DE19947999A1 - Identification of a faulty rotation speed sensor for high power electrical traction engines ensures that an engine is correctly controlled and not inadvertently shut-down because of false determination of the engine rotation speed - Google Patents
Identification of a faulty rotation speed sensor for high power electrical traction engines ensures that an engine is correctly controlled and not inadvertently shut-down because of false determination of the engine rotation speedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Traktionsantriebstechnik. Sie geht aus von ei nem Verfahren zur Drehgeberausfallerkennung eines elektrischen Traktionsantriebes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to the field of traction drive technology. It starts from egg nem method for encoder failure detection of an electric traction drive and Device for performing the method according to the preamble of the independent Expectations.
Elektrische Traktionsantriebe, insbesondere für den Einsatz in elektrischen Hochleistungslo komotiven, sind zur Drehzahlerkennung mit Drehgebern ausgestattet. Dabei sind je nach Ausführung Traktionsantriebe mit mindestens zwei Traktionsmotoren bekannt, wobei an je dem Traktionsmotor ein oder zwei Drehgeber angeordnet sind. Ein Traktionsantrieb mit vier Traktionsmotoren und je einem Drehgeber pro Traktionsmotor ist in der US 4,164,872 offen bart. Die einzelnen Drehgeber sind jeweils mit einer zugehörigen Motorachse gekoppelt. Je der Drehgeber umfasst dazu eine Scheibe mit in Umfangsrichtung angeordneten Elementen, die an der jeweiligen Motorachse angebracht ist. Dieses Elementenscheibe wird elektrisch, magnetisch oder optisch abgetastet. Aus dieser Abtastung der Elementenscheibe wird ein pe riodisches Drehgebersignal erzeugt, das proportional zur Drehzahl des jeweiligen Motors ist. Dieses Drehgebersignal eines jeden Drehgebers wird einer Mitteilungseinheit zugeführt, die einen Mittelwert aus den zugeführten Drehgebersignalen bildet. Das gemittelte Drehgebersi gnal wird einer gängigen Motorregelungseinheit und einer der Motorregelungseinheit über geordneten Traktionsregelungseinheit zugeführt, die das gemittelte Drehgebersignal jeweils weiterverarbeiten. Wird an einem Traktionsmotor mehr als ein Drehgeber angeordnet, ist Redundanz der Drehgeber gegeben.Electrical traction drives, especially for use in high-performance electrical lo comics are equipped with rotary encoders for speed detection. Depending on Design known traction drives with at least two traction motors, with each the traction motor one or two encoders are arranged. A traction drive with four Traction motors and one encoder per traction motor is open in US 4,164,872 beard. The individual encoders are each coupled to an associated motor axis. Each for this purpose the rotary encoder comprises a disk with elements arranged in the circumferential direction, which is attached to the respective motor axis. This element disc becomes electrical, magnetically or optically scanned. From this scanning of the element disk a pe generates a periodic encoder signal that is proportional to the speed of the respective motor. This encoder signal of each encoder is fed to a notification unit which forms an average of the supplied encoder signals. The average encoder gnal is a common engine control unit and one of the engine control unit orderly traction control unit supplied, the averaged encoder signal each process further. If more than one encoder is arranged on a traction motor, is The encoder is redundant.
Das häufigste Ausfallbild eines Drehgebers ist der Totalausfall beispielsweise durch Kabel bruch oder Kurzschluss. Dies wirkt sich dahingehend aus, dass bei sich drehenden Trakti onsmotoren das Drehgebersignal mit einem Frequenzwert von 0 Hz für den ausgefallenen Drehgeber der Mittellungseinheit zugeführt wird. Dies ist insbesondere bei kleinen Drehzah len der Traktionsmotoren beziehungsweise bei den entsprechenden Drehgebersignalen mit einer Frequenz kleiner oder gleich 10 Hz problematisch. Möglich für eine Erkennung eines Drehgeberausfalls wäre zwar ein reiner Vergleich der einzelnen Drehgebersignale unterein ander oder mit dem Frequenzwert 0 Hz, jedoch sind bei den genannten kleinen Drehzahlen die einzelnen Drehgebersignale mit dem Frequenzwert kleiner oder gleich 10 Hz sehr stark durch dynamische Vorgänge, insbesondere Schwingungen in der Mechanik der Traktionsmotoren, beeinflusst, so dass die genannten Vergleiche nicht zuverlässig und nicht eindeutig auf einen ausgefallenen Drehgeber schliessen lassen.The most common failure pattern of an encoder is total failure, for example due to cables break or short circuit. This has the effect that when the tract is rotating onsmotoren the encoder signal with a frequency value of 0 Hz for the failed Encoder of the averaging unit is fed. This is especially true at low speeds len of the traction motors or with the corresponding encoder signals a frequency less than or equal to 10 Hz is problematic. Possible for a detection of a Encoder failure would be a pure comparison of the individual encoder signals different or with the frequency value 0 Hz, but at the mentioned low speeds individual encoder signals with the frequency value less than or equal to 10 Hz very strongly dynamic processes, especially vibrations in the mechanics of the traction motors, influenced, so that the comparisons mentioned are not reliable and not clear on one Have the failed encoder closed.
Desweiteren sind die Motorregelungseinheit und in besonderem Masse die Traktionsrege lungseinheit zur Weiterverarbeitung des gemittelten Drehgebersignals auf ein exaktes gemit teltes Drehgebersignal angewiesen. Ein Nichterkennen eines Drehgeberausfalls hat deshalb zur Folge, dass das aus sämtlichen Drehgebersignalen gemittelte Drehgebersignal zu klein wird gegenüber den tatsächlichen Drehzahlen der einzelnen Traktionsmotoren. Der Motorre gelungseinheit sowie der Traktionsregelungseinheit stehen die exakten Drehzahlen der ein zelnen Traktionsmotoren durch Ermittlung aus von den Traktionsmotoren bereitgestellten physikalischen Grössen durch ein Berechnungsmodell zur Verfügung. Im Falle eines Dreh geberausfalls sind dann die exakten Drehzahlen der Traktionsmotoren grösser als das zu klein bestimmte gemittelte Drehgebersignal. Die Folge ist, dass die Motorregelungseinheit und die Traktionsregelungseinheit alle Traktionsmotoren des gesamten Traktionsantriebes, inklusive der Traktionsmotoren mit intakten Drehgebern, auf eine Drehzahl abbremst, die dem gemit telten und zu klein bestimmten Drehgebersignal entspricht. Bei Anwendung des Traktionsan triebes in einer Hochleistungslokomotive bedeutet das, dass das Fahrzeug nicht mehr be schleunigt werden kann. Ein funktionsgemässer Betrieb des Fahrzeug ist dann nicht mehr möglich und ein unerwünschtes Abschleppen des Fahrzeugs ist die Folge.Furthermore, the engine control unit and especially the traction rain processing unit for further processing of the averaged encoder signal to an exact one tte encoder signal instructed. A failure to recognize a encoder failure therefore has the result is that the encoder signal averaged from all encoder signals is too small is compared to the actual speeds of the individual traction motors. The motorre control unit and the traction control unit are the exact speeds of the individual traction motors by determining from those provided by the traction motors physical quantities are available through a calculation model. In the case of a shoot In the event of an encoder failure, the exact speeds of the traction motors are higher than that too low certain averaged encoder signal. The result is that the engine control unit and the Traction control unit including all traction motors of the entire traction drive the traction motors with intact encoders, brakes to a speed that telten and too small determined encoder signal corresponds. When using the traction device in a high-performance locomotive means that the vehicle is no longer operational can be accelerated. Functional operation of the vehicle is then no longer possible possible and an unwanted towing of the vehicle is the result.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Drehgeberausfallerkennung eines elektrischen Traktionsantriebes anzugeben, das zuverlässig einen Ausfall eines Drehgebers eines Traktionsmotors des Traktionsantriebes, insbesondere bei kleinen Drehzahlen der ein gesetzten Traktionsmotoren des Traktionsantriebes, zuverlässig erkennt und den weiteren Betrieb des Traktionsantriebes gewährleistet, sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Verfahren in besonders einfacher Weise durchgeführt wird.The object of the invention is therefore to provide a method for detecting encoder failure electric traction drive to indicate the reliable failure of an encoder a traction motor of the traction drive, especially at low speeds set traction motors of the traction drive, reliably recognizes and the others Operation of the traction drive guaranteed, as well as specify a device with which Method is carried out in a particularly simple manner.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vor teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is solved by the features of the independent claims. More before partial embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die Traktionsmotoren des Traktionsantriebes umfassen jeweils mindestens einen Drehgeber, der ein der Drehzahl der Traktionsmotoren proportionales periodisches Drehgebersignal be reitstellt. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird für einen Frequenzwert des Drehgebersi gnals im wesentlichen zwischen 0 Hz und 10 Hz jedes Drehgebersignal zyklisch fortlaufend ausgelesen. Die ausgelesenen Drehgebersignale werden während einer einstellbaren Anzahl von Lesezyklen der Grösse ihrer Frequenzwerte nach geordnet. Das Drehgebersignal, das unter den geordneten Drehgebersignalen während der eingestellten Anzahl an Lesezyklen statisch am kleinsten ist, deutet auf einen Fehler des zugehörigen Drehgebers, insbesondere auf einen ausgefallenen Drehgeber, hin. Somit kann sehr vorteilhaft und in besonders einfa cher Weise ein Drehgeberausfall für kleine Drehzahlen der Traktionsmotoren erkannt werden. Vorteilhaft wird das statisch kleinste Drehgebersignal während der eingestellten Anzahl Le sezyklen für eine Weiterverarbeitung, insbesondere für eine Mittelwertbildung der Drehge bersignale und für eine Bildung eines logischen Drehrichtungswertes, nicht berücksichtigt. Dadurch wird eine Fehlerfortpflanzung in der Weiterverarbeitung der Drehgebersignale be reits sehr früh unterbunden, wodurch ein zulässiger Betrieb, insbesondere bei Traktionsan trieben in Hochleistungslokomotiven, gewährleistet ist.The traction motors of the traction drive each comprise at least one rotary encoder, be a periodic encoder signal proportional to the speed of the traction motors provides. In the method according to the invention, for a frequency value of the rotary encoder i gnals essentially between 0 Hz and 10 Hz each encoder signal cyclically continuously read out. The encoder signals read out are available for an adjustable number ordered by reading cycles according to the size of their frequency values. The encoder signal that under the ordered encoder signals during the set number of read cycles statically the smallest indicates an error of the associated encoder, in particular for a failed encoder. Thus it can be very advantageous and particularly simple way a encoder failure for low speeds of the traction motors can be detected. The statically smallest encoder signal during the set number Le is advantageous cycles for further processing, in particular for averaging the rotary signals and for the formation of a logical direction of rotation value, not taken into account. As a result, error propagation in the further processing of the encoder signals be already prevented very early, which allows a permissible operation, especially with traction driven in high-performance locomotives, is guaranteed.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine erfindungsgemässe Zuord nungseinheit auf, die vorteilhafterweise mit jedem Drehgeber der Traktionsmotoren verbun den ist. Desweiteren ist an einem Eingang der Zuordnungseinheit ein einstellbarer Parameter zugeführt, dessen Wert einer Anzahl von Lesezyklen entspricht. Somit dient die Zuordnungs einheit dazu, die Drehgebersignale aus den Drehgebern zyklisch auszulesen und während der eingestellten Anzahl von Lesezyklen die Drehgebersignale der Grösse ihrer Frequenzwerte nach zu ordnen. Ausgangsseitig weist die Zuordnungseinheit die geordneten Drehgebersi gnale auf, wobei die Zuordnungseinheit erfindungsgemäss mit einem Mittelwertbildner und mit einem Drehrichtungswertbildner verbunden ist. Mit dem Mittelwertbildner und dem Drehrichtungswertbildner werden ein Mittelwert bzw. ein logischer Drehrichtungswert aus den geordneten Drehgebersignalen gebildet, wobei der Mittelwertbildner und der Drehrich tungswertbildner das statisch kleinste Drehgebersignal, das während der eingestellten Anzahl Lesezyklen ausgelesen wurde, nicht berücksichtigen. Mit Hilfe der Zuordnungseinheit und dem damit verbundenen Mittelwertbildner und Drehrichtungswertbildner wird eine besonders einfach ausgeführte und somit kostengünstige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zur Drehgeberausfallerkennung eines elektrischen Traktionsantriebes erzielt, die insbesondere einen Betrieb des Traktionsantriebes mit ausgefallenem Drehgeber ermöglicht.The device for carrying out the method has an assignment according to the invention on unit, which advantageously connected to each encoder of the traction motors that is. Furthermore, there is an adjustable parameter at an input of the assignment unit fed, the value of which corresponds to a number of read cycles. The assignment thus serves unit to read the encoder signals cyclically from the encoders and during the set number of read cycles the encoder signals the size of their frequency values to order. On the output side, the assignment unit has the ordered rotary encoders gnale on, wherein the allocation unit according to the invention with an averager and is connected to a direction of rotation value generator. With the averager and the The direction of rotation value generator is a mean value or a logical direction of rotation value the ordered encoder signals formed, with the averager and the rotary dial tation value generator the statically smallest encoder signal, which during the set number Reading cycles was not taken into account. With the help of the allocation unit and the associated averager and direction of rotation value generator becomes a special one simply implemented and therefore inexpensive device for performing the method achieved for encoder failure detection of an electric traction drive, which in particular enables operation of the traction drive with a failed encoder.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung of fensichtlich.These and other objects, advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention of obviously.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment in connection with the drawing explained in more detail.
Es zeigt :It shows :
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Drehgeberausfallerkennung eines elektrischen Traktionsantriebes. Fig. 1 shows an embodiment of a device for performing the method for encoder failure detection of an electric traction drive.
Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugs zeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in der Figur gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The reference symbols used in the drawing and their meaning are in the reference List of characters summarized. Basically, the same parts are in the figure provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Drehgeberausfallerkennung eines elektrischen Traktionsantriebes 13. Ein in Fig. 1 dargestellter Traktionsantrieb 13 umfasst zwei Traktionsmotoren 2 mit jeweils zwei Drehgebern 1 pro Traktionsmotor 2. Jeder Drehgeber 1 erzeugt ein der Drehzahl des zugehö rigen Traktionsmotors 2 proportionales periodisches Drehgebersignal 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4). Die Drehgeber 1 sind mit einer Zuordnungseinheit 5 verbunden, wobei an deren Eingang die Drehgebersignale 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4) der Drehgeber 1 anliegen. Darüberhinaus ist gemäss Fig. 1 an einem Eingang der Zuordnungseinheit ein einstellbarer Parameter 4 zuge führt, dessen Wert einer Anzahl k von Lesezyklen entspricht. Fig. 1 shows an inventive embodiment of the apparatus for performing the method to the rotation of encoder failure detecting an electric traction drive 13. A traction drive 13 shown in FIG. 1 comprises two traction motors 2 , each with two rotary encoders 1 per traction motor 2 . Each encoder 1 generates a periodic encoder signal 3 a, 3 b, 3 c, 3 d proportional to the speed of the associated traction motor 2 (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ). The rotary encoders 1 are connected to an assignment unit 5 , the rotary encoder signals 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) of the rotary encoder 1 being present at the input thereof. In addition, according to FIG. 1, an adjustable parameter 4 is supplied to an input of the assignment unit, the value of which corresponds to a number k of read cycles.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Drehgeberausfallerkennung des elektrischen Trakti onsantriebes 13 wird für einen Frequenzwert des periodischen Drehgebersignals 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4) im wesentlichen zwischen 0 Hz und 10 Hz jedes Drehgebersignal 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4) zyklisch fortlaufend von der Zuordnungseinheit 5 ausgelesen. Die Drehgeber signale 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4) werden während der durch den Parameter 4 eingestellten Anzahl k von Lesezyklen der Grösse ihrer Frequenzwert nach geordnet, so dass sich geord nete Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) ergeben. Die über den Parameter 4 ein stellbare Anzahl k von Lesezyklen der Zuordnungseinheit 5 wird vorzugsweise in der Grö ssenordnung zwischen 5 und 50 gewählt, wobei jeder Lesezyklus eine zeitliche Grössenord nung zwischen 0,1 ms und 5 ms aufweist. Das geordnete Drehgebersignal 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d), das unter den geordneten Drehgebersignalen 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) wäh rend der eingestellten Anzahl kann Lesezyklen statisch am kleinsten ist, ist ein Indiz für einen Fehler des zugehörigen Drehgebers 1, insbesondere für einen ausgefallenen Drehgeber 1. In the inventive method for encoder failure detection of the electric traction drive 13 is for a frequency value of the periodic encoder signal 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) essentially between 0 Hz and 10 Hz each Encoder signal 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) cyclically continuously read out by the assignment unit 5 . The encoder signals 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) are sorted according to the size of their frequency value during the number k of reading cycles set by parameter 4 , so that the order Nete encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) result. The number k of read cycles of the allocation unit 5 which can be set via the parameter 4 is preferably selected in the order of magnitude between 5 and 50, each read cycle having a temporal order of magnitude between 0.1 ms and 5 ms. The ordered rotary encoder signal 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ), which under the ordered rotary encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) during the set number, reading cycles can be statically the smallest, is an indication of an error in the associated rotary encoder 1 , in particular for a failed rotary encoder 1 .
Somit kann sehr einfach und schnell ein Drehgeberausfall für kleine Drehzahlen der Trakti onsmotoren 2 erkannt werden.In this way, an encoder failure for low speeds of the traction motors 2 can be detected very easily and quickly.
Desweiteren wird aus den geordneten Drehgebersignalen 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) ein Mittelwert 8 (s) gebildet, so dass ein gemitteltes Drehgebersignal 8 (s) entsteht. Erfindungs gemäss wird das während der Anzahl k von Lesezyklen der Zuordnungseinheit 5 statisch kleinste geordnete Drehgebersignal 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) und dessen zugehöriger Drehgeber 1 für die Bildung des Mittelwertes 8 (s) nicht berücksichtigt und Fehler in der Mittelwertbildung werden damit vermieden.In addition, an average value 8 (s) is formed from the ordered rotary encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ), so that an average rotary encoder signal 8 (s) is produced. Inventions according to the while the number k of read cycles of the allocation unit 5 statically smallest overall encoder signal 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a, s 2b, s 3c, s 4d) and its associated speed sensor 1 for the formation of Average 8 (s) is not taken into account and errors in averaging are avoided.
Aus den geordneten Drehgebersignalen 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) wird weiterhin ein logi scher Drehrichtungswert 11 (dr) gebildet. In derselben Weise wie bei der Bildung des gemit telten Drehgebersignals 8 (s) wird erfindungsgemäss das während der Anzahl k von Lesezy klen der Zuordnungseinheit 5 statisch kleinste geordnete Drehgebersignal 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) und dessen zugehöriger Drehgeber 1 für die Bildung des logischen Drehrich tungswerts 11 (dr) nicht berücksichtigt. Vorteilhaft können dabei Fehler in der Drehrich tungswertbildung vermieden werden.From the ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ), a logical direction of rotation value 11 (dr) is also formed. In the same way as in the formation of the averaged encoder signal 8 (s), according to the invention, the statically smallest ordered encoder signal 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , during the number k of read cycles of the allocation unit 5 s 3c , s 4d ) and its associated encoder 1 are not taken into account for the formation of the logical direction of rotation value 11 (dr). Errors in the direction of rotation value formation can advantageously be avoided.
Dadurch, dass weder bei der Mittelwertbildung noch bei der Drehrichtungswertbildung das während der Anzahl k von Lesezyklen der Zuordnungseinheit 5 statisch kleinste geordnete Drehgebersignal 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) und dessen zugehöriger Drehgeber 1 berück sichtigt wird, kann vorteilhaft eine Fehlerfortpflanzung in der Weiterverarbeitung der geord neten Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) sehr früh unterbunden werden, so dass ein zuverlässiger Betrieb des Traktionsantriebes 13 auch bei einem fehlerhaften Drehgeber 1, insbesondere bei dessen Ausfall, möglich ist.Due to the fact that neither the averaging nor the formation of the direction of rotation produces the smallest ordered rotary encoder signal 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) and during the number k of reading cycles of the assignment unit 5 whose associated encoder 1 is taken into account, error propagation in the further processing of the geord Neten encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) can be prevented very early, so that reliable operation of the traction drive 13 is possible even in the case of a defective rotary encoder 1 , in particular in the event of its failure.
Das gemittelte Drehgebersignal 8 (s) und der logische Drehrichtungswert 11 (dr) werden ei ner Motorregelungseinheit 9 und einer Traktionsregelungseinheit 10 zugeführt, in denen sie weiterverarbeitet werden.The averaged encoder signal 8 (s) and the logical direction of rotation value 11 (dr) are fed to a motor control unit 9 and a traction control unit 10 , in which they are further processed.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst gemäss Fig. 1 die eingangs erwähnte Zuordnungseinheit 5, die mit jedem Drehgeber 1 der Traktionsmotoren 2 verbunden ist. Diese Verbindung dient dazu, jedes Drehgebersignal 3a, 3b, 3c, 3d (s1a, s2b, s3c, s4d) der einzelnen Drehgeber 1 zyklisch durch die Zuordnungseinheit 5 auslesen zu können. An einem Eingang der Zuordnungseinheit 5 ist der ebenfalls bereits erwähnte einstellbare Pa rameter 4 zugeführt, dessen Wert der Anzahl k von Lesezyklen entspricht. Diese Zuführung ist vorgesehen, damit die periodischen Drehgebersignale 3a, 3b, 3c, 3d (s1, s2, s3, s4) in der Zuordnungseinheit 5 der Grösse ihrer Frequenzwerte nach während der Anzahl k von Lese zyklen als geordnete Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) geordnet werden kön nen. Am Ausgang der Zuordnungseinheit 5 weist diese dann die der Grösse nach geordneten Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) auf. Desweiteren ist der Ausgang der Zuord nungseinheit 5, an dem die geordneten Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) anlie gen, mit einem Mittelwertbildner 7 verbunden. Dieser Mittelwertbildner 7 dient der Bildung des gemittelten Drehgebersignals 8 (s) aus den geordneten Drehgebersignalen 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d). Ausgangsseitig liegt am Mittelwertbildner 7 das gemittelte Drehgebersignal 8 (s) an, wobei der Ausgang selbst mit der bereits erwähnten Motorregelungseinheit 9 und der Traktionsregelungseinheit 10 verbunden ist. Darüberhinaus ist der Ausgang der Zuordnungs einheit 5, an dem die geordneten Drehgebersignale 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d) anliegen, mit einem Drehrichtungswertbildner 12 verbunden. Dieser Drehrichtungswertbildner 12 dient der Bildung des logischen Drehrichtungswertes 11 (dr) aus den geordneten Drehgebersigna len 6a, 6b, 6c, 6d (s1a, s2b, s3c, s4d). Am Ausgang des Drehrichtungswertbildners 12 liegt dieser logische Drehrichtungswert 11 (dr) an, wobei der Ausgang ebenfalls mit der Motorregelungs einheit 9 und der Traktionsregelungseinheit 10 verbunden ist.According to FIG. 1, the device according to the invention for implementing the method comprises the assignment unit 5 mentioned at the outset, which is connected to each rotary encoder 1 of the traction motors 2 . This connection serves to be able to read out each encoder signal 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) of the individual encoder 1 cyclically by the assignment unit 5 . At an input of the assignment unit 5 , the parameter 4 , which has also already been mentioned, is supplied, the value of which corresponds to the number k of read cycles. This supply is provided so that the periodic encoder signals 3 a, 3 b, 3 c, 3 d (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ) in the assignment unit 5 according to the size of their frequency values during the number k of reading cycles Ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) can be ordered. At the output of the assignment unit 5 , the latter then has the encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) which are arranged in terms of size. Furthermore, the output of the assignment unit 5 , at which the ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) lie, is connected to an averager 7 . This averager 7 is used to form the averaged encoder signal 8 (s) from the ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ). On the output side, the averaged rotary encoder signal 8 (s) is present at the mean value generator 7 , the output itself being connected to the motor control unit 9 and the traction control unit 10 already mentioned. In addition, the output of the assignment unit 5 , at which the ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ) are present, is connected to a direction-of-rotation value generator 12 . This direction of rotation value generator 12 is used to form the logical direction of rotation value 11 (dr) from the ordered encoder signals 6 a, 6 b, 6 c, 6 d (s 1a , s 2b , s 3c , s 4d ). This logical direction of rotation value 11 (dr) is present at the output of the direction of rotation value generator 12 , the output likewise being connected to the motor control unit 9 and the traction control unit 10 .
Die Motorregelungseinheit 9 und die Traktionsregelungseinheit 10 dienen dazu, aus dem lo gischen Drehrichtungswert 11 (dr) und dem gemittelten Drehgebersignal 8 (s) sowie aus nicht dargestellten physikalischen Motorgrössen, den Traktionsantrieb 13, insbesondere die Traktionsmotoren 2 nach vorgebbaren Anforderungen, wie beispielsweise Drehzahl oder Drehmoment, zu beeinflussen.The motor control unit 9 and the traction control unit 10 serve, from the logical direction of rotation value 11 (dr) and the averaged encoder signal 8 (s) as well as from physical motor sizes, not shown, the traction drive 13 , in particular the traction motors 2 according to specifiable requirements, such as speed or Torque.
Erfindungsgemäss sind die Zuordnungseinheit 5, der Mittelwertbildner 7, der Drehrichtungs wertbildner 12, die Motorregelungseinheit 9 und/oder die Traktionsregelungseinheit 10 in mindestens einem nicht dargestellten digitalen Mikroprozessor implementiert, so dass vor teilhaft auf diskrete und damit teuere Bauteile verzichtet werden kann und eine Anpassung der Vorrichtung an Traktionsantriebe 2 verschiedenster Anwendungen erleichtert wird und somit einfach vollzogen werden kann. According to the invention, the assignment unit 5 , the mean value generator 7 , the direction of rotation value generator 12 , the motor control unit 9 and / or the traction control unit 10 are implemented in at least one digital microprocessor, not shown, so that discrete and thus expensive components can be dispensed with before and an adaptation of the Device on traction drives 2 different applications is facilitated and can therefore be carried out easily.
11
Drehgeber
Encoder
22nd
Traktionsmotor
Traction motor
33rd
a, b, c, d Drehgebersignal
a, b, c, d encoder signal
44th
einstellbarer Parameter
adjustable parameters
55
Zuordnungseinheit
Allocation unit
66
a, b, c, d geordnetes Drehgebersignal
a, b, c, d ordered encoder signal
77
Mittelwertbildner
Averager
88th
gemitteltes Drehgebersignal
averaged encoder signal
99
Motorregelungseinheit
Engine control unit
1010th
Traktionsregelungseinheit
Traction control unit
1111
logischer Drehrichtungswert
logical direction of rotation value
1212th
Drehrichtungswertbildner
Direction value generator
1313
Traktionsantrieb
Traction drive
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