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WO2008065004A1 - Verfahren und einrichtung zum messen des pollagewinkels eines magnetschwebefahrzeugs einer magnetschwebebahn - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum messen des pollagewinkels eines magnetschwebefahrzeugs einer magnetschwebebahn Download PDF

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WO2008065004A1
WO2008065004A1 PCT/EP2007/062371 EP2007062371W WO2008065004A1 WO 2008065004 A1 WO2008065004 A1 WO 2008065004A1 EP 2007062371 W EP2007062371 W EP 2007062371W WO 2008065004 A1 WO2008065004 A1 WO 2008065004A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
measuring
supporting
sensors
measuring direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/062371
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to US12/515,542 priority Critical patent/US7986138B2/en
Priority to CN200780044131.8A priority patent/CN101541584B/zh
Publication of WO2008065004A1 publication Critical patent/WO2008065004A1/de
Priority to GB0908710A priority patent/GB2456461A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/06Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring the pole angle with the features according to the preamble of claim 1.
  • Spacing measuring devices for magnetic levitation vehicles for measuring the pole angle are, for example, the Transrapid in use.
  • the polling measuring devices are front and rear, on both sides of the vehicle - so seen in the direction of travel left and right - mounted and each equipped with a magnetic field sensor pair for measuring the stator magnetic field of the track side stator of the magnetic train route.
  • the positioning and operation of the sensor pairs will be described below by way of example with reference to the front right pair of sensors; however, the explanations apply analogously to the other sensor pairs.
  • the magnetic field sensors of the front right magnetic field sensor pair are each attached to a support on which the front right supporting magnet of the magnetic levitation vehicle is mounted.
  • the distance between the two magnetic field sensors is usually ⁇ / 2, where ⁇ denotes the wavelength of the fundamental wave of the track-side stator magnetic field and, for example, 258 mm for the Transrapid.
  • denotes the wavelength of the fundamental wave of the track-side stator magnetic field and, for example, 258 mm for the Transrapid.
  • Hall sensors are used as measuring sensors in the Transrapid, which measure direction-sensitive due to their design and accordingly because they have a preferred measuring direction for which they are sensitive.
  • a predetermined direction component of the stator magnetic field is measured, namely the x-component of the magnetic field, ie the component in the vehicle longitudinal or direction of travel, or the z-component, ie the component which is vertical to the vehicle longitudinal direction upwards or is oriented downwards.
  • the invention has the object to further develop this in terms of even better measurement accuracy.
  • the invention provides that the preferred measuring direction of the magnetic field sensors is set such that at least one of the two magnetic field sensors has a minimum measuring sensitivity for the supporting magnetic field of the supporting magnet.
  • An essential advantage of the invention is the fact that the measurement provided by the inventively provided orientation of the at least one magnetic field sensor is significantly reduced by the supporting magnetic field of the supporting magnet and thereby significantly more accurate Pollagemesshong can be achieved, as would be possible without the inventive alignment.
  • the invention makes use of the fact that the supporting magnetic field can have a not insignificant influence on the measurement of the stator magnetic field when an unfavorable measuring direction is set for the magnetic field sensors and thus an unfavorable directional component of the stator magnetic field is measured Magnetic field sensors measured in a measuring direction, in which the supporting magnetic field has a high field vector component, a fairly inaccurate measured value for the stator magnetic field will be formed, whereas in a measuring direction orthogonal to a better measured value for the stator magnetic field can be achieved to determine the pole angle.
  • the invention begins by providing according to the invention to set the preferred measuring direction of the magnetic field sensors in a targeted manner such that the influence of the carrying magnet is small.
  • the preferred measuring direction can be determined particularly simply and thus advantageously when it is measured, for which measuring direction the at least one magnetic field sensor measures a minimum measured value for the supporting magnetic field and if so
  • Measuring direction is used as a preferred measuring direction for the measurement of the pole angle.
  • the preferred measuring direction can be determined by measuring for which measuring direction the at least one magnetic field sensor measures a maximum measured value for the supporting magnetic field; In this case, the direction orthogonal to this measuring direction is used as the preferred measuring direction for the measurement of the pole angle.
  • the preferred measuring direction is chosen so that the magnetic field sensor closer to the supporting magnet has a minimum measuring sensitivity for the supporting magnetic field .
  • the preferred measuring direction of the more distant magnetic field sensor is preferably the same set as the closer magnetic field sensor, so that the preferred measuring directions of the two magnetic field sensors are identical or parallel.
  • the one magnetic field sensor is first rotated in such a way that it has a minimum measuring sensitivity for the supporting magnetic field, and then the other of the two magnetic field sensors is rotated in the same measuring direction, whereby both magnetic field sensors are then brought into the same preferred measuring direction.
  • magnetic field sensors which are each formed by two orthogonal to each other aligned individual sensors. It is preferably determined on the basis of the measurement results of the two individual sensors of the at least one magnetic field sensor for which measuring direction a minimum measuring sensitivity for the supporting magnetic field is achieved; This measurement direction determined in this way is treated as a preferred measuring direction, and the measurement results of the individual sensors of each magnetic field sensor are subsequently evaluated in each case by recording a measured value for this preferred measuring direction.
  • the two magnetic field sensors of the magnetic field sensor pair need not be identical;
  • one of the two magnetic field sensors can be formed by a rotatable magnetic field sensor and the other of the two magnetic field sensors by two individual sensors oriented orthogonally to one another.
  • the preferred measuring direction is preferably determined when the stator magnetic field is switched off. Namely, when measured when the stator magnetic field is turned off, the direction of the supporting magnetic field can be determined particularly accurately because the stator magnetic field can not disturb; It is thus possible in this way to determine the optimum measuring direction for the subsequent measurement of the stator magnetic field.
  • the respective gap spacing is present when the stator magnetic field is switched on the supporting magnet and the track-side reaction rail of the magnetic levitation railway track is measured and the preferred measuring direction is adjusted such that it corresponds to a default value predetermined by a gap distance.
  • the predetermined gap value for each predetermined target value is determined, for example, by determining for each gap spacing when the stator magnetic field is off gap-individually in each case that measuring direction in which the at least one magnetic field sensor has a minimum measuring sensitivity for the supporting magnetic field, and by the gap distance individually determined measuring direction as the gap distance individually predetermined default value is used.
  • the size of the carrying magnet current also plays a certain role, because with larger carrying magnet currents stronger carrying magnetic fields are formed whose field distribution due to Saturation phenomena may differ slightly from the weaker supporting magnetic fields. According to a further advantageous embodiment of the method, it is therefore provided that, when the stator magnetic field is switched on, the respective carrying magnet current is measured, and that the preferred measuring direction is set such that it corresponds to a predetermined value prescribed for carrying magnet current.
  • the tragmagnetstromindividuell given default value can be determined, for example, by different for
  • Tragmagnetströme tragmagnetstromindividually each that measuring direction is determined, in which the at least one magnetic field sensor has a minimum measurement sensitivity for the supporting magnetic field of the supporting magnet, and by the tragmagnet- current individually determined measuring direction is used as the tragmagnetstromindividuell given default value.
  • both the influence of the gap and the influence of the carrying magnet current can be taken into account by measuring the respective carrying magnet current and the respective gap when the stator magnetic field is switched on and by setting the preferential measuring direction such that it corresponds to a predetermined predetermined value for each gap and carrying magnet current.
  • the default value is determined as a function of two parameters, namely the gap and the carrying magnet current.
  • the default values for the preferred direction can be stored in a table, for example, as a function of gap and current values, and can be read out of it as part of the method.
  • the invention also relates to a polling measuring device for a magnetic levitation vehicle of a magnetic levitation railway with a magnetic field sensor pair for measuring the stator magnetic field of a trackside stator, the two Magnetic field sensors of the magnetic field sensor pair are arranged at a predetermined distance from each other, and with an evaluation device which determines the pole angle between the stator magnetic field and the magnetic reference axis of the magnetic levitation vehicle with the measured values of the two magnetic field sensors.
  • a polling measuring device is also known from the Transrapid ago.
  • the object of the invention is to specify a still more precise pole position measuring device than hitherto.
  • a preferred measuring direction is adjustable so that a desired direction component of the stator magnetic field can be measured
  • Evaluation device is also configured such that it sets the preferred measurement direction such that at least one of the two magnetic field sensors has a minimum measurement sensitivity for the supporting magnetic field of the supporting magnet.
  • FIG. 1 shows a magnetic levitation vehicle with a polling measuring device
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a pole bearing measuring device according to the invention with rotatable magnetic field sensors
  • FIG. 3 shows the pole position measuring device according to FIG. 2 together with the stator magnetic field to be measured and the disturbing carrying magnetic field
  • FIG. 4 shows measured value profiles for explaining the operation of the pole position measuring device according to FIG. 4
  • FIG. 5 shows complex measuring pointers to the measured value curves of FIG. 4
  • FIGS. 6-9 show by way of example the carrying out of a measurement with the pole position measuring device according to FIG. 2,
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a magnetic field sensor with two orthogonally measuring individual sensors
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of a pole-measuring device according to the invention, in which magnetic-field sensors according to FIG. 10 are used, and FIG.
  • FIGS. 1 to 12 shows a third exemplary embodiment of a polling measuring device according to the invention, in which the optimum measuring direction for the magnetic field sensors is set as a function of the respective gap between the supporting magnet and the reaction rail and in dependence on the respective carrying magnet flow.
  • the same reference numerals are used in FIGS. 1 to 12 for identical or comparable components.
  • FIG. 1 shows the front area of a magnetic levitation vehicle 10, which is located on a magnetic levitation railway line 20. From the magnetic levitation railway line can be seen in Figure 1, a trackside stator 30, which is equipped with stator 40 and stator 50 teeth.
  • stator 40 In the stator 40 are not shown in the figure 1 magnetic coils for generating a stator magnetic field.
  • the fundamental wave of the stator magnetic field is identified by the reference symbol S in FIG.
  • a magnetic reference axis Bs of the stator 30 is defined.
  • stator 30 Only one section of the stator 30 is shown in FIG. 1; the stator 30 extends over the entire distance of the magnetic levitation railway and thus generates - as can be seen in FIG. 1 - the stator magnetic field S also in front of the magnetic levitation vehicle 10.
  • a front support magnet 60 of the magnetic levitation vehicle 10 is shown; this is equipped with magnetic coils 70 which generate a supporting magnetic field for lifting the magnetic levitation vehicle 10.
  • the supporting magnetic field is identified by the reference symbol T in FIG.
  • a magnetic reference axis Bf of the magnetic levitation vehicle 10 is defined.
  • a pole position measuring device 100 is mounted; The task of the pole position measuring device 100 is to determine the pole angle ⁇ between the magnetic reference axis Bs of the stator and the magnetic reference axis Bf of the magnetic levitation vehicle 10.
  • the pole-measuring device 100 is mounted, for example, with the support magnet 60 on a common carrier 110 of the magnetic levitation vehicle 10.
  • the pole position measuring device 100 is located somewhat further away from the supporting magnet 60, but nevertheless it is within the influence of an interference field component Ts of the supporting magnetic field T.
  • the interference field component Ts is shown only schematically in FIG. it extends from the right edge of the support magnet 60 in the direction of travel F forwards and into the measuring range of the pole position measuring device 100.
  • direction-selective magnetic field sensors of the pole position measuring device 100 are aligned in such a way that the magnetic field sensor closer to the magnet 60 may be detected by the interference field component Ts of the magnetic field T; this will be explained in detail below.
  • the pole-measuring device 100 has a pair of magnetic field sensors for measuring the stator magnetic field S of the track-side stator 30 (see Fig. 1); the two direction-selective magnetic field sensors 120 and 130 of the magnetic field sensor pair are rotatable and in a predetermined Benen distance A arranged to each other.
  • the magnetic field sensors 120 and 130 can be formed for example by rotatably mounted Hall sensors or rotatable magnetoresistive sensors.
  • the pole position measuring device 100 also has an evaluation device 140 which is connected to the two magnetic field sensors 120 or 130 and whose task is to determine the pole angle ⁇ with the measured values Sm and Cm of the magnetic field sensors 120 and 130, for example to calculate it.
  • the evaluation device 140 may be formed, for example, by a programmable microprocessor device.
  • the distance A of the two magnetic field sensors 120 and 130 is preferably ⁇ / 2, where ⁇ denotes the wavelength of the fundamental wave of the stator magnetic field. In the case of a wavelength ⁇ of, for example, 258 mm, the distance is, for example, 129 mm. In principle, however, smaller distances A are also possible if the measured values Sm and Cm are corrected accordingly; but it should not be discussed here for reasons of clarity.
  • the magnetic field sensors 120 and 130 have preferred measurement directions VmI and Vm2, which are marked in Figure 2 by corresponding arrows; the preferred measuring directions VmI and Vm2 indicate which magnetic field components the magnetic field sensors 120 and 130 can measure or for which measuring directions they are sensitive.
  • the magnetic field sensors 120 and 130 are oriented by rotation about their axis of rotation in such a way that they can measure the x component of the magnetic field; for the Component, they are therefore not sensitive in this orientation.
  • the evaluation device 140 uses the measured values Sm and Cm of the two magnetic field sensors 120 and 130 to determine the pole angle ⁇ . For this purpose, it first measures an auxiliary collision angle ⁇ 1 between the metrological reference axis Bm of the pole position measuring device 100 and an auxiliary reference axis BS 'offset by a multiple of 2 ⁇ from the magnetic reference axis Bs of the stator 30 (see FIG.
  • auxiliary collision angle ⁇ 1 For the auxiliary collision angle ⁇ 1, it adds an offset angle ⁇ 2, which indicates the phase angle offset between the magnetic reference axis Bf of the magnetic levitation vehicle 10 and the metrological reference axis Bm of the pole position measuring device 100. From the resulting sum value ⁇ l + ⁇ 2 integer multiples of 2 ⁇ contained therein are subtracted, whereby the desired pole angle ⁇ is formed.
  • the equation for calculating the pole angle ⁇ is thus:
  • the offset angle ⁇ 2 which indicates the phase angle offset between the magnetic reference axis Bf of the magnetic levitation vehicle 10 and the metrological reference axis Bm of the pole position measuring device 100, is determined as a function of the mechanical offset V according to:
  • the offset angle ⁇ 2 is the evaluation device 140, for example, fixed and in the evaluation device 140th saved.
  • the offset V of the evaluation device 140 can be fixed and stored in this; In this case, the evaluation device 140 calculates the offset angle ⁇ 2 according to the given formula itself.
  • the evaluation device 140 has an input connection E140.
  • the evaluation device 140 can form the auxiliary collision angle ⁇ 1 with the measured values Sm and Cm, it is first explained below with reference to FIGS. 4 and 5 how this can be carried out when the preferred measuring directions of the magnetic field sensors 120 and 130 are along the x direction , So the vehicle longitudinal direction, are aligned and thus measure the x-component of the magnetic field. Although in this orientation of the preferred measuring directions VmI and Vm2 the interference field component Ts of the carrying magnetic field T is also measured, as shown in detail in FIG. 3, this should initially be neglected. Based on this, it is then explained by way of example with reference to FIGS. 6 to 9 how the procedure looks when the preferred measuring directions VmI and Vm2 of the magnetic field sensors 120 and 130 are rotated such that the interference field component Ts of the supporting magnetic field T is not measured, at least as little as possible becomes .
  • the trackside stator 30 In the upper part of Figure 4 can be seen the trackside stator 30; By way of example, a line 190 is shown, which belongs to the conductor coils arranged in the stator 30. In addition, the field profile of the magnetic field strength H of the stator magnetic field S is drawn.
  • the pole position measuring device 100 is sketched with the two magnetic field sensors 120 or 130; the distance A is ⁇ / 2, so that the two magnetic field sensors generate mutually orthogonal measuring signals.
  • the auxiliary collision angle ⁇ 1 changes correspondingly relative to the reference axis Bs.
  • the measured value curves are in this case mathematically:
  • ⁇ 0 denotes the signal amplitude of the magnetic field, which is approximately the same for both magnetic field sensors.
  • the auxiliary collision angle ⁇ 1 can be determined according to: Sm (x) _HO - sinQl) Cm (x) HO - cos (fl)
  • FIG. 5 also shows the associated pointer representation of the measured values Sm and Cm. It can be seen that the two pointers Sm and Cm are perpendicular to each other.
  • the carrying magnetic field T generates an interference field component Ts in the edge region of the carrying magnet 60, which falsifies the measurement results of the two magnetic field sensors 120 and 130.
  • the preferred measuring directions VmI and Vm2 of the magnetic field sensors 120 and 130 are now aligned such that the magnetic field sensor 120 closer to the supporting magnet 60 detects as little as possible of the disturbing field component Ts of the supporting magnetic field T.
  • the stator magnetic field S is not yet switched on at this time or - if it was already switched on - switched off.
  • only the supporting magnetic field T with its interference field component Ts occurs. This is shown in FIG. 6.
  • the preferred measuring direction VmI of the magnetic field sensor 120 closer to the supporting magnet 60 is rotated such that it no longer measures the disturbing field component Ts of the supporting magnetic field, at least as little as possible.
  • the preferred measuring direction VmI can first be rotated, for example, until a maximum Measuring signal is measured, and then an orthogonal to this measuring direction orthogonal preferred measuring direction is set; Alternatively, the preferred measuring direction VmI can be rotated directly until a minimum measuring signal is measured.
  • the preferred measuring direction VmI of the magnetic field sensor 120 After completion of the adjustment of the preferred measuring direction VmI of the magnetic field sensor 120, the preferred measuring direction VmI will be rotated by a rotational angle ⁇ 3 with respect to the x-direction; this is shown in FIG. 7.
  • the preferred measuring direction Vm2 of the magnetic field sensor 130 is also rotated by this rotation angle ⁇ 3; this is shown in FIG. 8.
  • stator magnetic field S is turned on again, as shown in Figure 9, so that the measurement of the stator magnetic field S can begin. Due to the previously performed adjustment of the preferred measuring directions VmI and Vm2 of the two magnetic field sensors, the influence of the interference field component Ts of the supporting magnetic field T will be minimal.
  • the rotation angle ⁇ 3 must now be taken into account by the evaluation device 140 when determining the auxiliary collision angle ⁇ 1. This can be done, for example, as follows:
  • ⁇ sx denotes the x component of the field strength vector Hs and Hsz denotes the z component of the field strength vector Hs; the y component of the field strength vector is approximately equal to zero.
  • Htx denotes the x component of the field strength vector Ht and Htz the z component of the field strength vector Hs; the y component of the field strength vector is approximately equal to zero.
  • denotes the angle of the field strength vector Ht of the supporting magnetic field T relative to the x-coordinate axis.
  • the preferred measuring direction VmI is perpendicular to the field direction of the supporting magnetic field T.
  • ⁇ 3 90 ° + ⁇
  • the two magnetic field sensors 120 and 130 will thus at least approximately measure only the field strength vector Hs of the stator magnetic field S and leave the carrying magnetic field T unconsidered.
  • FIG. 10 shows another embodiment of a magnetic field sensor.
  • the magnetic field sensor 200 is equipped with two orthogonally oriented direction-selective individual sensors 210 and 220, which may be, for example, Hall sensors.
  • the individual sensor 210 has a preferred measuring direction Vmx and the individual sensor 220 has a preferred measuring direction Vmz; that is, the single sensor 210 is sensitive in the x direction and the single sensor 220 is sensitive in the z direction.
  • the corresponding measured values Mx and Mz are output at an output A200.
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment of a pole position measuring device 100 equipped with two magnetic field sensors 120 and 130 according to FIG.
  • the evaluation device 140 is now designed such that it evaluates the measurement results MxI, Mx2, MzI, Mz2 of the total of four individual sensors. This makes it possible to dispense with a mechanical rotation of the magnetic field sensors and to perform a rotation only "mathematically".
  • the magnetic field sensor 120 is to measure in a preferred measuring direction VmI rotated by the angle of rotation ⁇ 3 relative to the x-axis, then with the measured values MxI in the x-direction and MzI in the z-direction of the associated individual sensors, the measured value Sm (x) of the magnetic field sensor 120 in the preferred measuring direction VmI is determined according to:
  • the measured value Cm (with the measured values Mx2 in the x-direction and Mz2 in the z-direction of the associated individual sensors x) of the magnetic field sensor 130 in the preferred measuring direction Vm2 is determined according to:
  • the desired pole angle ⁇ is then calculated according to
  • FIG. 12 shows a further exemplary embodiment of a pole position measuring device.
  • the evaluation device 140 processes other measured values in order to obtain the preferred measurement Directions to determine VmI and Vm2 and the optimal rotation angle ⁇ 3 and the magnetic field sensors 120 and 130 to adjust or evaluate accordingly.
  • the evaluation device 140 takes into account a gap distance measured value SP which is present on the input side and indicates the respective gap distance between the support magnet 60 and the track-side reaction rail 30 of the magnetic levitation railway track.
  • the evaluation device 140 takes into account a carrying magnet current value It applied to the input side, which indicates the carrying magnet current through the carrying magnet 60.
  • the evaluation device 140 there is a stored table which, depending on the respective gap distance measured value SP and the respective carrying magnet current value It, indicates the respectively most favorable rotational angle ⁇ 3.
  • the table is preferably generated in advance, in each case for different gap spacings SP and different
  • the table can be generated by the evaluation device 140 itself or, after it has been generated by or with another device, stored therein for further PoI- position measurement.
  • the evaluation device 140 adjusts the magnetic field sensors 120 and 130 accordingly, if they are rotatable magnetic field sensors (see FIGS their measured values correspondingly, if they are in the magnetic field sensors with orthogonal individual sensors, as they are in the Zu- have been described in connection with the figure 10 and 11. The determination of the pole angle then takes place in the manner described above.
  • the pole position measuring device can be mounted in the direction of travel in front of the foremost supporting magnet of the magnetic levitation vehicle or behind the rearmost carrying magnet of the magnetic levitation vehicle.
  • the pole position measuring device can also be arranged differently, namely laterally offset (in the vehicle y direction) next to the carrying magnets 60 of the magnetic levitation vehicle 10, so that the pole position measuring device is operated there.
  • a suppression of the scatter fields of the support magnet or magnets 60 can take place-in the manner described above.
  • mount the pole-measuring device not only at the front and / or rear, but additionally or alternatively also in the central region of the magnetic levitation vehicle.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf ein Verfahren zum Messen des Pollagewinkels (?) zwischen dem Statormagnetfeld (S) eines streckenseitigen Stators (30) einer Magnetschwebebahnstrecke und der magnetischen Bezugsachse (Bf) eines auf der Magnetschwebebahnstrecke befindlichen Magnetschwebefahrzeugs (10), wobei bei eingeschaltetem Tragmagneten des Magnetschwebefahrzeugs (10) mit einem Magnetfeldsensorpaar (120, 130) eine durch eine Vorzugsmessrichtung (Vm1, Vm2) der Magnetfeldsensoren vorgegebene Richtungskomponente des Statormagnetfeldes gemessen wird und mit den Messwerten der beiden Magnetfeldsensoren der Pollagewinkel ermittelt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass zumindest einer der beiden Magnetfeldsensoren (120) eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld (T) des Tragmagneten (60) aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zum Messen des Pollagewinkels eines Magnetschwebefahrzeugs einer Magnetschwebebahn
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen des Pollagewinkels mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Pollagemesseinrichtungen für Magnetschwebefahrzeuge zum Messen des Pollagewinkels sind beispielsweise beim Transrapid im Einsatz. Die Pollagemesseinrichtungen sind vorne und hinten, und zwar auf beiden Fahrzeugseiten - also in Fahrtrichtung gesehen links und rechts - angebracht sowie jeweils mit einem Magnetfeldsensorpaar zum Messen des Statormagnetfeldes des streckenseitigen Stators der Magnetbahnstrecke ausgestattet. Die Positionierung und Funktionsweise der Sensorpaare soll nachfolgend beispielhaft anhand des vorderen rechten Sensorpaars beschrieben werden; die Erläuterungen gelten aber für die übrigen Sensorpaare analog. Die Magnetfeldsensoren des vorderen rechten Magnetfeldsensorpaares sind jeweils für sich an einem Träger befestigt, an dem auch der vordere rechte Tragmagnet des Magnetschwebefahrzeugs montiert ist. Der Abstand zwischen den beiden Magnetfeldsensoren beträgt übli- cherweise τ/2, wobei τ die Wellenlänge der Grundwelle des streckenseitigen Statormagnetfeldes bezeichnet und beim Transrapid beispielsweise 258 mm beträgt. Mit den beiden Magnetfeldsensoren des Magnetfeldsensorpaares steht eine Auswerteinrichtung in Verbindung, die mit den Messwerten der beiden Magnetfeldsensoren den Pollagewinkel zwischen dem Statormagnetfeld des streckenseitigen Stators und der magnetischen Bezugsachse des Magnetschwebefahrzeugs ermittelt. Als Messsensoren werden beim Transrapid Hallsensoren verwendet, die bauartbedingt richtungssensitiv messen und demgemäß je- weils eine Vorzugsmessrichtung aufweisen, für die sie sensibel sind. Mit den Hallsensoren wird eine vorgegebene Richtungskomponente des Statormagnetfeldes gemessen, und zwar die x-Komponente des Magnetfeldes, also die Komponente in Fahr- zeuglängs- bzw. Fahrtrichtung, oder die z-Komponente, also diejenige Komponente, die vertikal zur Fahrzeuglängsrichtung nach oben bzw. nach unten ausgerichtet ist.
Ausgehend von einem Verfahren der beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses im Hinblick auf eine noch bessere Messgenauigkeit weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorzugsmessrichtung der Magnetfeldsensoren derart eingestellt wird, dass zumindest einer der beiden Magnetfeldsensoren eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist .
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausrichtung des zumindest einen Magnetfeldsensors eine Messwertverfälschung durch das Tragmagnetfeld des Tragmagneten deutlich reduziert wird und dadurch erheblich genauere Pollagemesswerte erzielt werden können, als dies ohne die erfindungsgemäße Ausrichtung möglich wäre. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, dass das Tragmagnetfeld auf die Messung des Statormagnetfeldes einen nicht unerheblichen Einfluss haben kann, wenn eine ungünstige Messrichtung für die Magnetfeldsensoren eingestellt und damit eine ungünstige Richtungskomponente des Statormagnetfeldes gemessen wird: Wird beispielsweise mit den Magnetfeldsensoren in einer Messrichtung gemessen, bei der das Tragmagnetfeld eine hohe Feldvektorkomponente aufweist, so wird ein recht ungenauer Messwert für das Statormagnetfeld gebildet werden, wohingegen bei einer Messrichtung orthogonal dazu ein zur Bestimmung des Pollagewinkels besserer Messwert für das Statormagnetfeld erreicht werden kann. An dieser Stelle setzt die Erfindung an, indem erfindungsgemäß vorgesehen wird, die Vorzugsmessrichtung der Magnetfeldsensoren gezielt derart einzustellen, dass der Einfluss des Tragmagneten klein ist.
Besonders einfach und damit vorteilhaft lässt sich die Vorzugsmessrichtung bestimmen, wenn gemessen wird, für welche Messrichtung der zumindest eine Magnetfeldsensor einen mini- malen Messwert für das Tragmagnetfeld misst und wenn diese
Messrichtung als Vorzugsmessrichtung für die Messung des Pollagewinkels herangezogen wird.
Alternativ, aber ebenfalls einfach und vorteilhaft, lässt sich die Vorzugsmessrichtung bestimmen, indem gemessen wird, für welche Messrichtung der zumindest eine Magnetfeldsensor einen maximalen Messwert für das Tragmagnetfeld misst; in diesem Falle wird die zu dieser Messrichtung orthogonale Richtung als Vorzugsmessrichtung für die Messung des Pollage- winkeis herangezogen.
Da das Tragmagnetfeld das Messergebnis des näher am Tragmagneten liegenden Magnetfeldsensors mehr stört als das des entfernter vom Tragmagneten liegenden Magnetfeldsensors, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Vorzugsmessrichtung derart gewählt wird, dass der zu dem Tragmagneten näher liegende Magnetfeldsensor eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld aufweist. Die Vorzugsmessrichtung des entfernter befindlichen Magnetfeldsensors wird vorzugsweise genauso eingestellt wie die des näher liegenden Magnetfeldsensors, so dass die Vorzugsmessrichtungen der beiden Magnetfeldsensoren identisch bzw. parallel sind.
Um die gewünschte Vorzugsmessrichtung besonders einfach einstellen zu können, ist bei einer ersten bevorzugten Variante des Verfahrens vorgesehen, drehbare Magnetfeldsensoren zu verwenden. Vorzugsweise wird der eine Magnetfeldsensor zunächst derart gedreht, dass er eine minimale Messempfindlich- keit für das Tragmagnetfeld aufweist, und anschließend wird der andere der beiden Magnetfeldsensoren in dieselbe Messrichtung gedreht, wodurch dann beide Magnetfeldsensoren in dieselbe Vorzugsmessrichtung gebracht sind.
Bei einer anderen bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgesehen, Magnetfeldsensoren einzusetzen, die jeweils durch zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Einzelsensoren gebildet sind. Vorzugsweise wird anhand der Messergebnisse der beiden Einzelsensoren des zumindest einen Magnetfeldsensors festgestellt, für welche Messrichtung eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld erzielt wird; diese derart festgestellte Messrichtung wird als Vorzugsmessrichtung behandelt und die Messergebnisse der Einzelsensoren eines jeden Magnetfeldsensors werden nachfolgend jeweils unter BiI- düng eines Messwertes für diese Vorzugsmessrichtung ausgewertet.
Im Übrigen müssen die beiden Magnetfeldsensoren des Magnetfeldsensorpaars nicht identisch sein; beispielsweise kann ei- ner der beiden Magnetfeldsensoren durch einen drehbaren Magnetfeldsensor und der andere der beiden Magnetfeldsensoren durch zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Einzelsensoren gebildet sein. Unabhängig davon, wie die Magnetfeldsensoren im Einzelnen ausgestaltet sind, wird die Vorzugsmessrichtung bevorzugt bei ausgeschaltetem Statormagnetfeld ermittelt. Wird nämlich bei ausgeschaltetem Statormagnetfeld gemessen, so lässt sich die Richtung des Tragmagnetfeldes besonders genau feststellen, weil das Statormagnetfeld nicht stören kann; es lässt sich in dieser Weise somit die optimale Messrichtung zum nachfolgenden Messen des Statormagnetfeldes bestimmen.
Da die Magnetfeldverteilung und damit der Einfluss des Tragmagnetfeldes auf die Pollagemessung von dem jeweiligen Spalt zwischen dem Tragmagneten und der Reaktionsschiene der Magnetschwebebahnstrecke in gewissem Maße abhängig ist, ist bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens vor- gesehen, dass bei eingeschaltetem Statormagnetfeld der jeweilige Spaltabstand zwischen dem Tragmagneten und der strecken- seitigen Reaktionsschiene der Magnetschwebebahnstrecke gemessen wird und die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass sie einem spaltabstandsindividuell vorgegebenen Vorgabe- wert entspricht.
Der spaltabstandsindividuell vorgegebene Vorgabewert wird beispielsweise ermittelt, indem jeweils für unterschiedliche Spaltabstände bei ausgeschaltetem Statormagnetfeld spaltab- standsindividuell jeweils diejenige Messrichtung bestimmt wird, bei der der zumindest eine Magnetfeldsensor eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld aufweist, und indem die spaltabstandsindividuell bestimmte Messrichtung als der spaltabstandsindividuell vorgegebene Vorgabewert verwen- det wird.
Auch spielt die Größe des Tragmagnetstroms eine gewisse Rolle, weil bei größeren Tragmagnetströmen stärkere Tragmagnetfelder gebildet werden, deren Feldverteilung aufgrund von Sättigungserscheinungen von der bei schwächeren Tragmagnetfeldern etwas abweichen kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist daher vorgesehen, dass bei eingeschaltetem Statormagnetfeld der jeweilige Trag- magnetstrom gemessen wird und dass die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass sie einem tragmagnetstromindi- viduell vorgegebenen Vorgabewert entspricht.
Der tragmagnetstromindividuell vorgegebene Vorgabewert kann beispielsweise ermittelt werden, indem für unterschiedliche
Tragmagnetströme tragmagnetstromindividuell jeweils diejenige Messrichtung bestimmt wird, bei der der zumindest eine Magnetfeldsensor eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist, und indem die tragmag- netstromindividuell bestimmte Messrichtung als der tragmagnetstromindividuell vorgegebene Vorgabewert verwendet wird.
Im Übrigen kann sowohl der Einfluss des Spalts als auch der Einfluss des Tragmagnetstroms berücksichtigt werden, indem bei eingeschaltetem Statormagnetfeld der jeweilige Tragmagnetstrom und der jeweilige Spalt gemessen wird und indem die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass sie einem spalt- und tragmagnetstromindividuell vorgegebenen Vorgabewert entspricht. Bei dieser Variante wird der Vorgabewert al- so in Abhängigkeit von zwei Parametern, nämlich dem Spalt und dem Tragmagnetstrom, bestimmt. Die Vorgabewerte für die Vorzugsrichtung können beispielsweise in Abhängigkeit von Spalt- und Stromwerten in einer Tabelle hinterlegt sein und im Rahmen des Verfahrens aus dieser ausgelesen werden.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Pollagemessein- richtung für ein Magnetschwebefahrzeug einer Magnetschwebebahn mit einem Magnetfeldsensorpaar zum Messen des Statormagnetfeldes eines streckenseitigen Stators, wobei die beiden Magnetfeldsensoren des Magnetfeldsensorpaares in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind, und mit einer Auswerteinrichtung, die mit den Messwerten der beiden Magnetfeldsensoren den Pollagewinkel zwischen dem Statormagnetfeld und der magnetischen Bezugsachse des Magnetschwebefahrzeugs ermittelt. Eine solche Pollagemesseinrichtung ist ebenfalls vom Transrapid her bekannt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ei- ne noch genauere Pollagemesseinrichtung als bisher anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei den Magnetsensoren des Magnetfeldsensorpaars eine Vorzugsmessrichtung derart einstellbar ist, dass eine gewünschte Richtungskomponente des Statormagnetfeldes messbar ist; die
Auswerteinrichtung ist außerdem derart ausgestaltet, dass sie die Vorzugsmessrichtung derart einstellt, dass zumindest einer der beiden Magnetfeldsensoren eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Pollagemesseinrichtung und bezüglich der Vorteile vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pollagemesseinrichtung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsge- mäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens den Vorteilen der erfindungsgemäßen Pollagemesseinrichtung im Wesentlichen entsprechen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
Figur 1 ein Magnetschwebefahrzeug mit einer Pollagemesseinrichtung, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Pollagemesseinrichtung mit drehbaren Magnetfeldsensoren,
Figur 3 die Pollagemesseinrichtung gemäß Figur 2 zusammen mit dem zu messenden Statormagnetfeld und dem störenden Tragmagnetfeld,
Figur 4 Messwertverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise der Pollagemesseinrichtung gemäß Figur 2 für den
Fall einer Messung der Magnetfeldkomponente in x- Richtung,
Figur 5 komplexe Messzeiger zu den Messwertverläufen ge- maß der Figur 4,
Fig. 6-9 beispielhaft die Durchführung einer Messung mit der Pollagemesseinrichtung gemäß der Figur 2,
Figur 10 ein Ausführungsbeispiel für einen Magnetfeldsensor mit zwei orthogonal messenden Einzelsensoren,
Figur 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Pollagemesseinrichtung, bei der Magnetfeldsensoren gemäß der Figur 10 eingesetzt sind, und
Figur 12 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Pollagemesseinrichtung, bei der die optimale Messrichtung für die Magnetfeldsensoren in Abhängigkeit vom jeweiligen Spalt zwischen Tragmagnet und Reaktionsschiene und in Abhängigkeit vom dem jeweiligen Tragmagnetström eingestellt wird. In den Figuren 1 bis 12 werden für identische oder vergleichbare Komponenten aus Gründen der Übersicht dieselben Bezugszeichen verwendet.
In der Figur 1 sieht man den vorderen Bereich eines Magnetschwebefahrzeugs 10, das sich auf einer Magnetschwebebahnstrecke 20 befindet. Von der Magnetschwebebahnstrecke erkennt man in der Figur 1 einen streckenseitigen Stator 30, der mit Statornuten 40 und Statorzähnen 50 ausgestattet ist.
In den Statornuten 40 befinden sich in der Figur 1 nicht weiter dargestellte Magnetspulen zum Erzeugen eines Statormagnetfeldes. Die Grundwelle des Statormagnetfeldes ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen S gekennzeichnet. Durch die Anordnung bzw. die Lage der Magnetspulen wird eine magnetische Bezugsachse Bs des Stators 30 definiert.
Von dem Stator 30 ist in der Figur 1 nur ein Abschnitt darge- stellt; der Stator 30 erstreckt sich über die gesamte Strecke der Magnetschwebebahn und erzeugt somit - wie in der Figur 1 erkennbar - auch vor dem Magnetschwebefahrzeugs 10 das Statormagnetfeld S.
Außerdem ist in der Figur 1 ein vorderer Tragmagnet 60 des Magnetschwebefahrzeugs 10 dargestellt; dieser ist mit Magnetspulen 70 ausgestattet, die ein Tragmagnetfeld zum Anheben des Magnetschwebefahrzeugs 10 erzeugen. Das Tragmagnetfeld ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen T gekennzeichnet. Durch die Anordnung bzw. die Lage des Tragmagneten 60 wird eine magnetische Bezugsachse Bf des Magnetschwebefahrzeugs 10 definiert . In Fahrtrichtung F vor dem Tragmagneten 60 ist eine Pollage- messeinrichtung 100 angebracht; die Aufgabe der Pollagemess- einrichtung 100 besteht darin, den Pollagewinkel γ zwischen der magnetischen Bezugsachse Bs des Stators und der magneti- sehen Bezugsachse Bf des Magnetschwebefahrzeugs 10 zu ermitteln.
Die Pollagemesseinrichtung 100 ist beispielsweise mit dem Tragmagneten 60 an einem gemeinsamen Träger 110 des Magnet- Schwebefahrzeugs 10 montiert.
Wie sich in der Figur 1 erkennen lässt, befindet sich die Pollagemesseinrichtung 100 zwar ein wenig vom Tragmagneten 60 entfernt, jedoch befindet sie sich dennoch im Einflussbereich eines Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfeldes T. Der Störfeldanteil Ts ist in der Figur 1 nur schematisch dargestellt; er erstreckt sich vom rechten Rand des Tragmagneten 60 in Fahrtrichtung F nach vorne auch in den Messbereich der Pollagemesseinrichtung 100 hinein.
Um eine möglichst genaue Messung des Statormagnetfeldes zu erreichen, werden richtungsselektive Magnetfeldsensoren der Pollagemesseinrichtung 100 derart ausgerichtet, dass der dichter am Tragmagneten 60 liegende Magnetfeldsensor mög- liehst wenig vom Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfelds T er- fasst; dies wird nachfolgend im Detail erläutert.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für die Pollagemesseinrichtung 100 gemäß der Figur 1 ist näher in der Figur 2 in einer ver- größerten Darstellung gezeigt. Die Pollagemesseinrichtung 100 weist ein Magnetfeldsensorpaar zum Messen des Statormagnetfeldes S des streckenseitigen Stators 30 (vgl. Fig. 1) auf; die beiden richtungsselektiven Magnetfeldsensoren 120 und 130 des Magnetfeldsensorpaares sind drehbar und in einem vorgege- benen Abstand A zueinander angeordnet. Einer der beiden Magnetfeldsensoren 120 oder 130, hier beispielsweise der Magnetfeldsensor 130, bildet eine messtechnische Bezugsachse Bm der Pollagemesseinrichtung 100. Die Magnetfeldsensoren 120 und 130 können beispielsweise durch drehbar gelagerte Hallsensoren oder drehbare magnetoresistive Sensoren gebildet sein.
Die Pollagemesseinrichtung 100 weist außerdem eine mit den beiden Magnetfeldsensoren 120 oder 130 verbundene Auswertein- richtung 140 auf, deren Aufgabe darin besteht, mit den Messwerten Sm und Cm der Magnetfeldsensoren 120 und 130 den Pollagewinkel γ zu ermitteln, beispielsweise zu errechnen. Die Auswerteinrichtung 140 kann beispielsweise durch eine programmierbare Mikroprozessoreinrichtung gebildet sein.
Der Abstand A der beiden Magnetfeldsensoren 120 und 130 beträgt vorzugsweise τ/2, wobei τ die Wellenlänge der Grundwelle des Statormagnetfeldes bezeichnet. Im Falle einer Wellenlänge τ von beispielsweise 258 mm beträgt der Abstand bei- spielsweise 129 mm. Grundsätzlich sind aber auch geringere Abstände A möglich, sofern die Messwerte Sm und Cm entsprechend korrigiert werden; darauf soll hier aber aus Gründen der Übersicht nicht weiter eingegangen werden.
Die Magnetfeldsensoren 120 und 130 weisen Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 auf, die in der Figur 2 durch entsprechende Pfeile markiert sind; die Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 zeigen an, welche Magnetfeldkomponenten die Magnetfeldsensoren 120 und 130 messen können bzw. für welche Messrichtungen sie sensibel sind. Bei der Darstellung gemäß der Figur 2 sind die Magnetfeldsensoren 120 und 130 durch Drehen um ihre Drehachse beispielhaft derart ausgerichtet, dass sie die x- Komponente des Magnetfeldes messen können; für die z- Komponente sind sie bei dieser Ausrichtung demgemäß nicht sensitiv .
Die Auswerteinrichtung 140 ermittelt mit den Messwerten Sm und Cm der beiden Magnetfeldsensoren 120 und 130 den Pollagewinkel γ. Hierzu misst sie zunächst einen Hilfspollagewinkel γl zwischen der messtechnischen Bezugsachse Bm der Pollage- messeinrichtung 100 und einer zu der magnetischen Bezugsachse Bs des Stators 30 um ein Mehrfaches von 2π versetzten Hilfs- bezugsachse BS' (vgl. Fig. 1).
Zum dem Hilfspollagewinkel γl addiert sie einen Versatzwinkel γ2, der den phasenwinkelmäßigen Versatz zwischen der magnetischen Bezugsachse Bf des Magnetschwebefahrzeugs 10 und der messtechnischen Bezugsachse Bm der Pollagemesseinrichtung 100 angibt. Von dem sich ergebenden Summenwert γl+γ2 werden darin enthaltene ganzzahlige Vielfache von 2π abgezogen, wodurch der gesuchte Pollagewinkel γ gebildet wird. Mathematisch lautet die Gleichung zur Berechnung des Pollagewinkel γ also:
γ = (γl + γ2) Modulo (2*π)
Der Versatzwinkel γ2, der den phasenwinkelmäßigen Versatz zwischen der magnetischen Bezugsachse Bf des Magnetschwebe- fahrzeugs 10 und der messtechnischen Bezugsachse Bm der Pollagemesseinrichtung 100 angibt, wird in Abhängigkeit von dem mechanischen Versatz V ermittelt gemäß:
γ2 = V/τ *π
Der Versatzwinkel γ2 wird der Auswerteinrichtung 140 beispielsweise fest vorgegeben und in der Auswerteinrichtung 140 gespeichert. Alternativ kann auch der Versatz V der Auswerteinrichtung 140 fest vorgegeben und in dieser abgespeichert werden; in diesem Falle errechnet die Auswerteinrichtung 140 den Versatzwinkel γ2 gemäß der angegebenen Formel selbst. Zur Eingabe des Versatzes V oder des Versatzwinkels γ2 weist die Auswerteinrichtung 140 einen Eingabeanschluss E140 auf.
Um zu erläutern, wie die Auswerteinrichtung 140 mit den Messwerten Sm und Cm den Hilfspollagewinkel γl bilden kann, wird nachfolgend anhand der Figuren 4 und 5 zunächst erklärt, wie dies durchgeführt werden kann, wenn die Vorzugsmessrichtungen der Magnetfeldsensoren 120 und 130 entlang der x-Richtung, also der Fahrzeuglängsrichtung, ausgerichtet sind und somit die x-Komponente des Magnetfeldes messen. Es wird bei dieser Ausrichtung der Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 zwar auch der Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfeldes T mitgemessen, wie dies in der Figur 3 im Detail gezeigt ist, jedoch soll dies zunächst vernachlässigt werden. Darauf aufbauend wird anschließend anhand der Figuren 6 bis 9 beispielhaft erklärt, wie die Vorgehensweise aussieht, wenn die Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 der Magnetfeldsensoren 120 und 130 derart gedreht werden, dass der Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfeldes T nicht, zumindest nur so wenig wie möglich, mitgemessen wird .
Im oberen Teil der Figur 4 erkennt man den streckenseitigen Stator 30; beispielhaft ist eine Leitung 190 eingezeichnet, die zu den im Stator 30 angeordneten Leiterspulen gehört. Außerdem ist der Feldverlauf der magnetischen Feldstärke H des Statormagnetfeldes S eingezeichnet.
Im mittleren Abschnitt der Figur 4 erkennt man den Verlauf der Amplitude Hx der magnetischen Feldstärke H in Fahrzeug- längsrichtung x. Es lässt sich erkennen, dass die Feldstärke sinusförmig verläuft.
Im unteren Abschnitt der Figur 4 ist die Pollagemesseinrich- tung 100 mit den beiden Magnetfeldsensoren 120 oder 130 skizziert; der Abstand A beträgt hier τ/2, so dass die beiden Magnetfeldsensoren zueinander orthogonale Messsignale erzeugen. Es wird nun beispielhaft davon ausgegangen, dass der in der Figur 3 rechte Magnetfeldsensor 120 Messwerte Sm auf der Sinus-Spur und der in der Figur 3 linke Magnetfeldsensor 130 Messwerte Cm auf der Cosinus-Spur liefert; damit ist gemeint, dass der Magnetfeldsensor 120 als Messsignal einen Sinusverlauf erzeugt, wenn er ausgehend von der Stelle x=0 in Fahrtrichtung nach vorn verschoben wird, und dass der Magnetfeld- sensor 130 als Messsignal einen Cosinusverlauf erzeugt, wenn er ausgehend von der Stelle x=0 in Fahrtrichtung nach vorn verschoben wird. Mit einem Verschieben in x-Richtung verändert sich der Hilfspollagewinkel γl relativ zur Bezugsachse Bs entsprechend.
Die Messwertverläufe lauten in diesem Falle mathematisch:
Figure imgf000016_0001
Cm(x) = HO • cos| —2π | = H0-cos(χl)
wobei Η0 die Signalamplitude des Magnetfeldes bezeichnet, die bei beiden Magnetfeldsensoren näherungsweise gleich ist.
Damit kann der Hilfspollagewinkel γl ermittelt werden gemäß: Sm(x) _ HO - sinQl) Cm(x) HO - cos(fl)
Sm(x) χl = atan2
Cm(x)
Unter der Funktion atan2 ist dabei bekanntermaßen die Umkehrfunktion der Winkelfunktion Tangens zu verstehen, bei der zusätzlich zum Quotienten tan (x) = sin (x) /cos (x) durch die Berücksichtigung des Vorzeichens des Zählers ein Gültigkeitsbereich von - π bis +π, also einer kompletten Periode des ge- suchten Winkels γl, erreicht wird; die Funktion atan(x) ist demgegenüber nur im Bereich - π/2 bis +π/2 definiert.
Zur weiteren Veranschaulichung ist in der Figur 5 außerdem noch die zugehörige Zeigerdarstellung der Messwerte Sm und Cm gezeigt. Man sieht, dass die beiden Zeiger Sm und Cm senkrecht aufeinander stehen.
Wie bereits eingangs erwähnt, wird bei den obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 4 und 5 vernachlässigt, dass das Tragmagnetfeld T im Randbereich des Tragmagneten 60 ein Störfeldanteil Ts erzeugt, der die Messergebnisse der beiden Magnetfeldsensoren 120 und 130 verfälscht.
Um eine möglichst genaue Messung des Statormagnetfeldes zu erreichen, werden die Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 der Magnetfeldsensoren 120 und 130 nun derart ausgerichtet, dass der dichter am Tragmagneten 60 liegende Magnetfeldsensor 120 möglichst wenig vom Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfelds T erfasst. Um dies zu erreichen, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: In einem ersten Schritt wird lediglich das Tragmagnetfeld T eingeschaltet, so dass das Magnetschwebefahrzeug 10 zu Schweben beginnt. Das Statormagnetfeld S wird zu diesem Zeitpunkt noch nicht eingeschaltet bzw. - wenn es bereits eingeschaltet war - ausgeschaltet. Es tritt somit nur das Tragmagnetfeld T mit seinem Störfeldanteil Ts auf. Dies zeigt die Figur 6.
Anschließend wird die Vorzugsmessrichtung VmI des dichter am Tragmagneten 60 liegenden Magnetfeldsensors 120 derart ge- dreht, dass dieser den Störfeldanteil Ts des Tragmagnetfeldes nicht mehr, zumindest so wenig wie möglich, misst: Hierzu kann die Vorzugsmessrichtung VmI beispielsweise zunächst solange gedreht werden, bis ein maximales Messsignal gemessen wird, und anschließend wird eine zu dieser Messrichtung or- thogonale Vorzugsmessrichtung eingestellt; alternativ kann die Vorzugsmessrichtung VmI direkt solange gedreht werden, bis ein minimales Messsignal gemessen wird.
Nach Abschluss der Justage der Vorzugsmessrichtung VmI des Magnetfeldsensors 120 wird die Vorzugsmessrichtung VmI um einen Drehwinkel γ3 gegenüber der x-Richtung verdreht sein; dies zeigt die Figur 7.
Anschließend wird die Vorzugsmessrichtung Vm2 des Magnetfeld- sensors 130 ebenfalls um diesen Drehwinkel γ3 gedreht; dies zeigt die Figur 8.
Nachfolgend wird das Statormagnetfeld S wieder eingeschaltet, wie in der Figur 9 gezeigt ist, so dass die Messung des Sta- tormagnetfeldes S beginnen kann. Aufgrund der zuvor durchgeführten Justage der Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 der beiden Magnetfeldsensoren wird dabei der Einfluss des Störfeldanteils Ts des Tragmagnetfeldes T minimal sein. Der Drehwinkel γ3 muss nun von der Auswerteinrichtung 140 bei der Bestimmung des Hilfspollagewinkels γl berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise wie folgt geschehen:
Der Feldstärkevektor Hs des Statormagnetfeldes S kann mathematisch annähernd wie folgt beschrieben werden:
Figure imgf000019_0001
wobei Ηsx die x-Komponente des Feldstärkevektors Hs und Hsz die z-Komponente des Feldstärkevektors Hs bezeichnen; die y- Komponente des Feldstärkevektors ist annähernd gleich Null.
Für den Feldstärkevektor Ht des Störfeldanteils des Tragmagnetfeldes T gilt:
Figure imgf000019_0002
wobei Htx die x-Komponente des Feldstärkevektors Ht und Htz die z-Komponente des Feldstärkevektors Hs bezeichnen; die y- Komponente des Feldstärkevektors ist annähernd gleich Null. α bezeichnet den Winkel des Feldstärkevektors Ht des Tragmagnetfeldes T relativ zur x-Koordinatenachse .
Nachdem die Vorzugsmessrichtungen VmI und Vm2 um den Drehwinkel γ3 gedreht sind, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 6-9 erläutert wurde, steht die Vorzugsmessrichtung VmI senkrecht zur Feldrichtung des Tragmagnetfeldes T. Es gilt somit: γ3 = 90 ° + α
Die beiden Magnetfeldsensoren 120 und 130 werden somit zumin- dest annäherungsweise nur den Feldstärkevektor Hs des Statormagnetfeldes S messen und das Tragmagnetfeld T unberücksichtigt lassen.
Zu beachten ist aber, dass aufgrund der Drehung der Vorzugs- messrichtungen VmI und Vm2 um den Drehwinkel γ3 nicht mehr nur ausschließlich die x-Komponente Hsx des Statormagnetfeldes S, sondern stattdessen eine Linearkombination aus der x- Komponente Hsx und der z-Komponente Hsz gemessen wird. Es gilt somit für die Messwerte Sm und Cm der beiden Magnetfeld- sensoren 120 und 130:
Sm(x) = HO • sin(/l)•cos(χ3) +HO • cos(/l)• sin(χ3)
Cm(x) =Η0 •cos(/1)-cos(χ3) +HO • sin(/l)- sin(χ3)
Daraus ergibt sich nach einigen mathematischen Umformungen:
Sm(x) =Η0 • sin(/l + γ3)
Cm(x) =HO •cos(/1 + γ3)
Für den Hilfspollagewinkel γl ergibt sich damit:
Sm(x) _ HO • sin(/l + γ3) Cm(x) HO • cos(/l + γ3)
Sm(x)
=> fl = atan2 -^- - χ3
Cm(x) Der gesuchte Pollagewinkel γ errechnet sich dann gemäß
Sm(x) y = (atan2 -/3+ γ2) Modulo (2*π)
Cm(x)
Bei dem Ausführungsbeispiel für die Pollagemesseinrichtung 100 wurde beispielhaft davon ausgegangen, dass die beiden Magnetfeldsensoren drehbar sind. In der Figur 10 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Magnetfeldsensor gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Magnetfeldsensor 200 mit zwei orthogonal zueinander ausgerichteten, richtungsselektiv messenden Einzelsensoren 210 und 220 ausgestattet, bei denen es sich beispielsweise um Hallsensoren handeln kann. Der Einzelsensor 210 weist eine Vorzugsmessrichtung Vmx und der Einzelsensor 220 eine Vorzugsmessrichtung Vmz auf; dies bedeutet, dass der Einzelsensor 210 in der x-Richtung sensitiv ist und der Einzelsensor 220 in der z-Richtung. Die entsprechenden Messwerte Mx und Mz werden an einem Ausgang A200 ausgegeben .
In der Figur 11 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Pollagemesseinrichtung 100 dargestellt, die mit zwei Magnetfeldsensoren 120 und 130 gemäß der Figur 10 ausgestattet ist. Die Auswerteinrichtung 140 ist nun derart beschaffen, dass sie die Messergebnisse MxI, Mx2, MzI, Mz2 der insgesamt vier Einzelsensoren auswertet. Dies ermöglicht es, auf ein mechanisches Drehen der Magnetfeldsensoren zu verzichten und ein Drehen nur „mathematisch" durchzuführen.
Soll beispielsweise der Magnetfeldsensor 120 in einer um den Drehwinkel γ3 relativ zur x-Achse gedrehten Vorzugsmessrichtung VmI messen, so wird mit den Messwerten MxI in x-Richtung und MzI in z-Richtung der zugehörigen Einzelsensoren der Messwert Sm(x) des Magnetfeldsensors 120 in der Vorzugsmessrichtung VmI ermittelt gemäß :
Sm(x) = MxI * cos(γ3) - MzI * sin(γ3)
Entsprechendes gilt für den Magnetfeldsensor 130. Soll mit diesem in einer um den Drehwinkel γ3 relativ zur x-Achse gedrehten Vorzugsmessrichtung Vm2 gemessen werden, so wird mit den Messwerten Mx2 in x-Richtung und Mz2 in z-Richtung der zugehörigen Einzelsensoren der Messwert Cm (x) des Magnetfeldsensors 130 in der Vorzugsmessrichtung Vm2 ermittelt gemäß:
Cm(x) = Mx2 * cos(γ3) - Mz2 * sin(γ3)
Mit diesen Werten ergibt sich für den Hilfspollagewinkel γl wieder :
Sm(x) _ HO • sinOl + γ3) Cm(x) HO • cos(/l + γ3)
Sm(x) χl = atan2 -γ3
Cm(x)
Der gesuchte Pollagewinkel γ errechnet sich dann gemäß
"Sm(Jc)' γ = (atan2 -/3+ γ2) Modulo (2*π)
Cm(x)
In der Figur 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Pollagemesseinrichtung gezeigt. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2 und 11 verarbeitet die Auswerteinrichtung 140 andere Messwerte, um die Vorzugsmess- richtungen VmI und Vm2 bzw. den optimalen Drehwinkel γ3 zu ermitteln und die Magnetfeldsensoren 120 und 130 entsprechend einzustellen bzw. auszuwerten.
Konkret berücksichtigt die Auswerteinrichtung 140 einen ein- gangseitig anliegenden Spaltabstandsmesswert SP, der den jeweiligen Spaltabstand zwischen dem Tragmagneten 60 und der streckenseitigen Reaktionsschiene 30 der Magnetschwebebahnstrecke angibt. Außerdem berücksichtigt die Auswerteinrich- tung 140 einen eingangseitig anliegenden Tragmagnetstrommess- wert It, der den Tragmagnetstrom durch den Tragmagneten 60 angibt .
In der Auswerteinrichtung 140 liegt eine abgespeicherte Ta- belle vor, die in Abhängigkeit von dem jeweiligen Spaltabstandsmesswert SP und dem jeweiligen Tragmagnetstromwert It den jeweils günstigsten Drehwinkel γ3 anzeigt.
Die Tabelle wird vorzugsweise vorab erzeugt, indem jeweils für unterschiedliche Spaltabstände SP und unterschiedliche
Tragmagnetströme It die optimale Messrichtung gemessen wird. Die Tabelle kann von der Auswerteinrichtung 140 selbst erzeugt werden oder aber, nach dem sie von bzw. mit einem anderen Gerät erzeugt worden ist, in dieser für den weiteren PoI- lagemessbetrieb abgespeichert werden.
Nachdem der jeweils optimale Drehwinkel γ3 in Abhängigkeit vom Spalt- und Stromwert aus der Tabelle ausgelesen worden ist, stellt die Auswerteinrichtung 140 die Magnetfeldsensoren 120 und 130 entsprechend ein, falls es sich um drehbare Magnetfeldsensoren (vgl. Figuren 2-9) handelt, oder wertet deren Messwerte entsprechend aus, wenn es sich im Magnetfeldsensoren mit orthogonalen Einzelsensoren handelt, wie sie im Zu- sammenhang mit der Figur 10 und 11 beschrieben worden sind. Die Bestimmung des Pollagewinkels erfolgt dann anschließend in der oben beschriebenen Weise.
Wie anhand der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele dargelegt wurde, kann die Pollagemesseinrichtung in Fahrtrichtung vor dem vordersten Tragmagneten des Magnetschwebefahrzeugs oder hinter dem hintersten Tragmagneten des Magnetschwebefahrzeugs angebracht sein. Alternativ und ebenfalls vorteil- haft kann die Pollagemesseinrichtung jedoch auch anders angeordnet werden, und zwar seitlich versetzt (in Fahrzeug-y- Richtung) neben den Tragmagneten 60 des Magnetschwebefahrzeugs 10, so dass die Pollagemesseinrichtung dort betrieben wird. Auch in diesem Falle kann eine Ausblendung der Streu- felder des bzw. der Tragmagneten 60 - in der oben beschrieben Weise - erfolgen. Bei einer Anordnung seitlich neben den Tragmagneten ist es außerdem möglich, die Pollagemesseinrichtung nicht nur vorne und/oder hinten, sondern zusätzlich oder alternativ auch im mittleren Bereich des Magnetschwebefahr- zeugs zu montieren.
Bezugszeichenliste
10 Magnetschwebefahrzeug
20 Magnetschwebebahnstrecke 30 streckenseitiger Stator
40 Statornuten
50 Statorzähne
60 Tragmagnet
70 Magnetspulen 100 Pollagemesseinrichtung
110 Träger
120, 130 Magnetfeldsensoren
140 Auswerteinrichtung
E140 Eingabeanschluss 190 Leitung
200 Magnetfeldsensor
210 Einzelsensor
220 Einzelsensor
A Abstand
Bm magnetische Bezugsachse der Pollagemesseinrichtung
Bs magnetische Bezugsachse des Stators
BS' Hilfsbezugsachse Bf magnetische Bezugsachse des Magnetschwebefahrzeugs
H magnetische Feldstärke
Mx. My Messwerte der Einzelsensoren
S Grundwelle des Statormagnetfeldes T Tragmagnetfeld
Ts Störfeldanteil des Tragmagnetfelds
V Versatz
Sm, Cm Messwerte Sm, Cm Zeiger
α Richtungswinkel des Tragmagnetfeldes γ Pollagewinkel γ2 Versatzwinkel γl Hilfspollagewinkel γ3 Drehwinkel

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Messen des Pollagewinkels (γ) zwischen dem Statormagnetfeld (S) eines streckenseitigen Stators (30) ei- ner Magnetschwebebahnstrecke und der magnetischen Bezugsachse (Bf) eines auf der Magnetschwebebahnstrecke befindlichen Magnetschwebefahrzeugs (10), wobei bei eingeschaltetem Tragmagneten des Magnetschwebefahrzeugs (10)
-mit einem Magnetfeldsensorpaar (120, 130) eine durch eine Vorzugsmessrichtung (VmI, Vm2) der Magnetfeldsensoren vorgegebene Richtungskomponente des Statormagnetfeldes gemessen wird und
- mit den Messwerten der beiden Magnetfeldsensoren der Pollagewinkel ermittelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass zumindest einer der beiden Magnetfeldsensoren (120) eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld (T) des Tragmagneten (60) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass gemessen wird, für welche Messrichtung der zumindest eine Magnetfeldsensor (120) einen minimalen Messwert für das Trag- magnetfeld misst und dass diese Messrichtung als Vorzugsmessrichtung für die Messung des Pollagewinkels herangezogen wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass gemessen wird, für welche Messrichtung der zumindest eine Magnetfeldsensor (120) einen maximalen Messwert für das Tragmagnetfeld misst und dass die zu dieser Messrichtung orthogo- nale Richtung als Vorzugsmessrichtung für die Messung des Pollagewinkels herangezogen wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorzugsmessrichtung derart gewählt wird, dass der zu dem Tragmagneten (60) näher liegende Magnetfeldsensor (120) eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass -der zumindest eine Magnetfeldsensor (120) zunächst derart gedreht wird, dass er eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld aufweist, und
-der andere der beiden Magnetfeldsensoren (130) anschließend in dieselbe Messrichtung gedreht wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder der beiden Magnetfeldsensoren jeweils durch zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Einzelsensoren (210, 220) gebildet wird,
-anhand der Messergebnisse (MxI, MzI) der beiden Einzelsen- soren des zumindest einen Magnetfeldsensors (120) festgestellt wird, für welche Messrichtung dieser Magnetfeldsensor eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld erzielt,
- diese derart festgestellte Messrichtung als Vorzugsmess- richtung behandelt wird und
-die Messergebnisse (MxI, Mx2, MzI, Mz2) der Einzelsensoren beider Magnetfeldsensoren jeweils unter Bildung eines Messwertes für diese Vorzugsmessrichtung ausgewertet werden.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die für die Messung zu verwendende Vorzugsmessrichtung bei ausgeschaltetem Statormagnetfeld ermittelt wird, indem für den zumindest einen Magnetfeldsensor (120) gemessen wird, für welche Messrichtung dieser eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass -der jeweilige Spaltabstand zwischen dem Tragmagneten und einer streckenseitigen Reaktionsschiene (30) der Magnetschwebebahnstrecke gemessen wird und - die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass sie einem spaltabstandsindividuell vorgegebenen Vorgabewert entspricht .
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der spaltabstandsindividuell vorgegebene Vorgabewert ermittelt wird, indem
-jeweils für unterschiedliche Spaltabstände (SP) spaltabstandsindividuell jeweils diejenige Messrichtung bestimmt wird, bei der der zumindest eine Magnetfeldsensor (120) eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist, und - die spaltabstandsindividuell bestimmte Messrichtung als der spaltabstandsindividuell vorgegebene Vorgabewert verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass -der jeweilige Tragmagnetstrom (It) gemessen wird und
- die Vorzugsmessrichtung derart eingestellt wird, dass sie einem tragmagnetstromindividuell vorgegebenen Vorgabewert entspricht .
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der tragmagnetstromindividuell vorgegebene Vorgabewert ermittelt wird, indem -jeweils für unterschiedliche Tragmagnetströme tragmagnetstromindividuell jeweils diejenige Messrichtung bestimmt wird, bei der der zumindest eine Magnetfeldsensor (120) eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist, und - die tragmagnetstromindividuell bestimmte Messrichtung als der tragmagnetstromindividuell vorgegebene Vorgabewert verwendet wird.
12. Pollagemesseinrichtung (100) für ein Magnetschwebefahr- zeug (10) einer Magnetschwebebahn
- mit einem Magnetfeldsensorpaar zum Messen des Statormagnetfeldes (S) eines streckenseitigen Stators (30), wobei die beiden Magnetfeldsensoren (120, 130) des Magnetfeldsensorpaares in einem vorgegebenen Abstand (A) zueinander ange- ordnet sind, und
-mit einer Auswerteinrichtung (140), die mit den Messwerten (Sm, Cm) der beiden Magnetfeldsensoren den Pollagewinkel (γ) zwischen dem Statormagnetfeld (S) und der magnetischen Bezugsachse (Bf) des Magnetschwebefahrzeugs ermittelt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- bei den Magnetfeldsensoren des Magnetfeldsensorpaars eine Vorzugsmessrichtung einstellbar ist, und zwar derart, dass eine gewünschte Richtungskomponente des Statormagnetfeldes messbar ist, und
- die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Vorzugsmessrichtung derart einstellt, dass zumindest einer der beiden Magnetfeldsensoren (120) eine minimale
Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten aufweist .
13. Pollagemesseinrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Vorzugsmessrichtung des näher an dem Tragmagneten liegenden Magnetfeldsensors (120) auf eine minimale Messempfindlichkeit für das Tragmagnetfeld des Tragmagneten einstellt.
14. Pollagemesseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12-13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Magnetfeldsensoren drehbar sind.
15. Pollagemesseinrichtung nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist,
- der zumindest eine Magnetfeldsensor zunächst derart gedreht wird, dass er eine minimale Messempfindlichkeit für das
Tragmagnetfeld aufweist, und
- der andere der beiden Magnetfeldsensoren anschließend in dieselbe Messrichtung gedreht wird.
16. Pollagemesseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12-14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder der beiden Magnetfeldsensoren jeweils durch zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Einzelsensoren gebildet ist.
17. Pollagemesseinrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist,
- sie anhand der Messergebnisse der beiden Einzelsensoren des zumindest einen Magnetfeldsensors (120) feststellt, für welche Messrichtung dieser eine minimale Messempfindlich- keit für das Tragmagnetfeld erzielt,
- sie diese derart festgestellte Messrichtung als Vorzugsmessrichtung behandelt und
- sie die Messergebnisse der Einzelsensoren beider Magnetfeldsensoren jeweils unter Bildung eines Messwertes für diese Vorzugsmessrichtung auswertet.
18. Pollagemesseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 12-17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswerteinrichtung die Vorzugsmessrichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen Spalt (SP) zwischen Tragmagnet (60) und Reaktionsschiene (30) und/oder in Abhängigkeit von dem gemessenen Tragmagnetstrom (It) durch den Tragmagneten (60) einstellt .
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