JP2001523004A - 電気的駆動装置を検査するための装置 - Google Patents

電気的駆動装置を検査するための装置

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Abstract

(57)【要約】 電気的駆動装置１５および／または駆動装置１５に付属する機械的装置を検査するための装置に関する。この場合、駆動装置１５および／または機械的装置に端子Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉを有する構成ユニット１が付属している。端子Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉに診断モジュール２が接続される。診断モジュール２に対するエネルギー供給装置が存在し、それが構成ユニット１における端子Ｕ１ないしＵｎの少なくとも１つを介して、または外部信号を介して能動化可能であるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電気的駆動装置および／または駆動装置に付属する機械的装置、特
にアーマチュアまたは操作端を検査するための装置であって、駆動装置および／
または機械的装置に端子を有する構成ユニットが付属しており、かつ端子に診断
モジュールが接続可能である装置に関する。
【０００２】 電気的駆動装置またはそれに接続されたアーマチュアまたは操作端等の機械的
装置を検査するための装置は、駆動装置および／または操作端の機能状態を監視
するために必要である。連続的な監視により駆動装置および／または機械的装置
の作動特性の障害または変化が適時に認識される。機械的装置が例えば発電所の
アーマチュアまたは操作端である場合には、アーマチュアまたは操作端の信頼性
をまだ損なわないが、安全上重要な損傷または機能障害を引き起こす変化および
／または損傷を早期に認識できる。従って、損傷または機能障害のある駆動装置
ないしは機械的装置を早期に認識し、次いで保守、修理または交換できる。同じ
ことが、電気的駆動装置が軌条システムの中の操作端に設けられている場合にも
当てはまる。その際に操作端は、例えば鉄道転轍機の操作駆動装置である。
【０００３】 ヨーロッパ特許第0 609 261号明細書から、特にアーマチュアの駆動装置であ る電気的駆動装置を検査するための装置が知られている。その際には駆動装置に
構成ユニットが付属しており、その中で駆動装置の供給線から、構成ユニットに
おける電圧タップにおいて終端する電圧測定線が出ている。さらに構成ユニット
の中で供給線に、電流測定線を介して構成ユニットにおける電流タップと接続さ
れている変流器が設けられている。変流器は通常、この供給線を切断することな
く、例えば誘導作用により供給線と結合している。構成ユニットの端子に診断モ
ジュールが接続可能である。この診断モジュールは、公知の検査装置では、中央
の測定および評価ユニットと接続された診断用差し込みプラグである。診断用差
し込みプラグは端子に与えられている信号を受け入れ、それらを導線を介して測
定および評価ユニットに導く。
【０００４】 ドイツ特許第39 36 988 号明細書から、差し込みプラグとして構成され、信号
処理装置を含む診断モジュールが知られている。この装置は、駆動装置を中断な
く監視しなければならないので、連続的に電圧供給源に接続されていなければな
らない。監視すべき駆動装置の範囲内で適当な補助エネルギーが得られないので
、費用のかかる導線を介して外部から診断モジュールに給電し、もしくは比較的
大きい蓄電池を設けなければならない。従って、診断モジュールを中央に設置し
た測定および評価装置との恒常的な接続なしに構成することは経済的でなかった
。
【０００５】 本発明の課題は、電気的駆動装置または操作端および／または駆動装置に対応
付けられている機械的装置を検査するための装置であって、一方では検査の間は
中央の評価ユニットと接続されてなくてよく、またさらに比較的小さい供給電力
または比較的小さいエネルギー供給のための装置しか必要としない装置を提供す
ることである。
【０００６】 この課題は、本発明によれば、診断モジュールに対するエネルギー供給装置が
存在しており、それが構成ユニットにおける端子の少なくとも１つを介して、ま
たは外部信号を介して能動化可能であることにより解決される。
【０００７】 それによって、診断モジュールが２つの作動モードで作動し得るという利点が
達成される。処理すべき信号が存在しない間は、モジュールはエネルギー節減モ
ードにある。１つまたは多くの信号が与えられると、モジュールは作動モードに
移行する。その結果、中央の測定および評価ユニットが、１つまたは多くの診断
モジュール用に予定されていないときにも、診断モジュールの中でわずかなエネ
ルギーで間に合わせることができる利点がある。診断モジュールの固有需要に対
して小さい電気的エネルギー蓄積装置、例えば蓄電池、または小さい断面積を有
する小さい供給線で十分である。
【０００８】 それにより特に、煩わしい導線接続、特にデータ線を診断モジュールから出す
必要なしに、診断モジュールを種々の駆動装置の構成ユニットにおいて時間的お
よび場所的に次々と使用できるという利点が達成される。それにより、種々の場
所における電気的駆動装置の検査が、迅速かつ簡単に可能である。
【０００９】 診断モジュールに、エネルギー供給装置として、例えば電気的エネルギー蓄積
装置および／または電圧源が設けられ、それらから診断モジュールに供給線が通
じる。電気的エネルギー蓄積装置は再充電可能、不可能のいずれであってもよい
。それは電気的キャパシタンスであってもよい。休眠モードの結果として、この
ようなエネルギー供給で診断モジュールの固有需要に対して十分である。
【００１０】 エネルギー供給装置は、例えば構成ユニットの少なくとも１つの端子に与えら
れる作動電圧および／または作動電流および／または制御電圧の信号を介して、
および／または他の信号によりスイッチオン可能である。例えば作動電圧および
／または作動電流が駆動装置に与えられたときに初めて、診断モジュールが能動
化される。駆動装置が休止している間は、診断モジュールも休眠モードにある。
例えば機械的装置に対応付けられた電気的駆動装置は、機械的装置が動かされる
べきときにしかスイッチオンされないので、診断モジュールは非常に長く休眠モ
ードにとどまると言う利点がある。
【００１１】 例えば、診断モジュールの供給線の中に配置されたスイッチが、少なくとも１
つの端子に与えられる駆動装置の作動電圧、作動電流および／または制御電圧の
信号によりおよび／または他の信号によりスイッチング可能である。それにより
診断モジュールが動作モードに切換えられる。
【００１２】 スイッチにより中断される供給線により、診断モジュール自体の給電のために
僅かなエネルギーで間に合う。なぜならば、駆動装置が定常的状態にある診断モ
ジュールは休眠モードにあるからである。
【００１３】 診断モジュールは、例えば評価ユニット（プロセッサ）を含んでいる。それに
よって駆動装置の読み込まれたデータが、直接に診断モジュールの中で記憶およ
び／または評価されおよび／または１つまたは多くの新しい信号が発生されると
いう利点が達成される。その場合には中央の評価ユニットへの導線接続が不要と
なり、または評価の大部分が診断モジュールの中で既に行われるので、弱電力の
導線で間に合う。診断モジュールの中でのこのような評価ユニットへのエネルギ
ー供給は、小さい装置、例えば蓄電池または小さい供給線により保証される。な
ぜならば、駆動装置が定常的状態にある間、診断モジュールは休眠モードに保た
れるからである。
【００１４】 診断モジュールは例えば較正可能であり、またそのために例えば評価ユニット
と接続された較正入力端および／または較正出力端を有する。任意の信号入力端
、例えば較正入力端に、既知の値が供給され、その後に較正出力端に実際値が出
力される。
【００１５】 この実際値および既知の値により診断モジュール、特に評価ユニットの伝達関
数（較正曲線）が通常診断モジュールの外側で求められる。この伝達関数は、そ
れが例えば較正入力端を介して入力された後に、診断モジュール、特に評価ユニ
ットの中に記憶される。その結果、駆動装置または機械的装置を評価するために
適当な値を推定し得る。
【００１６】 診断モジュールの中に、例えば評価ユニットと接続されたデータメモリを設け
てもよい。そこに、測定または計算されたデータを、診断モジュールがその後の
時点でデータの読出しおよび他の処理のために外部の評価ユニットに接続するま
で記憶する。
【００１７】 診断モジュール中の評価ユニットと、目標値を含む目標値メモリとを接続して
もよい。測定または計算値が目標値を上または下方に超過することを評価ユニッ
トが確認すると、駆動装置または付属の機械的装置を特徴付ける信号を発する。
【００１８】 評価ユニットおよび／またはデータメモリと、データが存在していることまた
は記憶されていることを指示する１つまたは多くの報知装置、例えば発光ダイオ
ードとを接続してもよい。
【００１９】 診断モジュールは、例えば差し込みプラグの形態を有し、構成ユニットにおけ
る端子は差し込みプラグを受け入れるためのタップである。それによって、診断
モジュールが簡単かつ迅速な方法で、構成ユニットから他の構成ユニットへ差し
替えられ得るので、短時間のうちに多くの駆動装置および／または対応付けられ
ている機械的装置を検査できるという利点が達成される。
【００２０】 診断モジュールは、他の例によれば、同じく容易に構成ユニットから他の構成
ユニットへ差し替え可能な差し込み板であってよい。
【００２１】 最後に、診断モジュールは固定的に取付可能であってもよく、その際、各々の
構成ユニットには、このような診断モジュールを取り付けることが必要である。
【００２２】 他の例によれば、診断モジュールは、容易に差し替え可能であり、また適当な
装置により、例えばエネルギー供給の共通の相中の、多くの駆動装置または機械
的装置に付属せしめられた可動のモジュールであってよい。
【００２３】 例えば診断モジュールは、構成ユニットのコード化端子に接続可能なコード化
入力端と接続されている読出し装置を含む。構成ユニットのコード化端子に、検
査すべき駆動装置または機械的装置を示すコード化情報を与える。それにより、
駆動装置または機械的装置の検査の際に、設備の中の多くの駆動装置または機械
的装置のどれに診断モジュールが接続されているかを直ちに自動的に認識できる
という利点が達成される。
【００２４】 電気的駆動装置または付属の機械的装置を検査するための本発明の装置により
、特に診断モジュールを、評価ユニットおよび／またはメモリセルも診断モジュ
ールの中に収納し、かつエネルギーを供給できるように、僅かなエネルギーで十
分であり、また診断モジュールがそれにもかかわらず次々と種々の構成ユニット
において使用可能なように軽量かつ小形化できるという利点が達成される。
【００２５】 電気的駆動装置または付属の機械的装置を検査するための本発明による装置を
、図面により一層詳細に説明する。図１はこのような装置の概要を示す。
【００２６】 図１はコード化信号に対する端子Ｃ１ないしＣｎ、電圧信号に対する端子Ｌ１
ないしＬ３、電流信号に対する端子Ｉ１ないしＩ３および検査すべき駆動装置１
５に対する作動または制御電圧に対する端子Ｕ１ないしＵｎを有する構成ユニッ
ト１を示す。電圧信号は構成ユニット１の中で直接に、駆動装置１５の供給線１
ａから出る。電流信号に対する端子Ｉ１ないしＩ３は、構成ユニット１の中で供
給線１ａに、例えば誘導作用により結合している。駆動装置１５はアーマチュア
または操作端である機械的装置を駆動する。
【００２７】 構成ユニット１と、差し込みプラグとして構成された診断モジュール２が接続
されている。そのために構成ユニット１における端子Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉは差し込み
プラグの接触子を受け入れるためのタップとして構成されている。しかし診断モ
ジュール２は固定的に取付けられていてもよいし、分離可能に取付けられていて
もよい。診断モジュール２の中で、電圧信号に対する端子Ｌ１ないしＬ３は電気
的な隔離のためのモジュール３ａを介して信号コンディショナ４と接続されてい
る。電流信号に対する端子Ｉ１ないしＩ３は直接におよび／または電気的な隔離
のための等しいモジュールまたは他のモジュール３ｂを介して信号コンディショ
ナ４と接続されている。これは出力側でアナログ‐ディジタル変換器５を介して
評価ユニット６と接続されている。
【００２８】 コード化信号に対する端子Ｃ１ないしＣｎも、評価ユニット６と読出し装置１
４を介して接続されている。評価ユニット６の中で処理されたデータを記憶する
ため、これは出力側でデータメモリ７と接続されている。
【００２９】 計算された値を目標値と比較するため、評価ユニット６は入力側で目標値メモ
リ８と接続されている。評価ユニット６はさらに較正入力端９ａおよび較正出力
端９ｂと接続されている。較正入力端９ａまたは他の入力端に、例えば目標値メ
モリ８から既知の値を与えることにより、較正出力端９ｂに実際値が、そしてそ
れから較正曲線が得られる。この較正曲線または既知の較正曲線は、外部から評
価ユニット６の中の較正入力端９ａに与えられる。評価ユニット６および／また
はデータメモリ７と、データが存在しているかどうかを指示する報知装置１０ａ
、１０ｂ、例えば発光ダイオードとが接続されている。報知装置１０ａ、１０ｂ
は他の目的にも使用できる。評価ユニット６から、またはメモリ７から端子を有
するデータ出力線１１、１２が出ており、それらを介してデータが図示しない中
央の評価ユニットに送り出される。
【００３０】 診断モジュール２自体へのエネルギー供給のために、例えばエネルギー蓄積装
置１３を含んでおり、それから診断モジュール２の構成部分（エネルギー消費機
器）に給電する供給線１６から成るシステムが出る。供給線１６は外部の電圧源
から診断モジュール２の中に導き入れてもよい。
【００３１】 駆動装置１５の作動電圧および／または制御電圧は、エネルギー蓄積装置１３
または図示しない電圧源から出る供給線１６の中のスイッチ１３ａと接続されて
いる。
【００３２】 駆動装置１５が定常的な状態から外れる、その結果としての電圧信号および／
または電流信号および／または作動または制御電圧の変化により、電気的エネル
ギー蓄積装置１３または外部の電圧源が診断モジュール２の中のエネルギー消費
機器と接続される。定常的な状態も作動または制御電圧も変更されないかぎり、
診断モジュール２のエネルギー消費機器は休眠モードにあり、従って小さいエネ
ルギー蓄積装置１３および／または小さい電圧源ならびに小さい供給線１６で間
に合わせられる。それにより初めて、集積された評価ユニット６を有する診断モ
ジュール２の取り扱いやすい構成が可能となり、従って容易に次々と種々の構成
ユニット１において使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電気的駆動装置または付属の機械的装置を検査するための本発明による装置の
概要を示す図である。
【符号の説明】
１ 構成ユニット ２ 診断モジュール ６ 評価ユニット ８ 目標値メモリ ９ａ 較正入力端 ９ｂ 較正出力端 １０ｂ 報知装置 １３ エネルギー蓄積装置 １４ 読出し装置 １５ 駆動装置 １６ 供給線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クッツァー、ハインツ ドイツ連邦共和国 デー‐63477 マイン タール フリードリッヒ‐エーベルト‐シ ュトラーセ 46 Ｆターム(参考） 2G036 AA25 BA01 CA06 CA08

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的駆動装置（１５）および／または駆動装置（１５）に
    付属する機械的装置、特にアーマチュアまたは操作端を検査するための装置であ
    って、駆動装置（１５）および／または機械的装置に端子（Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉ）を
    有する構成ユニット（１）が付属しており、さらに端子（Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉ）に診
    断モジュール（２）が接続可能である装置において、診断モジュール（２）に対
    するエネルギー供給装置を備え、該装置が構成ユニット（１）における端子（Ｕ
    １ないしＵｎ）の少なくとも１つを介して、または外部信号を介して能動化可能
    であることを特徴とする電気的駆動装置を検査するための装置。
  2. 【請求項２】 エネルギー供給装置が診断モジュール（２）に付属する電気
    的エネルギー蓄積装置（１３）および／または電圧源であり、それらから診断モ
    ジュール（２）に供給線（１６）が通じていることを特徴とする請求項１記載の
    装置。
  3. 【請求項３】 エネルギー供給装置が少なくとも１つの端子（Ｕ１ないしＵ
    ｎ）に与えられている駆動装置（１５）の作動電圧および／または作動電流およ
    び／または制御電圧の信号を介してスイッチオン可能であることを特徴とする請
    求項１または２記載の装置。
  4. 【請求項４】 供給線（１６）の中に配置されているスイッチ（１３ａ）が
    少なくとも１つの端子（Ｕ１ないしＵｎ）に与えられている駆動装置（１５）の
    作動電圧および／または作動電流および／または制御電圧の信号を介してスイッ
    チング可能であることを特徴とする請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 診断モジュール（２）が評価ユニット（６）を含んでいるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の装置。
  6. 【請求項６】 評価ユニット（６）が診断モジュール（２）の較正入力端（
    ９ａ）および／または診断モジュール（２）の較正出力端（９ｂ）と接続されて
    いることを特徴とする請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 診断モジュール（２）の中にデータメモリ（７）が存在して
    いることを特徴とする請求項１ないし６の１つに記載の装置。
  8. 【請求項８】 評価ユニット（６）と目標値メモリ（８）が接続されている
    ことを特徴とする請求項５ないし７の１つに記載の装置。
  9. 【請求項９】 評価ユニット（６）と報知装置（１０ｂ）が接続されている
    ことを特徴とする請求項５ないし８の１つに記載の装置。
  10. 【請求項１０】 診断モジュール（２）が差し込みプラグの形態を有し、そ
    して構成ユニット（１）の端子（Ｃ、Ｕ、Ｌ、Ｉ）が差し込みプラグを受け入れ
    るためのタップであることを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の装置。
  11. 【請求項１１】 診断モジュール（２）が差し込み板であることを特徴とす
    る請求項１ないし９の１つに記載の装置。
  12. 【請求項１２】 診断モジュール（２）が固定的に取付け可能であることを
    特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の装置。
  13. 【請求項１３】 診断モジュール（２）が可動のモジュールであることを特
    徴とする請求項１ないし９の１つに記載の装置。
  14. 【請求項１４】 診断モジュール（２）が、構成ユニット（１）のコード化
    端子（Ｃ）に接続可能なコード化入力端と接続されている読出し装置（１４）を
    含むことを特徴とする請求項１ないし１３の１つに記載の装置。
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