DE4402152C1

DE4402152C1 - Schleuderschutz für mit Asynchronmotoren angetriebene Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4402152C1
Application number: DE4402152A
Authority: DE
Inventors: Paul Good
Original assignee: ABB Management AG
Current assignee: Bombardier Transportation GmbH
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2014-01-27

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Regelungs technik.

Sie geht aus von einem Schleuderschutz-Verfahren für Fahrzeuge, welche von mindestens einem Asynchronmotor an getrieben werden, nach dem Oberbegriff des ersten An spruchs.

Zudem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durch führung des Schleuderschutz-Verfahrens.

Stand der Technik

Ein solches Verfahren wird schon in der EP 0 141 157 B1 beschrieben.

Diese Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren zur Schlupfbegrenzung anzugeben, mit dem es möglich ist, die Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeuges in Abhängigkeit der Drehzahl eines Antriebsrades genau zu ermitteln und ein Schleudern der Antriebsräder zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden die Radumfanggeschwindigkeiten aller An triebsräder gemessen und vom kleinsten dieser Werte wird in einem sog. Ruckdetektor die zweite Ableitung gebildet. Aus dieser zeitlichen Änderung der Radbeschleunigung wird auf Schleudern eines Antriebsrades geschlossen und darauf wird kurzzeitig die Zugkraft reduziert.

Aus der EP 0 195 249 B1 ist weiterhin ein Verfahren zur Feststellung von Schleuder- und/oder Gleit-Zuständen von Fahrzeugen bekannt. Im Schleuderfall überschreitet die Phasenverschiebung zwischen einem Identifikationssignal und einem Meßsignal eine bestimmte Grenze. Als Identifi kationssignal wird ein rechteckförmiges Signal verwendet, dessen Frequenz im Bereich der Resonanzfrequenz des me chanischen Antriebs gewählt wird. Als Meßsignal wird die Ausgangsspannung eines mit dem Antriebsrad gekoppelten Tachogenerators verwendet. Dieses Signal enthält eine In formation über einen Drehbeschleunigungsistwert. Anhand des detektierten Schleuderzustandes wird schließlich der Wechselrichter der Antriebsmaschine gesteuert.

Aus der DE 39 29 497 C2, bzw. dessen Zusatzpatent DE 40 20 350 C2 ist schließlich ein Verfahren und eine Anord nung zur selbstadaptierenden Regelung der Radsatzdrehzahl elektrischer, laufachsenloser, mit einer Drehmomentrege lung ausgestatteter Triebfahrzeuge bekannt. Bei diesem Verfahren wird anhand des Drehmomentsollwertes auf die übertragene Zugkraft geschlossen. Durch Integration wird der Drehzahlsollwert gewonnen und ein Drehzahlregler re duziert das Drehmoment bzw. die Zugkraft selbsttätig auf den Wert, der gerade noch auf die Schienen übertragen werden kann.

Aus der DE 27 22 443 A1 schließlich ist eine Einrichtung zum Erfassen einer Änderung in der Beschleunigung eines sich auf einer Angriffsoberfläche drehenden Rades bekannt. Die zeitliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, abgeleitet von einer momentanen Drehgeschwindigkeit des Rades, welche proportional zur Motordrehzahl ist, kann dann als eine der Größen für einen Schleuderschutz verwendet werden.

Diesen oben erläuterten Schleuderschutzverfahren ist je doch gemeinsam, daß ein Drehmoment eingeprägt wird und deshalb ein schneller Schleuderschutz erforderlich ist.

In der Deutschen Patentanmeldung DE 42 15 917 A1 wird ein frequenzgeführtes Regel-Verfahren für eine Asynchronma schine angegeben, bei welcher die schnellen Drehmomentän derungen von sich aus bewirkt werden. Dies geschieht auf grund der günstigen Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie und nicht durch künstliche Drehmomenteinprägung.

Problematisch bleibt aber insbesondere bei den vorstehend beschriebenen Schleuderschutzverfahren, daß die Regel verfahren recht labil sind und deshalb einen sehr schnel len und aufwendigen Schleuderschutz erfordern.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schleuder schutz-Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche einfach und robust aufgebaut ist und insbesondere für frequenzgeführte Antriebe eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge nannten Art durch die Merkmale des Anspruchs ge löst.

Kern der Erfindung ist es also, daß ein Quotient aus der zeitlichen Änderung der Rotorfrequenz und der zeitlichen Änderung der mechanischen Frequenz, welche der effektiven Drehzahl entspricht, gebildet wird. Eine Regelgröße wird nach Maßgabe des Vorzeichens und dem Betrag des Quotien ten beeinflußt, wodurch die Zugkraft bzw. das Drehmoment eingestellt wird. Dieser Quotient entspricht der Steigung der Radschlupfkurve bzw. der µ-Kurve. Ist diese Steigung positiv, so findet kein Schleudern statt und die Regelung muß nicht eingreifen. Ist das Vorzeichen des Quotienten negativ, so bedeutet dies "Schleudern" und die Regel größe muß reduziert werden. Als Regelgröße wird insbe sondere der Statorstrom oder das Drehmoment verwendet.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regel größe mit einer festen Änderungsgeschwindigkeit redu ziert wird.

Bei einer zweiten Variante wird die Regelgröße mit einer zum berechneten Quotienten proportionalen Änderungsge schwindigkeit reduziert.

Die Reduktion der Regelgröße erfolgt bei beiden Varian ten mittels eines Reduktionsintegrators. Zudem können an hand des Quotienten Ausgangssignale generiert werden, welche Aufschluß über den Schleuderzustand geben.

Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung umfaßt im wesent lichen zwei Differentiatoren, einen Quotientenbildner, einen Vorzeichendetektor und einen Reduzierintegrator. In den Differentiatoren wird die zeitliche Änderung der Ein gangssignale "mechanische Frequenz" und "Rotorfrequenz" gebildet. Im Quotientenbildner wird der Quotient dieser beiden Größen gebildet, und im Reduzierintegrator wird die Regelgröße bei negativem Vorzeichen des Quotienten schließlich reduziert.

Außerdem kann eine Ausgangslogik vorgesehen werden, wel che nach Maßgabe des Quotienten Ausgangssignale mit ei ner Information über den Schleuderzustand generiert.

Zudem kann ein Fensterdiskriminator vorgesehen sein, wel cher dafür sorgt, daß die Regelgröße erst beeinflußt wird, nachdem die zeitliche Änderung der mechanische Fre quenz (Drehzahl) eine bestimmte Grenze überschritten hat, um eine Division durch Null zu vermeiden.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den ent sprechenden Unteransprüchen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Aufbaus besteht insbe sondere darin, daß eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sehr einfach aufgebaut sein kann. Zudem be rücksichtigt das Verfahren die einer Asynchronmaschine zugrunde liegende vorteilhafte Drehmomentkurve bei Fre quenzführung über einen Integrator. Damit braucht das Verfahren nicht allzu schnell und aufwendig zu sein. Denn die Drehmomentkurve verhindert im Kurzzeitbereich von sich aus ein Schleudern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert.

Es zeigen:

Fig. 1 Den Verlauf von Rad- und Motorschlupfkurve;

Fig. 2 Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 Eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 Das den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 zugrunde liegende Reglerprinzip.

Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und de ren Bedeutung sind in der Bezeichnungsliste zusammenge faßt aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt qualitativ den Verlauf der Motorschlupf kurve (gestrichelt), d. h. das Drehmoment des Motors in Abhängigkeit des Schlupfs bzw., bei fester Statorfre quenz, der Drehzahl des Motors oder der mechanischen Fre quenz fm, die dem Produkt der Drehzahl und der Pol paarzahl des Motors entspricht. Als Parameter für die Kurvenschar dient die Statorfrequenz f1.

In der gleichen Figur ist auch ein beispielhafter Verlauf einer Radschlupfkurve oder µ-Kurve eingezeichnet (ausgezogen). Unter Radschlupfkurve wird im folgenden eine Aufzeichnung des Drehmoments bzw. der Zugkraft in Abhängigkeit der Differenz fm-ft, das heißt mechanische Frequenz minus translatorische Geschwindigkeit des Fahr zeuges auf den Frequenzmaßstab umgerechnet, verstanden. Diese Kurve gibt also Aufschluß über mögliches Schleu dern des Fahrzeuges und die Adhäsionsverhältnisse der Un terlage. Im ansteigenden Bereich der Radschlupfkurve schleudert das Fahrzeug nicht. Im Maximum befindet sich die Schleudergrenze, und im abfallenden Bereich schleu dert das Fahrzeug schließlich. Daraus ergibt sich, daß aus der Steigung der Radschlupfkurve auf das Schleudern geschlossen werden kann.

Im Kurzzeitbereich ist die translatorische Frequenz ft konstant. Ebenso ist auch die Statorfrequenz f1 des Mo tors konstant. Ein "Antriebs-Arbeitspunkt" des Fahrzeuges ergibt sich deshalb durch den Schnittpunkt der Motor schlupfkurve mit der Radschlupfkurve. In genügendem Ab stand vom Kipp-Punkt ist das Drehmoment zudem ungefähr proportional zur Rotorfrequenz f2=f1-fm. Somit ist der Quotient δf2/δfm ein Maß für die Steilheit oder Steigung der Radschlupfkurve. δf2 bzw. δfm bedeuten dabei die zeitliche Änderung der entsprechenden Größen f2 und fm. Im Hinblick auf ein Realisierung mit Digitalrechnern ent sprechen diese Größen der Differenz zweier aufeinander folgenden Rechenzyklen.

Damit ergibt sich als Kern der Erfindung, daß anhand des Quotienten δf2/δfm auf den Schleuderzustand des Fahrzeu ges geschlossen wird und eine Zugkraft bzw. Drehmoment abhängige Regelgröße nach Maßgabe des Vorzeichens und der Größe des Quotienten δf2/δfm beeinflußt werden kann.

Damit umfaßt ein erfindungsgemäßes Schleuderschutz-Ver fahren die folgenden Schritte:

- Bildung der Rotorfrequenz f2 aus der Differenz f1-fm von Statorfrequenz f1 und mechanischer Frequenz fm;
- Bildung des Quotienten δf2/δfm aus den zeitli chen Änderungen δf2 der Rotorfrequenz und δfm der mechanischen Frequenz;
- Beeinflussung einer Drehmoment-abhängigen Re gelgröße nach Maßgabe dieses Quotienten δf2/δfm.

Als Regelgröße wird insbesondere der Sollwert des Sta torstromes I1soll verwendet und dieser wird bei negativem Vorzeichen des Quotienten δf2/δfm reduziert. Der Sollwert I1soll kann entweder mit einer festen, vorgegebenen Ge schwindigkeit reduziert werden oder mit einer Geschwin digkeit proportional zum Wert des Quotienten δf2/δfm. Bei positivem Quotienten δf2/δfm bzw. positivem festen Betrag läuft zu diesem Zweck ein Integrator bis zu einer oberen Grenze entsprechend dem Sollwert I1soll. Bei negativem Vorzeichen des Quotienten δf2/δfm oder des festen Be trags, d. h. des Integranden, wird andererseits der Strom sollwert I1soll "hinunterintegriert". Auf diese Weise wird der Stromsollwert I1soll reduziert und damit das Mo ment der Asynchronmaschine verkleinert. Bei einer direk ten Regelung des Drehmomentes bzw. der Zugkraft tritt an die Stelle des Stromsollwertes I1soll ein Momentsollwert Msoll.

Im Diagramm nach Fig. 1 wird damit die Motorschlupf kurve, falls der Schnittpunkt mit der Radschlupfkurve rechts vom Maximum der Radschlupfkurve liegt, nach links verschoben, bis zu dem Schnittpunkt, in welchem die Stei gung, d. h. der Quotient δf2/δfm wieder ein positives Vor zeichen annimmt.

Somit ergeben sich im Betrieb des Fahrzeuges folgende drei Fälle:

- Zugkraftsteigerung bei konstanten Adhäsionsverhält nissen (positiver Ast der Radschlupfkurve):
Der Quotient δf2/δfm meldet die Steigung der Rad schlupfkurve und stoppt die Zugkraftsteigerung (Vergrößerung des Stromsollwertes I1soll) durch An halten bzw. Reduktion der Regelgröße = Stromsoll wert I1soll, sobald der Schnittpunkt das Maximum der Radschlupfkurve erreicht bzw. überschritten hat.
- Verschlechterung der Adhäsion bei konstanter Zug kraftvorgabe (Stromsollwert I1soll):
Der Quotient δf2/δfm wird vorübergehend negativ und reduziert damit die Zugkraft vorsorglich. Wenn das Maximum der Radschlupfkurve trotzdem überschritten wird, wird der Quotient wieder negativ und reduziert die Zugkraft noch mehr.
- Verbesserung der Adhäsion bei konstanter Zugkraft vorgabe (I1soll):
Der Quotient δf2/δfm wird vorübergehend negativ und reduziert den Zugkraftsollwert ein wenig, gibt ihn aber sofort wieder frei. Dies könnte durch Erfassung der zeitlichen Änderung der Einzelsignale und Kombi nation mit Fahrrichtungs- und Fahr-/Bremssignalen verhindert werden.

Die Realisierung der Berechnung der zeitlichen Änderung der mechanischen Frequenz fm bzw. der Rotorfrequenz f2 erfolgt am einfachsten dadurch, daß die Differenzen der Signalwerte zweier aufeinander folgender Rechenzyklen verwendet werden.

Das beschriebene Verfahren nützt die natürlichen Signal schwankungen im Fahrbetrieb aus, um daraus Zustandsgrößen zu errechnen. Es müssen keine künstlichen Testsignale überlagert werden. Wenn der Betrieb ausnahmsweise so ru hig wäre, daß keine Signalschwankungen auftreten würden, ist sicher kein Schleudern vorhanden. Damit in diesem Fall aber nicht Null durch Null dividiert wird, muß die Motordrehzahl-Änderung, d. h. δfm, einen bestimmten Mini malwert überschreiten, damit die Regelung eingreift.

Der Quotient δf2/δfm kann außerdem zur Bildung von Aus gangssignalen verwendet werden, Ausgangssignale, die eine Information über mögliche Schleuderzustände aufweisen. Insbesondere wird dem Ausgangssignal ein Zustand

- "Schleudern" zugeordnet, falls der Quotient δf2/δfm negativ ist und eine bestimmte untere Grenze unterschreitet;
- "Kein Schleudern" zugeordnet, falls der Quoti ent δf2/δfm positiv ist und eine bestimmte obere Grenze überschreitet;
- "Schleudergrenze" zugeordnet, falls der Quoti ent δf2/δfm innerhalb der unteren und oberen Grenze ist.

In den Fig. 2 und 3 sind verschiedene Ausführungsbei spiele einer Vorrichtung (19) dargestellt, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.

Das Grundprinzip der Vorrichtung ist in Fig. 4 darge stellt. Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung (19) weist drei Eingänge auf. Einen ersten (1) für die mechanische Frequenz fm, einen zweiten (2) für die Rotorfrequenz f2 und einen dritten (3) für die Regelgröße, z. B. den Sta torstrom-Sollwert I1soll. Die Rotorfrequenz f2 wird z. B. aus der Differenz f1-fm gebildet, wobei f1 der Statorfre quenz entspricht. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere für ein Regelverfahren, wie es in der DE-A1-42 15 917 angegeben wird, angewendet wird, so kann dieses Rotorfrequenzsignal f2 direkt der vorgeschalteten Rege lung entnommen werden.

Aus den beiden Frequenzsignalen f2 und fm wird nun in je einem Differentiator (5) die zeitliche Änderung δf2 bzw. δfm bestimmt. Aus diesen beiden Signalen δf2 und δfm wird in einem Quotientenbildner (7) der gesuchte Quotient δf2/δfm gebildet. Mit diesem Ausgangssignal wird nun ein Reduzierintegrator (10) angesteuert. Dabei ist der obere Grenzeingang des Integrators (10) mit dem Sollwerteingang (3) verbunden und der Integrandeneingang mit dem Ausgang des Quotientenbildners (7). Ist das Vorzeichen des Quoti enten δf2/δfm negativ, so wird der Stromsollwert I1soll also mit einer Integrationskonstante, die dem Quotienten δf2/δfm entspricht hinunterintegriert. Ist das Vorzeichen positiv, so wird mit einer entsprechenden Konstante hoch integriert. Der Ausgang des Integrators (10) ist mit dem Statorstrom-Sollwertausgang (16) der Regelvorrichtung (19) verbunden und kann in einer nachgeschalteten An steuereinheit der Asynchronmaschine verwendet werden.

Aus dem Quotientensignal δf2/δfm kann außerdem in einer Ausgangslogik (11) ein dreifaches Ausgangssignal (17.1-3) bestimmt werden, welches eine Information über den Schleuderzustand aufweist und wie oben erläutert bestimmt wird.

Die Implementation dieses Verfahrens kann, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, weiter optimiert werden.

In Fig. 2 ist dem Differentiator (5) des mechanischen Frequenz-Eingangs (1) ein Verzögerungsglied (4) vorge schaltet, welches als Tiefpaß wirkt und höher frequente Störungen auf dem mechanischen Frequenz-Signal elimi niert. Zudem wird vom Rotorfrequenzsignal f2, welches ja in genügender Entfernung vom Kippunkt proportional zum Drehmoment ist, der Einfluß der rotierenden Masse des Antriebs (Asynchronmotor, Getriebe, Radsatz) abgezogen. Dies geschieht dadurch, daß das Ausgangssignal δfm des Differentiators (5) der mechanischen Frequenz fm in einem Multiplikator (6) mit einer Größe m, die proportional zur rotierenden Masse des Antriebs ist, multipliziert wird und dieses Produkt in einem Differenzbildner (12) von der Rotorfrequenz f2 abgezogen wird. Der Differenz bildner (12) ist dem Differentiator (5) der Rotorfrequenz f2 vorgeschaltet und das Ausgangssignal des Differenz bildners (12) wird somit im Differentiator (5) abgelei tet.

Damit die erfindungsgemäße Regelung nur auf Änderungen der mechanischen Frequenz fm anspricht, die eine gewisse Grenze überschreiten, ist zudem ein Fensterdiskriminator (8) und ein Umschalter (20) vorgesehen, wobei dieser Um schalter (20) zwischen den Quotientenbildner (7) und den Integrator (10) geschaltet ist und durch den Fensterdis kriminator (8), welcher dem Differentiator (5) nachge schaltet ist, angesteuert wird. Ein solcher Fensterdis kriminator (8) spricht nur an, wenn der Eingangswert δfm eine bestimmte obere Grenze (OG) über- oder eine untere Grenze (UG) unterschreitet. Er kann beispielsweise als Parallelschaltung von zwei Grenzwertdetektoren (13) - je einer für die obere und untere Grenze - mit einem nachge schalteten ODER-Gatter (18) ausgeführt sein. Auf diese Weise ist das Ausgangssignal des Fensterdetektors (8) nur logisch "1", falls der Eingangswert δfm außerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt. Dieses Ausgangssignal steuert nun den Umschalter (20) derart an, daß bei einem logi schen "1" der im Quotientenbildner (7) gebildete Quotient δf2/δfm und bei einer logischen "0" ein konstantes 100% Signal an den Ausgang des Umschalters (20) gegeben wird.

In Fig. 2 ist schließlich auch ein Beispiel für die Ausgangslogik (11) angegeben. Diese umfaßt im wesentli chen einen Fensterdetektor bestehend aus einem oberen und einem unteren Grenzwertdetektor (13) und nachgeschaltetem UND-Gatter (14) bzw. Invertern (15). Am Ausgang 17.1 tritt somit eine logische "1" auf, falls die Steigung δf2/δfm positiv ist. Analog tritt am Ausgang 17.3 eine logische "1" auf, falls die Steigung δf2/δfm negativ ist. Falls das Signal δf2/δfm innerhalb der festgelegten Gren zen liegt, so tritt am Ausgang 17.2 eine logische "1" auf. Dies bedeutet, das sich der Schnittpunkt von Motor- und Radschlupfkurve in unmittelbarer Nähe des Maximums der Radschlupfkurve befindet, also an der Schleuder grenze.

In Fig. 3 ist schließlich eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (19) dargestellt, die da durch gekennzeichnet ist, daß der Integrand des Redu zierintegrators nicht kontinuierlich durch den Quotienten δf2/δfm, sondern diskret durch ein digitales Signal, das aus den Ausgangssignalen (17.1-17.3) generiert wird, ge steuert wird.

Zu diesem Zweck sind ein ODER-Gatter (18) und zwei Um schalter (9) vorgesehen. Mit den beiden Umschaltern (9), die einerseits vom Ausgangssignal (17.1) "Kein Schleu dern" und andererseits vom Ausgangssignal (17.3) "Schleudern" angesteuert werden, kann der Integranden-Be trag "AUF" bzw. "AB" für den Reduzierintegrator (10) ein gestellt werden. Mittels des Eingangs "1St" des ODER-Gat ters (18) kann zudem eingestellt werden, ob der "AB" Be fehl auch an der Schleudergrenze durchgeschaltet werden soll. Andernfalls wird in diesem Fall 0% ausgegeben, was den Integrator (10) stoppt. Dadurch wird der momentan er reichte Wert festgehalten.

Die beiden Varianten mit vorgegebenem Integrand (Fig. 3) und variablem Integrand (Fig. 2) können auch durch ent sprechende Umschaltmittel kombiniert werden.

Insgesamt steht mit der Erfindung ein Schleuderschutzver fahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens zur Verfügung, welches robust ist und nicht allzu schnell zu sein braucht. Im Falle der Vor richtung erreicht man dadurch insbesondere einen einfa chen Aufbau. Dieses Verfahren bzw. die Vorrichtung kann nur bei frequenzgeführten Asynchronantrieben eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 Eingang für die mechanische Frequenz
2 Rotorfrequenz-Eingang
3 Statorstrom-Sollwert-Eingang
4 Verzögerungsglied
5 Differentiator
6 Multiplikator
7 Quotientenbildner
8 Fensterdiskriminator
9 Umschalter
10 Reduzierintegrator
11 Ausgangslogik
12 Differenzbildner
13 Grenzwertdetektor
14 UND-Gatter
15 Inverter
16 Statorstrom-Sollwert-Ausgang
17.1-3 Zustandsausgänge
18 ODER-Gatter
19 Regelvorrichtung
20 Umschalter
fm mechanische Frequenz
f1 Statorfrequenz
f2 Rotorfrequenz
δf2 zeitl. Änderung der Rotorfrequenz
δfm zeitl. Änderung der mechanischen Frequenz
I1soll Statorstromsollwert
Msoll Drehmomentsollwert
m rotierende Masse
AUF fester Integrand
AB fester Integrand
1St Steuersignal
OG obere Grenze
UG untere Grenze

Claims

1. Schleuderschutz-Verfahren für Fahrzeuge, welche von mindestens einem Asynchronmotor angetrieben werden, bei welchem Verfahren für jeden Asynchronmotor eine Stator frequenz f1 vorgegeben und eine Drehzahl proportional zur Motordrehzahl gemessen wird, wobei die Motordreh zahl einer mechanischen Frequenz fm dividiert durch die Polpaarzahl des Asynchronmotors entspricht, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) aus der Differenz von Statorfrequenz f1 und mecha nischer Frequenz fm bzw. Motordrehzahl eine Rotor frequenz f2 gebildet wird;
b) ein Quotient aus einer zeitlichen Änderung δf2 der Rotorfrequenz f2 und einer zeitlichen Änderung δfm der mechanischen Frequenz fm bzw. der Motordreh zahl gebildet wird;
c) abhängig vom Vorzeichen und dem Betrag des Quoti enten δf2/δfm eine Zugkraft- bzw. Drehmoment-be einflussende Größe eingestellt wird, die bei ne gativem Vorzeichen des Quotienten δf2/δfm und Überschreitung eines bestimmten Betrages dieses Quotienten reduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Größe um einen Statorstromsollwert I1soll oder einen Drehmomentsollwert Msoll der Asynchronmaschine handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorstrom-Sollwert I1soll mit einer fe sten Abnahmegeschwindigkeit reduziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorstrom-Sollwert I1soll mit einer Ab nahmegeschwindigkeit, die proportional zum Quotien ten δf2/δfm ist, reduziert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient δf2/δfm integriert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge kennzeichnet, daß aus dem Quotienten δf2/δfm ein Ausgangssignal gebildet wird, welches eine Informa tion über Schleuderzustände aufweist, wobei

- dem Ausgangssignal ein Zustand "Schleudern" zu geordnet wird, falls der Quotient δf2/δfm nega tiv ist und eine bestimmte untere Grenze unter schreitet;
- dem Ausgangssignal ein Zustand "Kein Schleu dern" zugeordnet wird, falls der Quotient δf2/δfm positiv ist und eine bestimmte obere Grenze überschreitet;
- dem Ausgangssignal ein Zustand "Schleudergrenze" zugeordnet wird, falls der Quotient δf2/δfm innerhalb der unteren und obe ren Grenze ist.

7. Vorrichtung (19) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) je ein Eingang (1, 2 3) für die mechanische Fre quenz fm, die Rotorfrequenz f2 und für den Re gelgrößen-Sollwert vorgesehen sind;
b) die Eingänge (1 und 2) für die mechanische Fre quenz fm und die Rotorfrequenz f2 mit je einem Differentiator (5) verbunden sind, welche Dif ferentiatoren (5) eine zeitliche Änderung δfm bzw. δf2 der mechanischen Frequenz fm bzw. Ro torfrequenz f2 bilden;
c) den Differentiatoren (5) ein Quotientenbildner (7) nachgeschaltet ist, welcher einen Quotien ten δf2/δfm der zeitlichen Änderung δfm bzw. δf2 der mechanischen Frequenz fm bzw. Rotorfre quenz f2 bildet;
d) ein Reduzierintegrator (10) mit einem Eingang für eine obere Integrationsgrenze und einem Eingang für einen Integranden vorgesehen ist, wobei der Integranden-Eingang vom Quotienten δf2/δfm gespeist wird und der Integrationsgren zen-Eingang mit dem Regelgrößen-Sollwert.

8. Vorrichtung (19) nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Ausgangslogik (11) vorgesehen ist, welche aus dem Quotienten δf2/δfm drei Aus gangssignale (17.1-17.3) bildet, die eine Informa tion über einen Schleuderzustand aufweisen.

9. Vorrichtung (19) nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Differentiator (5) der mechani schen Frequenz fm ein Fensterdiskriminator (8) und ein Umschalter (20) nachgeschaltet sind derart, daß der Quotient δf2/δfm erst auf den Reduzierintegrator (10) gegeben wird, falls die zeitliche Änderung δfm der mechanischen Frequenz fm eine im Fensterdiskri minator (8) bestimmbare Grenze überschreitet.

10. Vorrichtung (19) nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß

a) ein Multiplikator (6) vorgesehen ist, wobei der Multiplikator (6) ein Produkt aus der zeitli chen Änderung δfm der mechanischen Frequenz und einer der rotierenden Masse des Antriebes pro portionalen Größe bildet; und
b) ein Differenzbildner (12) vorgesehen ist, wel cher dem Differentiator (5) der Rotorfrequenz f2 vorgeschaltet ist und von der Rotorfrequenz f2 das im Multiplikator (6) gebildete Produkt abzählt.