DE3115849A1

DE3115849A1 - Anordnung zur pollageerfassung bei einem linearmotor fuer ein spurgebundenes fahrzeug

Info

Publication number: DE3115849A1
Application number: DE19813115849
Authority: DE
Inventors: Wilbrand Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Lüers
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-04-21
Filing date: 1981-04-21
Publication date: 1982-11-04
Also published as: JPS57183206A

Description

Anordnung zur Pollageerfassung bei einem Linearmotor
für ein spurgebundenes Fahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Pollageerfassung bei einem synchronen, fahrzeugseitig erregten, eine stationäre Wanderfeldwicklung aufweisenden Linearmotor für ein spurgebundenes Fahrzeug, bei welchem mehrere in Spurrichtung aufeinanderfolgende, jeweils ein spezifisches Signal abgebende, punktförmig strahlende Sende einrichtungen mit definierter Lage zum Erregersystem vorgesehen sind, die auf eine längs der Spur verlegte Meßleitung mit markanten Punkten im doppelten Polteilungsabstand einwirken, wobei entsprechend den Signalen der Meßleitung über eine Steuerzentrale das Wanderfeld beeinflußbar ist.
Zur optimalen Steuerung eines Langstator-Synchronlinearmotors ist eine Anordnung der eingangsgenannten Gattung aus der DE-AS 29 12 837 bekannt.Die Pollageerfassung erfo]gt dabei mit Hilfe zweier fahrzeugseltiger Sendeeinrichtungen, die über eine im doppelten Polteilvmgsabstand gekreuzte Meßleitung auf eine Steuerzentrale einwirken. Eine derartige Meßleitung ist starken Einflüssen des Wanderfeldes ausgesetzt, so daß eine analoge Übertragung der Pollage starken Störeinflüssen unterliegen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangsgenannten Gattung so auszubilden,daß eine störungsfeste genaue Pollagemeldung an die Steuerzentrale erfolgen kann, ohne daß dazu ein besonderer technischer Aufwand bedingt ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ausschließlich die markanten Punkte der Meßleitung als wirksame Einkoppelstellen für die Signale der Sendeeinrichtungen ausgebildet sind.
Ein Entkoppeln der Meßleitung außerhalb der Einkoppelstellen von den Fahrzeugeinrichtungen und vom Wanderfeld ist zwar auch durch Abschirmmaßnahmen möglich, jedoch ist es technisch äußerst vorteilhaft, wenn die Meßleitung außerhalb der Einkoppelstellen verdrillt ist, weil hierbei der technische Aufwand ausgesprochen gering ist.
Die Einkoppelstellen können dabei als Luftspulen mit mindestens einer Windung ausgebildet sein, um eine induktive Übertragung zu ermöglichen, die sich im Eisenbahnwesen seit-langem bewährt hat.
Wenn die Luftspulen als Umwi ckungen von Trherj seintoren au,r,-cbjldet. sind, stellen (3iese mechanische Fixpunkte für die Meßleitung dar.
In ähnlicher Weise läßt sich die Meßleitung dadurch fixieren, daß die Einkoppelstellen als Ferritstabspulen ausgebildet sind, die auch eine exakte Feldbündelung ermöglichen.
Aus Gründen der Leitungsdämpfung ist es vorteilhaft, wenn die Meßleitung aus aufeinanderfolgenden Meßleitungsabschnitten besteht, wobei die in diesen vorliegenden Signale über Umsetzer und einen breitbandigen tbertragungskanal der Steuerzentrale zuführbar sind.
In diesem Fall ist als breitbandiger Ubertragungska- nal ein Lichtwellenleiter aufgrund seiner großen elektromagnetischen Verträglichkeit besonders geeignet.
Wenn mehrere Meßleitungsabschnitte vorgesehen sind, können diese jeweils einem Schaltabschnitt der Wanderfeldwicklung zugeordnet sein. Insbesondere, wenn die Enden der Meßleitungsabschnitte einander überlappen, kann leicht erkannt werden, wann ein Fahrzeug von einem Ncßleitungsabschnitt in den folgenden gelanpt1so daß die Stromversorgung der Wanderfeldwicklung auf diejeweilige Umgebung des Fahrzeugs beschränkt werden kann.
Wenn n Sendeeinrichtungen gruppenweise gleichmäßig jeweils über einen doppelten Polteilungsabstand verteilt angeordnet sind, ist eine besonders übersichtliche Stufung bei der Pollagenmessung möglich.
Dadurch, daß m Gruppen von Sendeeinrichtungen vorgeschen sind, die um ein beliebiges Vielfaches des doppellen Polteilungsabstundes zuzüglich jC^VS S ei ne; der m(iglichen natürlichen Vielfachen ImterhaCh von m des m-ten Teiles des Abstandes zweier aufeinanderfolgender Sendeeinrichtungen in Gruppen gegeneinander versetzt sind, läßt sich eine besonders große Feinstufigkeit der Pollagemessung realisieren.
Wenn den Sendeeinrichtungen jeder Gruppe jeweils ein gruppenspezifisches Kennzeichen zugeordnet ist, läßt sich insbesondere dann, wenn nur an jedem Ende des Fahrzeugs eine Gruppe von Sendeeinrichtungen vorgesehen ist, leicht eine Fahrzeugspitzen- und Fahrzeugschlußmeldung vornehmen. Dies ist vor allem dann günstig, wenn das Fahrzeug aus mehreren miteinander gekuppelten Einheiten besteht.
Für den Fall, daß die Zonen des Zusammenwirkens aufeinanderfolgender Sendeeinrichtungen mit den Einkoppelstellen der Meßleitung einander überlappen, kann aus der Folge des Zusammenwirkens unmittelbar auf die Fahrrichtung des Fahrzeugs geschlossen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Dabei zeigen: Figur 1 eine Prinzipdarstellung und Figur 2 ein Übersichtsbild.
Die Darstellung gemäß Figur 1 zeigt ein Fahrzeug F, das in einer durch einen Pfeil angedeuteten Fahrrichtung eine seitlich versetzt abgebildete Trasse TR befährt. Diese weist eine Wanderfeldwicklung auf, die drei mäanderförmige Wicklungen R, S und T beinhaltet. Auf dem Fahrzeug F ist ein der Übersichtlichkeit halber nicht dargestelltes Erregersystem vorhanden.
Im Bereich der Trasse TR ist eine Meßleitung ML vorgesehen,die ebenfalls seitlich versetzt dargestellt ist.
Die Meßleitung m ist als eine verdrillte Doppelleitung ausgeführt, die an Einkoppelstellen K1 bis K4 räumlich fixiert ist, indem die Einkoppelstellen K1 bis K4 als Luftspulen auf stationären Trägerisolatoren bzw. als stationäre Ferritstabspulen ausgebildet sind. Der Abstand der Einkoppelstellen K1 bis K4 zueinander entspricht dem doppelten Polteilungsabstand.
Auf dem Fahrzeug F sind zwei Gruppen von Sendeeinrichtungen S1 bis S11 bzw. S2 bis S12 vorgesehen.
Diese Gruppen sind jeweils an einem Ende. des Fahrzeugs F angeordnet. Auch die Länge jeweils einer Gruppe entspricht dem doppelten Polteilungsabstand. Wenn für diesen ein Wert von 3600 angenommen wird, befindet sich das Zentrum der Sendeeinrichtung S1 bei 0° im Einflußbereich einer Einkoppelstelle, in diesem Fall der Einkoppelstelle K1. Für die Sendeeinrichtung 5.3 beträgt der entsprechende Winkel 600, für die Sendeeinrichtung S5 1200, für die Sendeeinrichtung S7 1800, für die Sendeeinrichtung S9 2400-und für die Sendeeinrichtung S11 2000. Die Sendeeinrichtungen S2 bis S12 sind um 300 zu den entsprechenden Sendeeinrichtungen S1 bis S11 versetzt angeordnet. Die Sendeeinrichtungen S2 bis S12 wirken dabei auf die Einkoppelstelle K3 ein.Für die Sendeeinrichtung S2 ergibt sich ein Winkel von 300, für die Sendeeinrichtung S4 von 900, flir die Sendeeinrichtung S6 von 1500, für die Sendeeinrichtung S8 von 2100, für die Sendeeinrichtung S10 von 2700 und für die Sendeeinrichtung S12 von 3300.
Jeder der Sendeeinrichtungen S1 bis S12 ist ein spezifisches Signal zugeordnet. Die Codierung kann beispielsweise gemäß einem Binärcode erfolgen. Ferner ist ein gruppenspezifisches Kennzeichen vorgesehen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Gruppe von Sendeeinrichtungen 51 bis S11 bzw. S2 bis S12 eine bestimmte Trägerfrequenz zugeordnet.
Durch eine Modifikation der Breite der Einwirkzonen der Sendeeinrichtungen S1 bis S12 sowie der Einwirk-.
zonen der Koppelstellen K1 bis K4 kann eine Uberl-tpptlng des Einwirkens aufeinanderfolgender Sendeeinrichtungen auf die Meßleitung NL erreicht werden. Eine Überlappung kann dazu dienen, eine leichte Detektion der Fahrrichtung des Fahrzeugs F zu ermöglichen. Wenn die Uberlappung für alle Einwirkzonen gleich groß ausgebildet ist, kann damit auch eine feinstufigere Pollageerfassung realisiert werden.
Dadurch, daß ständig eine Ankopplung einer der Sendeeinrichtungen S1 bis S12 an die Meßleitung ML erfolgt, ist es auch denkbar, nicht nur die spezifischen Signale der.Sendeeinrichtungen S1 bis S12 über die Meßleitung ML an eine mit dieser verbundene Steuerzen--tr2le SZ (Figur 2) zu übertragen, sondern es ist auch möglich, die Anordnung als Basis zum Aufbau eines bidirektionalen Informationsübertragungssystems zwisohlen der Steuerzentrale SZ und dem Fahrzeug F zu benutzen.
In der Darstellung gemäß Figur 2 ist ein relativ langer Bereich der Trasse TR dargestellt. Die Wanderfeldwicklung ist dabei in mehrere Schaltabschnitte SO bis S/4 eingeteilt, die einzeln von der Steuerzentrale SZ geschaltet werden können. Die dazu erforderlichen Steuerleitungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die einzelnen Schaltabschnitte S0 bis S4 sind durch ausgefüllte Rechtecke symbolisiert.
Jedem Schaltabschnitt SO bis S4 ist jeweils auch ein Neßleitungsabschnitt MO bis M4 zugeordnet. Diese viberlappen sich an den Grenzen der Schaltabschnitte SO bis S4. Wenn ein Fahrzeug, z.B. das Fahrzeug F, das Ende eines der Schaltabschnitte SO bis S4 erreicht, zeigt sich dies durch das Auftreten von Sinalen im jeweils dem folgenden Schaltabschnitt So bis S4 zugeordneten Neßleitungsabschnitt MO bis M4.
Über Umsetzer U1 und U2 sind die Meßleitungsabschnitte MO bis M3 an einen breitbandigen Übertragungskanal in Form eines Lichtwellenleiters L angeschlossen, der mit der Steuerzentrale SZ verbunden ist. Ein dem Meßleitungsabschnitt M4 zugeordneter entsprechender Umsetzer ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, wie auch sowohl der Meßleitungsabschnitt MO, der Meßleitungsabschnitt M4, der Schaltabschnitt SO, der Schaltabschnitt S4 sowie der -Lichtwellenleiter L nur abschnittsweise gezeigt sind.
14 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche Anordnung zur Pollageerfassung bei einem synchronen, fahrzeugseitig erregten, eine stationäre Wanderfeldwicklung aufweisenden Linearmotor für ein spurgebundes Fahrzeug, bei welchem mehrere in Spurrichtung aufeinariderfolgende, jeweils ein ;pczifischee Signal abgebende, punktförmig strahlende Serlcleeillrichtungen mit definierter Lage zum Erregersystem vorgesehen sind, die auf eine längs der Spur verlegte Meßleitung mit markanten Punkten im doppelten Polteilungsabstand einwirken, wobei entsprechend den Signalen der Meßleitung über eine Steuerzentrale das Wanderfeld beeinflußbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß ausschließlich die markanten Punkte der Meßleitung (L) als wirksame Einkoppel stellen für die Signale der Sendeeinrichtungen (S1 bis S12) ausgebildet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Neßleitung (ML) außerhalb der Einkoppelstellen verdrillt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einkoppelstellen als Luftspulen ausgebildet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Luftspulen als Umwindungen von Trägerisolatoren ausgebildet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Einkoppelstellen als Ferritstabspulen ausgebildet sind.
6. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t; daß die Meßleitung (ML) aus aufeinanderfolgenden Meßleitungsabschnitten (M0 bis M4) besteht, wobei die in diesen vorliegenden Signale über Umsetzer (U1, U2) und einen breitbandigen Übertragungskanal der Steuerzentrale (SZ) zuführbar sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als breitbandiger Ubei trangskanal ein I.ichtwellenleiter (L) vorgesehen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meßleitungsabschnitte (M0 bis M4) jeweils einem Schaltabschnitt (so bis S4) der Wanderfeldwicklung zugeordnet ist.
9. Anordnung nach Anspruch P;, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Enden der Meßleitungsabschnitte (MO bis M4) einander überlappen.
10. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß n Sendeeinrichtungen (S1 bis S11 bzw. S2 bis S12) gruppenweise gleichmäßig jeweils über einen doppelten Polteilungsabstand verteilt angeordnet sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß m Gruppen von Sendeeinrichtungen vorgesehen sind, die um ein beliebiges Vielfaches des doppelten Polteilungsabstandes zuzüglich jeweils eines der möglichen natürlichen Vielfachen unterhalb von m des m-ten Teiles des Abstandes zweier aufeinanderfolgender Send eeinrichtungen - (si bis S12) in Gruppen gegeneinander versetzt sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß den.Sendeeinrichtungen jeder Gruppe (S1 bis S11 bzw. S2 bis S12) jeweils ein gruppenspezifisches Kennzeichen zugeordnet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nur. an jedem Ende des Fahrzeugs (F) eine Gruppe von Sendeeinrichtungen (S1 bis S11 bzw. S2 bis S12) vorgesehen ist.
14. Anordnung nach Anspruch 10, 11, 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zonen des Zusammenwirkens aufeinanderfolgender Sendeeinrichtungen (S1 bis S12) mit den Einkoppelstellen der Meßleitung (ML) einander überlappen.