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Zuverlässigere Züge dank neuer Motorsteuerung

05.07.2006
Siemens hat ein Verfahren für die Regelung von Antriebsmotoren für Schienenfahrzeuge entwickelt, das mit weniger Sensorik auskommt. Dadurch sinkt die Ausfallrate des Antriebssystems, was letztlich die Verfügbarkeit von Zügen erhöht. Wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future berichtet, enthält das System Sitrac der Bahntechnikexperten von Siemens in Erlangen eine sehr robuste Regelungstechnik. Das System erkennt ohne Drehzahlsensor die Motordrehzahl und stellt über den Stromrichter das nötige Drehmoment, also die Zugkraft des Schienenfahrzeuges ein.

Bisher wird das Drehmoment mit einer direkten Messung der Motordrehzahl geregelt. Ein so genannter Drehzahlgeber, der an der Motorwelle installiert ist, misst mit einem Polrad und einem magnetischen Sensor die Umdrehungen als elektrische Impulse und ermittelt so die Drehzahl des Motors. Die Drehzahlgeber sind direkt am Motor eingebaut. Dort unterliegen sie starken mechanischen und thermischen Belastungen und verschleißen daher. Da ein technischer Defekt kaum vorhersagbar ist, kommt es oft auch zum Ausfall von Teilen der Antriebsanlage des Schienenfahrzeuges.


Das System Sitrac berechnet die Drehzahlen anhand der gemessenen Ströme und Spannungen und mit Hilfe eines Computermodells. Mit den Werten ermittelt das System das aktuell benötigte Drehmoment und steuert schließlich den Wechselrichter, der den Elektromotor des Schienenfahrzeugs mit Strom versorgt. Neben der geringeren Ausfallrate und der damit größeren Pünktlichkeit der Züge bemerken die Passagiere das System auch in punkto Fahrkomfort. Die gegenüber Störungen von Seiten der Mechanik und Elektrik robustere Regelungstechnik erzeugt Sitrac weniger Vibrationen - die Fahrt wird ruhiger.

Das System ist unter anderem schon in Shanghai, Boston und Paris im Einsatz. Es kann an nahezu jeden Zug angepasst werden. Ob U-Bahn oder Fernverkehr: Für Gleich- oder Wechselstrom bietet Siemens spezielle Software an, die die komplizierte Steuerung des Antriebs an das jeweilige Netz anpasst.(IN 2006.07.2)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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