DE3148007C2 - - Google Patents
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- position signal
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/002—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes
- B60L15/005—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes for control of propulsion for vehicles propelled by linear motors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Control Of Linear Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur berührungslosen Ermittlung des
Lagesignals eines durch einen Langstator-Linearmotor angetriebenen
Körpers.
Finden für den Antrieb eines Körpers, z. B. eines Magnetschwebefahrzeugs,
synchrone oder asynchrone Langstator-Linearmotoren Anwendung, muß die
räumliche Verteilung des Statorstrombelags der jeweiligen Bewegung des
Körpers angepaßt werden. Hierzu ist es erforderlich, den den Statorstrom
belag liefernden Wechselrichter so zu regeln, daß sich zwischen dem
Statorstrombelag und dem Körper zu jedem Zeitpunkt eine den maximalen
Schub sicherstellende Phasenbeziehung einstellt. Zu diesem Zweck werden
ständig Informationen über die Lage des Körpers bezüglich der Stromwick
lung des Langstator-Linearmotors benötigt. Zur Erzielung dieser Informa
tionen sind bereits zahlreiche Meßverfahren bekannt (ETR 29, 7/8-1980, S.
587-590).
Ein gewisser Nachteil derartiger Meßverfahren besteht darin, daß die
erhaltenen Signale von den elektrischen und/oder magnetischen Einflußgrö
ßen des Langstators abhängen und daher eine schlechte Qualität besitzen
und zu einem unsauberen Regelverhalten für die Phasenbeziehung führen oder
aufwendige zusätzliche Einbauten am Fahrweg erfordern.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der
eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß das ermittelte Lagesi
gnal auch bei niedriger Geschwindigkeit verfügbar ist, keine zusätzlichen
Einbauten am Fahrweg erfordert und unabhängig von den elektrischen und
magnetischen Einflußgrößen des Langstators ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß am
Fahrzeug eine Nutenmeßeinrichtung zur Erzeugung eines mit der Nutteilung
periodischen Signals vorgesehen ist, die an einem das Lagesignal bildenden
Zähler angeschlossen ist, der zur Orientierung des Lagesignals an die
Langstator-Wicklungsverteilung durch ein mit diesem in Beziehung stehendes
Korrektursignal zurücksetzbar ist.
Die Erfindung geht damit von dem Gedanken aus, mittels einer speziellen
Nutenmeßeinrichtung ein sauberes, für Regelzwecke gut geeignetes Signal zu
erzeugen, daß zwar mit der Wicklungsteilung des Langstators periodisch
verläuft, aber keinen definierten Bezug zur Linearmotorwicklung aufweist.
Zur Herstellung dieses Bezugs ist eine Hilfsvorrichtung vorgesehen, z. B.
eine der obenerwähnten bekannten Einrichtungen zur Ermittlung der Pol-
Lage.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeich
nung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Abb. 1 bis 3 schematisch drei Ausführungsbeispiele der Erfindung; und
Abb. 4 schematisch ein das Verständnis der Erfindung erleichterndes
Phasendiagramm mit den beteiligten Signalen.
Entsprechend der Darstellung in Abb. 1 erfolgt die Korrektur des auf dem
Fahrzeug ermittelten Lagesignals N (14) durch ein Signal P (17), das aus
dem auf dem Fahrzeug gemessenen Strombelag A (13) und dem gemessenen
zeitlichen Verlauf der Statorströme i (16) gebildet wird.
Die Ermittlung der auf das Fahrzeug bezogenen Strombelagsverteilung
erfolgt dabei mit einer bekannten Streufeldmeßeinrichtung (1) (ETR 29,
7/8 - 1980, S. 587-590). Das in der Schaltungsanordnung 3 gebildete
Signal A (13) wird durch die Komponenten A d , A q bezüglich des fahrzeug
seitigen Koordinatensystems d, q beschrieben (Abb. 4). Dabei ergibt sich
für den allgemeinen Fall ein Winkel α i des Strombelags A bezüglich der
Fahrzeuglage P . Die auf dem Fahrzeug ermittelten Signale werden mit der
Übertragungseinrichtung 5 dem ortsfesten Anlagenteil zugeführt.
Mit der Strommeßanordnung 6 werden die vom Wechselrichter 7 gelieferten
Wechselströme 15 erfaßt und nach einer Koordinatenwandlung in 8 als
Stromvektor i (16) im ortsfesten α, β-Koordinatensystem dargestellt. Durch
Division (9) der Größen 13 und 16 (Gleichung 1) ergibt sich das von der
Amplitude des Stromes bzw. Strombelages unabhängige Lagesignal P (17), das
bezüglich des α, β-Koordinatensystems um einen Winkel R = ω t + α i gedreht
ist.
Das von der Nutenzähleinrichtung (2) in der Schaltungsanordnung 4 gebil
dete Lagesignal N (14) weist bezüglich des Lagesignals P (17) die Winkel
abweichung R - τ ≠ 0 auf. Eine Phasenkorrektur des Signales N auf das
Signal P erfolgt dadurch, daß der zur Bildung des Lagesignals L (18)
verwendete Zähler 11 das Signal P periodisch zu Null gesetzt wird.
Bei nicht vorhandenem Wicklungsstrom i und Strombelag A ist das Signal P
nicht verfügbar. Erfolgt ein selbsttätiges Rücksetzen des Zählers 11 bei
einem Zählerstand, der gerade einer Wicklungsperiode entspricht, so
beschreibt das Signal L (18) dann eine dem Signal P entsprechende Lage,
wenn keine Nutungsstörungen auftreten.
Eine weitere Korrekturmöglichkeit des Lagesignals N (14) ist in Abb. 2
dargestellt.
Die mit der Strommeßeinrichtung 6 der Spannungsmeßeinrichtung 19
erfaßten elektrischen Größen der Langstatorwicklung werden als Signale 15,
20 einer Modellschaltung 21 zugeführt. Das Ausgangssignal der Modell
schaltung ist bei einem sychronen Linearmotor die vom Fahrzeug induzierte
Spannung u p (22), deren zeitlicher Verlauf durch den Lagewinkel R be
schrieben wird. Eine Phasenkorrektur des Signales N auf das Signal u p
erfolgt dadurch, daß der zur Bildung des Lagesignals L (18) verwendete
Zähler 11 durch das Signal u periodisch zu Null gesetzt wird. Das zur
Phasenkorrektur verwendete Signal u p (22) ist auch bei fehlendem Stator
strombelag verfügbar.
Eine punktförmige Korrektur des Lagesignales N (14) erfolgt durch eine
fahrzeugseitige Sondeneinrichtung 24 entsprechend der Darstellung in Abb.
3.
Von einem in definiertem Bezug zur Langstatorwicklung angeordneten
passivem Geberteil 25 wird in der aktiven Sondeneinrichtung 24 ein Impuls
I (26) ausgelöst. Das Rücksetzen des Zählers 11 erfolgt selbsttätig durch
das Signal N (14) mit einer der Langstatorwicklung entsprechenden Perio
dizität und zusätzlich durch den Impuls I (26). Dabei ist es zweckmäßig,
die fahrzeugseitigen passiven Geberteile 25 so anzuordnen, daß in der
Statornutung auftretende Diskontinuitäten eng eingegrenzt sind. Hierdurch
wird erreicht, daß auftretende Lagefehler sich nur örtlich begrenzt
auswirken können.
Claims (4)
1. Einrichtung zur berührungslosen Ermittlung des Lagesignals eines durch
einen Langstator-Linearmotor angetriebenen Körpers, dadurch gekennzeich
net, daß am Fahrzeug eine Nutenmeßeinrichtung (2) zur Erzeugung eines mit
der Nutteilung periodischen Signals vorgesehen ist, die an einen das
Lagesignal bildenden Zähler (11) angeschlossen ist, der zur Orientierung
des Lagesignals an die Langstator-Wicklungsverteilung durch ein mit diesem
in Beziehung stehendes Korrektursignal zurücksetzbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrek
tursignal die auf dem Fahrzeug mit einer Sonde ermittelte Zuordnung zum
Statorstrombelag sowie der meßbare zeitliche Verlauf der Statorwick
lungsströme herangezogen wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrek
tursignal die in einem Streckmodell aus den meßbaren elektrischen Größen
Spannung und Strom errechnete, vom Fahrzeug induzierte Spannung herange
zogen wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrek
tursignal ein impulsförmiges Signal herangezogen wird, welches entsteht
aus dem Zusammenwirken einer weiteren fahrzeugseitigen Sonde (24) und an
dem Fahrweg angebrachten passiven Geberteilen (25), wobei diese so
angeordnet sind, daß ein örtlich definierter Bezug zur Statorwicklung
gegeben ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813148007 DE3148007A1 (de) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | "pollageerfassung durch die kombination von zwei sensor-anordnungen" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19813148007 DE3148007A1 (de) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | "pollageerfassung durch die kombination von zwei sensor-anordnungen" |
Publications (2)
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DE3148007A1 DE3148007A1 (de) | 1983-06-09 |
DE3148007C2 true DE3148007C2 (de) | 1990-08-23 |
Family
ID=6147875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813148007 Granted DE3148007A1 (de) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | "pollageerfassung durch die kombination von zwei sensor-anordnungen" |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3148007A1 (de) |
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-
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- 1981-12-04 DE DE19813148007 patent/DE3148007A1/de active Granted
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Also Published As
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---|---|
DE3148007A1 (de) | 1983-06-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Owner name: THYSSEN INDUSTRIE AG, 4300 ESSEN, DE |
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