JP3468722B2 - リニアモータギャップ測定装置 - Google Patents
リニアモータギャップ測定装置Info
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Description
ップ測定装置に係り、特に、リニアモータ車のリニアモ
ータと地上のリアクションプレートとのギャップをリニ
アモータ車が走行状態で測定するリニアモータギャップ
測定装置に関するものである。
るセンサに、渦電流方式を使用している。この渦電流セ
ンサは、センサヘッド内部のコイルに高周波電流を流
し、高周波磁界を発生させ、この磁界内に測定対象物が
あると電磁誘導作用によりコイルのインピーダンスが変
化することを利用するものである。すなわち、このコイ
ルを構成要素の一部とする発振器を設け、発振状態の変
化から距離を測定するものである。
ャップ測定装置は、走行中のリニアモータ車のリニアモ
ータ高さを地上に設置したセンサにより測定する。しか
し、走行中の列車に付けられたリニアモータを地上から
測定する従来の渦電流方式では、列車が一定速度でない
と、結果データからは測定ポイントがどの位置であるか
分からなくなる。すなわち、結果データから測定ポイン
トがどの位置であるかを知ることは出来ず、列車の走行
速度によってその測定ポイント(位置)がずれてしま
い、そのため、リニアモータの列車走行方向の傾きが正
確に測定できないという問題があった。特に、従来の渦
電流方式では、測定するスポットが大きくリニアモータ
の細かい形状が測定できないという問題があった。ま
た、リニアモータの列車の左右及び走行方向の傾きも正
確に測定できないという問題があった。
のリニアモータ高さを地上に設置したセンサにより測定
するものにおいて、列車の走行速度の変化による測定位
置のずれを補正し、リニアモータの列車の左右及び走行
方向の傾きも正確に測定できるリニアモータギャップ測
定装置を提供することにある。
車のリニアモータと地上とのリニアモータギャップを該
リニアモータ車が走行状態で測定するリニアモータギャ
ップ測定装置において、前記リニアモータ車の底面に形
成された凹凸形状を、レーザーセンサを用いて地上から
測定するリニアモータギャップセンサ部と、前記リニア
モータギャップセンサ部にて測定した前記凹凸形状のデ
ータに基づいて、前記リニアモータギャップを算出する
リニアモータギャップ計測部、とを備えたことを特徴と
する。
ャップ計測部が、前記リニアモータギャップを前記凹凸
形状のデータのうちの凸部の平均化値に基づいて算出す
ることにある。
凸形状を測定することで、列車の走行速度の変化による
測定位置のずれを補正し、リニアモータギャップを正確
に測定できる。すなわち、リニアモータの底面には一定
個数で一定幅の凹凸が形成されており、これを細かく測
定できれば、速度変化による測定位置のずれを測定結果
データの正規化で補正することができるため列車の走行
速度とは無関係に一定の速度で走行した時と同様の測定
データが得られる。本発明のレーザセンサでは、凹凸形
状まで測定できるので、データ処理によって速度変化分
を補正し測定ポイントを一定にできる。
ャップセンサ部が、前記リニアモータの底面のコア部分
に前記リニアモータ車の進行方向に沿って複数列形成さ
れた前記凹凸形状を測定し、前記リニアモータギャップ
計測部が、前記リニアモータ車の前後の傾きを前端部、
後端部の凸部の平均化値の比較で行い、前記リニアモー
タの左右の傾きを左右の前端又は後端の凸部の平均化値
の比較で行うことにある。
凸形状を測定することで、リニアモータの列車の左右及
び走行方向の傾きも正確に測定できる。
する。図1に、リニアモータギャップ測定の概要の説明
図を示す。リニアモータ電車は、車体10をささえる台
車11にリニアモータ12及び車輪13が取り付けられ
ており、このリニアモータ12と地上のレール14をの
せた枕木16上のリアクションプレート15との間に推
力を発生させ、列車を走行させる。リニアモータギャッ
プ測定は、このレール14の上面からリニアモータ12
の底面までのLIM高さを計るものである。
ためのリニアモータの底面図を示す。リニアモータ12
はコア部分とコイルエンド部分からなり、リニアモータ
のコア部分の底面には一定個数で一定幅の凹凸12Aが
ある。測定は列車走行方向の傾きと列車進行方向とは横
方向の傾きも求めるため、コア部分の軌道間中心から1
00mmの位置において列車の進行方向に伸びた2列のリ
ニアモータギャップ測定列を、軌道に沿って測定する。
測定列は、2列に限らず、軌道間中心を挟んだ対象位置
に適宜複数箇所設けても良い。
アモータギャップ測定装置の構成図を示す。リニアモー
タギャップ測定装置は、リニアモータ電車を直接測定す
るLIM(リニアモータ)ギャップセンサ部60と、車
両検知センサ部80、81と、センサからの計測データ
を一旦取込むLIM(リニアモータ)ギャップ計測部4
0と、計測データを表示するLIM(リニアモータ)ギ
ャップ操作部20とで構成される。
行中の車両の進入を車両検知センサ部80、81に設け
られた光電センサ85、86で自動的に検知して測定を
開始する。列車がレール上をどちらの方向から侵入して
きてもこれを検知し、ギャップ測定を開始する信号と
し、下流側の車両検知センサ部からの車両検知信号が消
えることで、ギャップ測定終了とする。そのため車両検
知センサ部80、81はLIM(リニアモータ)ギャッ
プセンサ部60の両側に設置されている。
60は、ギャップの計測を行うレーザセンサ61、62
と、センサの送受光部の窓であるシャッタ64とシャッ
タを制御するシャッタアクチュエータ63からなる。レ
ーザセンサ61、62のシャッタ64はレーザ光に対す
る安全対策とレーザセンサ61、62の送受光部の汚れ
対策のために設けられている。
行方向でみて隣接するリアクションプレート(図1の1
5)の間においてレール14の幅方向に設置されてお
り、従って図2に示すように、リニアモータのコア部分
について2個のLIM高さの測定列が形成される。
0の計測部処理装置41は、デジタル入出力部45を介
して光電センサコントローラ49、50とリレー回路部
51を制御し、A/D変換部46を介してレーザセンサ
コントローラ47、48を制御し、また、車両検知セン
サ部80、81とLIM(リニアモータ)ギャップセン
サ部60の制御とデータの取込みを行う。計測部処理装
置41は、CPUやメモリ及びメモリに保持された計測
部処理プログラムを備えている。又、LIM(リニアモ
ータ)ギャップ計測部40とLIM(リニアモータ)ギ
ャップ操作部20とは、光トランシーバ24、25を介
して接続されている。
0は、操作部PC(パソコン)21、モニター(CR
T)22、キーボード(KB)23から構成される。操
作部PC21は、CPUやメモリ、外部記憶装置(デー
タベース)及びメモリに保持された編集プログラムを備
えており、測定する車両の編成番号を入力するため、光
空間伝送試験装置90に接続する。
定装置を用いたリニアモータギャップ測定装置の概念図
を示す。この図により本発明のリニアモータギャップ装
置によるギャップ測定の動作について説明する。
装置は、車両検知センサ部80、81に設けられた光電
センサ85、86で、走行中の車両100の進入を自動
的に検知して測定を開始する。車両100が右方向から
進入した場合、車両検知センサ部80がLIM(リニア
モータ)ギャップセンサ部60への車両の進入を検知す
る。
(リニアモータ)ギャップ計測部40が受け取り、LI
M(リニアモータ)ギャップセンサ部60のレーザセン
サ61、62によるリニアモータギャップ測定を開始す
る。
100リニアモータ12の下面には、凹凸12Aが形成
されており、レーザセンサ61、62はその凹凸面まで
の距離を計測する。
ャップセンサ部60にて測定したデータを、LIM(リ
ニアモータ)ギャップ計測部40が受信し、計測部処理
装置41により測定結果データの編集を行う。計測デー
タには、リニアモータ12下面の凹凸面までのギャップ
値が含まれている。ただし、LIM(リニアモータ)高
さとして必要なデータは凸部であり、凹部のデータは不
要なの削除する処理を行う。
分っているので、データ処理によって速度変化分を補正
し、正確なデータを得ることができる。
の傾きは前端部、後端部の凸部の平均化値の比較で行
う。また、リニアモータの左右の傾きは左右の前端又は
後端の凸部の平均化値の比較で行う。
ャップ計測部40で編集した測定結果データを、LIM
(リニアモータ)ギャップ操作部20へ転送し、操作部
20のデータベースに格納する。
ャップ操作部20において、測定結果データは取扱者の
操作に従って編集プログラムにより編集され、CRT2
2へ表示される。
空間伝送により送信している編成番号情報は、地上の送
受光器110から、光空間伝送試験装置90を介してL
IM(リニアモータ)ギャップ操作部20へ転送され、
測定結果データに編成番号を付加する。
集方法を示す。リニアモータの底面(測定面)には80
個の凹凸部があるが、LIM(リニアモータ)高さとし
て必要なデータは凸部のみであるため、凹部は不要デー
タとして削除する。具体的には、図5(A)に示すよう
に、測定結果データから凹部と凸部のしきい値を決め、
この値を基に凹部を削除する。残った80組の凸部デー
タの集合から、各凸部の高さを、次の方法で算出する。
ータ内の最大値、及び最小値を削除する。(2)図5
(C)に示すように、残ったデータの平均値を求め、該
当凸部データすなわちLIM(リニアモータ)ギャップ
データとする。
場合は、各凸部データの個数が異なるが、各凸部データ
を平均化して個数を合せることで、定速走向の車両と同
様のデータが得られ、測定位置のずれが回避される。
よれば、凹凸形状まで測定できるので、データ処理によ
って速度変化分を補正し測定ポイントを一定にできる。
すなわち、リニアモータの底面の凹凸を細かく測定する
ことにより、列車の速度変化による測定位置のずれを測
定結果データの正規化で補正することができる。従っ
て、列車の走行速度とは無関係に一定の速度で走行した
時と同様の測定データが得られる。
ニアモータの底面の凹凸形状を測定することで、走行速
度にかかわらず、列車の走行速度の変化による測定位置
のずれを補正し、リニアモータギャップを正確に測定で
きる。
面の凹凸形状を測定することで、リニアモータの列車の
左右及び走行方向の傾きも正確に測定できる。
ップ測定装置の全体の概要を説明する図である。
定位置を示す図である。
定装置の詳細ブロック図である。
定装置の動作説明図である。
を説明する図である。
タ、13…車輪、14…レール、15…リアクションプ
レート、16…枕木、20…LIM(リニアモータ)ギ
ャップ操作部、21…操作部PC(パソコン)、22…
CRT(モニター)、23…KB(キーボード)、24
及び25…光トランシーバ、40…LIM(リニアモー
タ)ギャップ計測部、41…計測部処理装置、45…デ
ジタル入出力部(DIO)、46…A/D変換部、4
7、48…レーザセンサコントローラ、49、50…光
電センサコントローラ、60…LIM(リニアモータ)
ギャップセンサ部、61、62…レーザセンサ、63…
シャッタアクチュエータ、64…シャッタ、80、81
…車両検知センサ部、85、86…光電センサ、90…
光空間伝送試験装置、100…列車、110…送受光
器。
Claims (2)
- 【請求項1】リニアモータ車のリニアモータと地上との
リニアモータギャップを該リニアモータ車が走行状態で
測定するリニアモータギャップ測定装置において、 前記リニアモータ車の底面に形成された凹凸形状を、レ
ーザーセンサを用いて地上から測定するリニアモータギ
ャップセンサ部と、 前記リニアモータギャップセンサ部にて測定した前記凹
凸形状のデータに基づいて、前記リニアモータギャップ
を算出するリニアモータギャップ計測部、とを備え、 前記リニアモータギャップ計測部は、前記リニアモータ
ギャップを前記凹凸形状のデータのうちの凸部の平均化
値に基づいて算出する、ことを特徴とするリニアモータ
ギャップ測定装置。 - 【請求項2】前記リニアモータギャップセンサ部は、前
記リニアモータの底面のコア部分に前記リニアモータ車
の進行方向に沿って複数列形成された前記凹凸形状を測
定し、 前記リニアモータギャップ計測部は、前記リニアモータ
車の前後の傾きを前端部、後端部の凸部の平均化値の比
較で行い、前記リニアモータの左右の傾きを左右の前端
又は後端の凸部の平均化値の比較で行う、ことを特徴と
する請求項1記載のリニアモータギャップ測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20173399A JP3468722B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | リニアモータギャップ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP20173399A JP3468722B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | リニアモータギャップ測定装置 |
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ID=16446045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20173399A Expired - Lifetime JP3468722B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | リニアモータギャップ測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5422879B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2014-02-19 | ダイキン工業株式会社 | エアギャップ測定方法及びアキシャルギャップ型回転機の製造方法及びアキシャルギャップ型回転機 |
CN104457580B (zh) * | 2013-09-25 | 2017-03-22 | 上海信耀电子有限公司 | 汽车调光马达特性的全自动检测设备 |
-
1999
- 1999-07-15 JP JP20173399A patent/JP3468722B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN109916357B (zh) * | 2019-02-21 | 2020-10-27 | 西安理工大学 | 基于多传感器融合的电站锅炉空气预热器间隙检测方法 |
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