die Höhe der Ankerströme miteinander zu vergleichen. Hierbei ist es allgemein üblich, als gemeinsam zu überwachende Motoren den ersten und den letzten Motor von den im gleichen Drehgestell bzw. im gleichen Rahmen eines Fahrzeuges untergebrachten Motoren heranzuziehen, weil zwischen diesen Motoren die Wirkung der Achsentlastung am größten ist. Für die Ausführung des Vergleiches sind meist elektrodynamische Relais eingesetzt worden, die für die im Bahnbetrieb üblichen Ströme bzw. Spannungen nur sehr schwer und unhandlich ausgeführt werden können.For detecting the skidding or sliding of drive axles in It is known to vehicles to have balancing resistors between motors connected in parallel to be arranged and the voltage at these balancing resistors as a criterion for this to use whether the pulling or braking force exerted by the motors under consideration is equal to. Instead of a voltage comparison, it is also known to determine the level of Compare armature currents with each other. Here it is common practice to be considered common Motors to be monitored the first and the last motor of those in the same bogie or to use motors housed in the same frame of a vehicle, because between these motors the effect of the axle relief is greatest. For For the execution of the comparison, mostly electrodynamic relays were used, the currents and voltages customary in rail operations are very difficult and unwieldy can be executed.

Es wurde auch bereits eine Einrichtung für elektrische Triebfahrzeuge mit einzeln angetriebenen Treibachsen veröffentlicht, bei der zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens ein Hallwandler verwendet ist, welcher von einem von der Differenz der Ankerströme der Fahrmotoren abgeleiteten Magnetfluß durchsetzt ist. Die auf diese Weise erzeugte Signalspannung liegt bei maximal 1 Volt, so daß ohne Verstärker lediglich elektronische Steuerelemente auf diese Weise beeinflußt werden können.There has also already been a facility for electric traction vehicles published with individually driven driving axles, in the case of the acquisition of the Spinning or sliding a Hall transducer is used, which of one of the Difference in the armature currents of the traction motors derived magnetic flux is permeated. The signal voltage generated in this way is a maximum of 1 volt, so that without Amplifiers merely electronic controls are influenced in this way can.

Mit der vorliegenden Erfindung soll nun für die Erfassung des Schleuderns oder Gleitens eine besonders einfache Einrichtung angegeben werden, die sich durch völlige Wartungsfreiheit und weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen auszeichnet und zudem höhere Ausgangsleistungen ergibt. Nach dem Gegenstand der Erfindung wird dies in der Weise erreicht, daß die Windungen der die Magnetfelder erzeugenden Wicklungen etwa nach bifilarer Anordnung zweidrähtig derart gewickelt sind, daß sich beide Wicklungen gegenseitig durchdringen und daß dem von den Wicklungen erzeugten Feld ein an sich bekannter, auf eine bestimmte Mindestfeldstärke ansprechender, koaxial und konzentrisch zu den Wicklungen angeordneter Schutzgaskontakt zur Erfassung der Differenz der Teilfeldstärken ausgesetzt ist, dessen Kontakte sich unter dem Einfluß einer Mindestfeldstärke schließen. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Empfindlichkeit des Schutzgaskontaktes durch eine Gleichstrom-Grunderregung einstellbar ist, wobei gemäß weiterer Ausbildung Hilfskontakte eines Richtungswenders die Grunderregung im Sinne einer Verstärkung des von der entlasteten Achse herrührenden Feldes steuern.The present invention is now intended for the detection of the skidding or sliding a particularly simple device can be specified, which is characterized by completely maintenance-free and largely insensitive to external influences and also results in higher output power. According to the subject of Invention this is achieved in such a way that the windings of the magnetic fields Generating windings wound in such a way as a two-wire arrangement, for example, according to a bifilar arrangement are that both windings penetrate each other and that of the windings generated field a known per se, responsive to a certain minimum field strength, Inert gas contact arranged coaxially and concentrically to the windings for detection the difference of the partial field strengths is exposed, the contacts of which are below the Close influence of a minimum field strength. An advantageous further development of the object the invention is given by the fact that the sensitivity of the protective gas contact is adjustable by a direct current basic excitation, according to further training Auxiliary contacts of a direction reverser provide basic excitation in the sense of amplification of the field originating from the relieved axis.

In der vorstehend angegebenen Einrichtung gemäß der Erfindung werden die Ankerströme der zu überwachenden Fahrmotoren in verhältnisgleiche Feldstärken umgesetzt. Infolge der zweigängigen Wicklungsanordnung entsteht im Inneren der Spule ein homogenes magnetisches Feld, dessen Stärke der Differenz der Teilfeldstärken entspricht. Da Inhomogenitäten des Feldverlaufes also störend nicht in Erscheinung treten können, ist die auf diese Weise erzielbare Empfindlichkeit trotz der Einfachheit der Anordnung sehr hoch.In the above-mentioned device according to the invention the armature currents of the traction motors to be monitored in proportional field strengths implemented. As a result of the two-turn winding arrangement, arises inside the coil a homogeneous magnetic field, the strength of which is the difference between the partial field strengths is equivalent to. Since inhomogeneities in the field course are not disturbing can occur is the sensitivity achievable in this way despite the simplicity the arrangement very high.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.The following is an embodiment of the subject matter according to FIG Invention described with reference to the drawing.

In F i g. 1 ist die Schaltung eines Triebfahrzeuges mit vier Motoren 1 bis 4 dargestellt, die parallel an einem Haupttransformator 5 angeschlossen sind. In Reihe mit den Motoren 1 und 4, für die die Achsentlastung am größten ist, liegt je ein Shunt 6 bzw. 7, an dem die Spannung U1 bzw. U2 für das Erfassen des Schleuderns oder Gleitens abgenommen wird. Die Spannungen U1 bzw. U2 erregen die Wicklungen 8 und 9, die nach der Erfindung etwa nach bifilarer Anordnung so gewickelt sind, daß sie sich gegenseitig durchsetzen. Von den Wicklungen 8 und 9 wird gemeinsam eine an sich bekannte Sonde 10 umfaßt, die im Inneren der Wicklungen koaxial und konzentrisch zu denselben angeordnet ist. An den Klemmen 11 und 12 der Sonde 10 ist die Einrichtung nach der Erfindung so in die Steuerung eingefügt, daß bei Ansprechen der Sonde 10 die Zug-bzw. Bremskraft vermindert wird.In Fig. 1 is the circuit of a traction vehicle with four engines 1 to 4, which are connected in parallel to a main transformer 5. In series with motors 1 and 4, for which the axle relief is greatest, lies one shunt 6 or 7 each, at which the voltage U1 and U2 for detecting the skidding or sliding is removed. The voltages U1 and U2 excite the windings 8 and 9, which according to the invention are wound approximately in a bifilar arrangement, that they assert one another. From the windings 8 and 9 a per se known probe 10 is comprised in common, which is located inside the windings is arranged coaxially and concentrically to the same. At terminals 11 and 12 of the Probe 10, the device according to the invention is inserted into the control that when the probe 10 responds, the train or. Braking force is reduced.

In F i g. 2 ist der Aufbau der Wicklungen 8 und 9 und die Anordnung der Sonde 10 im einzelnen dargestellt.In Fig. Fig. 2 is the structure of the windings 8 and 9 and the arrangement of the probe 10 shown in detail.

Hierbei sind die Wicklungen 8 und 9 in einem Kunststoffgehäuse 13 eingebettet. Das Kunststoffgehäuse 13 trägt Klemmen 14 für den Anschluß der Wicklungen 8 und 9. Damit das Kunststoffgehäuse 13 in eines der Gerätegerüste im Triebfahrzeug eingesetzt werden kann, wird es von einem vorzugsweise metallischen Bügel 15 gehalten, der entsprechende Bohrungen zur Befestigung im Gerüst aufweist. Von den Wicklungen 8, 9 wird eine an sich bekannte Sonde 10 umfaßt, die koaxial und konzentrisch innerhalb der Wicklungen 8, 9 angeordnet ist und deren Anschlüsse 17 und 18 zugentlastet sein müssen. Für die spannungsfreie Lagerung der Sonde 10 dienen gummielastische Hülsen 19 und 20, die sich gegenüber Druckplatten 21 und 22 abstützen. Durch die Druckplatten 21 und 22 ist die Sonde 10 im Maximum der von den Wicklungen 8 und 9 erzeugten Feldstärken zentriert. Die Anschlüsse 17 und 18 der Sonde sind durch Bohrungen in den Druckplatten 21 und 22 nach außen geführt. Zur Verbindung der Anschlüsse 17 und 18 wird man in vorteilhafter Weise hier nicht dargestellte Klemmleisten verwenden, um mit Sicherheit die Anschlüsse der Sonde von Zugkräften zu entlasten.The windings 8 and 9 are embedded in a plastic housing 13. The plastic housing 13 carries terminals 14 for the connection of the windings 8 and 9. So that the plastic housing 13 can be used in one of the equipment frames in the locomotive, it is held by a preferably metallic bracket 15 which has corresponding holes for fastening in the frame. The windings 8, 9 encompass a probe 10 known per se, which is arranged coaxially and concentrically within the windings 8, 9 and the connections 17 and 18 of which must be strain-relieved. For the stress-free mounting of the probe 10 , rubber-elastic sleeves 19 and 20 are used, which are supported against pressure plates 21 and 22 . The probe 10 is centered at the maximum of the field strengths generated by the windings 8 and 9 by the pressure plates 21 and 22. The connections 17 and 18 of the probe are led to the outside through bores in the pressure plates 21 and 22. To connect the connections 17 and 18, terminal strips (not shown here) are advantageously used in order to reliably relieve the connections of the probe from tensile forces.

Als Sonde 10 ist in F i g. 2 ein an sich bekannter Schutzgaskontakt verwendet. Hierunter versteht man eine Kontaktanordnung, deren bewegliche Elemente innerhalb einer neutralen Gasatmosphäre angeordnet sind. Für die Betätigung durch ein den Schutzgaskontakt durchflutendes Magnetfeld sind die beweglichen Kontakte aus einem ferromagnetischen Material gefertigt und so angeordnet, daß sich die beweglichen Elemente unter dem Einfluß einer Mindestfeldstärke elastisch deformieren können, wodurch der Schutzgaskontakt leitend wird.The probe 10 in FIG. 2 a known inert gas contact used. This is understood to mean a contact arrangement, its movable elements are arranged within a neutral gas atmosphere. For actuation by the moving contacts are a magnetic field flowing through the protective gas contact made of a ferromagnetic material and arranged so that the movable Elements can elastically deform under the influence of a minimum field strength, which makes the inert gas contact conductive.

Solange die Stromstärken in den Fahrmotoren 1 und 4 einander gleich sind, heben sich die Wirkungen der Wicklungen 8 und 9 auf die Sonde 10 auf, weil die erregenden Amperewindungen gleich groß und infolge der Verkreuzung der Leitungen zwischen dem Shunt 7 und der Wicklung 9 einander entgegengerichtet sind. Schleudert jedoch beispielsweise der Fahrmotor 1, so wird die Stromstärke dieses Motors fallen, und die verhältnisgleich mit den Fahrmotorströmen erregten Wicklungen 8 und 9 werden hinsichtlich der von diesen Wicklungen erzeugten Feldstärken voneinander abweichen. Die resultierende Feldstärkedifferenz wirkt auf die Sonde 10 und bewirkt, wie bereits ausgeführt wurde, ein Berühren der beweglichen Kontakte, wodurch eine Meldung ausgelöst oder die Steuereinrichtung im Sinne einer Verminderung der zwischen Rad und Schiene auftretenden Kräfte zurückgenommen wird.As long as the currents in the traction motors 1 and 4 are the same, the effects of the windings 8 and 9 on the probe 10 cancel each other out because the exciting ampere-turns are the same and, due to the crossing of the lines between the shunt 7 and the winding 9, are opposite to each other are. However, if, for example, the traction motor 1 spins, the current intensity of this motor will drop, and the windings 8 and 9, which are excited in proportion to the traction motor currents, will differ from one another with regard to the field strengths generated by these windings. The resulting field strength difference acts on the probe 10 and, as already stated, causes the movable contacts to be touched, which triggers a message or the control device is withdrawn in the sense of reducing the forces occurring between the wheel and the rail.

An Stelle des im Ausführungsbeispiel als Sonde verwendeten Schutzgaskontaktes können natürlich auch kontaktlose Sonden, wie z. B. magnetfeldabhängige Widerstände, verwendet werden.Instead of the protective gas contact used as a probe in the exemplary embodiment can of course also contactless probes such. B. magnetic field-dependent resistances, be used.

Claims

Claims: 1. Device for detecting the spin or Sliding the driving axles of vehicles with single axle drive, in which of the Machines coupled to each axis have a tension corresponding to their tensile force is removed and the tensile forces to be compared by proportionate, each other opposing magnetic fields are shown, characterized in that the Windings of the windings generating the magnetic fields, for example in a bifilar arrangement are wound two-wire in such a way that the two windings penetrate each other and that of the windings. generated field a known per se, on a certain Minimum field strength more appealing, arranged coaxially and concentrically to the windings The shielding gas contact is exposed to the detection of the difference in the partial field strengths, whose contacts close under the influence of a minimum field strength.

2. Establishment according to claim 1, characterized in that the sensitivity of the protective gas contact can be adjusted by a direct current basic excitation.

3. Device according to claim 2, characterized in that auxiliary contacts of a direction reverser control the basic excitation in the sense of an amplification of the field originating from the relieved axis. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 121 106; "Siemens-Zeitschrift", no. 12111958, pp. 845 to 847.