JP3525178B2 - 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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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
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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１５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１ａ
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１４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９
ａ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 ホルバッハ、ローベルト ドイツ連邦共和国 デー‐63755 アル ツェナウ ケーニッヒスベルガー シュ トラーセ 11ツェー (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 (56)参考文献 独国特許出願公開3936988（ＤＥ，Ａ １) 国際公開93／08482（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/00

Claims (14)

    (57)【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（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Ｕｎ）に与えられている駆動装置（１
    ５）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（１０
    ｂ）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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CA (1) CA2309678C (ja)
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ES (1) ES2178855T3 (ja)
HU (1) HU222935B1 (ja)
RU (1) RU2229142C2 (ja)
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