[发明专利]用于测量磁悬浮铁路的磁悬浮列车的极方位角的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于测量磁悬浮铁路的磁悬浮列车的极位置的方法，其 中，通过磁场传感器的测量值确定轨道侧的定子的定子磁场和磁悬浮列车的 磁参考轴之间的极方位角。

用于测量极方位角的磁悬浮列车极位置测量装置例如在Transrapid(德国 的以磁悬浮技术发展的高速交通工程)中应用。已知的极位置测量装置分别 装备有磁场传感器对，用于测量磁悬浮轨道的轨道侧的定子的定子磁场。两 个磁场传感器之间的间距通常为τ/2，其中，τ是轨道侧的定子磁场的基波的 波长，在Transrapid中例如为258mm。一评估装置与磁场传感器对的两个磁 场传感器连接，该评估装置通过两个磁场传感器的测量值确定轨道侧的定子 的定子磁场和磁悬浮列车的磁参考轴之间的极方位角。在Transrapid中用霍 尔传感器作为测量传感器，这种传感器由于结构类型所致可方向敏感地测 量，并且因此分别具有一可敏感测量的优选测量方向。通过霍尔传感器测量 定子磁场的预定方向分量，具体是磁场的x-分量，也就是在列车纵向或行驶 方向上的分量，或者z-分量，也就是垂直列车纵向向上或向下的分量。

从前述类型的方法出发，本发明所要解决的技术问题是，就更好的测量 精度方面进一步发展所述方法。

按照本发明，该技术问题通过一种用于测量磁悬浮铁路的磁悬浮列车的 极位置的方法解决，其中，通过磁场传感器的测量值确定轨道侧的定子的定 子磁场和磁悬浮列车的磁参考轴之间的极方位角，按本发明设计为，通过至 少三个沿列车纵向相间设置的磁场传感器检测定子磁场相关的测量值，然后 通过磁场传感器的测量值针对每个磁场传感器位置分别确定定子磁场的场 强值，并在所确定的场强值满足预定的最低标准时通过磁场传感器的测量值 的至少一个分组确定极方位角，否则发出错误信号。

本发明的一个重要优点在于，由于考虑了至少三个磁场传感器，可以实 现比现有技术更可靠的极位置测量结果，因为可以发现轨道定子或轨道定子 区域中的故障位置，并且可以在极方位角值中避免由此导致的错误。例如假 设定子磁场在故障位置大于或小于在非故障区域内的定子磁场，那么通过比 较三个或更多个磁场传感器的测量结果就可以发现；这使得可以仅使用没有 故障的测量值或在十分显著的故障情况下发出故障信号。

为形成定子磁场的磁场强度值，优选考虑在列车-x-方向的定子磁场分量 和在列车-z-方向的定子磁场分量。例如，每个磁场传感器位置的定子磁场的 场强值按照：

Hs(x)=Hsx2(x)+Hsz2(x)]]>

其中，x是磁场传感器位置，Hsx是列车-x-方向的定子磁场分量，而Hsz 是列车-z-方向的定子磁场分量。

尤其优选为每个磁场传感器位置分别测量在列车-x-方向的定子磁场分 量和在列车-z-方向的定子磁场分量，并且通过测得的关于列车-x-方向的定子 磁场分量和列车-z-方向的定子磁场分量的测量值确定场强值。因此，场强值 在此仅仅通过测得的涉及各磁场位置的磁场分量形成。

作为上述方案的替代，为每个磁场传感器位置分别要么测量列车-x-方向 的定子磁场分量，要么测量列车-z-方向的定子磁场分量；在这种情况下，例 如各磁场传感器位置的分别另一个定子磁场分量通过计算确定，具体通过沿 列车纵向向前或向后错移τ/2的位置上的测量值，其中，τ是轨道定子磁场 的基波的波长。因此，场强值在此通过由来自不同测量位置的测量值形成。