JPS5827036A

JPS5827036A - 整流子機の動力測定装置

Info

Publication number: JPS5827036A
Application number: JP57131061A
Authority: JP
Inventors: クルト・ケルメン
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1983-02-17
Also published as: ATE23131T1; EP0071214B1; EP0071214A1; DE3273964D1; DE3130368A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、整流子機の動力測定、特に電気機関車の複数
個の車両電動機の電気ブレーキ力の和の測定を、電機子
電流またはその和に関係する第１の量と界磁電流に関係
する第２の量との乗算により行なう装置に関する。

整流子機を用いた電気機関車の電気ブレーキ力をブレー
キ抵抗における電力と機関車の速度との測定により関係
式％式％ここに、Ｆ：ブレーキ力、Ｕ＾：電機子電圧、ＩＡ：電
機子電流、Ｖ：機関車速度から求める方法は公知である。この方法により複数個の
車両電動機の電気ブレーキ力の和を測定するためには、
１回の制動過程中に複数個の車両電動機番とついて上記
の電力を個々の電力針により同時に測定しなければなら
ないので、多くの人手および費用が必要とされる。また
、場合ｌこよっては生じ得るブラシ傾斜の影響（走行方
向の反転後に一時的にブラシが中立帯から転位すること
により生ずるブレーキ力増大）をなくすため、測定制動
過程に先立ってたとえば１０回の予行制動が必要とされ
る。さらに、測定後の計算により初めてブレーキ力の値
が求められ、各測定時点に対してこうして求められたブ
レーキ力の値を示す点を結んでブレーキ力の時間的８過
曲線を描く必要がある。

従って、この公知の方法は非常に煩雑である。

このような欠点を避け、制動過程中にブレーキ力の時間
的経過を示す曲線を連続的に得るため、西独雑誌１エレ
クトリツシエψバーネル（Ｅｌｅｋｔ−ｒｉｓｅｈ＠Ｂ
ａｈｎ＠ｎ）”、ｌＩ／Ｅ６号、１９６６年、第１４９
〜１５１頁に記載されている測定装置では、電機子電流
の値が加算され、その和が界磁電流の値とホール効果素
子で乗算され、そのホール起電力がブレーキ力を表わす
量として記録計で記録される。

その測定装置は、ブレーキをかけられた際の電動機磁束
が無負荷磁化特性の直線範囲（不飽和範囲）内にあるこ
とを前提条件としている。しかし、この測定装置１こよ
っては、前記の電力計を用いる方法にくらべて低い精度
しか得られない。

本発明の目的は、公知の電力計を用いる方法と少なくと
も同等の精度が得られ、しかも人手および費用がはるか
に少なくてすみ、また測定値が直ち番ご指示される電気
機関車の電気ブレーキ力測定装置を提供することである
。この測定装置は電気ブレーキ装置の新規および事後調
整の際にもその制動過程の検査の際）こも簡単ｔこ使用
され得るものでなければならない。

この目的は、本発明によれば、冒頭に記載した種類の装
置において、界磁電流に関係する第２の量として、ブレ
ーキをかけられた際の電動機磁束の実際の値を少なくと
も良好な近似で表わすように界磁電流に関係づけられた
量が用いられることにより達成される。

車両電動機としては、無負荷時と負荷時とで同一の磁化
特性を得るため、磁束への電機子電流の反作用が補償巻
線の採用により補償される電動機が用いられる０本発明
は、このような補償巻線付き電動機においても無負荷時
の磁化特性と負荷時の磁化特性との間番こ偏差が残留し
、この残留偏差により測定結果に二次的な誤差が生ずる
という認識に基づいている。本発明によれば、このよう
な磁化４Ｉ性の偏差の影響が補償されるので、単に界磁
電流に相当する量と電機子電流に相当する量とを乗算す
る公知の方法にくらべてはるかｉと高い精度を得ること
ができる。

以下、図面により本発明の詳細な説明する。

参照符号ｌないし４を付されているのは電気機関車の車
両用電動機であり、それらの電機子にはブレーキ抵抗５
が接続されている。電機子反作用の補償のため補償巻線
６が用いられている。車両用電動機工ないし４の界磁巻
線７は直列に１つの電圧源に接続されている０個々のブ
レーキ回路に各１つの分流器が設けられて諮り、その電
圧降下として電機子電流ＩＡ１ないしＩＡ４　Ｊこ比例
する電圧が取出され、これらの電圧は加算回路９で加算
されてから増幅器１０を経て乗算回路１１の一方の入力
端に与えられる。加算回路９および増幅器１０は単一の
構成要素をなしていてもよい。乗算回路１１の他方の入
力端には、分流器１２における電圧降下として界磁電流
Ｉ！に比例する電圧がスイッチ１９ないし２１！こより
選択された増幅器１３ないし１５の１つおよび関数発生
器１６ないし１９の１つを経て与えられる。電気機関車
の形式に応じて、スイッチ１９ないし２１の１つが閉じ
られる。

関数発生器１６ないし１８では、界磁電流Ｉｉｃに比例
する電圧から、ブレーキをかけられた際の同一構造の車
両用電動機１ないし４の磁束Φの実際の値を良好な近似
で表わすように界磁電流ＩＩに関係づけられた電圧が形
成される。

増幅器１３ないし１５では、界磁電流Ｉｇｉこ比例する
電圧番こ、機関車固有の量たとえば減速歯車比、内部ブ
レーキ力（ＦＭ）対外部ブレーキ力（Ｐａ）比などに関
係する係数がかけられる。

従来全知の電力測定による方法では、ブレーキ抵抗にお
ける電力が測定される。この方法で測定される電気ブレ
ーキ力はＦｉ。ΣＵ＾Ｘ　ＩＡ ■ で表わされる内部プレーやカである。しかし、内部ブレ
ーキ力Ｆ１よりも小さいが走行に伴うブレーキ力が生じ
、これと内部ブレーキ力Ｆｌとの和がＦ８申ΣＪ畢コ」
鼾 ■ ここｌこ、ＥＭＦ　：起電力で表わされる外部ブレーキ力である。本発明のようｌこ
。

ΣΦ　Ｘ　　ＩＡの測定による方法では、常に外部ブレーキ力Ｆａに和尚
する電気ブレーキ力が測定される。

従って、本発明の方法により求められる電気ブレーキ力
を従来の方法により求められる電気ブレーキ力と比較可
能なものとするためには、測定結果に比Ｆｌ／Ｆａｊζ
等しい係数をかける必要がある。

この比は電気機関車の形式奢こ応じて異なる。その平均
的な値は増幅器２２の増幅率の決定の際に考慮に入れら
れる。また、平均的な値に対する形式別の値の比は前記
増幅器１３ないし１５の増幅率の決定の際に考慮に入れ
られる。

こうして、磁束Φに比例する電圧と電機子電流の和に比
例する電圧とを乗算回路１１で乗算することにより得ら
れた電圧を、内部ブレーキカ対外部ブレーキカ比を考慮
ｌこ入れて増幅器２２で増幅した電圧が、４個の車両電
動機の内部ブレーキ力の和Ｆｔの測定値として電圧計２
３により表示される。

レール上のブレーキ力は車輪の摩耗度に関係するので、
それを考慮に入れた測定値を得るため、車輪の直径に応
じてポテンシオメータ２４を介して増幅器２２の増幅率
が変更される。

携帯可能な装置２８として構成された測定装置に、測定
開始前にその入力端から出方指示計までの機能を点検し
て測定装置の機能障害に起因する電気ブレーキ力の誤調
整を確実に回避するための自己点検装置が内蔵されてい
る。すなわち、切換スイッチ２５および定電圧源２６が
内蔵されており、測定開始前に切換スイッチ２５を点検
側ｌこ切換えると１分流器８および１２からの電圧のか
わりに特定の電圧が定電圧源２６から与えられ、その際
に指示計２３が特定のブレーキ力値を指示すれば、装置
２８の機能は正常であると判定される。

しからざる場合には、装置２Ｂの故障表示が行なわれる
。

装置２８は１０個の端子で電機子電流回路の分流器８お
よび界磁電流回路の分流器１２からの接続導線と接続さ
れる。接続極性のミスによる誤測定を回避するため、入
力端に極性表示のための回路２７が設けられており、装
置の正面板上に緑色発光ダイオード２９および卵色発光
ダイオード３０による極性表示が行なわれる。

本発明によれば、界磁電流を示す信号から負荷時磁束の
実際値を示す信号を形成する関数発生器が用いられてい
るので、ブレーキ抵抗における電力の和を求める方法と
同様に高い精度で、電気機関車のすべての車両用電動機
の電気ブレーキ力の和が直ちに指示計２３にｋＮ単位で
表示される。

ブレーキ力の時間的経過曲線を記録計で連続的に描くこ
ともできる。

公知の四電力計法では測定人員を５人必要とするのに対
して、本発明の方法では１人しか必要としない。本発明
による装置はブラシ傾斜の影響を受けないので、電力針
法では必要とされる１０回の先行制動が不必要となる。

それにより制動の全回数が１３回から３回に減ぜられる
。測定値が直ちに指示され、またはその時間的経過曲線
が記録計により連続的に記録されるので、電力計の読み
から後で計算を行なう必要はない０本発明による装置は
携帯可能な装置として種々の形式の電気機関車における
ブレーキ力測定に広く使用することができる。さらに、
自己点検が可能であることから、誤測定によりブレーキ
力の設定を誤まるおそれがなく、また内部ブレーキカ対
外部ブレーキカ比に等しい係数がかけられているので、
従来の方法により求められるブレーキ力と比較可能なブ
レーキ力が測定される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による制動力測定装置の実施例を示すブロ
ック回路図である。１〜４・・・車両電動機、５・・・ブレーキ抵抗、６・
・・補償巻線、７・・・界磁巻線、８・・・分流器、９
・・・加算回路、１０・・・増幅器、１１・・・乗算回
路、１２　　・・・分流器、１３〜１５・・・増幅器、
１６〜１８・・・関数発生器、１９〜２１・・・スイッ
チ、２２・・・増幅器、２３・・・計器、２４・・・ポ
テンシオメータ、２５・・・切換スイッチ、２６・・・
定電圧源、２７・・・極性表示回路、２８・・・携帯用
測定装置、２９・・・緑色発光ダイオード、３０・・・
赤色発光ダイオード、　　ＩＡＩ〜ＩＡ４・・・電機子
電流、Ｉｓ・・・界磁電流

Claims

【特許請求の範囲】１）整流子機の動力測定、特に電気機関車の複数個の車
両電動機の電気ブレーキ力の和の測定を、電機子電流ま
たはその和に関係する第１の量と界磁電流に関係する第
２の量との乗算により行なう装置において、界磁電流（
ＩＩ）に関係する第２の量として、ブレーキをかけられ
た際の電動機磁束（Φ）の実際の値を少なくとも嵐好な
近似で表わすように界磁電流（Ｉｔ）に関係づけられた
量が用いられることを特徴とする整流子機の動力測定装
置。２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、界磁電
流（Ｉｘ）化関係する第２の量として、機関車固有の量
たとえば減速歯車比、内部ブレーキ力対外部ブレーキ力
比などに関係づけられた量が用いられることを特徴とす
る整流子機の動力測定装置。３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置番こ
おいて、電機子電流（ＩＡＩ〜ＩＡＩ　）またはその和
および界磁電流（ＩＩＥ）の測定値入力端が切換スイッ
チ（２５月こより定電圧源（２６）に接続可能であるこ
とを特徴とする整流子機の動力測定装置。