DE3608603A1 - Elektrofahrzeugkontrollsystem - Google Patents
ElektrofahrzeugkontrollsystemInfo
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Description
MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA, TOKYO / JAPAN
Die Erfindung betrifft ein System zum Schutz eines
angetriebenen E lektrofahrzeugs durch Steuerung des
zum Fahrzeugantrieb verwendeten Induktionsmotors mittels
eines mit veränderlicher Spannung/veränderlicher Frequenz
arbeitenden Wechselrichters.
■Q Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Haupt se ha Itung
eines Elektrofahrzeugs, dessen Induktionsmotor durch
einen Wechselrichter angetrieben wird.
Das Fahrzeug enthält einen Scherenstromabnehmer (1),
der elektrische Leistung für das Fahrzeug abnimmt. Die
Leistung wird durch einen Schalter (2) geschaltet und
durch eine Filterinduktivität (3) und einen Filterkondensator
(4) gefiltert. Die gefilterte Leistung wird mittels
eines Wechselrichters (5) umgewandelt, der einen
Thyristor (5a), insbesondere einen Gate-Ei nscha Itthy r i stör "/ 1*
aufweist, wobei die umgewandelte Leistung einem .....
Induktionsmotor (6) zugeführt wird, der mit einem ·"■*
Drehzahlsensor (7) verbunden ist. Der D rehzah I sensor ist "..*..
dabei wahlweise vorgesehen. „„ ,
Es wird nunmehr der Betrieb der in Fig. 1 dargestellten '. ,
Schaltung beschrieben. Bei dem vorausgehend beschriebenen
Elektrofahrzeug kann das durch den Induktionsmotor (6)
gelieferte Drehmoment CT) näherungsweise durch folgende
Gleichung (1) ausgedrückt werden:
Elektrofahrzeug kann das durch den Induktionsmotor (6)
gelieferte Drehmoment CT) näherungsweise durch folgende
Gleichung (1) ausgedrückt werden:
T = k χ (—=-^—)2 χ ~ (1)
TINV K2
wobei V die Wechselrichterausgangsspannung, fINw die
Wechselrichterfrequenz, fs die Schlupffrequenz, Rp der
Motorsekundärwiderstand und k eine
Proportionalitätskonstante darstellen.
Wechselrichterfrequenz, fs die Schlupffrequenz, Rp der
Motorsekundärwiderstand und k eine
Proportionalitätskonstante darstellen.
Wie aus der Gleichung (1) hervorgeht, ändert sich das
Drehmoment (T) nur mit der Schlupffrequenz (f_), wenn
konstant gehalten wird. Bei laufendem Betrieb
Drehmoment (T) nur mit der Schlupffrequenz (f_), wenn
konstant gehalten wird. Bei laufendem Betrieb
kann die Wechselrichterfrequenz (fINV>
als die Summe
zweier Frequenzen ausgedrückt werden
zweier Frequenzen ausgedrückt werden
fINV = fM + fS C2)
wobei (f„) die Motorrotationsfrequenz darstellt.
Andererseits ist bei einem elektrischen Bremsvorgang die Wechselrichterfrequenz (fTNy) gegeben durch
fINV = fM - fS
Die Wechselrichterfrequenz (fjMy) ist, wie vorausgehend ..
erwähnt, bestimmt. Infolgedessen wird der Wert (V/fINv/)
durch Einstellung der Motorspannung (V) konstant gehalten und die Sch lupffrequenz (fs^ wird so gesteuert, dass
das erzeugte Drehmoment (T) einen vorgegebenen Wert aufweist.
Eine Schwierigkeit tritt auf, weil der Motorsekundärwiderstand
(Rp) sich mit der Temperatur ändert. Um diese
Schwierigkeit zu beseitigen und ein vorgegebenes
Drehmoment zu erhalten, wird die thermische Änderung des Motorsekundärwiderstands (F^) kompensiert und die
"Änderung von (f_/Rp) in der Gleichung (1) wird verhindert,
indem dieSchluffrequenz (f s ) so korrigiert wird,
dass (fs/Rp) und infolgedessen der Motorstrom konstant
bleibt und ein vorgegebenes Drehmoment (T) erhalten wird. Dies wurde beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 181 687/1983 im einzelnen beschrieben.
Fig. 2 stellt ein Schaltbild eines üblichen Steuersystems
dieser Art für ein Elektrofahrzeug dar, welches eine
Anzahl parallel geschalteter Induktionsmotoren antreiben
kann. Gemäss Fig. 2 sind Drehzahl- oder Rotationsfrequenzsensoren
(7a, 7b) jeweils für die Abtriebswellen der Induktionsmotoren
(6a, 6b) vorgesehen. Gemäss Fig. 2 erfasst ein Stromsensor (8) den Strom, der den Motoren (6a, 6b)
zugeführt wird und kann aus einem Stromtransformator
bestehen. Die Bauelemente (1 bis 5) bezeichnen die gleichen wie in Fig. 2 j Gemäss Fig. 2 wird ein System
verwendet, bei welchem nur der Strombefehlswert als
ein der Anzahl der Induktionsmotoren entsprechender
Wert gesteuert wird. Das System wird als allgemeines
Antriebssystem zur Steuerung eines E lektrofahrzeugs
eingesetzt. Der Ausdruck "Strombefehlswert" bezieht
sich auf einen Steuerungszielwert für einen
Induktionsmotor, der entsprechend vorgegebenen Daten
festgelegt ist, beispielsweise der Ladung des zu
steuernden Elektrofahrzeugs. Der Strombefehlswert ist
eindeutig durch den Drehmomentwert, die Motorkennlinie
und andere Parameter bestimmt, die erforderlich sind, um eine vorgegebene Drehzahlsteuerungskennlinie für das
Elektrofahrzeug zu halten.
Jedoch ergaben sich bei dem vorausgehend beschriebenen
System zwei Schwierigkeiten. Als erstes unterscheiden
sich Induktionsmotoren in ihrer Motorrotationsfrequenz
voneinander, da die den Induktionsmotoren zugehörigen Räder die Tendenz haben, einen etwas unterschiedlichen
Durchmesser aufzuweisen. Deshalb sind für alle Motoren Drehzahlsensoren vorgesehen und werden selektiv für
die Steuerung verwendet. Das heisst, bei Betrieb unter Belastung wird zunächst die Wechselrichterfrequenz
(fINy>
bestimmt, indem die Sch lupf f requenz (f<») zum
Minimumwert der erfassten Motordrehzahlen (fM(Upm))_
addiert wird.
FaLLs der Ma χima L wert der erfassten Mot οrdrehzahLen
grosser ist aLs die derart festgeLegte WechseLrichterfreque.qz
(fT ), so wird trotz des Lastbetriebs die
WechseLrichterfrequenz (f τ N w) höher eingesteLLt aLs
die maximale Motorrotationsfrequenz, um zu vermeiden, dass der FaLL eintritt,· bei welchem die Sc h Lupf f requenz
negativ wird und die Motoren in einen elektrischen
Bremsbetrieb gebracht werden. In ähnlicher Weise .*-
soLlte bei einem elektrischen Bremsbetrieb die Situation '.*.;
vermieden werden, bei welcher die Motoren in Fahrzustand
mit Leistungszufuhr gebracht werden.
Eine zweite Schwierigkeit tritt auf, wenn die
Induktionsmotoren, wie vorausgehend beschrieben, parallel geschaltet sind. Dabei wird ein erneuter Haftungsvorgang
beobachtet, bei welchem wenn die mit den Induktionsmotoren
gekoppelten Räder leerlaufen oder schlüpfenCwas
anschLiessend als Leerlauf bezeichnet wird), die
Leer Lauffrequenz der leerlaufenden Welle verringert
wird, so dass Motorstrom und das Drehmoment verkleinert werden. Jedoch wird in dem FaLL, bei welchem die
Schlupffrequenz derart korrigiert wird, dass der Motorstrom ,wie beschrieben, konstant gehalten wird,
die Steuerung derart ausgeführt, dass die
Sch lupf frequenz (fg) sich erhöht, um dadurch eine
Verringerung des Motorstroms zu verhindern. Deshalb
können die anderen Wellen auch zu einem Leerlaufen veranlasst werden. Um diese Schwierigkeit auszuschalten,
erfolgt ein Steuervorgang für die erneute Haftung, bei dem, falls ein Leerlauf auftritt, dieser erfasst
wird, indem die Änderungs rate (df../dt) des Ausgangs s i gna I s
des Rotationsfrequenzsensors verwendet wird, der an
der WeLLe eines jeden Induktionsmotors angeordnet ist. *
Dabei ist (f«) die Rotationsfrequenz und (t) ist die .-.--...
Zeit. Das Ergebnis der Steuerung für die erneute Haftung Liegt in einer Verringerung des St rombef eh Lwe rtes . ..·**·,
Fig. 3 zeigt ein weiteres AusführungsbeispieL eines *-.'.;
bekannten Steuersystems für ein ELektrofahrzeug, «» .
das nicht nur paraLLeL geschaLtete Induktionsmotoren ·;·*
an seinem eigenen Fahrzeug (das anschLiessend aLs ",.- "erstes
Fahrzeug" oder Hauptfahrzeug bezeichnet wird), sondern auch paraLLeL geschaLtete Induktionsmotoren
an einem zweiten Fahrzeug steuert, das aLs FoLgefahrzeug
bezeichnet wird. Ein Grund für die gLeichzeitige
Steuerung Liegt in der wirkungsvoLLen Verwendung des
WechseLrichters (5). In Fig. 3 sind BaueLemente, die
den bereits in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 erwähnten funktioneLL entsprechen, mit den gLeichen Bezugszeichen
bezeichnet. Ferner sind gemäss Fig. 3 Rotationsfrequenzsensoren
(7c, 7d) für die Induktionsmotoren (6c, 6d) vorgesehen,
die jeweiLs am FoLgefahrzeug vorhanden sind. Bei
einem übLichen System ist es notwendig, die AusgangssignaLe
der Rotationsfrequenzsensoren (7c, 7d), die jweiLs für
die Induktionsmotoren (6c, 6d) am FoLgefahrzeug vorhanden
sind, zum Hauptfahrzeug zu übertragen.
Der WechseLrichter kann wirkungsvoLLer eingesetzt
werden, indem die AnzahL der paraLLeL geschaLteten Induktionsmotoren erhöht wird. In diesem FaLLe ist
es ebenfaLLs notwendig, gLeichzeitig die Induktionsmotoren
nicht nur am Hauptfahrzeug mit dem Steuergerät zu steuern,
sondern auch am weiteren Folgefahrzeug. Das Fahrzeug
mit dem Steuergerät wird aLs Hauptfahrzeug bezeichnet
und das Fahrzeug ohne Steuergerät, das durch das Hauptfahrzeug gesteuert wird, wird aLs FoLgefahrzeug
bezeichnet. Die übertragung zwischen den Fahrzeugen kann wegen Lärm und der Anordnung der LeistungsqueL Le I
schwierig, wenn nicht unmöglich sein. Ferner kann ein Problem auftauchen, wenn Fahrzeuge mit weitgehend
unterschiedlichen Raddurchmessern miteinander verbunden
werden.
Λ Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, die vorausgehend erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen.
Insbesondere Liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die Raddurchmesserunterschiede zwischen den Fahrzeugen ohne Verwendung von DrehzahIsensoren zu erfassen.
Ferner ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Steuersystem für ein Elektrofahrzeug zu schaffen, bei
dem der Leerlauf der Welle des Induktionsmotors ohne
Erfassung der Rotationsfrequenz desselben erfasst wird,
um eine Steuerung der erneuten Haftung in der erforderlichen Weise durchzuführen.
Bei einem erfindungsgemässen Schutzsystem für ein
Elektrofahrzeug ist eine Anzahl Induktionsmotoren
parallel mit einem Wechselrichter für veränderliche Spannung/veränderliche Frequenz verbunden und wird
entsprechend der Sch lupffrequenz angetrieben. Die Anzahl Induktionsmotoren ist in eine erste oder Hauptgruppe
von Induktionsmotoren unterteilt, deren Drehzahl
oder Rotationsfrequenzen erfasst werden kann und in
eine zweite oder Folgegruppe von Induktionsmotoren,
deren Rotationsfrequenzen nicht erfasst werden können.
Der Hotorstrom der ersten Gruppe oder Hauptgruppe,
deren Drehzahl erfasst werden kann, wird mit dem Motorstrom der zweiten Gruppe oder Folgegruppe, dessen
Drehzahl nicht erfasst weden kann, verglichen. Bei einer Ausführungsform erfasst der Vergleich den
Raddurchmesserunterschied zwischen den Fahrzeugen, wobei,*
wenn dieser grosser als ein vorgegebener zulässiger Wert ist, der Schutzvorgang durchgeführt wird.
Abwechselnd wird eine Steuerung der erneuten Haftung ausgeführt, um ein Leerlaufen zu verhindern.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung ist
das erfindungsgemässe Kontrollsystem zur Kontrolle eines oder mehrerer Elektrofahrzeuge gekennzeichnet
durch eine Rotationsfrequenz-Sensoranordnung zur
Erfassung einer Rotationsfrequenz der ersten Motorengruppe,
eine erste Stromsensoranordnung zur Erfassung eines ersten Motorstroms, der der ersten Motorengruppe zugeführt wird,
eine zweite Stromsensoranordnung zur Erfassung eines zweiten Motorstroms, der der zweiten Motorengruppe
zugeführt wird, und eine Rechnerschaltung, die auf die
Ausgangswerte der Rotationsfrequenz-Sensoranordnung und
der ersten und zweiten Stromsensoranordnung anspricht
aber kein Signal erhält,das ein Mass für die Rotationsfrequenz der zweiten Motorengruppe ist, wobei
die Rechnerschaltung den Ausgangswert der ersten Stromsensoranordnung mit dem Ausgangswert der zweiten
12
Stromsensoranordnung vergleicht, um den Betriebszustand
der zweiten Motorengruppe zu bestimmen, der von der
Operationsfrequenz der zweiten Motorengruppe abhängt. * .,_
Beim erf indungsgemässen Schutzsystem für E Lekt rof ah rzeuge .....
wird der Motorstrom der Gruppe der Induktionsmotoren, ··*·
deren Drehzahl nicht erfasst werden kann, unmittelbar ".."»
vom Wechselrichter zugeführt und kann unmittelbar durch
den Stromsensor, beispielsweise einen in den **.*-
Wechselrichter eingebauten Stromtransformator, erfasst '·
werden.
Die Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnungen *
erläutert- Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Steuersystems
für ein Elektrofahrzeug gemäss
dem Stand der Technik,
Fig. 2 und 3 Schaltbilder von bekannten
Steuersystemen für ein Elektrofahrzeug
oder mehrere Elektrofahrzeuge mit
einer Anzahl Motoren,
Fig. 4 ein Schaltbild eines Hauptfahrzeugs
und eines Folgefahrzeugs, bei welchem die vorliegende Erfindung
eingesetzt wird,
Fig. 5A und 5B Kurvendarstellungen, die die
Wirkung unterschiedlicher
Raddurchmesser zeigen,
Fig. 6 eine Kurvendarstellung, welche die
Wirkung einer erneuten Haftung angibt, und
Fig. 7 ein Schaltbild der Erfindung, das
im einzelnen die Steuerfunktionen
aufführt.
Die elektrische Gesamtanordnung der Erfindung gemäss
einer bevorzugten Ausführungsform ist in Fig. 4 *
dargestellt. AnschIi essend werden alternative Verwendungen
dieser Anordnung beschrieben.
Gemäss Fig. 4 befinden sich Induktionsmotoren (6a, 6b)
auf dem gleichen ersten Fahrzeug oder Hauptfahrzeug wie der Wechselrichter (5) und die anderen zugeordneten
Bauelemente. Die Motoren (6a, 6b) sind jeweils mit Drehzahl- oder Rotationsfrequenzsensoren (7a, 7b)
verbunden. Die Induktionsmotoren (6c, 6d) sind auf einem zweiten Fahrzeug oder Folgefahrzeug angebracht
und weisen keine Drehzahlsensoren auf. Somit können ihre Drehzahlen nicht direkt erfasst werden. Ein erster
Stromsensor (8a) erfasst den Motorstrom, der den beiden auf dem Hauptfahrzeug befindlichen Motoren (6a, 6b)
zugeführt wird. Ein zweiter Stromsensor (8b),der auf
dem Hauptfahrzeug befestigt ist, erfasst den Strom,
der den Motoren (6c, 6d) im Folgefahrzeug zugeführt wird. Die Stromsensoren (8a, 8b) erfassen den Strom
und können Stromtransformatoren sein. Die restlichen
dargestellten Bauelemente sind die gleichen, wie sie
vorausgehend beschrieben wurden.
Die Fig. 5A und 5B sind KurvendarsteI Lungen, die die
Abhängigkeit der Frequenzen für den FaLL darstellen,
bei dem die DrehzahL des Folgefahrzeugs infoLge
Unterschiede in der Radgrösse höher ist aLs jene des
Hauptfahrzeugs. Im Motor des FoLgefahrzeugs verringert
sich bei ansteigender Drehzahl die Sch Lupf frequenz
f„CFolgefahrzeug) = fINw ~ fM(FoLgefahrzeug)
und der Motorstrom nimmt deshalb ab. In diesem FaLLe ♦
wird der Motorgesamt st rom
IM(Hauptfahrzeug) + IM(FoLgefahrzeug)
durch die Konstant rege lung konstant gehalten.
Der Motorstrom ist der Schlupffrequenz proportional.
DeshaIb gi It
I„(Hauptfahrzeug) = K χ f_(Hauptfahrzeug) (4)
IH(Folgefahrzeug) = K χ f$(Hauptfahrzeug) (5)
wobei CK) eine Proportionalitätskonstante ist.
Aus den Gleichungen (4) und (5) ergibt sich der Unterschied der beiden Motorströme durch
!„(Hauptfahrzeug) - !..(Folgefahrzeug)
= K(f Hauptfahrzeug) - fs(FoLgefahrzeug)
- fM(Hauptfahrzeug))
~ ^TMM " fM(Folgefahrzeug))
INV M
= K(f ..(Folgefahrzeug) - f„(Hauptfahrzeug))
Somit können die MotordrehzahLen einander wie folgt
zugeordnet werden:
f„(FoLgefahrzeug) = f„(Hauptfahrzeug)
IM(Hauptfahrzeug) - I (Folgefahrzeug)
Gemäss der Gleichung (7) kann die Motordrehzahl
(f„(Folgefahrzeug)) des Folgefahrzeuges berechnet werden,
indem die Motordrehzahl (fM(Hauptfahrzeug))-rder Motorstrom
des Hauptfahrzeuges (IM(Hauptfahrzeug)) und der
Motorstrom des Folgefahrzeugs (I.. (Fo lgef ahrzeug) ) erfasst
werden.
Die Motordrehzahl ist dem Durchmesser (WD) des mit dem
Motor verbundenen Rades umgekehrt proportional. Daher
kann der Unterschied zwischen den Raddurchmessern durch Verwendung folgender Gleichung berechnet werden:
WD(Hauptfahrzeug) - WD(Folgefahrzeug
1
ι ι
fM(Hauptfahrzeug) f„(Fo Igefahrzeug)
FaLLs der Raddurchmesserunterschied gross ist, so steigt das Motorstrom-UngLeichgewicht mit der DrehzahL
an. Bei einem Motor, der den gross en Motorstrom
führt, wird daher dessen Drehmoment unzulässig gross, infolgedessen das Rad, dessen Haftungsgrenze
überschritten wird, zum LeerLaufen veranlasst wird. '.'".
Bei einem Motor mit kleinerem Motorstrom kann im " ,
hohen Drehzahlbereich ein elektrischer Bremsvorgang
bewirkt werden, obgleich ein Motorbet r i ebsbef eh L fiür Lauf ua't-er
Leistung abgegeben wurde, wobei die Motorfrequenz - -
(fM) die Wechselrichterfrequenz übersteigt.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, wird eine Steuerung unmöglich, wenn der
Raddurchmesserunterschied gross ist. Ist daher der entsprechend der Gleichung (8) berechnete
Raddurchmesserunterschied grosser als ein vorgegebener
Wert, so wird die Wechselrichter-Steuervorrichtung
angehalten und der anormale Raddurchmesserunterschied
wird dem Fahrzeugführer angezeigt.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform
werden die Motorströme der ersten Gruppe von Induktionsmotoren, deren Drehzahlen erfasst werden
können, und der zweiten Gruppe von Induktionstnotoren,
deren Drehzahlen nicht erfasst werden können, ermittelt.
Jedoch kann die gleiche Wirkung erhalten werden, indem ein Verfahren verwendet wird, gemäss welchem der
Gesamtstrom und der Motorstrom der ersten Gruppe von Induktionsmotoren erfasst wird, oder der Gesamtstrom
und der Motorstrom der zweiten Gruppe von Induktionsmotoren
und anschLiessend zur Berechnung verwendet wird.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht
wird erfindungsgemäss die MotordrehzahL durch ,,,,
Vergleich des Motorstroms erfasst. Selbst wenn daher eine Elektroantriebsanordnung eine erste Gruppe von " "
Induktionsmotoren enthält, deren Drehzahl erfasst werden kann, und eine zweite Gruppe von
Induktionsmotoren aufweist, deren Drehzahl nicht ; * ·
erfasst werden kann, so lassen sich die Drehzahl der .'"
letzteren und die Raddurchmesserunterschiede ermitteln.
Entsprechend kann das Elektrofahrzeug in geeigneter
Weise geschützt werden.
AnschIi essend wird eine Lösung für das Problem der
erneuten Haftung beschrieben. Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, die die Abhängigkeit des Motorstroms
(I) und des erzeugten Drehmoments (T) als Funktion der Motorsch lupffrequenz (fg) angibt. Wie aus Fig. 6
ersichtlich ist, ist der Motorstrom (d.h. der Strombefehlswert) = (I1) und das erzeugte Drehmoment
(T1), wenn der Induktionsmotor bei einer vorgegebenen
Frequenz (f_-) betrieben wird. Tritt jedoch ein Leerlaufen auf, so wird die Schlupf frequenz auf (f _-,) . verringert.
Entsprechend wird der Motorstrom auf (1^) verringert,
während das Drehmoment auf (T?) verkleinert wird, so dass die leerlaufende Welle dazu neigt, in einem
Betrieb mit erneuter Haftung zu arbeiten. Da jedoch der Motorstrom auf (1^) verringert ist, arbeitet
die (nicht dargestellte) Steuerschaltung derart, dass
die Sch lupffrequenz (fc) erhöht wird, die den
Steuerungsparameter für aLLe paraLtel geschalteten
Induktionsmotoren darstellt. Dabei wird der Motorstrom
veranlasst, seinen Strombefehlswert (I*) zu erreichen.
Somit steigt die Wechselrichterfrequenz an, und das
Drehmoment aller Induktionsmotoren erhöht sich, wodurch
ein Leerlaufen häufig auftreten kann. —
Wurde jedoch festgestellt, dass ein Leerlaufen mit
der Verringerung des Motoxstroms auf (Ip) aufgetreten ".."·.
ist, und wird der Strombefehlswert ansch Ii essend auf ; (IpJ
oder weniger verringert, so ist es möglich, im Steuerungsvorgang das Ansteigen der Sch lupffrequenz
(fj zu unterdrücken. Deshalb wird die Einleitung
eines Leerlaufens der anderen Motoren verhindert.
Eine Vorrichtung zur Feststellung, dass ein Leerlaufen
aufgetreten ist, ergibt ein Leer lauf signa I entsprechend
dem Vergleich des Motorstromwerts CI) mit dem vorgegebenen
Stromwert (I2) an.
Der Umstand, dass der Motorstrom kleiner als der Strombefehlswert geworden ist, reicht nicht aus, um
die Leer laufverringerung des Motorstroms gegenüber
einer Verringerung zu unterscheiden, die durch ein anderes Element, wie beispielsweise einen
Motorspannungsbegrenzer, erreicht wird. Daher wird
erfindungsgemäss der Strom mit dem Strom des Induktionsmotors
verglichen, dessen Rotationsfrequenz erfasst werden
kann, um zu bestimmen, ob ein Leerlaufen erfolgt ist oder nicht.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform ist ein
Stromsensor (8a) jeweils für die Hauptgruppe der Induktionsmotoren vorgesehen, deren Rotationsfrequenzen
(fH) erfasst werden und ein weiterer Stromsensor (8b)
für die Folgegruppe der Induktionsmotoren, deren Rotationsfrequenz nicht erfasst werden kann. Jedoch
ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise
können vorgegebene Berechnungen durchgeführt werden, indem der Gesamtstromwert und einer der Parameter der
Induktionsmotoren verwendet wird, deren Rotationsfrequenzen
erfasst werden können. Der Gesamt st romwert und die zugehörigen Parameter der Induktionsmotoren, deren
Rotationsfrequenzen nicht erfasst werden können, werden
zur Erzielung der gewünschten Stromänderung verwendet.
Wie aus der vorausgehenden Beschreibung hervorgeht, ist
das erfindungsgemässe E lektrofahrzeugkontro 11 sy stern
derart ausgebildet, dass, selbst wenn die zu steuernden Induktionsmotoren solche einschliessen, deren
Rotationsfrequenzen nicht erfasst werden können, die
gegen ein Leerlaufen gerichtete Steuerung der erneuten Haftung ausgeführt werden kann. Daher kann die Drehzahl
der Fahrzeuge stabil gesteuert werden.
Fig. 7 zeigt im einzelnen das erfindungsgemässe Steuersystem. Nur ein Motor (6a) im Haupt fahr zeug und
ein Motor (6c) im Folgefahrzeug sind dargestelt. Ein
Steuergerät (9) steuert den Thyristor (5a) im Wechse Irichter
(5) und kann den Strom sperren, wenn Gefahrenwerte überschritten werden. Das Steuergerät (9) steuert ferner
die Sch lupf f requenzen (f,,) in den Motoren (6a, 6c). Eine
Sc hut ζscha L tung (10) ist dazu bestimmt, vor anormalen
Betriebszuständen zu schützen.
Die Schutzschaltung (10) erhält Eingangssignale für
die Motor ströme (!„(Hauptfahrzeug)) und (IM(Folgefahrzeug))
aus den Motoren (6a, 6c) sowohl vom Hauptfahrzeug und ; :
vom Folgefahrzeug. Die Schutzschaltung (10) erhält ~" :
ferner ein Signal bezüglich der Motorfrequenz (f„(Hauptfahrzeug))
des Hauptmotors (6a), aber empfängt kein entsprechendes .":\
Signal vom Folgefahrzeug. Die Schutzschaltung (10) -":',
verwendet diese Eingangswerte zur Berechnung anormaler Betriebszustände, einsehtiessIich solcher für den
Folgemotor (6c), dessen Hotorfrequenz nicht zur Verfugung
steht. Elektronische Vorrichtungen zur Durchführung
der vorausgehend beschriebenen Berechnungen gehören zum
Stand der Technik. Zwei Beispiele anormaler Bet Hebszustände
wurden vorausgehend aufgeführt, nämlich sehr starke Raddurchmesserunterschiede und Leerlaufen. Falls die
Schutzschaltung feststellt, dass ein anormaler Betriebszustand
vorliegt, so zeigt sie entweder diesen Umstand unmittelbar dem Steuergerät (9) an oder benachrichtigt den
Fahrzeugführer, so dass die Einstellungen des
Steuergeräts (9) geändert werden können.
Claims (4)
1. KontroLLsystern zur Kontrolle eines E lektrofahrzeugs
oder mehrerer Elektrofahrzeuge, die durch eine
Anzahl parallel geschalteter Induktionsmotoren
mittels eines Wechselrichters mit veränderlicher
Spannung/veränderlicher Frequenz angetrieben werden,
wobei die Induktionsmotoren in eine erste Gruppe aus einem Induktionsmotor oder mehreren Induktionsmotoren
und in eine zweite Gruppe aus einem oder mehreren Induktionsmotoren unterteilt sind,
gekennzeichnet durcheine Rotationsfrequenz-Sensoranordnung (7a, 7b) zur
Erfassung einer Rotationsfrequenz der ersten
Motorengruppe, eine erste Stromsensoranordnung (8a)
zur Erfassung eines ersten Motorstroms, der der
ersten Motorengruppe (6a, 6b) zugeführt wird, eine zweite Stromsensoranordnung (8b) zur Erfassung
eines zweiten Motorstroms, der der zweiten Motorengruppe (6c, 6d) zugeführt wird, und eine
Rechnerschaltung, die auf die Ausgangswerte der
Rotationsfrequenz-Sensoranordnung und der ersten und zweiten Stromsensoranordnung anspricht aber
kein Signal erhält, dasein Mass für die
Rotationsfrequenz der zweiten Motorengruppe ist,
wobei die Rechenschaltung den Ausgangswert der ersten Stromsensoranordnung mit dem Ausgangswert
der zweiten Stromsensöranordnung vergleicht, um
den Betriebszustand der zweiten Motorengruppe
zu bestimmen, der von der Operationsfrequenz der
zweiten Motorengruppe abhängt.
2. Kontrollsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcheine
Steuervorrichtung zur Steuerung der ersten und
zweiten Motorengruppen, abhängig vom bestimmten Betriebszustand der zweiten Motorengruppe.
3. Kontro 11 syst em nach Anspruch 1, dadurch
g e k e η η ζ e i c h η e t , dass die Rechnerschaltung
einen Ourchmesserunterschied der beiden Rädersätze
feststellt, die jeweils zur ersten und zweiten
Motorengruppe gehören.
4. Kontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rechnerschaltung
einen Durchmesserunterschied der beiden Rädersätze
feststellt, die jeweils zur ersten und zweiten
Motorengruppe gehören, und dass die Steuervorrichtung
eine Sc hutzmassnahme, abhängig vom Durchmesserunterschied,
der einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, ,....,
ausführt. """.
Kontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch «- .
gekennzei chnet, dass die Steuervor r i cht u-ng
eine Sch lupffrequenzsteuerung der ersten und zweiten
Motorengruppen entsprechend der Rotationsfrequenz
der ersten Motorgruppe durchführt, ohne ein Signal zu erhalten, das ein Mass für die Rotationsfrequenz der
zweiten Motorgruppe darstellt.
Kontrollsystem nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rechnerschaltung einen Leerlauf einer oder mehrerer
Wellen erfasst, die der zweiten Motorgruppe zugehören, abhängig von einer Verringerung des zweiten Motorstroms,
und dass ferner eine Einrichtung vorhanden ist, die einen Strombefehlswert festlegt, um eine Steuerung
einer erneuten Haftung der zweiten Motorgruppe nach Ermittlung des Leerlaufs vorzunehmen.
Applications Claiming Priority (2)
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JP60050953A JPS61210801A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | 電気車保護方式 |
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