DE3722295A1 - Einrichtung zum betrieb einer bahn mit langstator-linearmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Betrieb einer Bahn mit Langstator-Linearmotor, bei der entlang des Fahrweges eine durch ein Unterwerk gespeiste Vortriebs-Wanderfeldwicklung und parallel hierzu eine in regelmäßigen Abständen gekreuzte, mit einer ortfesten Zentrale verbundene Doppelleitung verlegt sind und die Fahrzeuge mindestens eine fahrzeugsymmetrisch angeordnete, mit der Doppelleitung zum Datenaustausch mit der Zentrale induktiv gekoppelte Antenne trägt.

Eine Einrichtung der obengenannten Art ist in der DE-AS 29 12 837 näher beschrieben und dient im wesentlichen zur Erfassung der Pollage und zum Erzeugen eines eindeutigen Pollagesignals. Die Pollageerfassung erfolgt dabei mit Hilfe zweier fahrzeugseitiger Sendeeinrichtungen, die über eine im doppelten Polteilungsabstand gekreuzte Meßleitung auf eine Steuerzentrale einwirken. Die auf dem Fahrzeug vorhandenen Einrichtungen sind darüberhinaus geeignet, über die am Fahrzeug angebrachten Antennen und die streckenseitige Meßleitung mit der ortsfesten Steuerzentrale einen Datenaustausch zu ermöglichen.

Beim Betrieb von Bahnen mit Langstator-Linearmotor besteht die Aufgabe, die Antriebsenergie eines Unterwerks dem Fahrzeug möglichst verlustarm zuzuführen. Die Blindleistungs- und Ummagnetisierungsverluste sollen reduziert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der oben angebenen Art weiterzubilden, derart, daß ohne Verwendung eines zusätzlichen punktförmigen Ortungssystems eine optimale Zufuhr der benötigten Antriebsenergie vom Unterwerk ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vor­ triebs-Wanderfeldwicklung in einzelne, jeweils gesondert speis­ bare Abschnitte und die Doppelleitung in entsprechend lange, sich an den Abschnittsgrenzen mit vorgegebener Länge überlappende Abschnitte unterteilt sind, daß die vom Fahrzeug abgegebenen und in der Zentrale abschnittsselektiv empfangenen Signale zum Einschalten der Vortriebsenergie für den jeweils zu­ geordneten Abschnitt der Vortriebs-Wanderfeldwicklung verwendet sind.

Die Steuerung der Vortriebsenergie mit Hilfe der erfindungsge­ mäßen Einrichtung erfordert in vorteilhafter Weise ein absolutes Minimum an zusätzlichen Einrichtungen, da die vorhandenen Ein­ richtungen zur optimalen Steuerung des Langstator-Linearmotors und zum Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug und einer ortfesten Station mitbenutzt werden können. Dabei ist es unerheblich, ob die Fahrzeuge nur mit einer einzigen fahrzeugsymmetrisch ange­ brachten Antenne oder mit zwei am Anfang und Ende des Fahrzeugs angebrachten Antennen ausgerüstet ist. Für den ersten Fall müssen die Überlappungszonen der Doppelleitung im Hinblick auf ein rechtzeitiges vorzeitiges Einschalten der Antriebsenergie des jeweils in Fahrrichtung vorausliegenden nächsten Abschnittes der Vortriebs-Wanderfeldwicklung größer sein als bei Verwendung von Fahrzeugen, die jeweils am Anfang und am Ende mit je einer Antenne ausgerüstet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt stilisiert den Ausschnitt einer Bahn mit Langstator-Linearmotor. Entlang des Fahrweges ist eine Vor­ triebs-Wanderfeldwicklung in Abschnitte A 1, A 2, A 3 bzw. A 4 unterteilt mit dem Ziel, die Blindleistungs- und Ummagnetisie­ rungsverluste herabzusetzen. Dies wird dadurch realisiert, daß immer nur derjenige Teil der Vortriebs-Wanderfeldwicklung der gesamten Strecke mit Vortriebsenergie versorgt wird, in welchem sich ein Fahrzeug FG befindet. Die einzelnen Abschnitte A 1, A 2 bis A 4 der Vortriebs-Wanderfeldwicklung werden über diesen zuge­ ordnete Schalteinrichtungen S 1, S 2, S 3 usw. bis S 4 zeitgerecht mit einem Energieversorgungskabel EL verbunden, welches die je weils benötigte Vortriebsenergie von einem Unterwerk UW erhält.

Das Ausführungsbeispiel zeigt weiterhin parallel zur Vortriebs- Wanderfeldwicklung mit den Abschnitten A 1 bis A 4 eine ebenfalls in Abschnitte unterteilte, gekreuzte Doppelleitung, deren Ab­ schnitte mit DG 1, DG 2, DG 3 und DG 4 bezeichnet sind. Die einzelnen Abschnitte der gekreuzten Doppelleitung, z.B. der Abschnitt DG 1, ist mindestens genauso lang wie der zugeordnete Abschnitt A 1 der Vortriebs-Wanderfeldwicklung. Hinzu kommt noch ein vorgegebener Überlappungsbereich mit dem jeweils angrenzen­ den Abschnitt, z.B. DG 2, der gekreuzten Doppelleitung im Bereich der Abschnittsgrenzen zweier aufeinander folgender Ab­ schnitte, z.B. A 1 und A 2, der Vortriebs-Wanderfeldwicklung. Die einzelnen Überlappungsbereiche sind mit den Bezugszeichen UG 1, UG 2 bzw. UG 3 bezeichnet. Das Fahrzeug FG ist mit zwei Antennen AN 1 und AN 2 ausgestattet, die am Anfang und am Ende des Fahrzeugs so angebracht sind, daß über die gekreuzte Doppelleitung durch induktive Kopplung ein Datenaustausch mit einer ortfesten Zentrale Z erfolgen kann. Zu dem Zweck sind die einzelnen Abschnitte DG 1, DG 2, DG 3 bzw. DG 4 über gesonderte Leitungen mit der ortsfesten Zentrale Z verbunden. Mit Hilfe dieser Einrichtungen und einer festen örtlichen Zuordnung der gekreuzten Doppelleitung zu der Vortriebs-Wanderfeldwicklung ist nicht nur die Erzeugung eindeutiger Pollagesignale zur exakten Vortriebssteuerung des Fahrzeuges FG möglich, sondern auch noch die Ermittlung fahrdynamischer Größen. Im Vordergrund steht jedoch die Tatsache, daß in der ortsfesten Zentrale durch Empfang der vom Fahrzeug FG abgegebenen Informationen, speziell durch Erkennen eines Trägersignals, auf sehr einfache Weise eine abschnittsselektive Fahrzeugortung gegeben ist. Wenn sich nämlich das Fahrzeug FG, wie dargestellt ist, im Bereich des Abschnitts A 2 der Vortrieb-Wanderfeldwicklung befindet, empfängt der Abschnitt DG 2 der gekreuzten Doppelleitung die vom Fahrzeug FG abgegebenen Signale. Diese dienen dann gleichzeitig zum Steuern, also zum Schließen, der Schalteinrichtung S 2. Da alle anderen Abschnitte DG 1, DG 3 bzw. DG 4 der gekreuzten Doppelleitung zu dem Zeitpunkt keine Signale empfangen, bleiben die restlichen Schalteinrichtungen S 1, S 3 und S 4 geöffnet, wodurch die diesen zugeordneten Abschnitte A 1, A 3 und A 4 der Vortriebs-Wanderfeldwicklung nicht mit Vortriebsenergie versorgt werden. Damit werden in vorteilhafter Weise unnötige Blindleistungs- und Ummagnetisierungsverluste vermieden.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß die für einen Abschnitt einzuschaltende Vortriebsenergie nach einem Einschaltsignal nicht sofort für das Fahrzeug zur Verfügung steht, da beispielsweise die Schalteinrichtungen S 1 bis S 4 mit einer unvermeidbaren Einschaltverzögerung arbeiten. Zum Ausgleich dieser Einschaltverzögerungen dienen die Überlappungen UG 1, UG 2 bzw. UG 3 der Abschnitte der gekreuzten Doppelleitung. So sendet beispielsweise die Antenne AN 1 bei einer Fahrrichtung F 1 vor dem Verlassen des Abschnitts A 2 der Vortriebs-Wanderfeldwicklung nicht nur in den Abschnitt DG 2 der gekreuzten Doppelleitung, sondern auch schon in den Abschnitt DG 3. Durch Empfang der diesbezüglichen abschnittsselektiven Signale kann die ortsfeste Zentrale Z durch ein Steuersignal die Schalteinrichtung S 3 bereits so vorzeitig schließen, daß beim Einfahren des Fahrzeuges FG in den Abschnitt A 3 in diesem Teil der Vortriebs-Wanderfeldwicklung ausreichend Vortriebsenergie zur Verfügung steht. Entsprechendes gilt sinngemäß bei einer Fahrrichtung F 2 bezüglich der Antenne AN 2 beim Verlassen des Abschnittes A 2 und dem Einfahren in den Abschnitt A 1.

Die ortsfeste Zentrale Z ist über eine Leitung L 1 mit dem Unter­ werk UW verbunden. Da, wie oben bereits angedeutet wurde, die ortsfeste Zentrale Z die zur Steuerung des Fahrzeuges FG zu be­ rücksichtigenden fahrdynamischen Größen, z.B. den genauen Fahrort und die Geschwindigkeit, kennt, können diese Größen zur Steuerung der Frequenz der Vortriebsenergie dienen.

Claims (1)

1. Einrichtung zum Betrieb einer Bahn mit Langstator-Linearmotor, bei der entlang des Fahrweges eine durch ein Unterwerk ge­ speiste Vortriebs-Wanderfeldwicklung und parallel hierzu eine in regelmäßigen Abständen gekreuzte, mit einer ortsfesten Zentrale verbundene Doppelleitung verlegt sind und die Fahrzeuge minde­ stens eine fahrzeugsymmetrisch angeordnete, mit der Doppel­ leitung zum Datenaustausch mit der Zentrale induktiv gekoppelte Antenne trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebs-Wanderfeldwicklung in einzelne, jeweils gesondert speisbare Abschnitte (A 1 bis A 4) und die Doppelleitung ebenfalls in entsprechend lange, sich an den Abschnittsgrenzen mit vorgegebener Länge überlappenden Abschnitte (DG 1 bis DG 4) unterteilt sind, daß die vom Fahrzeug (FG) abgegebenen und in der Zentrale (Z) abschnittsselektiv empfangenen Signale zum Ein- Schalten (Schalteinrichtung S 2) der Vortriebsenergie für den je­ weils zugeordneten Abschnitt (A 2) der Vortriebs-Wanderfeld­ wicklung verwendet sind.