JP2000060198A - 速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】速度センサレスベクトル制御により、速度検出
器を用いずに各誘導電動機の空転を抑制すること。 【解決手段】直流を任意の周波数の交流に変換する１台
のＶＶＶＦインバータ１により、電気車駆動用の複数ｎ
台（ｎ＞１）の誘導電動機3,4,5,6 を駆動するベクトル
制御方式の制御装置において、ｎ台の誘導電動機3,4,5,
6 に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電流検出手段
7,8,9,10と、各電流検出手段7,8,9,10により検出された
各電流値に基づいて、トルク指令を補正するトルク指令
補正手段17と、トルク指令補正手段17により補正された
トルク指令に追従したトルクを各誘導電動機3,4,5,6 が
出力するように、ＶＶＶＦインバータ１を制御するトル
ク制御手段２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１台の可変電圧可
変周波数インバータ（以下、ＶＶＶＦインバータと称す
る）により、電気車駆動用の少なくとも１台の誘導電動
機を駆動するベクトル制御方式の制御装置に係り、特に
速度検出器を用いずに各誘導電動機の空転を抑制できる
ようにした速度センサレスベクトル制御を用いた電気車
駆動用誘導電動機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、この種の従来のベクトル制御
方式の電気車駆動用誘導電動機の制御装置の概略構成例
を示すブロック図である。図１３において、直流を任意
の周波数の交流に変換するＶＶＶＦインバータ１の交流
側に、電気車駆動用の複数ｎ台（ｎ＞１：図では４台）
の誘導電動機３，４，５，６が接続され、トルク指令に
追従したトルクを各誘導電動機３，４，５，６が出力す
るように、トルク制御部２がＶＶＶＦインバータ１を制
御するようになっている。

【０００３】電気車では、各誘導電動機３，４，５，６
が、車輪２５，２６，２７，２８を介してそれぞれレー
ル１２に接している。そして、車輪２５，２６，２７，
２８と電気車の車体速度とが微少な速度差を持つことに
より、誘導電動機３，４，５，６の出力するトルクを車
輪２５，２６，２７，２８とレール１２間の粘着力とし
てレール１２に伝え、電気車の推進力とする。

【０００４】図１４は、電気車の車体速度と車輪速度と
の速度差と、粘着力すなわち車体推進力との関係を模式
的に示す図である。図１４から、電気車の車体速度と車
輪速度との速度差により、粘着力が発生することが分か
る。

【０００５】しかしながら、車輪２５，２６，２７，２
８と車体速度との速度差が大きくなると、車輪２５，２
６，２７，２８とレール１２間の粘着力が低下し、電気
車として十分な推進力を得られなくなる。

【０００６】この状態では、各誘導電動機３，４，５，
６のロータおよび車輪２５，２６，２７，２８は、レー
ル１２への粘着力が低下した分、余剰なトルクにより急
激な加速トルクを得て回転周波数が上昇する。この現象
を「空転」と称する。この空転は、車輪２５，２６，２
７，２８からレール１２への粘着力、すなわち電気車の
推進力の低下を表わす現象である。

【０００７】以上のような観点から、電気車の制御とし
ては、各誘導電動機３，４，５，６の空転を抑制して、
粘着力を最大に保つことが重要である。そこで、従来の
ベクトル制御方式を用いた制御装置では、各誘導電動機
３，４，５，６の空転を抑制するために、各誘導電動機
３，４，５，６のロータの回転周波数を速度検出器によ
り検出して、トルク指令を補正するようにしている。

【０００８】すなわち、図１３に示すように、各誘導電
動機３，４，５，６には、ロータの回転周波数を検出す
る速度検出器１３，１４，１５，１６が備えられてい
る。この各速度検出器１３，１４，１５，１６により検
出された各誘導電動機３，４，５，６のロータの回転周
波数ＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４は、トルク指令補
正部１７へと入力される。

【０００９】トルク指令補正部１７では、各誘導電動機
３，４，５，６のロータの回転周波数ＷＲ１，ＷＲ２，
ＷＲ３，ＷＲ４に基づいて、トルク指令Ｔｍ^* を補正す
る。そして、この補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐは、
トルク制御部２へと入力される。

【００１０】トルク制御部２では、補正後のトルク指令
Ｔｍ^* ｃｍｐに各誘導電動機３，４，５，６が出力する
トルクが一致するように、ＶＶＶＦインバータ１を制御
する。

【００１１】すなわち、トルク制御部２では、補正後の
トルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐから求められる電流指令と、電
流検出器１１により検出された各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全体の電流値（全電流値）Ｉu ，Ｉw と
が一致するように電流制御を行なうことにより、補正後
のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐに追従したトルクをＶＶＶＦ
インバータ１に出力する。

【００１２】また、各速度検出器１３，１４，１５，１
６により検出された各誘導電動機３，４，５，６のロー
タの回転周波数ＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４の平均
値を全体のロータ回転周波数とみなし、補正後のトルク
指令Ｔｍ^* ｃｍｐから求められるすべり周波数とを加算
して、ＶＶＶＦインバータ１に対する周波数指令として
出力する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなベクトル制御方式を用いた制御装置では、各誘導電
動機３，４，５，６の回転周波数を検出する速度検出器
１３，１４，１５，１６として、パルスジェネレータが
用いられる場合が多いが、振動やノイズによって誤パル
スが重畳する。

【００１４】その結果、この速度検出機構の誤動作によ
って検出速度に誤差が生じ、トルク擾乱の原因となる。
また、電気車駆動用の誘導電動機３，４，５，６は、一
般に台車に収められるため、２本のレール１２間の長さ
によって、誘導電動機３，４，５，６の回転軸方向の長
さに制約を受ける。

【００１５】一方、速度検出器１３，１４，１５，１６
は、誘導電動機３，４，５，６の回転軸方向に厚みを持
った構造であることから、誘導電動機３，４，５，６の
回転軸方向の長さに更なる制約を加えるものである。

【００１６】その結果、大容量の誘導電動機を設置する
場合には、誘導電動機体格が大きくなる。よって、速度
検出器１３，１４，１５，１６の存在は、誘導電動機
３，４，５，６の容量増加を図る上で、好ましくない。

【００１７】本発明の目的は、１台のＶＶＶＦインバー
タにより電気車駆動用の少なくとも１台の誘導電動機を
駆動するベクトル制御方式の制御装置において、速度検
出器を用いずに各誘導電動機の空転を抑制することが可
能な速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用
誘導電動機の制御装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、直流を任意の周波数の交流に変換する１台のＶＶ
ＶＦインバータにより、電気車駆動用の複数ｎ台（ｎ＞
１）の誘導電動機を駆動するベクトル制御方式の制御装
置において、請求項１の発明では、ｎ台の誘導電動機に
流れる電流をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、
各電流検出手段により検出された各電流値に基づいて、
トルク指令を補正するトルク指令補正手段と、トルク指
令補正手段により補正されたトルク指令に追従したトル
クを各誘導電動機が出力するように、ＶＶＶＦインバー
タを制御するトルク制御手段とを備える。

【００１９】従って、請求項１の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる電流値に基づい
て、トルク指令を補正する。

【００２０】すなわち、電流値によって個々の誘導電動
機の空転を検知し、トルクを補正することにより、各誘
導電動機の空転を抑制して、トルクを最大限にレールへ
伝達することが可能となる。

【００２１】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の
容量増加を期待することができる。

【００２２】また、請求項２の発明では、ｎ−１台の誘
導電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する第１の
電流検出手段と、ｎ台の誘導電動機に流れる全体の電流
を検出する第２の電流検出手段と、各第１の電流検出手
段により検出された各電流値と、第２の電流検出手段に
より検出された全電流値とに基づいて、ｎ−１台の誘導
電動機以外のｎ台目の誘導電動機に流れる電流値を演算
する電流演算手段と、各第１の電流検出手段により検出
された各電流値と、電流演算手段により演算された電流
値とに基づいて、トルク指令を補正するトルク指令補正
手段と、トルク指令補正手段により補正されたトルク指
令に追従したトルクを各誘導電動機が出力するように、
ＶＶＶＦインバータを制御するトルク制御手段とを備え
る。

【００２３】従って、請求項２の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる電流値に基づい
て、トルク指令を補正する。

【００２４】すなわち、電流値によって個々の誘導電動
機の空転を検知し、トルクを補正することにより、各誘
導電動機の空転を抑制して、トルクを最大限にレールへ
伝達することが可能となる。

【００２５】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の
容量増加を期待することができる。

【００２６】一方、請求項３の発明では、上記請求項１
または請求項２の発明の速度センサレスベクトル制御を
用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置において、上
記トルク指令補正手段としては、少なくとも各電流検出
手段により検出された各電流値、または各第１の電流検
出手段により検出された各電流値および電流演算手段に
より演算された電流値に基づいて、各誘導電動機のロー
タの回転周波数をそれぞれ個別に推定演算するロータ周
波数演算手段と、各ロータ周波数演算手段により推定演
算された各誘導電動機のロータ回転周波数に基づいて、
トルク指令への補正量を演算するトルク補正量演算手段
と、トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
補正量とトルク指令とを加算する加算手段とから成る。

【００２７】従って、請求項３の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる電流値に基づい
て、各誘導電動機のロータの回転周波数を推定演算し、
この推定演算されたロータ回転周波数に基づいてトルク
指令を補正する。

【００２８】すなわち、各誘導電動機のロータ回転周波
数の推定値によって空転を検知し、トルクを補正するこ
とにより、各誘導電動機の空転を抑制して、トルクを最
大限にレールへ伝達することが可能となる。

【００２９】これにより、従来の空転抑制制御にある、
各誘導電動機のロータ回転周波数に基づくトルク指令補
正のアルゴリズムを継承することが可能となり、蓄積さ
れた技術を生かした高信頼性システムを構築することが
できる。

【００３０】また、速度検出器が不要となるため、速度
検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去すると共
に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容量増加を
期待することができる。

【００３１】また、請求項４の発明では、上記請求項１
または請求項２の発明の速度センサレスベクトル制御を
用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置において、上
記トルク指令補正手段としては、少なくとも各電流検出
手段により検出された各電流値、または各第１の電流検
出手段により検出された各電流値および電流演算手段に
より演算された電流値のある基準軸に対する位相角をそ
れぞれ個別に演算する電流位相角演算手段と、各電流位
相角演算手段により演算された各電流のある基準軸に対
する位相角に基づいて、トルク指令への補正量を演算す
るトルク補正量演算手段と、トルク補正量演算手段によ
り演算されたトルク指令補正量とトルク指令とを加算す
る加算手段とから成る。

【００３２】従って、請求項４の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる誘導電動機を、１台の同一のＶ
ＶＶＦインバータにより駆動する場合、各誘導電動機の
インピーダンスに応じて、誘導電動機に流れる電流の位
相に差が生じる。お互いの電流位相の差が大きい場合に
は、ロータの回転周波数の差が大きい場合であり、空転
状態に相当する。

【００３３】すなわち、電流位相の差に応じてトルク指
令を補正することにより、各誘導電動機の空転を抑制し
て、トルクを最大限にレールへ伝達することが可能とな
る。これにより、速度検出器が不要となるため、速度検
出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去すると共
に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容量増加を
期待することができる。

【００３４】さらに、請求項５の発明では、上記請求項
１または請求項２の発明の速度センサレスベクトル制御
を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置において、
上記トルク指令補正手段としては、少なくとも各電流検
出手段により検出された各電流値、または各第１の電流
検出手段により検出された各電流値および電流演算手段
により演算された電流値に基づいて、各誘導電動機に発
生する誘起電圧をそれぞれ個別に推定演算する誘起電圧
演算手段と、各誘起電圧演算手段により推定演算された
各誘導電動機の誘起電圧に基づいて、トルク指令への補
正量を演算するトルク補正量演算手段と、トルク補正量
演算手段により演算されたトルク指令補正量とトルク指
令とを加算する加算手段とから成る。

【００３５】従って、請求項５の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる誘導電動機を、１台の同一のＶ
ＶＶＦインバータにより駆動する場合、各誘導電動機の
インピーダンスの差に応じて、誘導電動機に発生する誘
起電圧に差が生じる。例えば、誘起電圧の差が大きい場
合には、ロータの回転周波数の差が大きい場合を示し、
空転状態に相当するのが分かる。

【００３６】すなわち、推定演算された誘起電圧に応じ
てトルク指令を補正することにより、各誘導電動機の空
転を抑制して、トルクを最大限にレールへ伝達すること
が可能となる。

【００３７】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【００３８】さらにまた、請求項６の発明では、上記請
求項１または請求項２の発明の速度センサレスベクトル
制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置におい
て、上記トルク指令補正手段としては、少なくとも各電
流検出手段により検出された各電流値、または各第１の
電流検出手段により検出された各電流値および電流演算
手段により演算された電流値に基づいて、各誘導電動機
に発生する磁束をそれぞれ個別に推定演算する磁束演算
手段と、各磁束演算手段により推定演算された各誘導電
動機の磁束に基づいて、トルク指令への補正量を演算す
るトルク補正量演算手段と、トルク補正量演算手段によ
り演算されたトルク指令補正量とトルク指令とを加算す
る加算手段とから成る。

【００３９】従って、請求項６の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる誘導電動機を、１台の同一のＶ
ＶＶＦインバータにより駆動する場合、各誘導電動機の
インピーダンスの差に応じて、誘導電動機に発生する磁
束に差が生じる。磁束の差が大きい場合には、ロータの
回転周波数の差が大きい場合を示し、空転状態に相当す
ることが分かる。

【００４０】すなわち、推定演算された磁束に応じてト
ルク指令を補正することにより、各誘導電動機の空転を
抑制して、トルクを最大限にレールへ伝達することが可
能となる。

【００４１】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【００４２】一方、請求項７の発明では、各誘導電動機
に流れる全体の電流を検出する電流検出手段と、電流検
出手段により検出された電流値に基づいて、各誘導電動
機が同時に空転することを抑制するように、トルク指令
を補正するトルク指令補正手段と、トルク指令補正手段
により補正されたトルク指令に追従したトルクを各誘導
電動機が出力するように、ＶＶＶＦインバータを制御す
るトルク制御手段とを備える。

【００４３】従って、請求項７の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる全電流値に基づい
て、トルク指令を補正する。各誘導電動機の情報を得る
手段は存在せず、各誘導電動機の空転を検知することは
不可能あるいは困難であると考えられるが、各誘導電動
機が同時に空転状態になったことを全電流により検知す
ることは可能である。

【００４４】すなわち、各誘導電動機に流れる全電流値
によって各誘導電動機の同時空転を検知し、トルクを補
正することにより、各誘導電動機の同時空転を抑制し
て、トルクのレールへの伝達率を向上することが可能と
なる。

【００４５】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の
容量増加を期待することができる。

【００４６】さらに、前記請求項１および請求項２の発
明の場合と比較して、電流検出手段の数を低減すること
が可能となるため、低コスト化を図ることができる。ま
た、請求項８の発明では、上記請求項７の発明の速度セ
ンサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機
の制御装置において、上記トルク指令補正手段として
は、少なくとも電流検出手段により検出された電流値に
基づいて、各誘導電動機を１台の誘導電動機とみなした
場合の当該誘導電動機のロータの回転周波数を推定演算
するロータ周波数演算手段と、ロータ周波数演算手段に
より推定演算された誘導電動機のロータ周波数に基づい
て、トルク指令への補正量を演算するトルク補正量演算
手段と、トルク補正量演算手段により演算されたトルク
指令補正量とトルク指令とを加算する加算手段とから成
る。

【００４７】従って、請求項８の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる全電流値に基づい
て、各誘導電動機を１台の誘導電動機とみなした場合の
誘導電動機のロータ回転周波数を推定演算し、この推定
演算されたロータ回転周波数に基づいてトルク指令を補
正する。

【００４８】すなわち、ロータ回転周波数推定値によっ
て各誘導電動機の同時空転を検知し、トルクを補正する
ことにより、各誘導電動機の同時空転を抑制して、トル
クを最大限にレールへ伝達することが可能となる。

【００４９】これにより、従来の空転抑制制御にある、
同時空転抑制のためのトルク指令補正のアルゴリズムを
継承することが可能となり、蓄積された技術を生かした
高信頼性システムを構築することができる。

【００５０】また、速度検出器が不要となるため、速度
検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去すると共
に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容量増加を
期待することができる。

【００５１】さらに、前記請求項１および請求項２の発
明の場合と比較して、各誘導電動機の個別の空転を抑制
できない分、空転抑制の性能は若干劣るものの、粘着力
に余裕のあるような動作点を有する電気車、すなわち電
気車の推進力に対して誘導電動機の数が多く、１台の誘
導電動機に分担される推進力が小さい電気車において十
分な性能を有する。

【００５２】さらに、請求項９の発明では、上記請求項
７の発明の速度センサレスベクトル制御を用いた電気車
駆動用誘導電動機の制御装置において、上記トルク指令
補正手段としては、少なくとも電流検出手段により検出
された電流値に基づいて、各誘導電動機を１台の誘導電
動機とみなした場合の当該誘導電動機に発生する誘起電
圧を推定演算する誘起電圧演算手段と、誘起電圧演算手
段により推定演算された誘導電動機の誘起電圧に基づい
て、トルク指令への補正量を演算するトルク補正量演算
手段と、トルク補正量演算手段により演算されたトルク
指令補正量とトルク指令とを加算する加算手段とから成
る。

【００５３】従って、請求項９の発明の速度センサレス
ベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装
置においては、各誘導電動機に流れる全電流値に基づい
て、各誘導電動機を１台の誘導電動機とみなした場合の
誘起電圧を推定演算し、この推定演算された誘起電圧に
基づいてトルク指令を補正する。

【００５４】すなわち、誘起電圧によって各誘導電動機
の同時空転を検知し、トルクを補正することにより、各
誘導電動機の同時空転を抑制して、トルクを最大限にレ
ールへ伝達することが可能となる。

【００５５】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【００５６】さらに、前記請求項１および請求項２の発
明の場合と比較して、各誘導電動機の個別の空転を抑制
できない分、空転抑制の性能は若干劣るものの、粘着力
に余裕のあるような動作点を有する電気車、すなわち電
気車の推進力に対して誘導電動機の数が多く、１台の誘
導電動機に分担される推進力が小さい電気車において十
分な性能を有する。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本実施の形態による速度
センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動
機の制御装置の概略構成例を示すブロック図であり、図
１３と同一要素には同一符号を付して示している。

【００５８】図１において、直流を任意の周波数の交流
に変換するＶＶＶＦインバータ１の交流側に、電気車駆
動用の複数ｎ台（ｎ＞１：図では４台）の誘導電動機
３，４，５，６が接続され、トルク指令に追従したトル
クを各誘導電動機３，４，５，６が出力するように、ト
ルク制御部２がＶＶＶＦインバータ１を制御するように
なっている。

【００５９】また、各誘導電動機３，４，５，６は、車
輪２５，２６，２７，２８を介してそれぞれレール１２
に接している。一方、制御装置は、電流検出器７，８，
９，１０と、トルク指令補正部１７と、トルク制御部２
とから構成している。

【００６０】電流検出器７，８，９，１０は、ｎ台（４
台）のそれぞれ各誘導電動機３，４，５，６に対応して
備えられ、各誘導電動機３，４，５，６に流れる電流を
それぞれ個別に検出する。

【００６１】トルク指令補正部１７は、電流検出器７，
８，９，１０により検出された各電流値に基づいて、ト
ルク指令を補正する。トルク制御部２は、トルク指令補
正部１７により補正されたトルク指令に追従したトルク
を各誘導電動機３，４，５，６が出力するように、ＶＶ
ＶＦインバータ１を制御する。

【００６２】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘
導電動機の制御装置の作用について説明する。図１にお
いて、電流検出器７，８，９，１０では、各誘導電動機
３，４，５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，
Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wが検出される。この電流検出器
７，８，９，１０により検出された各誘導電動機３，
４，５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3
u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wは、トルク指令補正部１７へ入力
される。

【００６３】トルク指令補正部１７では、入力であるト
ルク指令Ｔｍ^* が、各誘導電動機３，４，５，６に流れ
る電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ
4wに基づいて補正される。この補正後のトルク指令Ｔｍ
^* ｃｍｐは、トルク制御部２へ入力される。

【００６４】トルク制御部２では、補正後のトルク指令
Ｔｍ^* ｃｍｐに各誘導電動機３，４，５，６が出力する
トルクが一致するように、ＶＶＶＦインバータ１が制御
される。

【００６５】すなわち、トルク制御部２では、補正後の
トルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐから求められる電流指令と、電
流検出器７，８，９，１０により検出された各誘導電動
機３，４，５，６に流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ
2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wとが一致するように電流制
御を行なうことにより、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍ
ｐに追従したトルクがＶＶＶＦインバータ１に出力され
る。

【００６６】電気車では、各誘導電動機３，４，５，６
が、車輪２５，２６，２７，２８を介してレール１２に
接している。そして、電気車の車体速度と車輪速度とが
微少な速度差を持つことにより、各誘導電動機３，４，
５，６の出力するトルクをレール１２に伝えることがで
きる。車体速度と車輪速度が一致することは、レール１
２上を車輪２５，２６，２７，２８が全く滑りを持た
ず、転がる状態を意味する。各誘導電動機３，４，５，
６の出力するトルクの中で、レール１２へ伝わるトルク
あるいは力は、粘着力とも呼ばれ、電気車の推進力とな
る。

【００６７】前述したように、車輪２５，２６，２７，
２８と車体速度との速度差が大きくなると、車輪２５，
２６，２７，２８とレール１２との間の粘着力が低下
し、電気車として十分な推進力を得られなくなる。そし
て、この状態では、各誘導電動機３，４，５，６のロー
タおよび車輪２５，２６，２７，２８は、レール１２へ
の粘着力が低下した分、余剰なトルクにより急激な加速
トルクを得て、回転周波数が上昇して、空転が発生す
る。この空転は、車輪２５，２６，２７，２８からレー
ル１２への粘着力、すなわち電気車の推進力の低下を表
わす現象であることから、電気車としては、各誘導電動
機３，４，５，６の空転を抑制して、レール１２へ大き
なトルクを伝達することが重要である。

【００６８】本実施の形態では、１台の同一のＶＶＶＦ
インバータ１により４台の誘導電動機３，４，５，６を
駆動する場合、各誘導電動機３，４，５，６にかかる電
圧の大きさと周波数と位相とは全く同一となる。しかし
ながら、各誘導電動機３，４，５，６が空転等の原因に
よって別な回転速度を有する場合には、それぞれ別個の
滑り周波数を有することになる。

【００６９】図２は、例えば誘導電動機３，４，５，６
の順にロータの回転周波数が遅い場合のＶＶＶＦインバ
ータ１の出力周波数ωｉと滑り周波数ωｓとの関係の一
例を示す図である。

【００７０】図２に示すように、ＶＶＶＦインバータ１
の出力周波数ωｉは、各誘導電動機３，４，５，６に対
して一定となる。各誘導電動機３，４，５，６のロータ
の回転周波数ωｒの個体差により、滑り周波数ωｓにば
らつきが生じる。この滑り周波数ωｓは、誘導電動機
３，４，５，６のインピーダンスに影響を与える。

【００７１】図３は、誘導電動機の定常等価回路を示す
図である。図３から、滑りＳ（＝ωｓ／ωｉ）に応じ
て、誘導電動機のインピーダンスが変化することが分か
る。このため、同一のＶＶＶＦインバータ１から同一の
電圧Ｖ１を各誘導電動機３，４，５，６に与えるにも関
わらず、滑り周波数ωｓの差異により、各誘導電動機
３，４，５，６を流れる電流は同一でない。

【００７２】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，
Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wに基づいて、トルク指令Ｔｍ^* を補正
する、すなわち電流値によって個々の誘導電動機３，
４，５，６の空転を検知し、トルクを補正するようにし
ているので、各誘導電動機３，４，５，６の空転を抑制
して、トルクを最大限にレール１２へ伝達することが可
能となる。

【００７３】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機
３，４，５，６の容量増加を期待することができる。

【００７４】（第２の実施の形態）図４は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆
動用誘導電動機の制御装置の概略構成例を示すブロック
図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００７５】本実施の形態では、前記第１の実施の形態
において、各誘導電動機３，４，５，６に流れる電流の
検出方法が異なっている。すなわち、図１において、制
御装置は、電流検出器７，８，９と、電流検出器１１
と、電流演算器２４と、トルク指令補正部１７と、トル
ク制御部２とから構成している。

【００７６】電流検出器７，８，９は、ｎ−１台（４−
１＝３台）のそれぞれ各誘導電動機３，４，５に対応し
て備えられ、各誘導電動機３，４，５に流れる電流をそ
れぞれ個別に検出する。

【００７７】電流検出器１１は、前記ＶＶＶＦインバー
タ１の出力端子Ｔ０と各誘導電動機３，４，５，６の入
力端子Ｔ１との間における共有した接続線に備えられ、
ｎ台（４台）の各誘導電動機３，４，５，６に流れる全
体の電流（全電流）を検出する。

【００７８】電流演算器２４は、電流検出器７，８，９
により検出された各電流値と、電流検出器１１により検
出された全電流値とに基づいて、ｎ−１台の誘導電動機
３，４，５以外のｎ台目の誘導電動機６に流れる電流値
を演算する。

【００７９】トルク指令補正部１７は、電流検出器７，
８，９により検出された各電流値と、電流演算器２４に
より演算された電流値とに基づいて、トルク指令を補正
する。

【００８０】トルク制御部２は、トルク指令補正部１７
により補正されたトルク指令に追従したトルクを各誘導
電動機３，４，５，６が出力するように、ＶＶＶＦイン
バータ１を制御する。

【００８１】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘
導電動機の制御装置の作用について説明する。図４にお
いて、電流検出器７，８，９では、各誘導電動機３，
４，５に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ
3wが検出される。この電流検出器７，８，９により検出
された各誘導電動機３，４，５に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1
w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3wは、電流演算器２４へ入力
される。

【００８２】また、電流検出器１１では、各誘導電動機
３，４，５，６に流れる全体の電流（全電流）が検出さ
れる。この電流検出器１１により検出された各誘導電動
機３，４，５，６に流れる全電流Ｉu ，Ｉw は、電流演
算器２４へ入力される。

【００８３】ここで、全電流Ｉu ，Ｉw と各誘導電動機
３，４，５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，
Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wとの間には、以下に示すような
関係がある。

【００８４】

【数１】

【００８５】電流演算器２４では、電流検出器７，８，
９により検出された各誘導電動機３，４，５の電流値Ｉ
1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3wと、電流検出器１１
により検出された各誘導電動機３，４，５，６の全電流
Ｉ1u，Ｉ1wとに基づいて、例えば次式により、誘導電動
機６に流れる電流値Ｉ4u，Ｉ4wが演算される。

【００８６】

【数２】

【００８７】トルク指令補正部１７では、入力であるト
ルク指令Ｔｍ^* が、各誘導電動機３，４，５，６に流れ
る電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ
4wに基づいて補正される。この補正後のトルク指令Ｔｍ
^* ｃｍｐは、トルク制御部２へ入力される。

【００８８】トルク制御部２では、補正後のトルク指令
Ｔｍ^* ｃｍｐに各誘導電動機３，４，５，６が出力する
トルクが一致するように、ＶＶＶＦインバータ１が制御
される。

【００８９】すなわち、トルク制御部２では、補正後の
トルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐから求められる電流指令と、電
流検出器７，８，９，１０により検出された各誘導電動
機３，４，５，６に流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ
2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wとが一致するように電流制
御を行なうことにより、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍ
ｐに追従したトルクがＶＶＶＦインバータ１に出力され
る。

【００９０】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，
Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wに基づいて、トルク指令Ｔｍ^* を補正
する、すなわち電流値によって個々の誘導電動機３，
４，５，６の空転を検知し、トルクを補正するようにし
ているので、各誘導電動機３，４，５，６の空転を抑制
して、トルクを最大限にレール１２へ伝達することが可
能となる。

【００９１】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機
３，４，５，６の容量増加を期待することができる。

【００９２】（第３の実施の形態）図５は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆
動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部１
７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１およ
び図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００９３】すなわち、図５に示すように、本実施の形
態のトルク指令補正部１７は、４つのロータ周波数演算
部２０，２１，２２，２３と、トルク補正量演算部１８
と、加算器１９とから構成している。なお、トルク補正
量演算部１８、および加算器１９により、第２のトルク
指令補正部２９を構成している。

【００９４】ロータ周波数演算部２０，２１，２２，２
３は、それぞれ各誘導電動機３，４，５，６に対応して
備えられ、前記各電流検出器７，８，９，１０により検
出された各電流値、または前記各電流検出器７，８，９
により検出された各電流値および前記電流演算器２４に
より演算された電流値に基づいて（本例では、各電流検
出器７，８，９，１０により検出された各電流値の場合
を例とする）、各誘導電動機３，４，５，６のロータの
回転周波数をそれぞれ個別に推定演算する。

【００９５】トルク補正量演算部１８は、各ロータ周波
数演算手段２０，２１，２２，２３により推定演算され
た各誘導電動機３，４，５，６のロータ回転周波数に基
づいて、前記トルク指令への補正量を演算する。

【００９６】加算器１９は、トルク補正量演算部１８に
より演算されたトルク指令補正量と前記トルク指令とを
加算する。次に、以上のように構成した本実施の形態の
速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導
電動機の制御装置の作用について説明する。

【００９７】なお、ここでは、前記図１および図４と異
なる部分の作用についてのみ述べる。図５において、ロ
ータ周波数演算部２０，２１，２２，２３には、電流検
出器７，８，９，１０により検出された各誘導電動機
３，４，５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，
Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wが入力される。

【００９８】ロータ周波数演算部２０，２１，２２，２
３では、それぞれの各誘導電動機３，４，５，６に流れ
る電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，
Ｉ4wに基づいて、各誘導電動機３，４，５，６のロータ
の回転周波数を推定演算し、ロータ回転周波数ＷＲ1h，
ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hが出力される。

【００９９】この各ロータ周波数演算部２０，２１，２
２，２３では、例えば次のような具体的な演算により、
ロータ回転周波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hが演
算される。

【０１００】ここでは、２次磁束軸をｄ軸に一致させ、
ｄ軸と直交する軸をｑ軸とするｄｑ軸回転座標系を導入
する。近年の電気車制御では、トルク制御部２の中が、
このｄｑ軸回転座標系を導入したベクトル制御系である
ことが多い。

【０１０１】例えば、ロータ周波数演算部２０に入力さ
れる各誘導電動機３，４，５，６の相電流Ｉ1u，Ｉ1w
は、ａ軸とａ軸に直交するｂ軸とからなる静止座標系か
らｄｑ軸回転座標系までの位相角θabにより、以下のよ
うにｄｑ軸座標系上の電流値Ｉd ，Ｉq に変換される。

【０１０２】

【数３】

【０１０３】そして、このｑ軸電流Ｉq に基づいて、例
えば次式により、滑り周波数ＷＳhを推定することがで
きる。同式は近似式であり、厳密実機の滑り周波数と一
致はしないが、演算が容易である利点を有する。

【０１０４】

【数４】

【０１０５】ただし、Ｒ２：２次抵抗、Ｌ２：２次イン
ダクタンス、Ｍ：相互インダクタンス、φ２^* ：２次磁
束指令値である。次に、この滑り周波数ＷＳh に基づい
て、例えば次式により、回転周波数ＷＲh を求めること
ができる。

【０１０６】ＷＲh ＝Ｗ１−ＷＳh ただし、Ｗ１は１次周波数である。一方、第２のトルク
指令補正部２９には、このようにして求められたロータ
回転周波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hが入力され
る。

【０１０７】第２のトルク指令補正部２９では、ロータ
回転周波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h,WR4hに基づいてト
ルク指令指令Ｔｍ^* を補正し、補正後のトルク指令Ｔｍ
^* ｃｍｐが出力される。

【０１０８】すなわち、この第２のトルク指令補正部２
９では、トルク指令補正量演算部１８において、入力さ
れたロータ回転周波数推定値ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，
ＷＲ4hに基づいて、各誘導電動機３，４，５，６の空転
を抑制するように、トルク指令補正量ΔＴｍが演算され
る。

【０１０９】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力されたロータ回転
周波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hの中から、最大
の値ＷＲmax および最小の値ＷＲmin が抽出される。

【０１１０】次に、この最大値ＷＲmax ，最小値ＷＲmi
n を用いて、例えば次式により、トルク指令補正量ΔＴ
ｍが演算される。 ΔＴｍ＝−Ｇ・（ＷＲmax −ＷＲmin ） ただし、Ｇはゲインを表わすものである。また、これら
の関係は、回転が正転であると仮定している。

【０１１１】ロータ回転周波数の最大値ＷＲmax と最小
値ＷＲmin との差は、空転を表わす一つの指標であり、
最大値ＷＲmax と最小値ＷＲmin との間に差がある場
合、トルクを絞るようにトルク指令補正量ΔＴｍを設定
することにより、各誘導電動機３，４，５，６の空転を
抑制することができる。

【０１１２】一方、加算器１９では、このようにして求
められたトルク指令補正量ΔＴｍとトルク指令Ｔｍ^* と
を加算して、トルク指令Ｔｍ^* が補正される。次に、ト
ルク制御部２では、加算器１９からの出力である補正後
のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐに追従したトルクを出力する
ように、ＶＶＶＦインバータ１が制御される。

【０１１３】なお、上記において、第２のトルク指令補
正部２９への入力は、推定演算されたロータ回転周波数
ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hであり、前述した従来
におけるロータ回転周波数に基づくトルク指令補正のア
ルゴリズムをそのまま継承することができる。

【０１１４】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，
Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wに基づいて、各誘導電動機３，４，
５，６のロータの回転周波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，
ＷＲ4hを推定演算し、この推定演算されたロータ回転周
波数ＷＲ1h，ＷＲ2h，ＷＲ3h，ＷＲ4hに基づいてトルク
指令を補正する、すなわち各ロータ回転周波数の推定値
によって空転を検知し、トルクを補正するようにしてい
るので、各誘導電動機３，４，５，６の空転を抑制し
て、トルクを最大限にレール１２へ伝達することが可能
となる。

【０１１５】以上により、従来の空転抑制制御にある、
各誘導電動機のロータ回転周波数に基づくトルク指令補
正のアルゴリズムを継承することが可能となり、蓄積さ
れた技術を生かした高信頼性システムを構築することが
できる。

【０１１６】また、速度検出器が不要となるため、速度
検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除去すると
共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機３，４，
５，６の容量増加を期待することができる。

【０１１７】（第４の実施の形態）図６は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆
動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部１
７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１およ
び図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１１８】すなわち、図６に示すように、本実施の形
態のトルク指令補正部１７は、４つの電流位相角演算部
３０，３１，３２，３３と、トルク補正量演算部１８
と、加算器１９とから構成している。なお、トルク補正
量演算部１８、および加算器１９により、第２のトルク
指令補正部２９を構成している。

【０１１９】電流位相角演算部３０，３１，３２，３３
は、それぞれ各誘導電動機３，４，５，６に対応して備
えられ、前記各電流検出器７，８，９，１０により検出
された各電流値、または前記各電流検出器７，８，９に
より検出された各電流値および前記電流演算器２４によ
り演算された電流値（本例では、各電流検出器７，８，
９，１０により検出された各電流値の場合を例とする）
のある基準軸に対する位相角をそれぞれ個別に演算す
る。

【０１２０】トルク補正量演算部１８は、各電流位相角
演算部３０，３１，３２，３３により演算された各電流
のある基準軸に対する位相角に基づいて、前記トルク指
令への補正量を演算する。

【０１２１】加算器１９は、トルク補正量演算部１８に
より演算されたトルク指令補正量と前記トルク指令とを
加算する。次に、以上のように構成した本実施の形態の
速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導
電動機の制御装置の作用について説明する。

【０１２２】なお、ここでは、前記図１および図４と異
なる部分の作用についてのみ述べる。図６において、電
流位相角演算部３０，３１，３２，３３には、電流検出
器７，８，９，１０により検出された各誘導電動機３，
４，５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3
u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wが入力される。

【０１２３】電流位相角演算部３０，３１，３２，３３
では、ある基準軸に対する各電流の位相が演算される。
ここで、前述の「ある基準軸」について述べる。すなわ
ち、通常、図１または図４に示すトルク制御部２の内部
では、ある座標系上で諸状態量を制御しており、この座
標系は、回転座標系である場合や、静止座標系である場
合もある。前述の「ある基準軸」とは、これら制御に用
いられる座標系上のある一つの軸を指すものであった
り、または電流基準を基準軸とすることもできる。

【０１２４】一方、第２のトルク指令補正部２９には、
このようにして電流位相角演算部３０，３１，３２，３
３で求められた、ある基準軸に対する電流位相角θi1，
θi2，θi3，θi4が入力される。

【０１２５】第２のトルク指令補正部２９では、電流位
相角θi1，θi2，θi3，θi4に基づいて、トルク指令Ｔ
ｍ^* を補正し、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐが出力
される。

【０１２６】すなわち、この第２のトルク指令補正部２
９では、トルク指令補正量演算部１８において、入力さ
れた各電流位相角θi1，θi2，θi3，θi4に基づいて、
各誘導電動機３，４，５，６の空転を抑制するように、
トルク指令補正量ΔＴｍが演算される。

【０１２７】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力された各電流位相
差θi1，θi2，θi3，θi4の中から、最大の値θimaxお
よび最小の値θiminが抽出される。

【０１２８】次に、この最大値θimax，最小値θiminを
用いて、例えば次式により、トルク指令補正量ΔＴｍが
演算される。 ΔＴｍ＝−Ｇ・（θimax−θimin） ただし、Ｇはゲインを表わすものである。また、これら
の関係は、回転が正転であると仮定している。

【０１２９】各誘導電動機３，４，５，６のロータ回転
周波数が一致する場合、各誘導電動機３，４，５，６に
流れる電流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ
4u，Ｉ4wも一致する。

【０１３０】従って、電流位相の最大値θimaxと最小値
θiminとの差は、空転を表わす一つの指標であり、電流
位相の最大値θimaxと最小値θiminとの間に差がある場
合、トルクを絞るようにトルク指令補正量ΔＴｍを設定
することにより、各誘導電動機３，４，５，６の空転を
抑制することができる。

【０１３１】一方、加算器１９では、このようにして求
められたトルク指令補正量ΔＴｍとトルク指令Ｔｍ^* と
を加算して、トルク指令Ｔｍ^* が補正される。図７は、
前記図３に示す誘導電動機の等価回路に従って、誘導電
動機のインピーダンスのベクトルを示す図である。

【０１３２】なお、図７中には、滑り周波数が小さい誘
導電動機Ａと滑り周波数が大きい誘導電動機Ｂの２つの
インピーダンスのベクトルを示している。誘導電動機の
インピーダンスＺは、１次側インピーダンスＺｓと２次
側インピーダンスＺｒとの直列回路により表現され、以
下のように表わされる。

【０１３３】

【数５】

【０１３４】１次側インピーダンスＺｓは、図３より次
式のように表わされる。この１次側インピーダンスＺｓ
は、滑り周波数ωｓの影響を受けないため、滑り周波数
が大きい誘導電動機においても、滑り周波数が小さい誘
導電動機においても、同一となる。

【０１３５】

【数６】 また、２次側インピーダンスＺｒは、図３より次式のよ
うに表わされる。この２次側インピーダンスＺｒは、滑
り周波数ωｓの影響を受ける。

【０１３６】

【数７】

【０１３７】ただし、Ｓ（＝ωｓ／ωｉ）：滑り。 例えば、滑り周波数ωｓが非常に大きい場合には、上記
（５）式は下記の（６）式のように近似することがで
き、抵抗分が支配的である。また、滑り周波数ωｓが非
常に小さい場合には、上記（５）式は下記の（７）式の
ように近似することができ、インダクタンス分が支配的
である。

【０１３８】

【数８】

【０１３９】上記（６）式、（７）式は究極の場合であ
るが、滑りＳすなわち滑り周波数ωｓに応じて、２次側
インピーダンスＺｒの偏角が変化するのが分かる。ここ
で、偏角とは、複素数Ｚにおけるａｔａｎ（Ｉｍａｇ
（Ｚ）／Ｒｅａｌ（Ｚ））のことで、インピーダンスＺ
に電圧Ｖをかけた場合に流れる電流をＩとすると、イン
ピーダンスの偏角は力率角に相当する。

【０１４０】前述のように、誘導電動機のインピーダン
スＺは、１次側インピーダンスＺｓと２次側インピーダ
ンスＺｒの直列結合で表わされるため、２次側インピー
ダンスＺｒの偏角が滑り周波数ωｓに応じて変化する
と、誘導電動機のインピーダンスＺの偏角も同時に変化
する。

【０１４１】ＶＶＶＦインバータの出力電圧をＶ１と
し、誘導電動機のインピーダンスをＺとし、誘導電動機
に流れる電流をＩとすれば、次式のようにオームの法則
が成り立つ。

【０１４２】

【数９】

【０１４３】前述のように、誘導電動機のインピーダン
スＺの偏角は、この場合、ＶＶＶＦインバータ１の出力
電圧Ｖ１とそれによって流れる誘導電動機の電流Ｉの力
率角に相当する。

【０１４４】従って、それぞれ滑り周波数が異なる誘導
電動機３，４，５，６が同一のＶＶＶＦインバータ１に
接続される場合には、誘導電動機のインピーダンスＺの
偏角に応じて、各誘導電動機３，４，５，６に流れる電
流の位相に差が生じる。

【０１４５】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる電気車駆動用の各誘導電動機
３，４，５，６を１台の同一のＶＶＶＦインバータ１に
より駆動する場合、各誘導電動機３，４，５，６のイン
ピーダンスＺの偏角に応じて、各誘導電動機３，４，
５，６に流れる電流Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ
3w，Ｉ4u，Ｉ4wの位相に差が生じる。お互いの電流位相
の差が大きい場合には、ロータの回転周波数の差が大き
い場合であり、空転状態に相当する。

【０１４６】従って、電流位相の差に応じてトルク指令
を補正するようにしているので、各誘導電動機３，４，
５，６の空転を抑制して、トルクを最大限にレール１２
へ伝達することが可能となる。

【０１４７】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【０１４８】（第５の実施の形態）図８は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆
動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部１
７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１およ
び図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１４９】すなわち、図８に示すように、本実施の形
態のトルク指令補正部１７は、４つの誘起電圧演算部３
４，３５，３６，３７と、トルク補正量演算部１８と、
加算器１９とから構成している。なお、トルク補正量演
算部１８、および加算器１９により、第２のトルク指令
補正部２９を構成している。

【０１５０】誘起電圧演算部３４，３５，３６，３７
は、それぞれ各誘導電動機３，４，５，６に対応して備
えられ、前記各電流検出器７，８，９，１０により検出
された各電流値、または前記各電流検出器７，８，９に
より検出された各電流値および前記電流演算器２４によ
り演算された電流値に基づいて（本例では、各電流検出
器７，８，９，１０により検出された各電流値の場合を
例とする）、各誘導電動機３，４，５，６に発生する誘
起電圧をそれぞれ個別に推定演算する。

【０１５１】トルク補正量演算部１８は、各誘起電圧演
算部３４，３５，３６，３７により推定演算された各誘
導電動機３，４，５，６の誘起電圧に基づいて、前記ト
ルク指令への補正量を演算する。

【０１５２】加算器１９は、トルク補正量演算部１８に
より演算されたトルク指令補正量と前記トルク指令とを
加算する。次に、以上のように構成した本実施の形態の
速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導
電動機の制御装置の作用について説明する。

【０１５３】なお、ここでは、前記図１および図４と異
なる部分の作用についてのみ述べる。図８において、誘
起電圧演算部３４，３５，３６，３７には、電流検出器
７，８，９，１０により検出された各誘導電動機３，
４，５，６に流れる電流 Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ
3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wが入力される。

【０１５４】誘起電圧演算部３４，３５，３６，３７で
は、それぞれの各誘導電動機３，４，５，６に流れる電
流値Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4w
に基づいて、各誘導電動機３，４，５，６に発生する誘
起電圧を推定演算し出力される。

【０１５５】この誘起電圧演算部３４，３５，３６，３
７では、例えば次のような具体的な演算により、それぞ
れの誘導電動機３，４，５，６に発生する誘起電圧Ｅ1
h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hが推定演算される。なお、誘起電
圧の演算の方法は、以下の方法に限定されるものではな
い。誘導電動機の特性は、次式により表わされる。

【０１５６】

【数１０】

【０１５７】ただし、Ｖ１：インバータ出力電圧、Ｒ
１：１次抵抗、σＬ１：１次等価漏れインダクタンス、
Ｉ：電流、φ：１次側等価２次磁束、Ｅ：誘起電圧、
ｐ：微分演算子。誘起電圧は、例えば次式により、以下
のように推定演算することができる。

【０１５８】

【数１１】

【０１５９】ただし、Ｅｈ：誘起電圧の推定演算値。前
記第４の実施の形態で説明したように、互いにロータの
回転周波数の異なる複数台の誘導電動機を同一の電圧を
与える１台のＶＶＶＦインバータで駆動する場合、誘導
電動機のインピーダンスの違いから、電流値がそれぞれ
異なる値を示す。

【０１６０】上記（１０）式に示すように、誘起電圧の
推定演算値Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hは、電流の情報を含
むため、誘導電動機の回転周波数の違いに応じて、異な
る値を示す。

【０１６１】一方、第２のトルク指令補正部２９には、
このようにして求められた誘起電圧Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，
Ｅ4hが入力される。第２のトルク指令補正部２９では、
誘起電圧Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hに基づいてトルク指令
指令Ｔｍ^* を補正し、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐ
が出力される。

【０１６２】すなわち、この第２のトルク指令補正部２
９では、トルク指令補正量演算部１８において、入力さ
れた誘起電圧Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hに基づいて、各誘
導電動機３，４，５，６の空転を抑制するように、トル
ク指令補正量ΔＴｍが演算される。

【０１６３】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力された各誘起電圧
Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hの絶対値｜Ｅ1h｜，｜Ｅ2h｜，
｜Ｅ3h｜，｜Ｅ4h｜をそれぞれ演算し、誘起電圧の絶対
値が最大の値｜Ｅ｜max および最小の値｜Ｅ｜min が抽
出される。次に、この最大値｜Ｅ｜max ，最小値｜Ｅ｜
min を用いて、例えば次式により、トルク指令補正量Δ
Ｔｍが演算される。

【０１６４】

【数１２】

【０１６５】ただし、Ｇはゲインを表わすものである。
また、これらの関係は、回転が正転であると仮定してい
る。誘起電圧の絶対値は、回転周波数に比例するもので
あり、各誘導電動機３，４，５，６のロータ回転周波数
が一致する場合、各誘導電動機３，４，５，６に発生す
る誘起電圧の絶対値｜Ｅ1h｜，｜Ｅ2h｜，｜Ｅ3h｜，｜
Ｅ4h｜も一致する。

【０１６６】従って、誘起電圧の絶対値の最大値｜Ｅ｜
max と最小値｜Ｅ｜min との差は、空転を表わす一つの
指標であり、誘起電圧の絶対値の最大値｜Ｅ｜max と最
小値｜Ｅ｜min の間に差がある場合、トルクを絞るよう
にトルク指令補正量ΔＴｍを設定することにより、各誘
導電動機３，４，５，６の空転を抑制することができ
る。

【０１６７】一方、加算器１９では、このようにして求
められたトルク指令補正量ΔＴｍとトルク指令Ｔｍ^* と
を加算して、トルク指令Ｔｍ^* が補正される。なお、上
記では、トルク指令補正演算部１８の一例として、誘起
電圧の絶対値に基づいてトルク指令補正量ΔＴｍを導出
する場合について示したが、これに限らず、例えば誘起
電圧の位相に基づいてトルク指令補正量ΔＴｍを導出す
ることもできる。

【０１６８】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる電気車駆動用の各誘導電動機
３，４，５，６を１台の同一のＶＶＶＦインバータ１に
より駆動する場合、各誘導電動機３，４，５，６のイン
ピーダンスＺの差に応じて、各誘導電動機３，４，５，
６に発生する誘起電圧Ｅ1h，Ｅ2h，Ｅ3h，Ｅ4hに差が生
じる。例えば、お互いの誘起電圧の差が大きい場合に
は、ロータの回転周波数の差が大きい場合を示し、空転
状態に相当することが分かる。

【０１６９】従って、推定演算された誘起電圧に応じて
トルクを補正するようにしているので、各誘導電動機
３，４，５，６の空転を抑制して、トルクを最大限にレ
ール１２へ伝達することが可能となる。

【０１７０】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【０１７１】（第６の実施の形態）図９は、本実施の形
態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆
動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部１
７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１およ
び図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１７２】すなわち、図９に示すように、本実施の形
態のトルク指令補正部１７は、４つの磁束演算部３８，
３９，４０，４１と、トルク補正量演算部１８と、加算
器１９とから構成している。なお、トルク補正量演算部
１８、および加算器１９により、第２のトルク指令補正
部２９を構成している。

【０１７３】磁束演算部３８，３９，４０，４１は、そ
れぞれ各誘導電動機３，４，５，６に対応して備えら
れ、前記各電流検出器７，８，９，１０により検出され
た各電流値、または前記各電流検出器７，８，９により
検出された各電流値および前記電流演算器２４により演
算された電流値に基づいて（本例では、各電流検出器
７，８，９，１０により検出された各電流値の場合を例
とする）、各誘導電動機３，４，５，６に発生する磁束
をそれぞれ個別に推定演算する。

【０１７４】トルク補正量演算部１８は、各磁束演算部
３８，３９，４０，４１により推定演算された各誘導電
動機３，４，５，６の磁束に基づいて、前記トルク指令
への補正量を演算する。

【０１７５】加算器１９は、トルク補正量演算部１８に
より演算されたトルク指令補正量と前記トルク指令とを
加算する。次に、以上のように構成した本実施の形態の
速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導
電動機の制御装置の作用について説明する。

【０１７６】なお、ここでは、前記図１および図４と異
なる部分の作用についてのみ述べる。図９において、磁
束演算部３８，３９，４０，４１には、電流検出器７，
８，９，１０により検出された各誘導電動機３，４，
５，６に流れる電流 Ｉ1u，Ｉ1w，Ｉ2u，Ｉ2w，Ｉ3u，
Ｉ3w，Ｉ4u，Ｉ4wが入力される。

【０１７７】磁束演算部３８，３９，４０，４１では、
それぞれの各誘導電動機３，４，５，６に発生する磁束
を推定演算し出力される。この磁束演算部３８，３９，
４０，４１では、例えば次のような具体的な演算によ
り、それぞれの誘導電動機３，４，５，６に発生する磁
束φ1h，φ2h，φ3h，φ4hが推定演算される。この場
合、誘導電動機の１次側等価２次磁束が推定演算され
る。なお、磁束の演算の方法は、以下の方法に限定され
るものではない。磁束は、例えば次式より、以下のよう
に推定演算することができる。

【０１７８】

【数１３】

【０１７９】ただし、φｈ：１次側等価２次磁束の推定
演算値。前記第４の実施の形態で説明したように、互い
にロータの回転周波数の異なる複数台の誘導電動機を同
一の電圧を与える１台のＶＶＶＦインバータで駆動する
場合、誘導電動機のインピーダンスの違いから、電流値
がそれぞれ異なる値を示す。

【０１８０】上記（１１）式に示すように、磁束の推定
演算値φ1h，φ2h，φ3h，φ4hは、電流の情報を含むた
め、誘導電動機の回転周波数の違いに応じて、異なる値
を示す。

【０１８１】一方、第２のトルク指令補正部２９には、
このようにして求められた磁束φ1h，φ2h，φ3h，φ4h
が入力される。第２のトルク指令補正部２９では、磁束
φ1h，φ2h，φ3h，φ4hに基づいてトルク指令指令Ｔｍ
^* を補正し、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐが出力さ
れる。

【０１８２】すなわち、この第２のトルク指令補正部２
９では、トルク指令補正量演算部１８において、入力さ
れた各磁束φ1h，φ2h，φ3h，φ4hに基づいて、各誘導
電動機３，４，５，６の空転を抑制するように、トルク
指令補正量ΔＴｍが演算される。

【０１８３】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力された各磁束φ1
h，φ2h，φ3h，φ4hのある基準軸に対する位相角∠φ1
h，∠φ2h，∠φ3h，∠φ4hがそれぞれ演算される。

【０１８４】ここで、前述の「ある基準軸」について述
べる。すなわち、通常、図１または図４に示すトルク制
御部２の内部では、ある座標系上で諸状態量を制御して
おり、この座標系は、回転座標系である場合や、静止座
標系である場合もある。前述の「ある基準軸」とは、こ
れら制御に用いられる座標系上のある一つの軸を指すも
のであったり、または電流基準を基準軸とすることもで
きる。

【０１８５】すなわち、磁束の位相角∠φ1h，∠φ2h，
∠φ3h，∠φ4hの中から、最大の値∠φmax および最小
の値∠φmin が抽出される。次に、この最大値∠φmax
，最小値∠φmin を用いて、例えば次式により、トル
ク指令補正量ΔＴｍが演算される。

【０１８６】

【数１４】

【０１８７】ただし、Ｇはゲインを表わすものである。
また、これらの関係は、回転が正転であると仮定してい
る。各誘導電動機３，４，５，６のロータ回転周波数が
一致する場合、各誘導電動機３，４，５，６共に、同一
な磁束φ1h，φ2h，φ3h，φ4hを発生する。

【０１８８】従って、磁束の位相角の最大値∠φmax と
最小値∠φmin との差は、空転を表わす一つの指標であ
り、磁束の位相角の最大値∠φmax と最小値∠φmin と
の間に差がある場合、トルクを絞るようにトルク指令補
正量ΔＴｍを設定することにより、各誘導電動機３，
４，５，６の空転を抑制することができる。

【０１８９】一方、加算器１９では、このようにして求
められたトルク指令補正量ΔＴｍとトルク指令Ｔｍ^* と
を加算して、トルク指令Ｔｍ^* が補正される。なお、上
記では、トルク指令補正演算部１８の一例として、磁束
の位相角に基づいてトルク指令補正量ΔＴｍを導出する
場合について示したが、これに限らず、例えば磁束の絶
対値に基づいてトルク指令補正量ΔＴｍを導出すること
もできる。

【０１９０】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、互いにロータ回転周波数の異なる、すな
わち滑り周波数の異なる電気車駆動用の各誘導電動機
３，４，５，６を１台の同一のＶＶＶＦインバータ１に
より駆動する場合、各誘導電動機３，４，５，６のイン
ピーダンスＺの差に応じて、各誘導電動機３，４，５，
６に発生する磁束に差が生じる。例えば、お互いの磁束
の差が大きい場合には、ロータの回転周波数の差が大き
い場合を示し、空転状態に相当することが分かる。

【０１９１】従って、推定演算された磁束に応じてトル
クを補正するようにしているので、各誘導電動機３，
４，５，６の空転を抑制して、トルクを最大限にレール
１２へ伝達することが可能となる。

【０１９２】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【０１９３】（第７の実施の形態）図１０は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車
駆動用誘導電動機の制御装置の概略構成例を示すブロッ
ク図であり、図１および図４と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ述べる。

【０１９４】本実施の形態では、前記第１および第２の
実施の形態において、各誘導電動機３，４，５，６に流
れる電流の検出方法が異なっている。すなわち、図１０
において、ＶＶＶＦインバータ１の交流側に、電気車駆
動用の少なくとも１台（図では４台）の誘導電動機３，
４，５，６が接続され、トルク指令に追従したトルクを
各誘導電動機３，４，５，６が出力するように、トルク
制御部２がＶＶＶＦインバータ１を制御するようになっ
ている。

【０１９５】一方、制御装置は、電流検出器１１と、ト
ルク指令補正部１７と、トルク制御部２とから構成して
いる。電流検出器１１は、前記ＶＶＶＦインバータ１の
出力端子Ｔ０と各誘導電動機３，４，５，６の入力端子
Ｔ１との間における共有した接続線に備えられ、４台の
各誘導電動機３，４，５，６に流れる全体の電流（全電
流）を検出する。

【０１９６】トルク指令補正部１７は、電流検出器１１
により検出された全電流値に基づいて、各誘導電動機が
同時に空転することを抑制するように、トルク指令を補
正する。

【０１９７】トルク制御部２は、トルク指令補正部１７
により補正されたトルク指令に追従したトルクを各誘導
電動機３，４，５，６が出力するように、ＶＶＶＦイン
バータ１を制御する。

【０１９８】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘
導電動機の制御装置の作用について説明する。図１０に
おいて、電流検出器１１では、各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全体の電流（全電流）が検出される。こ
の電流検出器１１により検出された各誘導電動機３，
４，５，６に流れる全電流Ｉu ，Ｉw は、トルク指令補
正部１７へと入力される。

【０１９９】トルク指令補正部１７では、入力であるト
ルク指令Ｔｍ^* が、各誘導電動機３，４，５，６に流れ
る全電流Ｉu ，Ｉw に基づいて補正される。この補正後
のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐは、トルク制御部２へ入力さ
れる。

【０２００】トルク制御部２では、補正後のトルク指令
Ｔｍ^* ｃｍｐに各誘導電動機３，４，５，６が出力する
トルクが一致するように、ＶＶＶＦインバータ１が制御
される。

【０２０１】すなわち、トルク制御部２では、補正後の
トルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐから求められる電流指令と、電
流検出器１１により検出された各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全電流値Ｉu ，Ｉw とが一致するように
電流制御を行なうことにより、補正後のトルク指令Ｔｍ
^* ｃｍｐに追従したトルクがＶＶＶＦインバータ１に出
力される。

【０２０２】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全電流値に基づいて、トルク指令Ｔｍ^*
を補正するようにしている。

【０２０３】すなわち、各誘導電動機３，４，５，６の
情報を得る手段は存在せず、各誘導電動機３，４，５，
６の空転を検知することは不可能あるいは困難であると
考えられるが、各誘導電動機３，４，５，６が同時に空
転状態になったことを全電流により検知することは可能
であり、この全電流値によって各誘導電動機３，４，
５，６の同時空転を検知し、トルクを補正するようにし
ているので、各誘導電動機３，４，５，６の同時空転を
抑制して、トルクのレール１２への伝達率を向上するこ
とが可能となる。

【０２０４】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機
３，４，５，６の容量増加を期待することができる。

【０２０５】また、前記第１および第２の実施の形態の
場合と比較して、電流検出器の数を低減することが可能
となるため、低コスト化を図ることができる。さらに、
本実施の形態では、前記第１および第２の実施の形態の
場合と比較して、各誘導電動機３，４，５，６の個別の
空転を抑制できない分、空転抑制の性能は若干劣るもの
の、前記図１４に示した粘着力に余裕のあるような動作
点を有する電気車、すなわち電気車の推進力に対して誘
導電動機の数が多く、１台の誘導電動機に分担される推
進力が小さい電気車において、十分な性能を発揮するこ
とができる。

【０２０６】なお、本実施の形態では、同一の１台のＶ
ＶＶＦインバータに複数台の誘導電動機が接続された集
中制御方式の電気車の場合について示しているが、同一
の１台のＶＶＶＦインバータが唯一の誘導電動機を駆動
制御する個別制御方式の電気車の場合についても、本発
明を同様に適用することが可能である。

【０２０７】（第８の実施の形態）図１１は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車
駆動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部
１７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１お
よび図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２０８】すなわち、図１１に示すように、本実施の
形態のトルク指令補正部１７は、ロータ周波数演算部４
２と、トルク補正量演算部１８と、加算器１９とから構
成している。なお、トルク補正量演算部１８、および加
算器１９により、第２のトルク指令補正部２９を構成し
ている。

【０２０９】ロータ周波数演算部４２は、電流検出器１
１により検出された全電流値に基づいて、各誘導電動機
３，４，５，６を１台の誘導電動機とみなした場合のそ
の誘導電動機のロータの回転周波数を推定演算する。

【０２１０】トルク補正量演算部１８は、ロータ周波数
演算部４２により推定演算された誘導電動機のロータ回
転周波数に基づいて、前記トルク指令への補正量を演算
する。

【０２１１】加算器１９は、トルク補正量演算部１８に
より演算されたトルク指令補正量と前記トルク指令とを
加算する。次に、以上のように構成した本実施の形態の
速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導
電動機の制御装置の作用について説明する。

【０２１２】なお、ここでは、前記図１および図４と異
なる部分の作用についてのみ述べる。図１１において、
ロータ周波数演算部４２には、電流検出器１１により検
出された各誘導電動機３，４，５，６に流れる全電流Ｉ
u ，Ｉw が入力される。

【０２１３】ロータ周波数演算部４２では、各誘導電動
機３，４，５，６に流れる全電流値Ｉu ，Ｉw に基づい
て、４台の誘導電動機３，４，５，６を１台の誘導電動
機とみなした場合のロータの回転周波数を推定演算し、
ロータ回転周波数ＷＲh が出力される。

【０２１４】このロータ周波数演算部４２では、例えば
次のような具体的な演算により、ロータ回転周波数ＷＲ
h が推定演算される。ここでは、２次磁束軸をｄ軸に一
致させ、ｄ軸と直交する軸をｑ軸とするｄｑ軸回転座標
系を導入する。近年の電気車制御では、トルク制御部２
の中が、このｄｑ軸回転座標系を導入したベクトル制御
系であることが多い。

【０２１５】例えば、ロータ周波数演算部４２に入力さ
れる各誘導電動機３，４，５，６の相電流Ｉu ，Ｉw
は、ａ軸とａ軸に直交するｂ軸とからなる静止座標系か
らｄｑ軸回転座標系までの位相角θabにより、以下のよ
うにｄｑ軸座標系上の電流値Ｉd ，Ｉq に変換される。

【０２１６】

【数１５】

【０２１７】ただし、ＮはＶＶＶＦインバータ１に接続
された誘導電動機の数であり、ここでは４となる。そし
て、このｑ軸電流Ｉq に基づいて、例えば次式により、
滑り周波数ＷＳhを推定することができる。同式は近似
式であり、厳密実機の滑り周波数と一致はしないが、演
算が容易である利点を有する。

【０２１８】

【数１６】

【０２１９】ただし、Ｒ２：２次抵抗、Ｌ２：２次イン
ダクタンス、Ｍ：相互インダクタンス、φ2 ^* ：２次磁
束指令値である。次に、この滑り周波数ＷＳh に基づい
て、例えば次式により、回転周波数ＷＲh を求めること
ができる。

【０２２０】ＷＲh ＝Ｗ1 −ＷＳh ただし、Ｗ1 は１次周波数である。一方、第２のトルク
指令補正部２９には、このようにして求められたロータ
回転周波数ＷＲh が入力される。

【０２２１】第２のトルク指令補正部２９では、ロータ
回転周波数ＷＲh に基づいてトルク指令Ｔｍ^* を補正
し、補正後のトルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐが出力される。す
なわち、この第２トルク指令補正部２９では、トルク指
令補正量演算部１８において、入力されたロータ回転周
波数推定値ＷＲh に基づいて、各誘導電動機３，４，
５，６の同時空転を抑制するように、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。

【０２２２】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力されたロータ回転
周波数推定ＷＲh に基づいて、その回転加速度ＡＣＣh
が演算される。

【０２２３】そして、この回転加速度があらかじめ設定
された所定値ＡＣＣ^* を超える場合には、両者の偏差に
応じたトルク指令補正量ΔＴｍが出力される。また、回
転加速度があらかじめ設定された所定値ＡＣＣ^* を超え
ない場合には、零がトルク指令補正量ΔＴｍとして出力
される。

【０２２４】

【数１７】

【０２２５】ただし、Ｇはゲインを表わすものである。
また、これらの関係は、回転が正転であると仮定してい
る。誘導電動機の回転加速度の最大値ＡＣＣmax は、電
気車の重量および最大の推進力を与えた場合の直線運動
系を、誘導電動機周りの回転運動系へ換算することによ
り求めることができる。

【０２２６】この誘導電動機の回転加速度の最大値ＡＣ
Ｃmax は、空転していない状態での誘導電動機の回転加
速度の最大値を表わすものであり、実際の誘導電動機の
回転加速度が、この最大値ＡＣＣmax を上回る場合に
は、誘導電動機が空転している状況が考えられる。

【０２２７】従って、空転誤検知を考慮して、例えば以
下のように所定値ＡＣＣ^* を設定する。 ＡＣＣ^* ＝ＡＣＣmax ＋α ただし、α：空転誤検知を抑制するオフセット（＞
０）。

【０２２８】そして、推定された回転加速度ＡＣＣh が
所定値ＡＣＣ^* を上回る場合には、各誘導電動機３，
４，５，６が同時に空転しているとみなし、トルクを絞
るようにトルク指令補正量ΔＴｍを設定することによ
り、各誘導電動機３，４，５，６の同時空転を抑制する
ことができる。

【０２２９】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全電流値Ｉu ，Ｉw に基づいて、４台の
誘導電動機３，４，５，６を１台の誘導電動機とみなし
た場合のロータ回転周波数ＷＲh を推定演算し、この推
定演算されたロータ回転周波数ＷＲh に基づいてトルク
指令を補正する、すなわちロータ回転周波数の推定値に
よって各誘導電動機３，４，５，６の同時空転を検知
し、トルクを補正するようにしているので、各誘導電動
機３，４，５，６の同時空転を抑制して、トルクを最大
限にレール１２へ伝達することが可能となる。

【０２３０】以上により、従来の空転抑制制御にある、
同時空転抑制のためのトルク指令補正のアルゴリズムを
継承することが可能となり、蓄積された技術を生かした
高信頼性システムを構築することができる。

【０２３１】また、速度検出器が不要となるため、速度
検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去すると共
に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容量増加を
期待することができる。

【０２３２】さらに、本実施の形態では、前記第１およ
び第２の実施の形態の場合と比較して、各誘導電動機
３，４，５，６の個別の空転を抑制できない分、空転抑
制の性能は若干劣るものの、前記図１４に示した粘着力
に余裕のあるような動作点を有する電気車、すなわち電
気車の推進力に対して誘導電動機の数が多く、１台の誘
導電動機に分担される推進力が小さい電気車において、
十分な性能を発揮することができる。

【０２３３】（第９の実施の形態）図１２は、本実施の
形態による速度センサレスベクトル制御を用いた電気車
駆動用誘導電動機の制御装置におけるトルク指令補正部
１７の概略構成例を示すブロック図であり、前記図１お
よび図４と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０２３４】すなわち、図１２に示すように、本実施の
形態のトルク指令補正部１７は、誘起電圧演算部４３
と、トルク補正量演算部１８と、加算器１９とから構成
している。なお、トルク補正量演算部１８、および加算
器１９により、第２のトルク指令補正部２９を構成して
いる。

【０２３５】誘起電圧演算部４３は、電流検出器１１に
より検出された全電流値に基づいて、各誘導電動機３，
４，５，６を１台の誘導電動機とみなした場合のその誘
導電動機に発生する誘起電圧を推定演算する。

【０２３６】トルク補正量演算部１８は、誘起電圧演算
部４３により推定演算された誘導電動機の誘起電圧に基
づいて、前記トルク指令への補正量を演算する。加算器
１９は、トルク補正量演算部１８により演算されたトル
ク指令補正量と前記トルク指令とを加算する。

【０２３７】次に、以上のように構成した本実施の形態
の速度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘
導電動機の制御装置の作用について説明する。なお、こ
こでは、前記図１および図４と異なる部分の作用につい
てのみ述べる。

【０２３８】図１２において、誘起電圧演算部４３に
は、電流検出器１１により検出された各誘導電動機３，
４，５，６に流れる全電流Ｉu ，Ｉw が入力される。誘
起電圧演算部４３では、各誘導電動機３，４，５，６に
流れる全電流値Ｉu，Ｉw に基づいて、４台の誘導電動
機３，４，５，６を１台の誘導電動機とみなした場合の
誘起電圧を推定演算し、誘起電圧Ｅh が出力される。

【０２３９】この誘起電圧演算部４３では、例えば次の
ような具体的な演算により、誘起電圧Ｅh が推定演算さ
れる。誘起電動機の特性は、次式により表わされる。

【０２４０】

【数１８】

【０２４１】ただし、Ｖ１：インバータ出力電圧、Ｒ
１：１次抵抗、σＬ１：１次等価漏れインダクタンス、
Ｉ：全電流、φ：１次側等価２次磁束、Ｅ：誘起電圧、
ｐ：微分演算子、Ｎ：ＶＶＶＦインバータ１に接続され
た誘導電動機の数で、ここでは４である。誘起電圧は、
例えば次式により、以下のように推定演算することがで
きる。

【０２４２】

【数１９】

【０２４３】ここで、演算された誘起電圧は、４台の誘
導電動機３，４，５，６を１台の誘導電動機とみなした
場合の近似的な値である。一方、第２のトルク指令補正
部２９には、このようにして求められた誘起電圧Ｅh が
入力される。

【０２４４】第２のトルク指令補正部２９では、誘起電
圧Ｅh に基づいてトルク指令Ｔｍ^*を補正し、補正後の
トルク指令Ｔｍ^* ｃｍｐが出力される。すなわち、この
第２のトルク指令補正部２９では、トルク指令補正量演
算部１８において、入力された誘起電圧Ｅh に基づい
て、各誘導電動機３，４，５，６の同時空転を抑制する
ように、トルク指令補正量ΔＴｍが演算される。

【０２４５】このトルク指令補正量演算部１８では、例
えば次のような具体的な演算により、トルク指令補正量
ΔＴｍが演算される。すなわち、入力された誘起電圧Ｅ
h に基づいて、その絶対値の時間変化量ｄ｜Ｅh ｜が演
算される。

【０２４６】そして、この誘起電圧の絶対値の時間変化
量ｄ｜Ｅh ｜があらかじめ設定された所定値ｄ｜Ｅh ｜
^* を超える場合には、両者の偏差に応じたトルク指令補
正量ΔＴｍが出力される。また、誘起電圧の絶対値の時
間変化量ｄ｜Ｅh ｜があらかじめ設定された所定値ｄ｜
Ｅh ｜^* を超えない場合には、零がトルク指令補正量Δ
Ｔｍとして出力される。

【０２４７】

【数２０】

【０２４８】ただし、Ｇはゲインを表わすものである。
また、これらの関係は、回転が正転であると仮定してい
る。誘導電動機の誘起電圧の絶対値は、ほぼ回転周波数
×磁束量で表わされるため、誘起電圧の絶対値の時間変
化量ｄ｜Ｅh ｜は回転加速度×磁束量で表わされる。こ
の誘起電圧の絶対値の最大の時間変化量ｄ｜Ｅ｜max
は、最大の加速度×磁束量として表わされる。

【０２４９】ここで、誘導電動機の回転加速度の最大値
ＡＣＣmax は、電気車の重量および最大の推進力を与え
た場合の直線運動系を、誘導電動機周りの回転運動系へ
換算することにより求めることができる。

【０２５０】この誘導電動機の回転加速度の最大値ＡＣ
Ｃmax は、空転していない状態での電動機の回転加速度
の最大値を表わすものであり、実際の誘起電圧の絶対値
の時間変化量ｄ｜Ｅh ｜が、最大の時間変化量ｄ｜Ｅ｜
max を上回る場合には、誘導電動機が空転している状況
が考えられる。従って、空転誤検知を考慮して、例えば
以下のように所定値ｄ｜Ｅ｜^* を設定する。

【０２５１】

【数２１】

【０２５２】ただし、α：空転誤検知を制御するオフセ
ット（＞０）。そして、推定された誘起電圧の絶対値の
時間変化量ｄ｜Ｅ｜h が所定値ｄ｜Ｅ｜^* を上回る場合
には、各誘導電動機３，４，５，６が同時に空転してい
るとみなし、トルクを絞るようにトルク指令補正量ΔＴ
ｍを設定することにより、各誘導電動機３，４，５，６
の同時空転を抑制することができる。

【０２５３】上述したように、本実施の形態の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置では、電気車駆動用の各誘導電動機３，４，
５，６に流れる全電流値Ｉu ，Ｉw に基づいて、４台の
誘導電動機３，４，５，６を１台の誘導電動機とみなし
た場合の誘起電圧Ｅh を推定演算し、この推定演算され
た誘起電圧Ｅh に基づいてトルク指令を補正する、すな
わち誘起電圧の推定値によって各誘導電動機３，４，
５，６の同時空転を検知し、トルクを補正するようにし
ているので、各誘導電動機３，４，５，６の同時空転を
抑制して、トルクを最大限にレール１２へ伝達すること
が可能となる。

【０２５４】以上により、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤動作に起因するトルク擾乱を除去
すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の容
量増加を期待することができる。

【０２５５】さらに、本実施の形態では、前記第１およ
び第２の実施の形態の場合と比較して、各誘導電動機
３，４，５，６の個別の空転を抑制できない分、空転抑
制の性能は若干劣るものの、前記図１４に示した粘着力
に余裕のあるような動作点を有する電気車、すなわち電
気車の推進力に対して誘導電動機の数が多く、１台の誘
導電動機に分担される推進力が小さい電気車において、
十分な性能を発揮することができる。

【０２５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の速度セン
サレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の
制御装置によれば、１台のＶＶＶＦインバータにより電
気車駆動用の少なくとも１台の誘導電動機を駆動するベ
クトル制御方式の制御装置において、各誘導電動機に流
れる電流の情報に基づいてトルクを補正して、速度検出
器を用いずに各誘導電動機の空転を抑制することが可能
となり、大きなトルクをレールへ伝達して十分な推進力
を得ることができる。

【０２５７】これにより、速度検出器が不要となるた
め、速度検出機構の誤パルスに起因するトルク擾乱を除
去すると共に、速度検出器の撤去に伴なう誘導電動機の
容量増加を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置の第１の実施の
形態を示すブロック図。

【図２】ＶＶＶＦインバータの出力周波数と誘導電動機
のロータ回転周波数と滑り周波数との関係を示す図。

【図３】誘導電動機の定常等価回路を示す図。

【図４】本発明による速度センサレスベクトル制御を用
いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置の第２の実施の
形態を示すブロック図。

【図５】本発明による第３の実施の形態の速度センサレ
スベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御
装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロック
図。

【図６】本発明による第４の実施の形態の速度センサレ
スベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御
装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロック
図。

【図７】誘導電動機のインピーダンスのベクトルを示す
図。

【図８】本発明による第５の実施の形態の速度センサレ
スベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御
装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロック
図。

【図９】本発明による第６の実施の形態の速度センサレ
スベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御
装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロック
図。

【図１０】本発明による速度センサレスベクトル制御を
用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置の第７の実施
の形態を示すブロック図。

【図１１】本発明による第８の実施の形態の速度センサ
レスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制
御装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロッ
ク図。

【図１２】本発明による第９の実施の形態の速度センサ
レスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制
御装置におけるトルク指令補正部の構成例を示すブロッ
ク図。

【図１３】従来のベクトル制御方式の電気車駆動用誘導
電動機の制御制御装置の概略構成例を示すブロック図。

【図１４】電気車の車体速度と車輪速度との差と粘着力
との関係を示す模式図。

【符号の説明】

１…ＶＶＶＦインバータ、 ２…トルク制御部、 ３，４，５，６…誘導電動機、 ７，８，９，１０…電流検出器、 １１…電流検出器、 １２…レール、 １３，１４，１５，１６…速度検出器、 １７…トルク指令補正部、 １８…トルク補正量演算部、 １９…減算器、 ２０，２１，２２，２３，４２…ロータ周波数演算部、 ２４…電流演算器、 ２５，２６，２７，２８…車輪、 ２９…第２のトルク指令補正部、 ３０…電流位相角演算部、 ３１，３２，３３…電流位相角演算部、 ３４，３５，３６，３７，４３…誘起電圧演算部、 ３８，３９，４０，４１…磁束演算部。

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流を任意の周波数の交流に変換する１
   台の可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦインバー
   タ）により、電気車駆動用の複数ｎ台（ｎ＞１）の誘導
   電動機を駆動するベクトル制御方式の制御装置におい
   て、 前記ｎ台の誘導電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検
   出する電流検出手段と、 前記各電流検出手段により検出された各電流値に基づい
   て、トルク指令を補正するトルク指令補正手段と、 前記トルク指令補正手段により補正されたトルク指令に
   追従したトルクを前記各誘導電動機が出力するように、
   前記ＶＶＶＦインバータを制御するトルク制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする速度センサレスベクトル
   制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 直流を任意の周波数の交流に変換する１
   台の可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦインバー
   タ）により、電気車駆動用の複数ｎ台（ｎ＞１）の誘導
   電動機を駆動するベクトル制御方式の制御装置におい
   て、 前記ｎ−１台の誘導電動機に流れる電流をそれぞれ個別
   に検出する第１の電流検出手段と、 前記ｎ台の誘導電動機に流れる全体の電流を検出する第
   ２の電流検出手段と、 前記各第１の電流検出手段により検出された各電流値
   と、前記第２の電流検出手段により検出された全電流値
   とに基づいて、前記ｎ−１台の誘導電動機以外のｎ台目
   の誘導電動機に流れる電流値を演算する電流演算手段
   と、 前記各第１の電流検出手段により検出された各電流値
   と、前記電流演算手段により演算された電流値とに基づ
   いて、トルク指令を補正するトルク指令補正手段と、 前記トルク指令補正手段により補正されたトルク指令に
   追従したトルクを前記各誘導電動機が出力するように、
   前記ＶＶＶＦインバータを制御するトルク制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする速度センサレスベクトル
   制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の速
   度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電
   動機の制御装置において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記各電流検出手段により検出された各電流
   値、または前記各第１の電流検出手段により検出された
   各電流値および前記電流演算手段により演算された電流
   値に基づいて、前記各誘導電動機のロータの回転周波数
   をそれぞれ個別に推定演算するロータ周波数演算手段
   と、 前記各ロータ周波数演算手段により推定演算された各誘
   導電動機のロータ回転周波数に基づいて、前記トルク指
   令への補正量を演算するトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１または請求項２に記載の速
   度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電
   動機の制御装置において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記各電流検出手段により検出された各電流
   値、または前記各第１の電流検出手段により検出された
   各電流値および前記電流演算手段により演算された電流
   値のある基準軸に対する位相角をそれぞれ個別に演算す
   る電流位相角演算手段と、 前記各電流位相角演算手段により演算された各電流のあ
   る基準軸に対する位相角に基づいて、前記トルク指令へ
   の補正量を演算するトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１または請求項２に記載の速
   度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電
   動機の制御装置において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記各電流検出手段により検出された各電流
   値、または前記各第１の電流検出手段により検出された
   各電流値および前記電流演算手段により演算された電流
   値に基づいて、前記各誘導電動機に発生する誘起電圧を
   それぞれ個別に推定演算する誘起電圧演算手段と、 前記各誘起電圧演算手段により推定演算された各誘導電
   動機の誘起電圧に基づいて、前記トルク指令への補正量
   を演算するトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１または請求項２に記載の速
   度センサレスベクトル制御を用いた電気車駆動用誘導電
   動機の制御装置において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記各電流検出手段により検出された各電流
   値、または前記各第１の電流検出手段により検出された
   各電流値および前記電流演算手段により演算された電流
   値に基づいて、前記各誘導電動機に発生する磁束をそれ
   ぞれ個別に推定演算する磁束演算手段と、 前記各磁束演算手段により推定演算された各誘導電動機
   の磁束に基づいて、前記トルク指令への補正量を演算す
   るトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
7. 【請求項７】 直流を任意の周波数の交流に変換する１
   台の可変電圧可変周波数インバータ（ＶＶＶＦインバー
   タ）により、電気車駆動用の少なくとも１台の誘導電動
   機を駆動するベクトル制御方式の制御装置において、 前記各誘導電動機に流れる全体の電流を検出する電流検
   出手段と、 前記電流検出手段により検出された電流値に基づいて、
   前記各誘導電動機が同時に空転することを抑制するよう
   に、トルク指令を補正するトルク指令補正手段と、 前記トルク指令補正手段により補正されたトルク指令に
   追従したトルクを前記各誘導電動機が出力するように、
   前記ＶＶＶＦインバータを制御するトルク制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする速度センサレスベクトル
   制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
8. 【請求項８】 前記請求項７に記載の速度センサレスベ
   クトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置
   において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記電流検出手段により検出された電流値に
   基づいて、前記各誘導電動機を１台の誘導電動機とみな
   した場合の当該誘導電動機のロータの回転周波数を推定
   演算するロータ周波数演算手段と、 前記ロータ周波数演算手段により推定演算された誘導電
   動機のロータ周波数に基づいて、前記トルク指令への補
   正量を演算するトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。
9. 【請求項９】 前記請求項７に記載の速度センサレスベ
   クトル制御を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置
   において、 前記トルク指令補正手段としては、 少なくとも前記電流検出手段により検出された電流値に
   基づいて、前記各誘導電動機を１台の誘導電動機とみな
   した場合の当該誘導電動機に発生する誘起電圧を推定演
   算する誘起電圧演算手段と、 前記誘起電圧演算手段により推定演算された誘導電動機
   の誘起電圧に基づいて、前記トルク指令への補正量を演
   算するトルク補正量演算手段と、 前記トルク補正量演算手段により演算されたトルク指令
   補正量と前記トルク指令とを加算する加算手段と、 から成ることを特徴とする速度センサレスベクトル制御
   を用いた電気車駆動用誘導電動機の制御装置。