JP2000245005A - 車両駆動制御装置 - Google Patents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各小歯車の分担するトルクを分散させて小さ
くすることによって各歯車の歯の断面積を小さくし、そ
の結果としてギア比を高く設計することができ、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる車
両駆動制御装置を提供する。 【解決手段】 車輪軸10に直結された大歯車11に、２つ
以上の複数個の小歯車121-124をかみ合わせて、小歯車
各々に直結された交流電動機131-134をさらにそれら各
々に個別に接続されたインバータ装置141-144で給電す
る構成にすることにより、各小歯車の分担するトルクを
分散させて小さくする。また、各インバータの直流入力
端子同士を直列に接続して高電圧である架線より電力を
給電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎
用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータが流用できるように
する。
くすることによって各歯車の歯の断面積を小さくし、そ
の結果としてギア比を高く設計することができ、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる車
両駆動制御装置を提供する。 【解決手段】 車輪軸10に直結された大歯車11に、２つ
以上の複数個の小歯車121-124をかみ合わせて、小歯車
各々に直結された交流電動機131-134をさらにそれら各
々に個別に接続されたインバータ装置141-144で給電す
る構成にすることにより、各小歯車の分担するトルクを
分散させて小さくする。また、各インバータの直流入力
端子同士を直列に接続して高電圧である架線より電力を
給電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎
用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータが流用できるように
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両駆動制御装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両駆動制御装置は図２１及び図
２２に示す構成である。大歯車１１と、小歯車１２と、
交流電動機１３と、インバータ１４と、フィルタリアク
トル１５と、給電装置１６とから構成されている。大歯
車１１は車輪軸１０と同軸上に直結され、小歯車１２の
歯とかみ合うように機械的に配置されている。そして、
交流電動機１３が発生するトルクは小歯車１２と大歯車
１１とのギア比に応じたトルク増幅率で出力トルクを車
輪回転トルクに変えて加速力、減速力を得ている。な
お、符号９は台車、８は平滑コンデンサである。
２２に示す構成である。大歯車１１と、小歯車１２と、
交流電動機１３と、インバータ１４と、フィルタリアク
トル１５と、給電装置１６とから構成されている。大歯
車１１は車輪軸１０と同軸上に直結され、小歯車１２の
歯とかみ合うように機械的に配置されている。そして、
交流電動機１３が発生するトルクは小歯車１２と大歯車
１１とのギア比に応じたトルク増幅率で出力トルクを車
輪回転トルクに変えて加速力、減速力を得ている。な
お、符号９は台車、８は平滑コンデンサである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両駆動制御装置では、大きなトルクを伝達
するためには歯車の歯の大きさ（歯の面積）は一定量以
上必要であるが、機械強度と車両床下の限られたスペー
スの中で歯車を構成するには、歯車の歯数に上限があっ
た。すなわち、ギア比に上限があり、歯車の高トルク増
幅率、電動機の高速回転化による電動機の小型、軽量、
低コスト化に制限があった。
うな従来の車両駆動制御装置では、大きなトルクを伝達
するためには歯車の歯の大きさ（歯の面積）は一定量以
上必要であるが、機械強度と車両床下の限られたスペー
スの中で歯車を構成するには、歯車の歯数に上限があっ
た。すなわち、ギア比に上限があり、歯車の高トルク増
幅率、電動機の高速回転化による電動機の小型、軽量、
低コスト化に制限があった。
【０００４】さらに、車両駆動用電動機に電力を供給す
るインバータ装置の入力直流電圧は、ＤＣ１５００Ｖ程
度と一般産業用の汎用インバータ装置の入力直流電圧Ｄ
Ｃ２８０Ｖ程度に比べて格段に高いため、インバータ装
置のスイッチングに伴う高調波誘導障害の問題が顕著で
あり、さらに特別仕様のインバータ装置を設計製造して
いたため、高コストになったり、信頼性が低下する問題
点があった。
るインバータ装置の入力直流電圧は、ＤＣ１５００Ｖ程
度と一般産業用の汎用インバータ装置の入力直流電圧Ｄ
Ｃ２８０Ｖ程度に比べて格段に高いため、インバータ装
置のスイッチングに伴う高調波誘導障害の問題が顕著で
あり、さらに特別仕様のインバータ装置を設計製造して
いたため、高コストになったり、信頼性が低下する問題
点があった。
【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以
上の複数個の小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結
された交流電動機をさらにそれら各々に個別に接続され
たインバータ装置で給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくすることができ、
その結果としてギア比を高く設計することができ、電動
機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる
車両駆動制御装置を提供することを目的とする。
なされたもので、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以
上の複数個の小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結
された交流電動機をさらにそれら各々に個別に接続され
たインバータ装置で給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくすることができ、
その結果としてギア比を高く設計することができ、電動
機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる
車両駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】本発明はまた、各インバータの直流入力端
子同士を直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる車両駆動
制御装置を提供することを目的とする。
子同士を直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる車両駆動
制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の車両駆
動制御装置は、車輪軸に直結された１つの大歯車と、前
記大歯車にかみ合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々
に１台ずつ直結された交流電動機と、前記交流電動機の
各々に電力を供給するためにそれらの各々に１台ずつ接
続され、かつ、それらの直流入力側が直列に接続された
複数のインバータとを備えたものである。
動制御装置は、車輪軸に直結された１つの大歯車と、前
記大歯車にかみ合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々
に１台ずつ直結された交流電動機と、前記交流電動機の
各々に電力を供給するためにそれらの各々に１台ずつ接
続され、かつ、それらの直流入力側が直列に接続された
複数のインバータとを備えたものである。
【０００８】請求項１の発明の車両駆動制御装置では、
車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯
車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電動機
をさらにそれら各々に個別に接続されたインバータ装置
で給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線より電力を給電することにより、各イ
ンバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下さ
せ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎用イ
ンバータをそのまま流用することによる低コスト化、信
頼性の向上を図る。
車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯
車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電動機
をさらにそれら各々に個別に接続されたインバータ装置
で給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線より電力を給電することにより、各イ
ンバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下さ
せ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎用イ
ンバータをそのまま流用することによる低コスト化、信
頼性の向上を図る。
【０００９】請求項２の発明の車両駆動制御装置は、請
求項１において、前記複数のインバータ各々が、架線か
ら供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々
の入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値
を前記複数のインバータの直列段数で除した値と前記入
力電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補正す
るインバータ制御装置を有するものであり、インバータ
を直列に多段接続した構成において、各インバータの個
体差に起因して発生する直流電圧アンバランスを抑制
し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータの
入力過電圧による運転停止を防止する。
求項１において、前記複数のインバータ各々が、架線か
ら供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々
の入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値
を前記複数のインバータの直列段数で除した値と前記入
力電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補正す
るインバータ制御装置を有するものであり、インバータ
を直列に多段接続した構成において、各インバータの個
体差に起因して発生する直流電圧アンバランスを抑制
し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータの
入力過電圧による運転停止を防止する。
【００１０】請求項３の発明の車両駆動制御装置は、請
求項１又は２において、前記複数のインバータ各々が、
自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのイン
バータによって運転を継続させるために、その正負の直
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータのうちの何台かが故障しても最低限
のトルク低減のみで車両の運転を継続することができ
る。
求項１又は２において、前記複数のインバータ各々が、
自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのイン
バータによって運転を継続させるために、その正負の直
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータのうちの何台かが故障しても最低限
のトルク低減のみで車両の運転を継続することができ
る。
【００１１】請求項４の発明の車両駆動制御装置は、請
求項３において、さらに、前記複数のインバータのうち
の少なくとも１台が故障して残りのインバータによって
継続運転している最中に、架線電源電圧が運転中のすべ
てのインバータの許容入力直流電圧の加算値を超えたと
きに架線の直流電源がこれらのインバータの直流入力側
に供給されるのを遮断する電源遮断スイッチを備えたも
のであり、インバータのうちの何台かが故障した状態で
車両の運転を継続している最中に、健全なインバータに
その耐圧を超える直流入力過電圧が発生すれば、電源遮
断スイッチを開放することによってインバータの破壊を
防止する。
求項３において、さらに、前記複数のインバータのうち
の少なくとも１台が故障して残りのインバータによって
継続運転している最中に、架線電源電圧が運転中のすべ
てのインバータの許容入力直流電圧の加算値を超えたと
きに架線の直流電源がこれらのインバータの直流入力側
に供給されるのを遮断する電源遮断スイッチを備えたも
のであり、インバータのうちの何台かが故障した状態で
車両の運転を継続している最中に、健全なインバータに
その耐圧を超える直流入力過電圧が発生すれば、電源遮
断スイッチを開放することによってインバータの破壊を
防止する。
【００１２】請求項５の発明の車両駆動制御装置は、請
求項１において、さらに、前記インバータ各々の出力電
流の合成値に基づいてインバータ出力電圧指令を演算
し、各段のインバータを同一の電圧指令にしたがってパ
ルスパターンを出力するインバータ制御装置を備えたも
のであり、力行運転において特別な直流電圧のバランス
制御を行なうことなしに、自動的に直流電圧の均等化を
図りながら運転を継続することができる。
求項１において、さらに、前記インバータ各々の出力電
流の合成値に基づいてインバータ出力電圧指令を演算
し、各段のインバータを同一の電圧指令にしたがってパ
ルスパターンを出力するインバータ制御装置を備えたも
のであり、力行運転において特別な直流電圧のバランス
制御を行なうことなしに、自動的に直流電圧の均等化を
図りながら運転を継続することができる。
【００１３】請求項６の発明の車両駆動制御装置は、請
求項１において、さらに、前記交流電動機各々のフレー
ムと電源アースとを電気的に短絡し、各段のインバータ
のＰＷＭパルスパターンを作成するための三角波に位相
差を持たせるインバータ制御装置を備えたものであり、
インバータのＰＷＭスイッチングに起因する対地高周波
漏れ電流を低減し、信号や通信への悪影響を低減する。
求項１において、さらに、前記交流電動機各々のフレー
ムと電源アースとを電気的に短絡し、各段のインバータ
のＰＷＭパルスパターンを作成するための三角波に位相
差を持たせるインバータ制御装置を備えたものであり、
インバータのＰＷＭスイッチングに起因する対地高周波
漏れ電流を低減し、信号や通信への悪影響を低減する。
【００１４】請求項７の発明の車両駆動制御装置は、請
求項１において、さらに、前記インバータ各々の入力直
流電圧検出値と入力直流電流検出値とに基づいて演算し
た出力有効電力と、電動機回転角周波数とトルク指令と
に基づいて演算した有効電力指令値との偏差に基づき、
トルク指令値を補正するインバータ制御装置を備えたも
のであり、電動機の永久磁石磁束の個体差などに起因し
て発生する出力トルクアンバランス、ひいては直流電圧
アンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって
生じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止す
る。
求項１において、さらに、前記インバータ各々の入力直
流電圧検出値と入力直流電流検出値とに基づいて演算し
た出力有効電力と、電動機回転角周波数とトルク指令と
に基づいて演算した有効電力指令値との偏差に基づき、
トルク指令値を補正するインバータ制御装置を備えたも
のであり、電動機の永久磁石磁束の個体差などに起因し
て発生する出力トルクアンバランス、ひいては直流電圧
アンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって
生じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止す
る。
【００１５】請求項８の発明の車両駆動制御装置は、１
編成中の少なくとも２つ以上の車輪軸に直結された各々
１つずつの大歯車と、前記大歯車各々にかみ合った複数
の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交
流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給するた
めに、前記交流電動機１台につき１台ずつ接続され、か
つ、前記異なる車輪軸につながった前記交流電動機を駆
動するものの直流入力端子同士が直列に接続されたイン
バータと、架線直流電源から前記インバータのすべてに
供給される電力を同時に遮断するための電源遮断スイッ
チとを備えたものであり、万一のインバータの故障時
に、車両編成としての駆動力を確保するために健全なイ
ンバータと電動機の電流及びトルクを増加させるような
運転状態においても、トルクを２つの車輪軸でレールに
伝えることができ、レール・車輪間の空転の発生の確率
を低減して、編成としての加速力を確保しやすくする。
編成中の少なくとも２つ以上の車輪軸に直結された各々
１つずつの大歯車と、前記大歯車各々にかみ合った複数
の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交
流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給するた
めに、前記交流電動機１台につき１台ずつ接続され、か
つ、前記異なる車輪軸につながった前記交流電動機を駆
動するものの直流入力端子同士が直列に接続されたイン
バータと、架線直流電源から前記インバータのすべてに
供給される電力を同時に遮断するための電源遮断スイッ
チとを備えたものであり、万一のインバータの故障時
に、車両編成としての駆動力を確保するために健全なイ
ンバータと電動機の電流及びトルクを増加させるような
運転状態においても、トルクを２つの車輪軸でレールに
伝えることができ、レール・車輪間の空転の発生の確率
を低減して、編成としての加速力を確保しやすくする。
【００１６】請求項９の発明の車両駆動制御装置は、車
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
った１つの小歯車と、前記小歯車に直結された３×ｎ
（ｎは２以上の正の整数）相交流電動機と、前記交流電
動機に対して電力を供給する、それらの直流入力側が直
列接続されたｎ台のインバータとを備えたものであり、
インバータ各々の直流入力端子同士を直列に接続して高
電圧である架線より電力を給電することにより、各イン
バータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下さ
せ、高調波誘導障害の減少や、大量生産される汎用イン
バータをそのまま流用することによる低コスト化、信頼
性の向上を図る。
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
った１つの小歯車と、前記小歯車に直結された３×ｎ
（ｎは２以上の正の整数）相交流電動機と、前記交流電
動機に対して電力を供給する、それらの直流入力側が直
列接続されたｎ台のインバータとを備えたものであり、
インバータ各々の直流入力端子同士を直列に接続して高
電圧である架線より電力を給電することにより、各イン
バータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下さ
せ、高調波誘導障害の減少や、大量生産される汎用イン
バータをそのまま流用することによる低コスト化、信頼
性の向上を図る。
【００１７】請求項１０の発明の車両駆動制御装置は、
請求項９において、前記ｎ台のインバータ各々が、架線
から供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各
々の入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出
値を前記複数のインバータの直列段数ｎで除した値と前
記入力電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補
正するインバータ制御装置を有するものであり、インバ
ータを直列に多段接続した構成において、各インバータ
の個体差に起因して発生する直流電圧アンバランスを抑
制し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータ
の入力過電圧による運転停止を防止する。
請求項９において、前記ｎ台のインバータ各々が、架線
から供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各
々の入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出
値を前記複数のインバータの直列段数ｎで除した値と前
記入力電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補
正するインバータ制御装置を有するものであり、インバ
ータを直列に多段接続した構成において、各インバータ
の個体差に起因して発生する直流電圧アンバランスを抑
制し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータ
の入力過電圧による運転停止を防止する。
【００１８】請求項１１の発明の車両駆動制御装置は、
請求項９又は１０において、前記ｎ台のインバータ各々
が、自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りの
インバータによって運転を継続させるために、その正負
の直流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するもので
あり、万一インバータのうちの何台かが故障しても最低
限のトルク低減のみで車両の運転を継続することができ
る。
請求項９又は１０において、前記ｎ台のインバータ各々
が、自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りの
インバータによって運転を継続させるために、その正負
の直流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するもので
あり、万一インバータのうちの何台かが故障しても最低
限のトルク低減のみで車両の運転を継続することができ
る。
【００１９】請求項１２の発明の車両駆動制御装置は、
請求項９において、さらに、前記交流電動機が永久磁石
同期電動機であり、少なくとも１台のインバータが故障
したときに、健全な残りのインバータで永久磁石同期電
動機の永久磁石磁束に起因する磁束を打ち消す方向の電
流が流れるように制御するインバータ制御装置を備えた
ものであり、交流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期
電動機を適用することが可能であり、電動機の高効率
化、小型化が実現できる。
請求項９において、さらに、前記交流電動機が永久磁石
同期電動機であり、少なくとも１台のインバータが故障
したときに、健全な残りのインバータで永久磁石同期電
動機の永久磁石磁束に起因する磁束を打ち消す方向の電
流が流れるように制御するインバータ制御装置を備えた
ものであり、交流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期
電動機を適用することが可能であり、電動機の高効率
化、小型化が実現できる。
【００２０】請求項１３の発明の車両駆動制御装置は、
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、前記複数のインバータの直流入力側ごと
に接続され、かつ、それらの交流入力端子が直列接続さ
れた複数のコンバータと、交流電源を入力として適切な
定格の交流電圧に変圧して前記コンバータに出力する変
圧器とを備えたものである。
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、前記複数のインバータの直流入力側ごと
に接続され、かつ、それらの交流入力端子が直列接続さ
れた複数のコンバータと、交流電源を入力として適切な
定格の交流電圧に変圧して前記コンバータに出力する変
圧器とを備えたものである。
【００２１】請求項１３の発明の車両駆動制御装置で
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
コンバータによって給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く
設計し、電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化を図る。また、各インバータの直流入力端子同士を
各々コンバータを介して直列に接続して高電圧である架
線より電力を給電することにより、各インバータの入力
直流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導
障害を減少させ、大量生産される汎用インバータをその
まま流用することによる低コスト化、信頼性の向上を図
る。
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
コンバータによって給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く
設計し、電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化を図る。また、各インバータの直流入力端子同士を
各々コンバータを介して直列に接続して高電圧である架
線より電力を給電することにより、各インバータの入力
直流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導
障害を減少させ、大量生産される汎用インバータをその
まま流用することによる低コスト化、信頼性の向上を図
る。
【００２２】さらに、コンバータの直列多重化により変
圧器二次巻線にかかるＰＷＭ電圧を多レベル化して、電
源、架線系統への高調波流出の低減、変圧器の高調波に
起因する発熱損失の低減、低騒音化を図る。
圧器二次巻線にかかるＰＷＭ電圧を多レベル化して、電
源、架線系統への高調波流出の低減、変圧器の高調波に
起因する発熱損失の低減、低騒音化を図る。
【００２３】請求項１４の発明の車両駆動制御装置は、
請求項１３において、前記複数のコンバータ各々が、自
コンバータ又はその直流出力側に接続されているインバ
ータに故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及
びインバータによって運転を継続させるために、その交
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故
障しても、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続
することができる。
請求項１３において、前記複数のコンバータ各々が、自
コンバータ又はその直流出力側に接続されているインバ
ータに故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及
びインバータによって運転を継続させるために、その交
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故
障しても、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続
することができる。
【００２４】請求項１５の発明の車両駆動制御装置は、
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、交流電源を入力として適切な定格の交流
電圧を得る変圧器と、直流出力側が前記複数のインバー
タの直流入力側各々に並列接続され、かつ、その交流入
力端子が前記変圧器の二次側に接続されたコンバータ
と、前記複数のインバータの正負の直流入力端子間各々
に接続され、自インバータに故障が発生した場合に閉
じ、残りのインバータによって運転を継続させるための
複数の短絡用スイッチとを備えたものである。
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、交流電源を入力として適切な定格の交流
電圧を得る変圧器と、直流出力側が前記複数のインバー
タの直流入力側各々に並列接続され、かつ、その交流入
力端子が前記変圧器の二次側に接続されたコンバータ
と、前記複数のインバータの正負の直流入力端子間各々
に接続され、自インバータに故障が発生した場合に閉
じ、残りのインバータによって運転を継続させるための
複数の短絡用スイッチとを備えたものである。
【００２５】請求項１５の発明の車両駆動制御装置で
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
これらのインバータに共通に接続されたコンバータによ
って給電する構成にすることにより、各小歯車の分担す
るトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車
の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線よりコンバータを介して電力を給電す
ることにより、各インバータの入力直流電圧を汎用イン
バータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上を図る。
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
これらのインバータに共通に接続されたコンバータによ
って給電する構成にすることにより、各小歯車の分担す
るトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車
の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線よりコンバータを介して電力を給電す
ることにより、各インバータの入力直流電圧を汎用イン
バータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上を図る。
【００２６】さらに、各インバータの正負の直流入力端
子間各々に短絡用スイッチを有するので、万一インバー
タのうちの何台かが故障しても最低限のトルク低減のみ
で車両の運転を継続することができる。
子間各々に短絡用スイッチを有するので、万一インバー
タのうちの何台かが故障しても最低限のトルク低減のみ
で車両の運転を継続することができる。
【００２７】請求項１６の発明の車両駆動制御装置は、
請求項１〜１５において、前記交流電動機各々とインバ
ータ各々とを一体型にしたものであり、交流電動機の高
速化による小型化によって空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようにする。
請求項１〜１５において、前記交流電動機各々とインバ
ータ各々とを一体型にしたものであり、交流電動機の高
速化による小型化によって空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようにする。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１及び図２は、本発明の第１の実
施の車両駆動制御装置の構成を示している。この実施の
形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１と、４つの小歯
車１２１，１２２，１２３，１２４と、４つの交流電動
機１３１，１３２，１３３，１３４と、４つのインバー
タ１４１，１４２，１４３，１４４と、フィルタリアク
トル１５と、給電装置１６と、４つのたわみ継手１７
１，１７２，１７３，１７４から構成されている。
基づいて詳説する。図１及び図２は、本発明の第１の実
施の車両駆動制御装置の構成を示している。この実施の
形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１と、４つの小歯
車１２１，１２２，１２３，１２４と、４つの交流電動
機１３１，１３２，１３３，１３４と、４つのインバー
タ１４１，１４２，１４３，１４４と、フィルタリアク
トル１５と、給電装置１６と、４つのたわみ継手１７
１，１７２，１７３，１７４から構成されている。
【００２９】大歯車１１は、車輪軸１０と同軸上に直結
され、小歯車１２１〜１２４の歯とそれぞれかみ合うよ
うに機械的に配置されている。そして、交流電動機１３
１〜１３４が発生するトルクは、小歯車１２１〜１２４
と大歯車１１とのギア比で増幅され、車輪軸１０を回転
させることにより駆動力に変換される。
され、小歯車１２１〜１２４の歯とそれぞれかみ合うよ
うに機械的に配置されている。そして、交流電動機１３
１〜１３４が発生するトルクは、小歯車１２１〜１２４
と大歯車１１とのギア比で増幅され、車輪軸１０を回転
させることにより駆動力に変換される。
【００３０】このような大歯車１１と小歯車１２１〜１
２４との組合せにより、車両編成の中で、１つの車輪軸
及び車輪が分担すべき駆動力が同一であるとすると、従
来の１つの小歯車と大歯車との間ですべてのトルクを伝
達しているのに対して、４つの小歯車１２１〜１２４に
よって必要トルクを４分割することができ、歯車の各歯
に要求される機械的強度が低減される。これにより、歯
をより小さく設計することができるようになり、同一直
径の歯車に対して従来以上に多くの歯を作ることが可能
になり、結果的に、高ギア比を達成することが可能にな
る。
２４との組合せにより、車両編成の中で、１つの車輪軸
及び車輪が分担すべき駆動力が同一であるとすると、従
来の１つの小歯車と大歯車との間ですべてのトルクを伝
達しているのに対して、４つの小歯車１２１〜１２４に
よって必要トルクを４分割することができ、歯車の各歯
に要求される機械的強度が低減される。これにより、歯
をより小さく設計することができるようになり、同一直
径の歯車に対して従来以上に多くの歯を作ることが可能
になり、結果的に、高ギア比を達成することが可能にな
る。
【００３１】小歯車１２１〜１２４は、それぞれたわみ
継手１７１〜１７４を介して交流電動機１３１〜１３４
の回転子軸と結合されている。そして、たわみ継手１７
１〜１７４は、それぞれ交流電動機１３１〜１３４が発
生するトルクを小歯車１２１〜１２４に伝達しながら、
台車９に装荷された交流電動機１３１〜１３４と車輪軸
１０に装荷された小歯車１２１〜１２４とが台車９のバ
ネ機構で軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働き
をする。
継手１７１〜１７４を介して交流電動機１３１〜１３４
の回転子軸と結合されている。そして、たわみ継手１７
１〜１７４は、それぞれ交流電動機１３１〜１３４が発
生するトルクを小歯車１２１〜１２４に伝達しながら、
台車９に装荷された交流電動機１３１〜１３４と車輪軸
１０に装荷された小歯車１２１〜１２４とが台車９のバ
ネ機構で軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働き
をする。
【００３２】交流電動機１３１〜１３４は、インバータ
１４１〜１４４から三相電力を給電されてトルクを発生
する三相交流電動機であり、例えば、永久磁石同期電動
機や誘導電動機、リラクタンス電動機が用いられる。
１４１〜１４４から三相電力を給電されてトルクを発生
する三相交流電動機であり、例えば、永久磁石同期電動
機や誘導電動機、リラクタンス電動機が用いられる。
【００３３】インバータ１４１〜１４４は、ＩＧＢＴ
（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような電力用半導体素子のスイ
ッチングによって一定電圧直流から所望の三相交流電圧
を得る一般的な三相ＰＷＭ（パルス幅変調）インバータ
である。これらのインバータ１４１〜１４４の正負の直
流入力端子間にはそれぞれ、平滑コンデンサ８１〜８４
それぞれが接続され、また４段に直列接続されている。
（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような電力用半導体素子のスイ
ッチングによって一定電圧直流から所望の三相交流電圧
を得る一般的な三相ＰＷＭ（パルス幅変調）インバータ
である。これらのインバータ１４１〜１４４の正負の直
流入力端子間にはそれぞれ、平滑コンデンサ８１〜８４
それぞれが接続され、また４段に直列接続されている。
【００３４】給電装置１６は架線と機械的、電気的に接
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、フ
ィルタリアクトル１５を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に電気的に接続されている。
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、フ
ィルタリアクトル１５を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に電気的に接続されている。
【００３５】フィルタリアクトル１５は、インバータの
ＰＷＭスイッチングに伴う高調波が架線に流出するのを
防ぐと共に、万一、インバータのいずれかに直流短絡故
障が発生したときに短絡電流を低減する働きをする。
ＰＷＭスイッチングに伴う高調波が架線に流出するのを
防ぐと共に、万一、インバータのいずれかに直流短絡故
障が発生したときに短絡電流を低減する働きをする。
【００３６】インバータ１４４の直流入力マイナス端子
は、車輪及びレールを介して電源マイナス端子に電気的
に接続されている。
は、車輪及びレールを介して電源マイナス端子に電気的
に接続されている。
【００３７】上記の構成の車両駆動制御装置では、給電
装置１６からフィルタリアクトル１５を経て取り込んだ
直流架線電圧を直列４段のインバータ１４１〜１４４そ
れぞれに４分圧されて給電され、所望の周波数の三相交
流電力に変換してそれぞれに接続されている交流電動機
１３１〜１３４に出力して駆動する。この交流電動機１
３１〜１３４の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４
を経て小歯車１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、
これらとかみ合っている大歯車１１が回転駆動され、こ
れに直結されている車輪軸１０と車輪が回転駆動され
る。
装置１６からフィルタリアクトル１５を経て取り込んだ
直流架線電圧を直列４段のインバータ１４１〜１４４そ
れぞれに４分圧されて給電され、所望の周波数の三相交
流電力に変換してそれぞれに接続されている交流電動機
１３１〜１３４に出力して駆動する。この交流電動機１
３１〜１３４の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４
を経て小歯車１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、
これらとかみ合っている大歯車１１が回転駆動され、こ
れに直結されている車輪軸１０と車輪が回転駆動され
る。
【００３８】これにより、各小歯車１２１〜１２４の分
担するトルクが分散されて小さくなることにより、各歯
車の歯の断面積を小さくすることができ、その結果、ギ
ア比を高く設計できるようになり、ギア比を高く設計す
ることにより電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低
コスト化が実現できる。
担するトルクが分散されて小さくなることにより、各歯
車の歯の断面積を小さくすることができ、その結果、ギ
ア比を高く設計できるようになり、ギア比を高く設計す
ることにより電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低
コスト化が実現できる。
【００３９】また、各インバータ１４１〜１４４の直流
入力側を直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害の減少や大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
入力側を直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害の減少や大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
【００４０】次に、本発明の車両駆動制御装置の第２の
実施の形態を、図３及び図４に基づいて説明する。第２
の実施の形態の車両駆動制御装置は図３及び図４に示す
構成である。この図３及び図４において、図１及び図２
に示した第１の実施の形態と共通する構成部分には同一
の符号を付して示してある。以下、その特徴部分につい
て説明する。
実施の形態を、図３及び図４に基づいて説明する。第２
の実施の形態の車両駆動制御装置は図３及び図４に示す
構成である。この図３及び図４において、図１及び図２
に示した第１の実施の形態と共通する構成部分には同一
の符号を付して示してある。以下、その特徴部分につい
て説明する。
【００４１】インバータ１４１の制御部２１１は、イン
バータ１４１の直流入力電圧Vdc1と、直流全電圧Vdc
と、運転台から送られるトルク指令と、Ｕ，Ｗ相出力電
流フィードバック値Iu，Iwと、電動機回転位置フィード
バック値θrとを入力して、次の演算により三相ＰＷＭ
電圧指令VuPWM，VvPWMを求めて出力する。
バータ１４１の直流入力電圧Vdc1と、直流全電圧Vdc
と、運転台から送られるトルク指令と、Ｕ，Ｗ相出力電
流フィードバック値Iu，Iwと、電動機回転位置フィード
バック値θrとを入力して、次の演算により三相ＰＷＭ
電圧指令VuPWM，VvPWMを求めて出力する。
【００４２】直流入力電圧Vdc1と、直流全電圧Vdcをイ
ンバータの直列段数（ここでは４段）で除した値の偏差
がゼロになるようにゲインG(s)（ここでｓはラプラス演
算子）をかけた値をトルク指令補正値ΔTrqRefとして求
める。
ンバータの直列段数（ここでは４段）で除した値の偏差
がゼロになるようにゲインG(s)（ここでｓはラプラス演
算子）をかけた値をトルク指令補正値ΔTrqRefとして求
める。
【００４３】
【数１】 以下、交流電動機１３１〜１３４が永久磁石同期電動機
であっ場合を例にして説明する。電流指令値演算部２１
２では、トルク指令TrqRefから、トルク指令補正値ΔTr
qRefを減じた値を用いてｄ，ｑ軸電流指令値IdRef，Iqe
fを次の数２式により求める。
であっ場合を例にして説明する。電流指令値演算部２１
２では、トルク指令TrqRefから、トルク指令補正値ΔTr
qRefを減じた値を用いてｄ，ｑ軸電流指令値IdRef，Iqe
fを次の数２式により求める。
【００４４】
【数２】 ここで、ΦPMは永久磁石磁束、Poは極対数である。
【００４５】電流制御部２１３では、ｄ，ｑ軸電流指令
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値
Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入
力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを求めて出力する。
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値
Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入
力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを求めて出力する。
【００４６】Iu，Iw，θｒからｄ，ｑ軸電流フィードバ
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
【００４７】
【数３】 ここで、θｒは電動機回転子位相であり、ｄ，ｑ軸座標
が同期して回転する。
が同期して回転する。
【００４８】ｄ軸電流Idとｄ軸電流指令IdRefとの偏
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
【００４９】
【数４】 ここで、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲインである。
【００５０】ｄ，ｑ軸電圧指令Vd，Vqと電動機回転位置
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数５式によって求める。
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数５式によって求める。
【００５１】
【数５】 インバータ１４１は、上記の三相電圧指令を基にして一
般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、各半導体ス
イッチング素子のオン／オフを行ない、所望の出力電圧
を得る。
般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、各半導体ス
イッチング素子のオン／オフを行ない、所望の出力電圧
を得る。
【００５２】なお、インバータ１４２〜１４４について
も、インバータ１４１と同様にそれぞれの制御部（図示
せず）により同様の制御に基づいて所望の出力電圧を得
る。
も、インバータ１４１と同様にそれぞれの制御部（図示
せず）により同様の制御に基づいて所望の出力電圧を得
る。
【００５３】これにより、第２の実施の形態では、第１
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、インバー
タ１４１〜１４４を直列に多段接続した構成において、
電流検出部の個体差などに起因して発生する直流電圧ア
ンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって生
じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止するこ
とができる。
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、インバー
タ１４１〜１４４を直列に多段接続した構成において、
電流検出部の個体差などに起因して発生する直流電圧ア
ンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって生
じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止するこ
とができる。
【００５４】次に、本発明の第３の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図５に基づいて説明する。第３の実施の
形態の特徴は、図１及び図２に示した第１の実施の形態
において、さらに、直流電源入力に対して直列４段に接
続したインバータ１４１〜１４４それぞれに対して平滑
コンデンサ８１〜８４それぞれと並列に直流入力短絡ス
イッチ３１１〜３１４を設けた点にある。その他の構成
は第１の実施の形態と共通であり、同一の符号を付すこ
とによってそれらの詳しい説明は省略する。
動制御装置を、図５に基づいて説明する。第３の実施の
形態の特徴は、図１及び図２に示した第１の実施の形態
において、さらに、直流電源入力に対して直列４段に接
続したインバータ１４１〜１４４それぞれに対して平滑
コンデンサ８１〜８４それぞれと並列に直流入力短絡ス
イッチ３１１〜３１４を設けた点にある。その他の構成
は第１の実施の形態と共通であり、同一の符号を付すこ
とによってそれらの詳しい説明は省略する。
【００５５】直流入力短絡スイッチ３１１〜３１４それ
ぞれは、それらに接続されるインバータ１４１〜１４４
それぞれが半導体素子の短絡破壊などで運転継続が困難
になった場合に短絡状態にし、インバータ１４１〜１４
４が健全な状態では開放状態にする。
ぞれは、それらに接続されるインバータ１４１〜１４４
それぞれが半導体素子の短絡破壊などで運転継続が困難
になった場合に短絡状態にし、インバータ１４１〜１４
４が健全な状態では開放状態にする。
【００５６】給電装置１６が給電する直流架線の電圧
は、ＤＣ１５００Ｖ程度であり、これに対してインバー
タ１４１〜１４４に汎用品である直流入力電圧の耐圧が
５００Ｖ程度のものを使用すれば、４台のインバータの
うちのいずれか１台が故障しても、そのインバータ（例
えば、インバータ１４１とする）に並列に接続された直
流入力短絡スイッチ３１１を短絡させることにより、残
りの健全な３台でＤＣ１５００Ｖを均等に分担して運転
を継続させることができる。このときの出力トルクは３
／４になってしまうが、従来であれば１台のインバータ
の故障によって車輪軸の電動機トルクがゼロになってし
まっていた（ただし、他の車輪軸で運転は継続できてい
るが）のに比べれば、駆動力の低減の度合いを最低限に
抑えることができる。
は、ＤＣ１５００Ｖ程度であり、これに対してインバー
タ１４１〜１４４に汎用品である直流入力電圧の耐圧が
５００Ｖ程度のものを使用すれば、４台のインバータの
うちのいずれか１台が故障しても、そのインバータ（例
えば、インバータ１４１とする）に並列に接続された直
流入力短絡スイッチ３１１を短絡させることにより、残
りの健全な３台でＤＣ１５００Ｖを均等に分担して運転
を継続させることができる。このときの出力トルクは３
／４になってしまうが、従来であれば１台のインバータ
の故障によって車輪軸の電動機トルクがゼロになってし
まっていた（ただし、他の車輪軸で運転は継続できてい
るが）のに比べれば、駆動力の低減の度合いを最低限に
抑えることができる。
【００５７】これにより、第３の実施の形態では、第１
の実施の形態に加えて、万一インバータ１４１〜１４４
のうちの何台かが故障しても、最低限のトルク低減のみ
で運転を継続することができる。
の実施の形態に加えて、万一インバータ１４１〜１４４
のうちの何台かが故障しても、最低限のトルク低減のみ
で運転を継続することができる。
【００５８】次に、本発明の第４の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図６及び図７に基づいて説明する。第４
の実施の形態の特徴は、図５に示した第３の実施の形態
に対して、さらに、給電装置１６とフィルタリアクトル
１５との間に、直流入力電源を遮断するための電源遮断
スイッチ３２を設けた点にある。その他の構成は第３の
実施の形態と共通であり、同一の符号を付すことによっ
てそれらの詳しい説明は省略する。
動制御装置を、図６及び図７に基づいて説明する。第４
の実施の形態の特徴は、図５に示した第３の実施の形態
に対して、さらに、給電装置１６とフィルタリアクトル
１５との間に、直流入力電源を遮断するための電源遮断
スイッチ３２を設けた点にある。その他の構成は第３の
実施の形態と共通であり、同一の符号を付すことによっ
てそれらの詳しい説明は省略する。
【００５９】この電源遮断スイッチ３２は、健全動作中
は短絡状態にし、次の条件が発生した時に開放状態にす
ることによって回路要素を保護する。すなわち、インバ
ータ１４１〜１４４のうちの１台（例えば、インバータ
１４１とする）が故障してそれに接続されている直流入
力短絡スイッチ３１１を短絡状態にして運転を継続して
いる最中に、同じ架線から給電される別の車両が回生ブ
レーキを行なうなどの理由で直流入力電圧が規定値を超
えた場合、例えば、各インバータ１４１〜１４４に直流
入力耐圧が５００Ｖのものを採用している場合であれ
ば、架線電圧が１５００Ｖ以下ではそのまま運転を継続
させ、１５００Ｖより高い電圧、例えば、１７００Ｖに
上昇した場合に電源遮断スイッチ３２を開放させて残り
の健全なインバータ１４２〜１４４が直流入力過電圧に
よって破壊されるのを防止する。
は短絡状態にし、次の条件が発生した時に開放状態にす
ることによって回路要素を保護する。すなわち、インバ
ータ１４１〜１４４のうちの１台（例えば、インバータ
１４１とする）が故障してそれに接続されている直流入
力短絡スイッチ３１１を短絡状態にして運転を継続して
いる最中に、同じ架線から給電される別の車両が回生ブ
レーキを行なうなどの理由で直流入力電圧が規定値を超
えた場合、例えば、各インバータ１４１〜１４４に直流
入力耐圧が５００Ｖのものを採用している場合であれ
ば、架線電圧が１５００Ｖ以下ではそのまま運転を継続
させ、１５００Ｖより高い電圧、例えば、１７００Ｖに
上昇した場合に電源遮断スイッチ３２を開放させて残り
の健全なインバータ１４２〜１４４が直流入力過電圧に
よって破壊されるのを防止する。
【００６０】これにより、第４の実施の形態では、イン
バータ１４１〜１４４のうちの何台かが故障した状態で
車両の運転を継続している最中に、健全なインバータに
その耐圧を超える直流入力過電圧が発生すれば、電源遮
断スイッチ３２を開放することによって残りの健全なイ
ンバータの破壊を防止することができる。
バータ１４１〜１４４のうちの何台かが故障した状態で
車両の運転を継続している最中に、健全なインバータに
その耐圧を超える直流入力過電圧が発生すれば、電源遮
断スイッチ３２を開放することによって残りの健全なイ
ンバータの破壊を防止することができる。
【００６１】次に、本発明の第５の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図８に基づいて説明する。第５の実施の
形態の特徴は、複数台、ここでは４台のインバータ１４
１〜１４４を１台のインバータ制御装置４１によって一
括制御するようにした点にある。その他の構成要素は、
図１及び図２に示した第１の実施の形態と共通であり、
同一の部分には同一の符号を付して示してある。
動制御装置を、図８に基づいて説明する。第５の実施の
形態の特徴は、複数台、ここでは４台のインバータ１４
１〜１４４を１台のインバータ制御装置４１によって一
括制御するようにした点にある。その他の構成要素は、
図１及び図２に示した第１の実施の形態と共通であり、
同一の部分には同一の符号を付して示してある。
【００６２】インバータ制御装置４１は、４台のインバ
ータ１４１〜１４４のＵ相電流の合計値Iuと、４台のＷ
相電流の合計値Iwと、４台のうちの１台に取り付けられ
た電動機回転位置センサ４２のフィードバック値θｒ
と、４台分の電動機のトルク指令値TrqRefを入力とし
て、次の演算により三相電圧指令Vu，Vv，Vwを求めて４
台のインバータ１４１〜１４４に出力する。
ータ１４１〜１４４のＵ相電流の合計値Iuと、４台のＷ
相電流の合計値Iwと、４台のうちの１台に取り付けられ
た電動機回転位置センサ４２のフィードバック値θｒ
と、４台分の電動機のトルク指令値TrqRefを入力とし
て、次の演算により三相電圧指令Vu，Vv，Vwを求めて４
台のインバータ１４１〜１４４に出力する。
【００６３】以下、交流電動機１３１〜１３４が永久磁
石同期電動機であっ場合を例にして、説明する。ただ
し、４台の電動機の回転子の固定子Ｕ相軸に対する回転
角θｒは４台共に同一になるように歯車を初期セッティ
ングしておく必要がある。
石同期電動機であっ場合を例にして、説明する。ただ
し、４台の電動機の回転子の固定子Ｕ相軸に対する回転
角θｒは４台共に同一になるように歯車を初期セッティ
ングしておく必要がある。
【００６４】電流指令値演算部４１１では、トルク指令
TrqRefを用いてｄ，ｑ軸電流指令値IdRef，Iqefを次の
数６式により求める。
TrqRefを用いてｄ，ｑ軸電流指令値IdRef，Iqefを次の
数６式により求める。
【００６５】
【数６】 ここで、ΦPMは１台の電動機の永久磁石磁束、Poは極対
数である。
数である。
【００６６】電流制御部４１２では、ｄ，ｑ軸電流指令
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相の合計出力電流フィードバ
ック値Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒ
とを入力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令Vu
PWM，VvPWM，VwPWMを求めて出力する。
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相の合計出力電流フィードバ
ック値Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒ
とを入力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令Vu
PWM，VvPWM，VwPWMを求めて出力する。
【００６７】Iu，Iw，θｒからｄ，ｑ軸電流フィードバ
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
【００６８】
【数７】 ここで、θｒは電動機回転子位相であり、ｄ，ｑ軸座標
が同期して回転する。
が同期して回転する。
【００６９】ｄ軸電流Idとｄ軸電流指令IdRefとの偏
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
【００７０】
【数８】 ここで、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲインである。
【００７１】ｄ，ｑ軸電圧指令Vd，Vqと電動機回転位置
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数９式によって求める。
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数９式によって求める。
【００７２】
【数９】 各インバータ１４１〜１４４は、上記の三相電圧指令を
基にして一般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、
各半導体スイッチング素子のオン／オフを行ない、所望
の出力電圧を得る。
基にして一般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、
各半導体スイッチング素子のオン／オフを行ない、所望
の出力電圧を得る。
【００７３】これにより、第５の実施の形態では、第１
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、力行運転
に関しては、第２の実施の形態に示すような特別な直流
電圧のバランス制御を施すことなしに、自動的に直流電
圧の均等化を図りながら運転継続を図ることができる。
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、力行運転
に関しては、第２の実施の形態に示すような特別な直流
電圧のバランス制御を施すことなしに、自動的に直流電
圧の均等化を図りながら運転継続を図ることができる。
【００７４】次に、本発明の第６の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図９及び図１０に基づいて説明する。第
６の実施の形態の回路構成は図１及び図２に示した第１
の実施の形態と共通である。そして第６の実施の形態の
特徴は、各インバータ１４１〜１４４のＰＷＭパルスパ
ターンにある。例えば、インバータ１４１のＰＷＭパル
スパターンは、各相の電圧指令VuPWM，VvPWM，VwPWM
と、キャリア三角波TRI1との大小比較により、次のよう
にして求める。
動制御装置を、図９及び図１０に基づいて説明する。第
６の実施の形態の回路構成は図１及び図２に示した第１
の実施の形態と共通である。そして第６の実施の形態の
特徴は、各インバータ１４１〜１４４のＰＷＭパルスパ
ターンにある。例えば、インバータ１４１のＰＷＭパル
スパターンは、各相の電圧指令VuPWM，VvPWM，VwPWM
と、キャリア三角波TRI1との大小比較により、次のよう
にして求める。
【００７５】VuPWM＞TRI1のとき、Vu1＝１ VuPWM＜TRI1のとき、Vu1＝０ ここで、三角波TRI1は、周波数ｆTRI（例えば、２００
Ｈｚ）で、振幅Vdc／２の三角波である。
Ｈｚ）で、振幅Vdc／２の三角波である。
【００７６】インバータ１４２〜１４４の三角波TRI2〜
TRI4は、それぞれ三角波TRI1に対して三角波周期Ttri
（＝１／ｆTRI）の１／４，２／４，３／４ずつ位相の
ずれた三角波である。
TRI4は、それぞれ三角波TRI1に対して三角波周期Ttri
（＝１／ｆTRI）の１／４，２／４，３／４ずつ位相の
ずれた三角波である。
【００７７】なお、インバータの直列段数がこの実施の
形態のように４段ではない場合、その直列段数に応じて
適切な位相ずれを持たせることになる。
形態のように４段ではない場合、その直列段数に応じて
適切な位相ずれを持たせることになる。
【００７８】また、交流電動機１３１〜１３４のフレー
ム（外部ケース）は、お互いに電気的に短絡し、さらに
車輪、レールを介して電源のマイナス端子に電気的に接
続されるようにしてある。
ム（外部ケース）は、お互いに電気的に短絡し、さらに
車輪、レールを介して電源のマイナス端子に電気的に接
続されるようにしてある。
【００７９】これにより、第６の実施の形態では、イン
バータのＰＷＭスイッチングに起因する対地高周波漏れ
電流を低減し、信号や通信への悪影響を低減することが
できる。
バータのＰＷＭスイッチングに起因する対地高周波漏れ
電流を低減し、信号や通信への悪影響を低減することが
できる。
【００８０】次に、本発明の第７の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図１１及び図１２に基づいて説明する。
この図１１及び図１２において、図１及び図２に示した
第１の実施の形態と共通する構成部分には同一の符号を
付して示してある。以下、その特徴部分について説明す
る。
動制御装置を、図１１及び図１２に基づいて説明する。
この図１１及び図１２において、図１及び図２に示した
第１の実施の形態と共通する構成部分には同一の符号を
付して示してある。以下、その特徴部分について説明す
る。
【００８１】第７の実施の形態では、インバータ１４１
に対する制御部２２１は、インバータ１４１の直流入力
電圧Vdc1と、直流入力電流Idc1と、運転台から送られる
トルク指令と、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値Iu，
Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入力と
し、次の演算によって三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，VvPW
M，VwPWMを求めて出力する。
に対する制御部２２１は、インバータ１４１の直流入力
電圧Vdc1と、直流入力電流Idc1と、運転台から送られる
トルク指令と、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値Iu，
Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入力と
し、次の演算によって三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，VvPW
M，VwPWMを求めて出力する。
【００８２】出力有効電力指令PowerRefを次の演算によ
り求める。
り求める。
【００８３】
【数１０】 また、出力有効電力Power1を次の演算によって求める。
【００８４】
【数１１】Powe1＝Vdc1・Idc1 そして、出力有効電力Power1が出力有効電力指令PowerR
efに追従するようにトルク指令TrqRefを補正する。トル
ク指令補正値ΔTrqRefは、次の式で求める。
efに追従するようにトルク指令TrqRefを補正する。トル
ク指令補正値ΔTrqRefは、次の式で求める。
【００８５】
【数１２】ΔTrqRef＝G(s)・（PowerRef−Power1） ここでは、直流有効電力Power1と出力有効電力指令Powe
rRefとの偏差がゼロになるようにゲインG(s)（ここでｓ
はラプラス演算子）をかけた値をトルク指令補正値ΔTr
qRefとして求めている。
rRefとの偏差がゼロになるようにゲインG(s)（ここでｓ
はラプラス演算子）をかけた値をトルク指令補正値ΔTr
qRefとして求めている。
【００８６】以下、交流電動機１３１〜１３４が永久磁
石同期電動機であっ場合を例にして説明する。電流指令
値演算部２２２では、トルク指令TrqRefから、トルク指
令補正値ΔTrqRefを減じた値を用いてｄ，ｑ軸電流指令
値IdRef，Iqefを次の数１３式により求める。
石同期電動機であっ場合を例にして説明する。電流指令
値演算部２２２では、トルク指令TrqRefから、トルク指
令補正値ΔTrqRefを減じた値を用いてｄ，ｑ軸電流指令
値IdRef，Iqefを次の数１３式により求める。
【００８７】
【数１３】 ここで、ΦPMは永久磁石磁束、Poは極対数である。
【００８８】電流制御部２２３では、ｄ，ｑ軸電流指令
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値
Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入
力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを求めて出力する。
値IdRef，IqRefと、Ｕ，Ｗ相出力電流フィードバック値
Iu，Iwと、電動機回転位置フィードバック値θｒとを入
力として、次の演算により三相ＰＷＭ電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを求めて出力する。
【００８９】Iu，Iw，θｒからｄ，ｑ軸電流フィードバ
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
ック値Id，Iqを一般的な座標変換の式を用いて次のよう
に求める。
【００９０】
【数１４】 ここで、θｒは電動機回転子位相であり、ｄ，ｑ軸座標
が同期して回転する。
が同期して回転する。
【００９１】ｄ軸電流Idとｄ軸電流指令IdRefとの偏
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
差、ｑ軸電流Iqとｑ軸電流指令IqRefとの偏差がそれぞ
れゼロになるように電流フィードバック制御を施し、ｄ
軸電圧指令Vd、ｑ軸電圧指令Vqを次の式により求める。
【００９２】
【数１５】 ここで、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲインである。
【００９３】ｄ，ｑ軸電圧指令Vd，Vqと電動機回転位置
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数１６式によって求める。
フィードバック値θｒを用いて、三相電圧指令VuPWM，V
vPWM，VwPWMを次の数１６式によって求める。
【００９４】
【数１６】 インバータ１４１は、上記の三相電圧指令を基にして一
般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、各半導体ス
イッチング素子のオン／オフを行ない、所望の出力電圧
を得る。
般的な三角波比較ＰＷＭ手法などを用いて、各半導体ス
イッチング素子のオン／オフを行ない、所望の出力電圧
を得る。
【００９５】なお、インバータ１４２〜１４４について
も、インバータ１４１と同様にそれぞれの制御部（図示
せず）により同様の制御に基づいて所望の出力電圧を得
る。
も、インバータ１４１と同様にそれぞれの制御部（図示
せず）により同様の制御に基づいて所望の出力電圧を得
る。
【００９６】これにより、第７の実施の形態では、第１
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、第２の実
施の形態と同様、インバータ１４１〜１４４を直列に多
段接続した構成において、電流検出部の個体差などに起
因して発生する直流電圧アンバランスを抑制し、直流電
圧アンバランスによって生じるインバータ入力過電圧に
よる運転停止を防止することができる。
の実施の形態と同様の効果に加えて、さらに、第２の実
施の形態と同様、インバータ１４１〜１４４を直列に多
段接続した構成において、電流検出部の個体差などに起
因して発生する直流電圧アンバランスを抑制し、直流電
圧アンバランスによって生じるインバータ入力過電圧に
よる運転停止を防止することができる。
【００９７】次に、本発明の第８の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図１３に基づいて説明する。この実施の
形態の車両駆動制御装置は、第１の車輪軸１０１に直結
された大歯車１１１と、第２の車輪軸１０２に直結され
た大歯車１１２と、大歯車１１１とかみ合う２つの小歯
車１２１，１２２と、大歯車１１２とかみ合う２つの小
歯車１２３，１２４と、４つの交流電動機１３１〜１３
４と、４つのインバータ１４１〜１４４と、給電装置１
６と、４つのたわみ継手１７１〜１７４と、２つの電源
遮断スイッチ３２１，３２２とで構成されている。
動制御装置を、図１３に基づいて説明する。この実施の
形態の車両駆動制御装置は、第１の車輪軸１０１に直結
された大歯車１１１と、第２の車輪軸１０２に直結され
た大歯車１１２と、大歯車１１１とかみ合う２つの小歯
車１２１，１２２と、大歯車１１２とかみ合う２つの小
歯車１２３，１２４と、４つの交流電動機１３１〜１３
４と、４つのインバータ１４１〜１４４と、給電装置１
６と、４つのたわみ継手１７１〜１７４と、２つの電源
遮断スイッチ３２１，３２２とで構成されている。
【００９８】大歯車１１１は、第１の車輪軸１０１と同
軸上に直結され、小歯車１２１，１２２がこの周囲にそ
れぞれかみ合うように機械的に配置されている。交流電
動機１３１，１３２の発生するトルクは小歯車１２１，
１２２それぞれに伝達され、さらに大歯車１１１に伝達
され、それらの間のギア比で増幅され、車輪を回転させ
ることにより駆動力に変換される。
軸上に直結され、小歯車１２１，１２２がこの周囲にそ
れぞれかみ合うように機械的に配置されている。交流電
動機１３１，１３２の発生するトルクは小歯車１２１，
１２２それぞれに伝達され、さらに大歯車１１１に伝達
され、それらの間のギア比で増幅され、車輪を回転させ
ることにより駆動力に変換される。
【００９９】大歯車１１２は、第２の車輪軸１０２と同
軸上に直結され、小歯車１２３，１２４がこの周囲にそ
れぞれかみ合うように機械的に配置されている。交流電
動機１３３，１３４の発生するトルクは小歯車１３３，
１３４それぞれに伝達され、さらに大歯車１１２に伝達
され、それらの間のギア比で増幅され、車輪を回転させ
ることにより駆動力に変換される。
軸上に直結され、小歯車１２３，１２４がこの周囲にそ
れぞれかみ合うように機械的に配置されている。交流電
動機１３３，１３４の発生するトルクは小歯車１３３，
１３４それぞれに伝達され、さらに大歯車１１２に伝達
され、それらの間のギア比で増幅され、車輪を回転させ
ることにより駆動力に変換される。
【０１００】小歯車１２１〜１２４はそれぞれたわみ継
手１７１〜１７４を介して交流電動機１３１〜１３４の
回転子軸と結合されている。そして、たわみ継手１７１
〜１７４はそれぞれ交流電動機１３１〜１３４が発生す
るトルクを小歯車１２１〜１２４に伝達しながら、台車
９（ここでは、図示せず。図１参照）に装荷された交流
電動機１３１〜１３４と車輪軸１０１，１０２に装荷さ
れた小歯車１２１〜１２４とが台車のバネ機構によって
軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働きをする。
手１７１〜１７４を介して交流電動機１３１〜１３４の
回転子軸と結合されている。そして、たわみ継手１７１
〜１７４はそれぞれ交流電動機１３１〜１３４が発生す
るトルクを小歯車１２１〜１２４に伝達しながら、台車
９（ここでは、図示せず。図１参照）に装荷された交流
電動機１３１〜１３４と車輪軸１０１，１０２に装荷さ
れた小歯車１２１〜１２４とが台車のバネ機構によって
軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働きをする。
【０１０１】交流電動機１３１〜１３４は、インバータ
１４１〜１４４から三相電力を給電されてトルクを発生
する三相交流電動機であって、例えば、永久磁石同期電
動機、誘導電動機又はリラクタンス電動機が用いられ
る。
１４１〜１４４から三相電力を給電されてトルクを発生
する三相交流電動機であって、例えば、永久磁石同期電
動機、誘導電動機又はリラクタンス電動機が用いられ
る。
【０１０２】インバータ１４１〜１４４は、ＩＧＢＴの
ような電力用半導体素子のスイッチングによって一定電
圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な三相ＰＷ
Ｍインバータである。これらのインバータ１４１〜１４
４の直流入力端子のプラスとマイナス間にはそれぞれ、
平滑コンデンサ８１〜８４（ここでは、図示せず。図２
参照）それぞれが接続されている。さらに、第１車輪軸
１０１側のインバータ１４１のマイナス端子と第２車輪
軸１０２側のインバータ１４３のプラス端子が直列接続
され、また第１車輪軸１０１側のインバータ１４２のマ
イナス端子と第２車輪軸１０２側のインバータ１４４の
プラス端子とが直列接続されている。
ような電力用半導体素子のスイッチングによって一定電
圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な三相ＰＷ
Ｍインバータである。これらのインバータ１４１〜１４
４の直流入力端子のプラスとマイナス間にはそれぞれ、
平滑コンデンサ８１〜８４（ここでは、図示せず。図２
参照）それぞれが接続されている。さらに、第１車輪軸
１０１側のインバータ１４１のマイナス端子と第２車輪
軸１０２側のインバータ１４３のプラス端子が直列接続
され、また第１車輪軸１０１側のインバータ１４２のマ
イナス端子と第２車輪軸１０２側のインバータ１４４の
プラス端子とが直列接続されている。
【０１０３】給電装置１６は架線と機械的、電気的に接
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、電
源遮断スイッチ３２１を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に接続され、また電源遮断スイッチ３２
２を介してインバータ１４２の直流入力プラス端子に接
続されている。
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、電
源遮断スイッチ３２１を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に接続され、また電源遮断スイッチ３２
２を介してインバータ１４２の直流入力プラス端子に接
続されている。
【０１０４】インバータ１４３，１４４それぞれの直流
マイナス端子は、車輪及びレールを介して電源マイナス
端子に電気的に接続されている。
マイナス端子は、車輪及びレールを介して電源マイナス
端子に電気的に接続されている。
【０１０５】上記の構成の車両駆動制御装置では、給電
装置１６から電源遮断スイッチ３２１，３２２を経て取
り込んだ直流架線電圧がそれぞれ直列２段のインバータ
１４１，１４３、またインバータ１４２，１４４に２分
圧されて給電され、各インバータによって所望の周波数
の三相交流電力に変換されてそれぞれに接続されている
交流電動機１３１，１３３；１３２，１３４に出力さ
れ、それらを駆動する。この交流電動機１３１〜１３４
の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４を経て小歯車
１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、これらとかみ
合っている大歯車１１１，１１２が回転駆動され、これ
に直結されている第１車輪軸１０１、第２車輪軸１０２
とそれらに直結されている２つの車輪が回転駆動され
る。
装置１６から電源遮断スイッチ３２１，３２２を経て取
り込んだ直流架線電圧がそれぞれ直列２段のインバータ
１４１，１４３、またインバータ１４２，１４４に２分
圧されて給電され、各インバータによって所望の周波数
の三相交流電力に変換されてそれぞれに接続されている
交流電動機１３１，１３３；１３２，１３４に出力さ
れ、それらを駆動する。この交流電動機１３１〜１３４
の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４を経て小歯車
１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、これらとかみ
合っている大歯車１１１，１１２が回転駆動され、これ
に直結されている第１車輪軸１０１、第２車輪軸１０２
とそれらに直結されている２つの車輪が回転駆動され
る。
【０１０６】これにより、２つの車輪に対して等トルク
を与える（したがって、１つの車輪に対しては第１の実
施の形態の場合の１／２のトルクを与える）ものとし
て、各小歯車１２１〜１２４の分担するトルクが分散さ
れて小さくなり、第１の実施の形態と同様に各小歯車の
歯の断面積を小さくすることができ、その結果、ギア比
を高く設計できるようになり、ギア比を高く設計するこ
とにより電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化が実現できる。
を与える（したがって、１つの車輪に対しては第１の実
施の形態の場合の１／２のトルクを与える）ものとし
て、各小歯車１２１〜１２４の分担するトルクが分散さ
れて小さくなり、第１の実施の形態と同様に各小歯車の
歯の断面積を小さくすることができ、その結果、ギア比
を高く設計できるようになり、ギア比を高く設計するこ
とにより電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化が実現できる。
【０１０７】また、例えば、インバータ１４１が半導体
素子短絡故障などにより動作できなくなった場合、電源
遮断スイッチ３２１のみを開放し、電源遮断スイッチ３
２２は短絡接続の状態を保持する。その上で、インバー
タ１４２とインバータ１４４を正常に動作させると、２
つの車輪軸１０１，１０２それぞれの発生する駆動力は
それぞれ健全な状態の時の半分にはなるが、運転を継続
することができる。
素子短絡故障などにより動作できなくなった場合、電源
遮断スイッチ３２１のみを開放し、電源遮断スイッチ３
２２は短絡接続の状態を保持する。その上で、インバー
タ１４２とインバータ１４４を正常に動作させると、２
つの車輪軸１０１，１０２それぞれの発生する駆動力は
それぞれ健全な状態の時の半分にはなるが、運転を継続
することができる。
【０１０８】さらに、この第８の実施の形態では、上記
のような万一のインバータの故障時に、車両編成として
の駆動力を確保するために健全なインバータ、電動機
（上記の場合にはインバータ１４２，１４４と交流電動
機１３２，１３４）の電流及びトルクを増加させるよう
な運転状態にしても、必要トルクが２つの車輪軸１０
１，１０２に分散されるので、１つの車輪軸によって同
じトルクをレールに伝える場合よりもレール・車輪間の
空転の発生の確率を低減することができ、車両編成とし
ての加速力が確保しやすくなる利点がある。
のような万一のインバータの故障時に、車両編成として
の駆動力を確保するために健全なインバータ、電動機
（上記の場合にはインバータ１４２，１４４と交流電動
機１３２，１３４）の電流及びトルクを増加させるよう
な運転状態にしても、必要トルクが２つの車輪軸１０
１，１０２に分散されるので、１つの車輪軸によって同
じトルクをレールに伝える場合よりもレール・車輪間の
空転の発生の確率を低減することができ、車両編成とし
ての加速力が確保しやすくなる利点がある。
【０１０９】次に、本発明の第９の実施の形態の車両駆
動制御装置を、図１４及び図１５に基づいて説明する。
この実施の形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１と、
小歯車１２と、交流入力が三相交流である場合に３×ｎ
においてｎ＝４とした１２相交流電動機１３と、ｎ個
（ここではｎ＝４）のインバータ１４１，１４２，１４
３，１４４と、フィルタリアクトル１５と、給電装置１
６と、たわみ継手１７から構成されている。
動制御装置を、図１４及び図１５に基づいて説明する。
この実施の形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１と、
小歯車１２と、交流入力が三相交流である場合に３×ｎ
においてｎ＝４とした１２相交流電動機１３と、ｎ個
（ここではｎ＝４）のインバータ１４１，１４２，１４
３，１４４と、フィルタリアクトル１５と、給電装置１
６と、たわみ継手１７から構成されている。
【０１１０】１２相交流電動機１３は、固定子が１２ス
ロットで構成され、各スロットに４台のインバータ１４
１〜１４４の同一相の巻線が挿入される。各巻線は、４
台のインバータ１４１〜１４４につながる三相巻線ごと
に中性点短絡し、４つの中性点同士は電気的に接続して
いない。
ロットで構成され、各スロットに４台のインバータ１４
１〜１４４の同一相の巻線が挿入される。各巻線は、４
台のインバータ１４１〜１４４につながる三相巻線ごと
に中性点短絡し、４つの中性点同士は電気的に接続して
いない。
【０１１１】小歯車１２は、たわみ継手１７を介して交
流電動機１３の回転子軸と結合され、さらに大歯車１１
の歯とかみ合うように配置されている。そして、たわみ
継手１７は、交流電動機１３が発生するトルクを小歯車
１２に伝達しながら、台車９に装荷された交流電動機１
３と車輪軸１０に装荷された小歯車１２とが台車９のバ
ネ機構で軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働き
をする。
流電動機１３の回転子軸と結合され、さらに大歯車１１
の歯とかみ合うように配置されている。そして、たわみ
継手１７は、交流電動機１３が発生するトルクを小歯車
１２に伝達しながら、台車９に装荷された交流電動機１
３と車輪軸１０に装荷された小歯車１２とが台車９のバ
ネ機構で軸中心が互いにずれても回転力を伝達する働き
をする。
【０１１２】インバータ１４１〜１４４は、ＩＧＢＴの
ような電力用半導体素子のスイッチングによって一定電
圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な三相ＰＷ
Ｍインバータである。これらのインバータ１４１〜１４
４の直流入力端子のプラスとマイナス間にはそれぞれ、
平滑コンデンサ８１〜８４（ここでは、図示せず。図２
参照）それぞれが接続され、またインバータ１４１〜１
４４の直流入力側は４段に直列接続されている。
ような電力用半導体素子のスイッチングによって一定電
圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な三相ＰＷ
Ｍインバータである。これらのインバータ１４１〜１４
４の直流入力端子のプラスとマイナス間にはそれぞれ、
平滑コンデンサ８１〜８４（ここでは、図示せず。図２
参照）それぞれが接続され、またインバータ１４１〜１
４４の直流入力側は４段に直列接続されている。
【０１１３】給電装置１６は架線と機械的、電気的に接
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、フ
ィルタリアクトル１５を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に電気的に接続されている。
触して架線から直流電力を得るパンタグラフであり、フ
ィルタリアクトル１５を介してインバータ１４１の直流
入力プラス端子に電気的に接続されている。
【０１１４】フィルタリアクトル１５は、インバータの
ＰＷＭスイッチングに伴う高調波が架線に流出するのを
防ぐと共に、万一、インバータのいずれかに直流短絡故
障が発生したときに短絡電流を低減する働きをする。
ＰＷＭスイッチングに伴う高調波が架線に流出するのを
防ぐと共に、万一、インバータのいずれかに直流短絡故
障が発生したときに短絡電流を低減する働きをする。
【０１１５】インバータ１４４の直流マイナス端子は、
車輪及びレールを介して電源マイナス端子に電気的に接
続されている。
車輪及びレールを介して電源マイナス端子に電気的に接
続されている。
【０１１６】上記の構成の車両駆動制御装置では、給電
装置１６からフィルタリアクトル１５を経て取り込んだ
直流架線電圧を直列４段のインバータ１４１〜１４４そ
れぞれに４分圧されて給電され、所望の周波数の三相交
流電力に変換してそれぞれに接続されている交流電動機
１３１〜１３４に出力して駆動する。この交流電動機１
３１〜１３４の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４
を経て小歯車１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、
これらとかみ合っている大歯車１１が回転駆動され、こ
れに直結されている車輪軸１０と車輪が回転駆動され
る。
装置１６からフィルタリアクトル１５を経て取り込んだ
直流架線電圧を直列４段のインバータ１４１〜１４４そ
れぞれに４分圧されて給電され、所望の周波数の三相交
流電力に変換してそれぞれに接続されている交流電動機
１３１〜１３４に出力して駆動する。この交流電動機１
３１〜１３４の駆動により、たわみ継手１７１〜１７４
を経て小歯車１２１〜１２４それぞれが回転駆動され、
これらとかみ合っている大歯車１１が回転駆動され、こ
れに直結されている車輪軸１０と車輪が回転駆動され
る。
【０１１７】これにより、各インバータ１４１〜１４４
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や大量生産される汎用インバータをそのまま流
用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や大量生産される汎用インバータをそのまま流
用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
【０１１８】なお、この第９の実施の形態においても、
図３及び図４に示した第２の実施の形態と同様にインバ
ータ１４１〜１４４を制御することができる。ただし、
この実施の形態の場合、駆動する交流電動機は１台であ
るので、交流電動機の回転位置フィードバック値θｒ
は、１台だけの交流電動機１３から取り込むことにな
る。これにより、第２の実施の形態と同様に、インバー
タ１４１〜１４４を直列に多段接続した構成において、
電流検出部の個体差などに起因して発生する直流電圧ア
ンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって生
じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止するこ
とができる。
図３及び図４に示した第２の実施の形態と同様にインバ
ータ１４１〜１４４を制御することができる。ただし、
この実施の形態の場合、駆動する交流電動機は１台であ
るので、交流電動機の回転位置フィードバック値θｒ
は、１台だけの交流電動機１３から取り込むことにな
る。これにより、第２の実施の形態と同様に、インバー
タ１４１〜１４４を直列に多段接続した構成において、
電流検出部の個体差などに起因して発生する直流電圧ア
ンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスによって生
じるインバータ入力過電圧による運転停止を防止するこ
とができる。
【０１１９】なおまた、上記の第９の実施の形態におい
て、図５に示した第３の実施の形態と同様に、各インバ
ータ１４１〜１４４に対して直流入力短絡スイッチ３１
１〜３１４を設け、いずれかのインバータ、例えば、イ
ンバータ１４１が短絡故障したような場合には、短絡ス
イッチ３１１を短絡状態にし、他の健全なインバータ１
４２〜１４４によって継続運転する構成にすることがで
きる。これにより、万一インバータの何台かに故障が発
生しても、最低限のトルク低減のみで運転継続すること
が可能となる。
て、図５に示した第３の実施の形態と同様に、各インバ
ータ１４１〜１４４に対して直流入力短絡スイッチ３１
１〜３１４を設け、いずれかのインバータ、例えば、イ
ンバータ１４１が短絡故障したような場合には、短絡ス
イッチ３１１を短絡状態にし、他の健全なインバータ１
４２〜１４４によって継続運転する構成にすることがで
きる。これにより、万一インバータの何台かに故障が発
生しても、最低限のトルク低減のみで運転継続すること
が可能となる。
【０１２０】さらにまた、上記の第９の実施の形態にお
いて、図６及び図７に示した第４の実施の形態で採用し
た電源遮断スイッチ３２を採用することができる。そし
てその場合には、次のような制御を行なう。ただし、こ
の実施の形態の場合、駆動する交流電動機は１台であ
る。
いて、図６及び図７に示した第４の実施の形態で採用し
た電源遮断スイッチ３２を採用することができる。そし
てその場合には、次のような制御を行なう。ただし、こ
の実施の形態の場合、駆動する交流電動機は１台であ
る。
【０１２１】交流電動機１３が永久磁石同期電動機であ
る場合、インバータの動作にかかわらず、電動機の回転
により交流誘起電圧が発生する。万一インバータ１４１
〜１４４のうちの少なくとも１台が短絡故障した場合、
インバータの動作を停止させても、電動機誘起電圧に起
因した短絡トルク電流が流れ、故障したインバータの拡
大破壊が起こったり、不要なブレーキ力が発生すること
により、車輪の滑走、ひいては車輪の削れによる回転不
能すら起こり得る。そこで、万一のインバータの短絡故
障時には、電源遮断スイッチ３２を開放した上で、故障
していない健全なインバータを以下に示す制御すること
により、電動機誘起電圧を打ち消す方向の電流を流す。
る場合、インバータの動作にかかわらず、電動機の回転
により交流誘起電圧が発生する。万一インバータ１４１
〜１４４のうちの少なくとも１台が短絡故障した場合、
インバータの動作を停止させても、電動機誘起電圧に起
因した短絡トルク電流が流れ、故障したインバータの拡
大破壊が起こったり、不要なブレーキ力が発生すること
により、車輪の滑走、ひいては車輪の削れによる回転不
能すら起こり得る。そこで、万一のインバータの短絡故
障時には、電源遮断スイッチ３２を開放した上で、故障
していない健全なインバータを以下に示す制御すること
により、電動機誘起電圧を打ち消す方向の電流を流す。
【０１２２】ｄ軸電流指令IdRefを次の値に設定する。
【０１２３】
【数１７】 ここで、Idはｄ軸電流、ΦPMは永久磁石磁束、Ldはｄ軸
インダクタンスである。
インダクタンスである。
【０１２４】ｑ軸電流指令IqRefは、インバータを動作
させるのに必要な直流電圧を確保するために、直流平滑
コンデンサ８１〜８４を充電状態に保つのに必要な回生
トルクから得られる値−Iq0に設定する。
させるのに必要な直流電圧を確保するために、直流平滑
コンデンサ８１〜８４を充電状態に保つのに必要な回生
トルクから得られる値−Iq0に設定する。
【０１２５】
【数１８】IqRef＝−Iq0 ｑ軸電流指令IqRefは、直流コンデンサ電圧Vdc1〜Vdc4
のうちの対応するものをフィードバックし、それが一定
値になるようにIqRefを調整するようなフィードバック
ループを組むことも可能である。
のうちの対応するものをフィードバックし、それが一定
値になるようにIqRefを調整するようなフィードバック
ループを組むことも可能である。
【０１２６】この制御を採用することにより、交流電動
機に誘起電圧の高い永久磁石同期電動機を採用すること
ができ、電動機の高効率化、小型化が実現できる。
機に誘起電圧の高い永久磁石同期電動機を採用すること
ができ、電動機の高効率化、小型化が実現できる。
【０１２７】次に、本発明の第１０の実施の形態の車両
駆動制御装置を、図１６及び図１７に基づいて説明す
る。この実施の形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１
と、４つの小歯車１２１，１２２，１２３，１２４と、
４つの交流電動機１３１，１３２，１３３，１３４と、
４つのインバータ１４１，１４２，１４３，１４４と、
給電装置１６と、４つのたわみ継手１７１，１７２，１
７３，１７４と、そして４つのコンバータ５１１〜５１
４から構成されている。
駆動制御装置を、図１６及び図１７に基づいて説明す
る。この実施の形態の車両駆動制御装置は、大歯車１１
と、４つの小歯車１２１，１２２，１２３，１２４と、
４つの交流電動機１３１，１３２，１３３，１３４と、
４つのインバータ１４１，１４２，１４３，１４４と、
給電装置１６と、４つのたわみ継手１７１，１７２，１
７３，１７４と、そして４つのコンバータ５１１〜５１
４から構成されている。
【０１２８】大歯車１１と、４つの小歯車１２１〜１２
４と、４つのたわみ継手１７１〜１７４と、４つの交流
電動機１３１〜１３４の構成、作用は図１及び図２に示
した第１の実施の形態と同様である。
４と、４つのたわみ継手１７１〜１７４と、４つの交流
電動機１３１〜１３４の構成、作用は図１及び図２に示
した第１の実施の形態と同様である。
【０１２９】そして、インバータ１４１〜１４４は、Ｉ
ＧＢＴのような電力用半導体素子のスイッチングによっ
て一定電圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な
三相ＰＷＭインバータである。これらのインバータ１４
１〜１４４の直流入力端子のプラスとマイナス間には平
滑コンデンサ８１〜８４それぞれが接続され、さらに、
４つのコンバータ５１１〜５１４それぞれの直流出力端
子と接続されている。
ＧＢＴのような電力用半導体素子のスイッチングによっ
て一定電圧直流から所望の三相交流電圧を得る一般的な
三相ＰＷＭインバータである。これらのインバータ１４
１〜１４４の直流入力端子のプラスとマイナス間には平
滑コンデンサ８１〜８４それぞれが接続され、さらに、
４つのコンバータ５１１〜５１４それぞれの直流出力端
子と接続されている。
【０１３０】コンバータ５１１〜５１４は、インバータ
同様のＩＧＢＴのような電力用半導体素子のスイッチン
グによって単相交流電圧から所望の直流電圧を得る一般
的な単相ＰＷＭコンバータである。これらのコンバータ
５１１〜５１４の直流出力端子は、それぞれインバータ
１４１〜１４４の直流入力端子に接続されている。ま
た、コンバータ５１１の交流入力端子の一方（Ｖ相）は
コンバータ５１２の交流入力端子の一方（Ｕ相）に接続
され、コンバータ５１２の交流入力端子の他方（Ｖ相）
はコンバータ５１３の交流入力端子の一方（Ｕ相）に接
続され、コンバータ５１３の交流入力端子の他方（Ｖ
相）はコンバータ５１４の交流入力端子の一方（Ｕ相）
に接続されて直列構成になっている。
同様のＩＧＢＴのような電力用半導体素子のスイッチン
グによって単相交流電圧から所望の直流電圧を得る一般
的な単相ＰＷＭコンバータである。これらのコンバータ
５１１〜５１４の直流出力端子は、それぞれインバータ
１４１〜１４４の直流入力端子に接続されている。ま
た、コンバータ５１１の交流入力端子の一方（Ｖ相）は
コンバータ５１２の交流入力端子の一方（Ｕ相）に接続
され、コンバータ５１２の交流入力端子の他方（Ｖ相）
はコンバータ５１３の交流入力端子の一方（Ｕ相）に接
続され、コンバータ５１３の交流入力端子の他方（Ｖ
相）はコンバータ５１４の交流入力端子の一方（Ｕ相）
に接続されて直列構成になっている。
【０１３１】そして、コンバータ５１１の交流入力端子
の残りの片方（Ｕ相）は変圧器５２の低圧二次巻線の一
端に接続され、コンバータ５１４の交流入力端子の残り
の片方（Ｖ相）は変圧器５２の同じ二次巻線の他端に電
気的に接続されている。
の残りの片方（Ｕ相）は変圧器５２の低圧二次巻線の一
端に接続され、コンバータ５１４の交流入力端子の残り
の片方（Ｖ相）は変圧器５２の同じ二次巻線の他端に電
気的に接続されている。
【０１３２】給電装置１６は交流架線と機械的、電気的
に接触して電力を得るパンタグラフであり、変圧器５２
の高圧一次巻線の一端に電気的に接続されている。この
変圧器５２の高圧一次巻線の他端は、車輪、レールを介
してアースされている。
に接触して電力を得るパンタグラフであり、変圧器５２
の高圧一次巻線の一端に電気的に接続されている。この
変圧器５２の高圧一次巻線の他端は、車輪、レールを介
してアースされている。
【０１３３】上記の構成の車両駆動制御装置では、給電
装置１６から変圧器５２を経て取り込んだ交流架線電圧
を４つのコンバータ５１１〜５１４それぞれで所定電圧
の直流に変換し、さらにその各々を４つのインバータ１
４１〜１４４各々に入力し、所望の周波数の三相交流電
力に再変換してそれぞれに接続されている交流電動機１
３１〜１３４に出力して駆動する。
装置１６から変圧器５２を経て取り込んだ交流架線電圧
を４つのコンバータ５１１〜５１４それぞれで所定電圧
の直流に変換し、さらにその各々を４つのインバータ１
４１〜１４４各々に入力し、所望の周波数の三相交流電
力に再変換してそれぞれに接続されている交流電動機１
３１〜１３４に出力して駆動する。
【０１３４】この交流電動機１３１〜１３４の駆動によ
り、たわみ継手１７１〜１７４を経て小歯車１２１〜１
２４それぞれが回転駆動され、これらとかみ合っている
大歯車１１が回転駆動され、これに直結されている車輪
軸１０と車輪が回転駆動される。
り、たわみ継手１７１〜１７４を経て小歯車１２１〜１
２４それぞれが回転駆動され、これらとかみ合っている
大歯車１１が回転駆動され、これに直結されている車輪
軸１０と車輪が回転駆動される。
【０１３５】これにより、第１０の実施の形態では、各
小歯車１２１〜１２４の分担するトルクが分散されて小
さくなることにより、歯車の歯の断面積を小さくするこ
とができ、その結果、ギア比を高く設計できるようにな
り、ギア比を高く設計することにより電動機の高速回転
化に伴う小型、軽量、低コスト化が実現できる。また、
各インバータ１４１〜１４４の直流入力には、高電圧で
ある架線交流電力を４段の直列構成のコンバータ５１１
〜５１４によって直流電力に変換し、１／４の電圧にし
てに給電することにより、各インバータの入力直流電圧
を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害の減
少や大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
小歯車１２１〜１２４の分担するトルクが分散されて小
さくなることにより、歯車の歯の断面積を小さくするこ
とができ、その結果、ギア比を高く設計できるようにな
り、ギア比を高く設計することにより電動機の高速回転
化に伴う小型、軽量、低コスト化が実現できる。また、
各インバータ１４１〜１４４の直流入力には、高電圧で
ある架線交流電力を４段の直列構成のコンバータ５１１
〜５１４によって直流電力に変換し、１／４の電圧にし
てに給電することにより、各インバータの入力直流電圧
を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害の減
少や大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
【０１３６】加えて、この第１０の実施の形態では、コ
ンバータ５１１〜５１４の直列多重化により、変圧器５
２の二次巻線にかかるＰＷＭ電圧が多レベル化され、電
源・架線系統への高調波の漏出を低減し、変圧器５２の
高調波に起因する発熱損失を低減し、低騒音化が図れ
る。
ンバータ５１１〜５１４の直列多重化により、変圧器５
２の二次巻線にかかるＰＷＭ電圧が多レベル化され、電
源・架線系統への高調波の漏出を低減し、変圧器５２の
高調波に起因する発熱損失を低減し、低騒音化が図れ
る。
【０１３７】次に、本発明の第１１の実施の形態の車両
駆動制御装置を、図１８に基づいて説明する。第１１の
実施の形態の車両駆動制御装置の機械的な構造は図１６
に示した第１０の実施の形態と同様である（ただし、コ
ンバータは１台だけである）。そして、第１１の実施の
形態の回路構成は、４つの小歯車１２１，１２２，１２
３，１２４にたわみ継手１７１〜１７４によってそれぞ
れ結合されている４つの交流電動機１３１，１３２，１
３３，１３４と、４つのインバータ１４１，１４２，１
４３，１４４と、平滑コンデンサ８１，８２，８３，８
４と、インバータ直流短絡スイッチ３１１，３１２，３
１３，３１４と、これらの４つのインバータ１４１〜１
４４に電力を供給するための１つのコンバータ５１と、
変圧器５２と、給電装置１６とから構成されている。
駆動制御装置を、図１８に基づいて説明する。第１１の
実施の形態の車両駆動制御装置の機械的な構造は図１６
に示した第１０の実施の形態と同様である（ただし、コ
ンバータは１台だけである）。そして、第１１の実施の
形態の回路構成は、４つの小歯車１２１，１２２，１２
３，１２４にたわみ継手１７１〜１７４によってそれぞ
れ結合されている４つの交流電動機１３１，１３２，１
３３，１３４と、４つのインバータ１４１，１４２，１
４３，１４４と、平滑コンデンサ８１，８２，８３，８
４と、インバータ直流短絡スイッチ３１１，３１２，３
１３，３１４と、これらの４つのインバータ１４１〜１
４４に電力を供給するための１つのコンバータ５１と、
変圧器５２と、給電装置１６とから構成されている。
【０１３８】インバータ１４１〜１４４は図１７に示し
た第１０の実施の形態と同様のものである。そして、コ
ンバータ５１は、ＩＧＢＴのような電力用半導体素子の
スイッチングによって単相交流電圧から所望の直流電圧
を得る一般的な単相ＰＷＭコンバータである。このコン
バータ５１の交流入力端子の一方（Ｕ相）は変圧器５２
の低圧二次巻線の一端に接続され、コンバータ５１の交
流入力端子の他方（Ｖ相）は変圧器５２の二次巻線の他
端に接続されている。
た第１０の実施の形態と同様のものである。そして、コ
ンバータ５１は、ＩＧＢＴのような電力用半導体素子の
スイッチングによって単相交流電圧から所望の直流電圧
を得る一般的な単相ＰＷＭコンバータである。このコン
バータ５１の交流入力端子の一方（Ｕ相）は変圧器５２
の低圧二次巻線の一端に接続され、コンバータ５１の交
流入力端子の他方（Ｖ相）は変圧器５２の二次巻線の他
端に接続されている。
【０１３９】コンバータ５１の直流出力端子のプラス側
はインバータ１４１の直流入力プラス端子に、コンバー
タ５１の直流出力端子のマイナス側はインバータ１４４
の直流入力マイナス端子に接続されていて、このコンバ
ータ５１の直流出力に対し、４つのインバータ１４１〜
１４４が直列４段に接続された構成となっている。
はインバータ１４１の直流入力プラス端子に、コンバー
タ５１の直流出力端子のマイナス側はインバータ１４４
の直流入力マイナス端子に接続されていて、このコンバ
ータ５１の直流出力に対し、４つのインバータ１４１〜
１４４が直列４段に接続された構成となっている。
【０１４０】インバータ１４１〜１４４には直流入力電
圧の耐圧が５００Ｖ程度のものを採用し、通常時にはコ
ンバータ５１の直流出力電圧設定を５００Ｖの直列段数
４倍である２０００Ｖに設定する。そして、万一４台の
インバータ１４１〜１４４のうちのいずれか１台が故障
した場合（ここでは、インバータ１４１が故障したとす
る）には該当するインバータの直流短絡スイッチ３１１
を短絡した上で、コンバータ５１の直流出力電圧設定値
を健全なインバータ１４２〜１４４の直列段数３倍であ
る１５００Ｖに変更して運転を継続する。
圧の耐圧が５００Ｖ程度のものを採用し、通常時にはコ
ンバータ５１の直流出力電圧設定を５００Ｖの直列段数
４倍である２０００Ｖに設定する。そして、万一４台の
インバータ１４１〜１４４のうちのいずれか１台が故障
した場合（ここでは、インバータ１４１が故障したとす
る）には該当するインバータの直流短絡スイッチ３１１
を短絡した上で、コンバータ５１の直流出力電圧設定値
を健全なインバータ１４２〜１４４の直列段数３倍であ
る１５００Ｖに変更して運転を継続する。
【０１４１】これにより、この実施の形態では、１台の
インバータの故障により出力トルクが、通常時の３／４
に低下するが、従来であれば１台のインバータの故障に
よってその軸の電動機トルクはゼロになってしまってい
たのが、トルク低下の程度を抑えることができる。ま
た、健全時にも各インバータの直流入力電圧はその耐圧
を最大限に活用する５００Ｖで運転して、必要な出力パ
ワーに対して、パワー余裕を最小にすることができる。
インバータの故障により出力トルクが、通常時の３／４
に低下するが、従来であれば１台のインバータの故障に
よってその軸の電動機トルクはゼロになってしまってい
たのが、トルク低下の程度を抑えることができる。ま
た、健全時にも各インバータの直流入力電圧はその耐圧
を最大限に活用する５００Ｖで運転して、必要な出力パ
ワーに対して、パワー余裕を最小にすることができる。
【０１４２】次に、本発明の第１２の実施の形態の車両
駆動制御装置を、図１９に基づいて説明する。第１２の
実施の形態の特徴は、図１６及び図１７に示した第１１
の実施の形態に対して、さらに、４つのコンバータ５１
１〜５１４それぞれの交流入力側に、交流入力短絡スイ
ッチ５３１〜５３４を設けたことを特徴とする。その他
の構成は、図１６及び図１７に示した第１０の実施の形
態と共通である。
駆動制御装置を、図１９に基づいて説明する。第１２の
実施の形態の特徴は、図１６及び図１７に示した第１１
の実施の形態に対して、さらに、４つのコンバータ５１
１〜５１４それぞれの交流入力側に、交流入力短絡スイ
ッチ５３１〜５３４を設けたことを特徴とする。その他
の構成は、図１６及び図１７に示した第１０の実施の形
態と共通である。
【０１４３】交流入力短絡スイッチ５３１〜５３４それ
ぞれは、コンバータ５１１〜５１４それぞれの交流入力
端子間に接続されている。そして、万一コンバータ５１
１〜５１４のいずか、又はインバータ１４１〜１４４の
いずれかが故障した場合、該当する位置の交流入力短絡
スイッチを閉じて短絡状態にすることにより、残りの健
全なコンバータとインバータによって運転を継続するよ
うにしている。
ぞれは、コンバータ５１１〜５１４それぞれの交流入力
端子間に接続されている。そして、万一コンバータ５１
１〜５１４のいずか、又はインバータ１４１〜１４４の
いずれかが故障した場合、該当する位置の交流入力短絡
スイッチを閉じて短絡状態にすることにより、残りの健
全なコンバータとインバータによって運転を継続するよ
うにしている。
【０１４４】これにより、コンバータ又はインバータの
何台かに故障が発生しても、最低限のトルク低減のみで
運転継続が可能となる。
何台かに故障が発生しても、最低限のトルク低減のみで
運転継続が可能となる。
【０１４５】次に、本発明の第１３の実施の形態の車両
駆動制御装置を、図２０に基づいて説明する。第１３の
実施の形態の特徴は、その機械的な配置構造にあり、こ
こでは４台の交流電動機１３１〜１３４それぞれを駆動
する４台のインバータ１４１〜１４４を各交流電動機１
３１〜１３４と一体化し、第１の実施の形態〜第１２の
実施の形態によって交流電動機１３１〜１３４の高速回
転化による小型化によって空いた台車９（ここでは、図
示せず。図１を参照）内の空間を利用して、そこに組み
込んだ構造にしている。
駆動制御装置を、図２０に基づいて説明する。第１３の
実施の形態の特徴は、その機械的な配置構造にあり、こ
こでは４台の交流電動機１３１〜１３４それぞれを駆動
する４台のインバータ１４１〜１４４を各交流電動機１
３１〜１３４と一体化し、第１の実施の形態〜第１２の
実施の形態によって交流電動機１３１〜１３４の高速回
転化による小型化によって空いた台車９（ここでは、図
示せず。図１を参照）内の空間を利用して、そこに組み
込んだ構造にしている。
【０１４６】これにより、インバータと交流電動機との
一体ユニット化により、台車９への組み込み作業におい
て、交流電動機とインバータとの間の配線作業の手間を
省略することができ、また従来、車両の床下に搭載され
ていたインバータのスペースが不要になるので電動機付
き車両であっても２階建て車両にして客席数を増加でき
るメリットがある。
一体ユニット化により、台車９への組み込み作業におい
て、交流電動機とインバータとの間の配線作業の手間を
省略することができ、また従来、車両の床下に搭載され
ていたインバータのスペースが不要になるので電動機付
き車両であっても２階建て車両にして客席数を増加でき
るメリットがある。
【０１４７】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機をさらにそれら各々に個別に接続されたインバータ
装置で給電する構成にすることにより、各小歯車の分担
するトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯
車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動
機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れ
る。また、各インバータの直流入力端子同士を直列に接
続して高電圧である架線より電力を給電することによ
り、各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並み
に低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産され
る汎用インバータをそのまま流用することによる低コス
ト化、信頼性の向上が図れる。
ば、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機をさらにそれら各々に個別に接続されたインバータ
装置で給電する構成にすることにより、各小歯車の分担
するトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯
車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動
機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れ
る。また、各インバータの直流入力端子同士を直列に接
続して高電圧である架線より電力を給電することによ
り、各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並み
に低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産され
る汎用インバータをそのまま流用することによる低コス
ト化、信頼性の向上が図れる。
【０１４８】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、インバータを直列に多段接続した構成
において、各インバータの個体差に起因して発生する直
流電圧アンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスに
よって生じるインバータの入力過電圧による運転停止を
防止することができる。
の効果に加えて、インバータを直列に多段接続した構成
において、各インバータの個体差に起因して発生する直
流電圧アンバランスを抑制し、直流電圧アンバランスに
よって生じるインバータの入力過電圧による運転停止を
防止することができる。
【０１４９】請求項３の発明によれば、請求項１又は２
の発明の効果に加えて、複数のインバータ各々が、自イ
ンバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのインバー
タによって運転を継続させるために、その正負の直流入
力端子間各々に短絡用スイッチを有しているので、万一
インバータのうちの何台かが故障しても最低限のトルク
低減のみで車両の運転を継続することができる。
の発明の効果に加えて、複数のインバータ各々が、自イ
ンバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのインバー
タによって運転を継続させるために、その正負の直流入
力端子間各々に短絡用スイッチを有しているので、万一
インバータのうちの何台かが故障しても最低限のトルク
低減のみで車両の運転を継続することができる。
【０１５０】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
の効果に加えて、複数のインバータのうちの少なくとも
１台が故障して残りのインバータによって継続運転して
いる最中に、架線電源電圧が運転中のすべてのインバー
タの許容入力直流電圧の加算値を超えたときに架線の直
流電源がこれらのインバータの直流入力側に供給される
のを遮断する電源遮断スイッチを備えているので、イン
バータのうちの何台かが故障した状態で車両の運転を継
続している最中に、健全なインバータにその耐圧を超え
る直流入力過電圧が発生すれば、電源遮断スイッチを開
放することによってインバータの破壊を防止することが
できる。
の効果に加えて、複数のインバータのうちの少なくとも
１台が故障して残りのインバータによって継続運転して
いる最中に、架線電源電圧が運転中のすべてのインバー
タの許容入力直流電圧の加算値を超えたときに架線の直
流電源がこれらのインバータの直流入力側に供給される
のを遮断する電源遮断スイッチを備えているので、イン
バータのうちの何台かが故障した状態で車両の運転を継
続している最中に、健全なインバータにその耐圧を超え
る直流入力過電圧が発生すれば、電源遮断スイッチを開
放することによってインバータの破壊を防止することが
できる。
【０１５１】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、インバータ各々の出力電流の合成値に
基づいてインバータ出力電圧指令を演算し、各段のイン
バータを同一の電圧指令にしたがってパルスパターンを
出力するインバータ制御装置を備えているので、力行運
転において特別な直流電圧のバランス制御を行なうこと
なしに、自動的に直流電圧の均等化を図りながら運転を
継続することができる。
の効果に加えて、インバータ各々の出力電流の合成値に
基づいてインバータ出力電圧指令を演算し、各段のイン
バータを同一の電圧指令にしたがってパルスパターンを
出力するインバータ制御装置を備えているので、力行運
転において特別な直流電圧のバランス制御を行なうこと
なしに、自動的に直流電圧の均等化を図りながら運転を
継続することができる。
【０１５２】請求項６の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、交流電動機各々のフレームと電源アー
スとを電気的に短絡し、各段のインバータのＰＷＭパル
スパターンを作成するための三角波に位相差を持たせる
インバータ制御装置を備えているので、インバータのＰ
ＷＭスイッチングに起因する対地高周波漏れ電流を低減
し、信号や通信への悪影響を低減することができる。
の効果に加えて、交流電動機各々のフレームと電源アー
スとを電気的に短絡し、各段のインバータのＰＷＭパル
スパターンを作成するための三角波に位相差を持たせる
インバータ制御装置を備えているので、インバータのＰ
ＷＭスイッチングに起因する対地高周波漏れ電流を低減
し、信号や通信への悪影響を低減することができる。
【０１５３】請求項７の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、インバータ各々の入力直流電圧検出値
と入力直流電流検出値とに基づいて演算した出力有効電
力と、電動機回転角周波数とトルク指令とに基づいて演
算した有効電力指令値との偏差に基づき、トルク指令値
を補正するインバータ制御装置を備えているので、電動
機の永久磁石磁束の個体差などに起因して発生する出力
トルクアンバランス、ひいては直流電圧アンバランスを
抑制し、直流電圧アンバランスによって生じるインバー
タ入力過電圧による運転停止を防止することができる。
の効果に加えて、インバータ各々の入力直流電圧検出値
と入力直流電流検出値とに基づいて演算した出力有効電
力と、電動機回転角周波数とトルク指令とに基づいて演
算した有効電力指令値との偏差に基づき、トルク指令値
を補正するインバータ制御装置を備えているので、電動
機の永久磁石磁束の個体差などに起因して発生する出力
トルクアンバランス、ひいては直流電圧アンバランスを
抑制し、直流電圧アンバランスによって生じるインバー
タ入力過電圧による運転停止を防止することができる。
【０１５４】請求項８の発明によれば、万一のインバー
タの故障時に、車両編成としての駆動力を確保するため
に健全なインバータと電動機の電流及びトルクを増加さ
せるような運転状態においても、トルクを２つの車輪軸
でレールに伝えることができ、レール・車輪間の空転の
発生の確率を低減して、編成としての加速力が確保しや
すい。
タの故障時に、車両編成としての駆動力を確保するため
に健全なインバータと電動機の電流及びトルクを増加さ
せるような運転状態においても、トルクを２つの車輪軸
でレールに伝えることができ、レール・車輪間の空転の
発生の確率を低減して、編成としての加速力が確保しや
すい。
【０１５５】請求項９の発明によれば、インバータ各々
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や、大量生産される汎用インバータをそのまま
流用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れ
る。
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や、大量生産される汎用インバータをそのまま
流用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れ
る。
【０１５６】請求項１０の発明によれば、請求項９の発
明の効果に加えて、ｎ台のインバータ各々が、架線から
供給される直流電源電圧検出値とインバータ各々の入力
電圧検出値とを入力し、直流電源電圧検出値を複数のイ
ンバータの直列段数ｎで除した値と入力電圧検出値との
偏差に応じて出力トルク指令を補正するインバータ制御
装置を有しているので、インバータを直列に多段接続し
た構成において、各インバータの個体差に起因して発生
する直流電圧アンバランスを抑制し、直流電圧アンバラ
ンスによって生じるインバータの入力過電圧による運転
停止を防止することができる。
明の効果に加えて、ｎ台のインバータ各々が、架線から
供給される直流電源電圧検出値とインバータ各々の入力
電圧検出値とを入力し、直流電源電圧検出値を複数のイ
ンバータの直列段数ｎで除した値と入力電圧検出値との
偏差に応じて出力トルク指令を補正するインバータ制御
装置を有しているので、インバータを直列に多段接続し
た構成において、各インバータの個体差に起因して発生
する直流電圧アンバランスを抑制し、直流電圧アンバラ
ンスによって生じるインバータの入力過電圧による運転
停止を防止することができる。
【０１５７】請求項１１の発明によれば、請求項９又は
１０の発明の効果に加えて、ｎ台のインバータ各々が、
自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのイン
バータによって運転を継続させるために、その正負の直
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有しているので、
万一インバータのうちの何台かが故障しても最低限のト
ルク低減のみで車両の運転を継続することができる。
１０の発明の効果に加えて、ｎ台のインバータ各々が、
自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残りのイン
バータによって運転を継続させるために、その正負の直
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有しているので、
万一インバータのうちの何台かが故障しても最低限のト
ルク低減のみで車両の運転を継続することができる。
【０１５８】請求項１２の発明によれば、請求項９の発
明の効果に加えて、交流電動機が永久磁石同期電動機で
あり、少なくとも１台のインバータが故障したときに、
健全な残りのインバータで永久磁石同期電動機の永久磁
石磁束に起因する磁束を打ち消す方向の電流が流れるよ
うに制御するインバータ制御装置を備えているので、交
流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期電動機を適用す
ることが可能であり、電動機の高効率化、小型化が実現
できる。
明の効果に加えて、交流電動機が永久磁石同期電動機で
あり、少なくとも１台のインバータが故障したときに、
健全な残りのインバータで永久磁石同期電動機の永久磁
石磁束に起因する磁束を打ち消す方向の電流が流れるよ
うに制御するインバータ制御装置を備えているので、交
流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期電動機を適用す
ることが可能であり、電動機の高効率化、小型化が実現
できる。
【０１５９】請求項１３の発明によれば、車輪軸に直結
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びコンバータによっ
て給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を各々コンバータ
を介して直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びコンバータによっ
て給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を各々コンバータ
を介して直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
【０１６０】さらに、コンバータの直列多重化により変
圧器二次巻線にかかるＰＷＭ電圧を多レベル化して、電
源、架線系統への高調波出力の低減、変圧器の高調波に
起因する発熱損失の低減、低騒音化が図れる。
圧器二次巻線にかかるＰＷＭ電圧を多レベル化して、電
源、架線系統への高調波出力の低減、変圧器の高調波に
起因する発熱損失の低減、低騒音化が図れる。
【０１６１】請求項１４の発明によれば、請求項１３の
発明の効果に加えて、複数のコンバータ各々が、自コン
バータ又はその直流出力側に接続されているインバータ
に故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及びイ
ンバータによって運転を継続させるために、その交流入
力端子各々に短絡用スイッチを有するものであり、万一
インバータ又はコンバータのうちの何台かが故障して
も、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続するこ
とができる。
発明の効果に加えて、複数のコンバータ各々が、自コン
バータ又はその直流出力側に接続されているインバータ
に故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及びイ
ンバータによって運転を継続させるために、その交流入
力端子各々に短絡用スイッチを有するものであり、万一
インバータ又はコンバータのうちの何台かが故障して
も、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続するこ
とができる。
【０１６２】請求項１５の発明によれば、車輪軸に直結
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びこれらのインバー
タに共通に接続されたコンバータによって給電する構成
にすることにより、各小歯車の分担するトルクを分散さ
せて小さくし、これによって、各歯車の歯の断面積を小
さくしてギア比を高く設計し、電動機の高速回転化に伴
う小型、軽量、低コスト化が図れる。また、各インバー
タの直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架
線よりコンバータを介して電力を給電することにより、
各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低
下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎
用インバータをそのまま流用することによる低コスト
化、信頼性の向上が図れる。
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びこれらのインバー
タに共通に接続されたコンバータによって給電する構成
にすることにより、各小歯車の分担するトルクを分散さ
せて小さくし、これによって、各歯車の歯の断面積を小
さくしてギア比を高く設計し、電動機の高速回転化に伴
う小型、軽量、低コスト化が図れる。また、各インバー
タの直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架
線よりコンバータを介して電力を給電することにより、
各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低
下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎
用インバータをそのまま流用することによる低コスト
化、信頼性の向上が図れる。
【０１６３】さらに、各インバータの正負の直流入力端
子間各々に短絡用スイッチを有しているので、万一イン
バータのうちの何台かが故障しても最低限のトルク低減
のみで車両の運転を継続することができる。
子間各々に短絡用スイッチを有しているので、万一イン
バータのうちの何台かが故障しても最低限のトルク低減
のみで車両の運転を継続することができる。
【０１６４】請求項１６の発明によれば、交流電動機各
々とインバータ各々とを一体型にしたので、交流電動機
の高速化による小型化で空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようになる。
々とインバータ各々とを一体型にしたので、交流電動機
の高速化による小型化で空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようになる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の構造を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】上記の第１の実施の形態の回路構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の構造を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図４】上記の第２の実施の形態の回路構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の構造を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図７】上記の第４の実施の形態の回路構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図９】本発明の第６の実施の形態の構造を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図１０】上記の第６の実施の形態におけるインバータ
のＰＷＭ動作を示す波形図。
のＰＷＭ動作を示す波形図。
【図１１】本発明の第７の実施の形態の構造を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１２】上記の第７の実施の形態の回路構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１３】本発明の第８の実施の形態の構造を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１４】本発明の第９の実施の形態の構造を示すブロ
ック図。
ック図。
【図１５】上記の第９の実施の形態における１２相交流
電動機の固定子の断面図。
電動機の固定子の断面図。
【図１６】本発明の第１０の実施の形態の構造を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図１７】上記の第１０の実施の形態の回路構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図１８】本発明の第１１の実施の形態の回路構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図１９】本発明の第１２の実施の形態の回路構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図２０】本発明の第１３の実施の形態の構造を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２１】従来例の構造を示すブロック図。
【図２２】従来例の回路構成を示すブロック図。
９ 台車 １０，１０１，１０２ 車輪軸 １１ 大歯車 １２，１２１〜１２４ 小歯車 １３，１３１〜１３４ 交流電動機 １４１〜１４４ インバータ １５ フィルタリアクトル １６ 給電装置 １７１〜１７４ たわみ継手 ２１１ インバータ制御装置 ２１２ 電流指令値演算部 ２１３ 電流制御部 ３１１〜３１４ 直流入力短絡スイッチ ３２，３２１，３２２ 電源遮断スイッチ ４１ インバータ制御装置 ４１１ 電流指令値演算部 ４１２ 電流制御部 ４２ 回転位置センサ ５１，５１１〜５１４ コンバータ ５２ 変圧器 ５３１〜５３４ 交流入力短絡スイッチ ８１〜８４ 平滑コンデンサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月２８日（２０００．１．２
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】請求項２の発明の車両駆動制御装置は、車
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々にｌ台ずつ接続され、かつ、そ
れらの直流入力側が直列に接続された複数のインバータ
とを備え、前記複数のインバータ各々は、架線から供給
される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々の入力
電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値を前記
複数のインバータの直列段数で除した値と前記入力電圧
検出値との偏差に応じで出力トルク指令を補正するイン
バータ制御装置を有するものであり、インバータを直列
に多段接続した構成において、各インバータの個体差に
起因して発生する直流電圧アンバランスを抑制し、直流
電圧アンバランスによって生じるインバータの入力過電
圧による運転停止を防止する。
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々にｌ台ずつ接続され、かつ、そ
れらの直流入力側が直列に接続された複数のインバータ
とを備え、前記複数のインバータ各々は、架線から供給
される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々の入力
電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値を前記
複数のインバータの直列段数で除した値と前記入力電圧
検出値との偏差に応じで出力トルク指令を補正するイン
バータ制御装置を有するものであり、インバータを直列
に多段接続した構成において、各インバータの個体差に
起因して発生する直流電圧アンバランスを抑制し、直流
電圧アンバランスによって生じるインバータの入力過電
圧による運転停止を防止する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】請求項７の発明の車両駆動制御装置は、車
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々にｌ台ずつ接続され、かつ、そ
れらの直流入力側が直列に接続された複数のインバータ
と、前記インバータ各々の入力直流電圧検出値と入力直
流電流検出値とに基づいて演算した出力有効電力と、電
動機回転角周波数とトルク指令とに基づいて演算した有
効電力指令値との偏差に基づき、トルク指令値を補正す
るインバータ制御装置とを備えたものであり、電動機の
永久磁石磁束の個体差などに起因して発生する出力トル
クアンバランス、ひいては直流電圧アンバランスを抑制
し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータ入
力過電圧による運転停止を防止する。
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々にｌ台ずつ接続され、かつ、そ
れらの直流入力側が直列に接続された複数のインバータ
と、前記インバータ各々の入力直流電圧検出値と入力直
流電流検出値とに基づいて演算した出力有効電力と、電
動機回転角周波数とトルク指令とに基づいて演算した有
効電力指令値との偏差に基づき、トルク指令値を補正す
るインバータ制御装置とを備えたものであり、電動機の
永久磁石磁束の個体差などに起因して発生する出力トル
クアンバランス、ひいては直流電圧アンバランスを抑制
し、直流電圧アンバランスによって生じるインバータ入
力過電圧による運転停止を防止する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】請求項９の発明の車両駆動制御装置は、車
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う１つの小歯車と、前記小歯車に直結された３×ｎ（ｎ
は２以上の正の整数）相交流電動機と、前記交流電動機
に対して電力を供給する、それらの直流入力側が直列接
続されたｎ台のインバータと、インバータ制御装置とを
備え、前記交流電動機は永久磁石同期電動機であり、前
記インバータ制御装置は、少なくともｌ台のインバータ
が故障したときに、健全な残りのインバータで永久磁石
同期電動機の永久磁石磁束に起因する磁束を打ち消す方
向の電流が流れるように制御するようにしたものであ
り、インバータ各々の直流入力端子同士を直列に接続し
て高電圧である架線より電力を給電することにより、各
インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下
させ、高調波誘導障害の減少や、大量生産される汎用イ
ンバータをそのまま流用することによる低コスト化、信
頼性の向上を図る。加えて、交流電動機に誘起電圧の高
い永久磁石同期電動機を適用することが可能であり、電
動機の高効率化、小型化が実現できる。
輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ合
う１つの小歯車と、前記小歯車に直結された３×ｎ（ｎ
は２以上の正の整数）相交流電動機と、前記交流電動機
に対して電力を供給する、それらの直流入力側が直列接
続されたｎ台のインバータと、インバータ制御装置とを
備え、前記交流電動機は永久磁石同期電動機であり、前
記インバータ制御装置は、少なくともｌ台のインバータ
が故障したときに、健全な残りのインバータで永久磁石
同期電動機の永久磁石磁束に起因する磁束を打ち消す方
向の電流が流れるように制御するようにしたものであ
り、インバータ各々の直流入力端子同士を直列に接続し
て高電圧である架線より電力を給電することにより、各
インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低下
させ、高調波誘導障害の減少や、大量生産される汎用イ
ンバータをそのまま流用することによる低コスト化、信
頼性の向上を図る。加えて、交流電動機に誘起電圧の高
い永久磁石同期電動機を適用することが可能であり、電
動機の高効率化、小型化が実現できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】請求項１０の発明の車両駆動制御装置は、
車輪軸に直結された１の大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数のイ
ンバータと、前記複数のインバータの直流入力側ごとに
接続され、かつ、それらの交流入力端子が直列接続され
た複数のコンバータと、交流電源を入力として適切な定
格の交流電圧に変圧して前記コンバータに出力する変圧
器とを備えたものである。
車輪軸に直結された１の大歯車と、前記大歯車にかみ合
う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結さ
れた交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供給
するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数のイ
ンバータと、前記複数のインバータの直流入力側ごとに
接続され、かつ、それらの交流入力端子が直列接続され
た複数のコンバータと、交流電源を入力として適切な定
格の交流電圧に変圧して前記コンバータに出力する変圧
器とを備えたものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】請求項１０の発明の車両駆動制御装置で
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
コンバータによって給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く
設計し、電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化を図る。また、各インバータの直流入力端子同士を
各々コンバータを介して直列に接続して高電圧である架
線より電力を給電することにより、各インバータの入力
直流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導
障害を減少させ、大量生産される汎用インバータをその
まま流用することによる低コスト化、信頼性の向上を図
る。
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
コンバータによって給電する構成にすることにより、各
小歯車の分担するトルクを分散させて小さくし、これに
よって、各歯車の歯の断面積を小さくしてギア比を高く
設計し、電動機の高速回転化に伴う小型、軽量、低コス
ト化を図る。また、各インバータの直流入力端子同士を
各々コンバータを介して直列に接続して高電圧である架
線より電力を給電することにより、各インバータの入力
直流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導
障害を減少させ、大量生産される汎用インバータをその
まま流用することによる低コスト化、信頼性の向上を図
る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】請求項１１の発明の車両駆動制御装置は、
請求項１０において、前記複数のコンバータ各々が、自
コンバータ又はその直流出力側に接続されているインバ
ータに故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及
びインバータによって運転を継続させるために、その交
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故
障しても、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続
することができる。
請求項１０において、前記複数のコンバータ各々が、自
コンバータ又はその直流出力側に接続されているインバ
ータに故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及
びインバータによって運転を継続させるために、その交
流入力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであ
り、万一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故
障しても、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続
することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】請求項１２の発明の車両駆動制御装置は、
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、交流電源を入力として適切な定格の交流
電圧を得る変圧器と、直流出力側が前記複数のインバー
タの直流入力側各々に並列接続され、かつ、その交流入
力端子が前記変圧器の二次側に接続されたコンバータ
と、前記複数のインバータの正負の直流入力端子間各々
に接続され、自インバータに故障が発生した場合に閉
じ、残りのインバータによって運転を継続させるための
複数の短絡用スイッチとを備えたものである。
車輪軸に直結された１つの大歯車と、前記大歯車にかみ
合う複数の小歯車と、前記小歯車の各々に１台ずつ直結
された交流電動機と、前記交流電動機の各々に電力を供
給するためにそれらの各々に１台ずつ接続された複数の
インバータと、交流電源を入力として適切な定格の交流
電圧を得る変圧器と、直流出力側が前記複数のインバー
タの直流入力側各々に並列接続され、かつ、その交流入
力端子が前記変圧器の二次側に接続されたコンバータ
と、前記複数のインバータの正負の直流入力端子間各々
に接続され、自インバータに故障が発生した場合に閉
じ、残りのインバータによって運転を継続させるための
複数の短絡用スイッチとを備えたものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】請求項１２の発明の車両駆動制御装置で
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
これらのインバータに共通に接続されたコンバータによ
って給電する構成にすることにより、各小歯車の分担す
るトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車
の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線よりコンバータを介して電力を給電す
ることにより、各インバータの入力直流電圧を汎用イン
バータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上を図る。
は、車輪軸に直結された大歯車に、２つ以上の複数個の
小歯車をかみ合わせて、小歯車各々に直結された交流電
動機を、それら各々に個別に接続されたインバータ及び
これらのインバータに共通に接続されたコンバータによ
って給電する構成にすることにより、各小歯車の分担す
るトルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車
の歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機
の高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化を図る。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を直列に接続して
高電圧である架線よりコンバータを介して電力を給電す
ることにより、各インバータの入力直流電圧を汎用イン
バータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少させ、大
量生産される汎用インバータをそのまま流用することに
よる低コスト化、信頼性の向上を図る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】請求項１３の発明の車両駆動制御装置は、
請求項１〜１２において、前記交流電動機各々とインバ
ータ各々とを一体型にしたものであり、交流電動機の高
速化による小型化によって空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にして、ひいて
は電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加で
きるようにする。
請求項１〜１２において、前記交流電動機各々とインバ
ータ各々とを一体型にしたものであり、交流電動機の高
速化による小型化によって空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にして、ひいて
は電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加で
きるようにする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１５５】請求項９の発明によれば、インバータ各々
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や、大量生産される汎用インバータをそのまま
流用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れ
る。加えて、交流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期
電動機を適用することが可能であり、電動機の高効率
化、小型化が実現できる。
の直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架線
より電力を給電することにより、各インバータの入力直
流電圧を汎用インバータ並みに低下させ、高調波誘導障
害の減少や、大量生産される汎用インバータをそのまま
流用することによる低コスト化、信頼性の向上が図れ
る。加えて、交流電動機に誘起電圧の高い永久磁石同期
電動機を適用することが可能であり、電動機の高効率
化、小型化が実現できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】削除
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】削除
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】削除
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１５９】請求項１０の発明によれば、車輪軸に直結
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びコンバータによっ
て給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を各々コンバータ
を介して直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びコンバータによっ
て給電する構成にすることにより、各小歯車の分担する
トルクを分散させて小さくし、これによって、各歯車の
歯の断面積を小さくしてギア比を高く設計し、電動機の
高速回転化に伴う小型、軽量、低コスト化が図れる。ま
た、各インバータの直流入力端子同士を各々コンバータ
を介して直列に接続して高電圧である架線より電力を給
電することにより、各インバータの入力直流電圧を汎用
インバータ並みに低下させ、高調波誘導障害を減少さ
せ、大量生産される汎用インバータをそのまま流用する
ことによる低コスト化、信頼性の向上が図れる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１６１】請求項１１の発明によれば、請求項１０の
発明の効果に加えて、複数のコンバータ各々が、自コン
バータ又はその直流出力側に接続されているインバータ
に故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及びイ
ンバータによって運転を継続させるために、その交流入
力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであり、万
一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故障して
も、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続するこ
とができる。
発明の効果に加えて、複数のコンバータ各々が、自コン
バータ又はその直流出力側に接続されているインバータ
に故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及びイ
ンバータによって運転を継続させるために、その交流入
力端子間各々に短絡用スイッチを有するものであり、万
一インバータ又はコンバータのうちの何台かが故障して
も、最低限のトルク低減のみで車両の運転を継続するこ
とができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１６２】請求項１２の発明によれば、車輪軸に直結
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びこれらのインバー
タに共通に接続されたコンバータによって給電する構成
にすることにより、各小歯車の分担するトルクを分散さ
せて小さくし、これによって、各歯車の歯の断面積を小
さくしてギア比を高く設計し、電動機の高速回転化に伴
う小型、軽量、低コスト化が図れる。また、各インバー
タの直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架
線よりコンバータを介して電力を給電することにより、
各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低
下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎
用インバータをそのまま流用することによる低コスト
化、信頼性の向上が図れる。
された大歯車に、２つ以上の複数個の小歯車をかみ合わ
せて、小歯車各々に直結された交流電動機を、それら各
々に個別に接続されたインバータ及びこれらのインバー
タに共通に接続されたコンバータによって給電する構成
にすることにより、各小歯車の分担するトルクを分散さ
せて小さくし、これによって、各歯車の歯の断面積を小
さくしてギア比を高く設計し、電動機の高速回転化に伴
う小型、軽量、低コスト化が図れる。また、各インバー
タの直流入力端子同士を直列に接続して高電圧である架
線よりコンバータを介して電力を給電することにより、
各インバータの入力直流電圧を汎用インバータ並みに低
下させ、高調波誘導障害を減少させ、大量生産される汎
用インバータをそのまま流用することによる低コスト
化、信頼性の向上が図れる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０１６４】請求項１３の発明によれば、交流電動機各
々とインバータ各々とを一体型にしたので、交流電動機
の高速化による小型化で空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようになる。
々とインバータ各々とを一体型にしたので、交流電動機
の高速化による小型化で空いた台車内の空間を利用し
て、インバータと交流電動機とを一体化したユニットと
して搭載することにより、交流電動機とインバータとの
間の配線作業の手間を省略し、また、従来、車両の床下
に搭載していたインバータの空間を不要にし、ひいては
電動機付き車両も２階建て車両にして客席数を増加でき
るようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA08 BB06 CA01 CB02 CC05 CC23 DC02 DC05 EA14 FA01 5H115 PA04 PC02 PG01 PI02 PI03 PI29 PU10 PV10 PV23 QN09 QN22 QN23 RB08 RB22 RB26 TO12 TO13 TO30 TR01 TU05 TZ03 TZ14
Claims (16)
- 【請求項１】 車輪軸に直結された１つの大歯車と、 前記大歯車にかみ合う複数の小歯車と、 前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交流電動機と、 前記交流電動機の各々に電力を供給するためにそれらの
各々に１台ずつ接続され、かつ、それらの直流入力側が
直列に接続された複数のインバータとを備えて成る車両
駆動制御装置。 - 【請求項２】 前記複数のインバータ各々は、架線から
供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々の
入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値を
前記複数のインバータの直列段数で除した値と前記入力
電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補正する
インバータ制御装置を有することを特徴とする請求項１
に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項３】 前記複数のインバータ各々は、自インバ
ータに故障が発生した場合に閉じ、残りのインバータに
よって運転を継続させるために、その正負の直流入力端
子間各々に短絡用スイッチを有することを特徴とする請
求項１又は２に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項４】 前記複数のインバータのうちの少なくと
も１台が故障して残りのインバータによって継続運転し
ている最中に、架線電源電圧が運転中のすべてのインバ
ータの許容入力直流電圧の加算値を超えたときに架線の
直流電源がこれらのインバータの直流入力側に供給され
るのを遮断する電源遮断スイッチを備えたことを特徴と
する請求項３に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項５】 前記インバータ各々の出力電流の合成値
に基づいてインバータ出力電圧指令を演算し、各段のイ
ンバータを同一の電圧指令にしたがってパルスパターン
を出力するインバータ制御装置を備えたことを特徴とす
る請求項１に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項６】 前記交流電動機各々のフレームと電源ア
ースとを電気的に短絡し、各段のインバータのＰＷＭパ
ルスパターンを作成するための三角波に位相差を持たせ
るインバータ制御装置を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項７】 前記インバータ各々の入力直流電圧検出
値と入力直流電流検出値とに基づいて演算した出力有効
電力と、電動機回転角周波数とトルク指令とに基づいて
演算した有効電力指令値との偏差に基づき、トルク指令
値を補正するインバータ制御装置を備えたことを特徴と
する請求項１に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項８】 １編成中の少なくとも２つ以上の車輪軸
に直結された各々１つずつの大歯車と、 前記大歯車各々にかみ合った複数の小歯車と、 前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交流電動機と、 前記交流電動機の各々に電力を供給するために前記交流
電動機１台につき１台ずつ接続され、かつ、前記異なる
車輪軸につながった前記交流電動機を駆動するものの直
流入力端子同士が直列に接続されたインバータと、 架線直流電源から前記インバータのすべてに供給される
電力を同時に遮断するための電源遮断スイッチとを備え
て成る車両駆動制御装置。 - 【請求項９】 車輪軸に直結された１つの大歯車と、 前記大歯車にかみ合った１つの小歯車と、 前記小歯車に直結された３×ｎ（ｎは２以上の正の整
数）相交流電動機と、 前記交流電動機に対して電力を供給する、それらの直流
入力側が直列接続されたｎ台のインバータとを備えて成
る車両駆動制御装置。 - 【請求項１０】 前記ｎ台のインバータ各々は、架線か
ら供給される直流電源電圧検出値と前記インバータ各々
の入力電圧検出値とを入力し、前記直流電源電圧検出値
を前記複数のインバータの直列段数ｎで除した値と前記
入力電圧検出値との偏差に応じて出力トルク指令を補正
するインバータ制御装置を有することを特徴とする請求
項９に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項１１】 前記ｎ台のインバータ各々は、自イン
バータに故障が発生した場合に閉じ、残りのインバータ
によって運転を継続させるために、その正負の直流入力
端子間各々に短絡用スイッチを有することを特徴とする
請求項９又は１０に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項１２】 前記交流電動機が永久磁石同期電動機
であり、少なくとも１台のインバータが故障したとき
に、健全な残りのインバータで永久磁石同期電動機の永
久磁石磁束に起因する磁束を打ち消す方向の電流が流れ
るように制御するインバータ制御装置を備えたことを特
徴とする請求項９に記載の車両駆動制装置。 - 【請求項１３】 車輪軸に直結された１つの大歯車と、 前記大歯車にかみ合う複数の小歯車と、 前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交流電動機と、 前記交流電動機の各々に電力を供給するためにそれらの
各々に１台ずつ接続された複数のインバータと、 前記複数のインバータの直流入力側ごとに接続され、か
つ、それらの交流入力端子が直列接続された複数のコン
バータと、 交流電源を入力として適切な定格の交流電圧に変圧して
前記コンバータに出力する変圧器とを備えて成る車両駆
動制御装置。 - 【請求項１４】 前記複数のコンバータ各々は、自コン
バータ又はその直流出力側に接続されているインバータ
に故障が発生した場合に閉じ、残りのコンバータ及びイ
ンバータによって運転を継続させるために、その交流入
力端子各々に短絡用スイッチを有することを特徴とする
請求項１３に記載の車両駆動制御装置。 - 【請求項１５】 車輪軸に直結された１つの大歯車と、 前記大歯車にかみ合う複数の小歯車と、 前記小歯車の各々に１台ずつ直結された交流電動機と、 前記交流電動機の各々に電力を供給するためにそれらの
各々に１台ずつ接続された複数のインバータと、 交流電源を入力として適切な定格の交流電圧を得る変圧
器と、 直流出力側が前記複数のインバータの直流入力側各々に
並列接続され、かつ、その交流入力端子が前記変圧器の
二次側に接続されたコンバータと、 前記複数のインバータの正負の直流入力端子間各々に接
続され、自インバータに故障が発生した場合に閉じ、残
りのインバータによって運転を継続させるための複数の
短絡用スイッチとを備えて成る車両駆動制御装置。 - 【請求項１６】 前記交流電動機各々とインバータ各々
とを一体型にしたことを特徴とする請求項１〜１５のい
ずれかに記載の車両駆動制御装置。
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| EP00102212A EP1029732B1 (en) | 1999-02-18 | 2000-02-10 | Apparatus for driving a car using inverter-controlled motors and a gear mechanism |
| DE60027806T DE60027806T2 (de) | 1999-02-18 | 2000-02-10 | Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs unter Verwendung von umrichtergesteuerten Motoren und Getrieben |
| US09/504,104 US6431297B1 (en) | 1999-02-18 | 2000-02-14 | Apparatus for driving electric car by inverter-controlled motor through gear mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11040620A JP2000245005A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 車両駆動制御装置 |
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|---|---|
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| DE (1) | DE60027806T2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003102180A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Hitachi Ltd | 電車用モジュール形インバータ装置 |
| JP2004120853A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 動力出力装置 |
| JP2006025591A (ja) * | 2004-06-08 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | 車両用電源装置 |
| JP2006166499A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2006271029A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 電気車駆動装置 |
| JP2008179285A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | 鉄道車両駆動用モータドライブシステム |
| JP2008278577A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | 鉄道車両駆動制御システム |
| JP2009072049A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| WO2009104349A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | ニッタ株式会社 | Ａｃ／ａｃ変換用電源装置 |
| JP2010017079A (ja) * | 2006-06-19 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2011019326A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
| JP5095042B1 (ja) * | 2011-02-03 | 2012-12-12 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
| JP2017077114A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
| KR101875765B1 (ko) * | 2015-11-13 | 2018-07-06 | 한국전기연구원 | 회전구동장치 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8617351B2 (en) | 2002-07-09 | 2013-12-31 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with minimal D.C. coils for cusp, solenoid and mirror fields for plasma uniformity and device damage reduction |
| US8048806B2 (en) | 2000-03-17 | 2011-11-01 | Applied Materials, Inc. | Methods to avoid unstable plasma states during a process transition |
| JP2003333857A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Nitta Ind Corp | 屋内配電システム |
| TWI283899B (en) * | 2002-07-09 | 2007-07-11 | Applied Materials Inc | Capacitively coupled plasma reactor with magnetic plasma control |
| US7201244B2 (en) | 2003-10-03 | 2007-04-10 | Letourneau, Inc. | Vehicle for materials handling and other industrial uses |
| US20060170389A1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Caterpillar Inc | Medium voltage switched reluctance motors used in traction applications |
| JP4752352B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 交流電圧出力装置およびそれを備えたハイブリッド自動車 |
| JP2009038954A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-02-19 | Nitta Ind Corp | Ａｃ／ａｃ変換用電源装置 |
| JP2011152027A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-08-04 | Denso Corp | 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 |
| JP5875214B2 (ja) * | 2010-03-17 | 2016-03-02 | 富士電機株式会社 | 電力変換システム |
| WO2011125784A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 株式会社 東芝 | 電気車制御装置 |
| JP5234050B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2013-07-10 | 株式会社デンソー | 車両用電源装置 |
| EP2506421B1 (en) * | 2011-03-31 | 2020-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electric vehicle control device |
| EP2608392A1 (de) * | 2011-12-19 | 2013-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Modularer mehrstufiger Wechselrichter mit einer Vielzahl seriell geschalteter Wechselrichtermodule zur Erzeugung mehrphasiger Ausgangsspannungen |
| FR2992908B1 (fr) * | 2012-07-06 | 2014-08-15 | Alstom Transport Sa | Ensemble de traction d'un vehicule ferroviaire |
| DE102012222691A1 (de) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug |
| DE102013218799A1 (de) * | 2013-09-19 | 2015-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Modularer Stromrichter |
| JP6504832B2 (ja) | 2014-01-28 | 2019-04-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 統合された取り付けおよび冷却の装置、電子装置、および車両 |
| DE102014203563A1 (de) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Antriebssystem |
| US10073512B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-09-11 | General Electric Company | System and method for full range control of dual active bridge |
| DE102015001704B4 (de) * | 2015-02-13 | 2017-04-13 | Airbus Defence and Space GmbH | Senkrechtstartfähiges Fluggerät |
| CN113815393A (zh) | 2016-05-06 | 2021-12-21 | 艾里逊变速箱公司 | 具有电动机的车桥总成 |
| US9876456B2 (en) | 2016-06-01 | 2018-01-23 | Abb Schweiz Ag | Brushless electrical machine |
| EP3564088B1 (de) | 2018-05-02 | 2022-04-06 | Siemens Mobility GmbH | Schienenfahrzeug mit einem anstriebssystem |
| USD927578S1 (en) | 2018-09-27 | 2021-08-10 | Allison Transmission, Inc. | Axle assembly |
| WO2022125522A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Hercules Electric Mobility, Inc. | An electrified powertrain system for a vehicle |
| CN115179975A (zh) * | 2021-04-01 | 2022-10-14 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种牵引传动系统 |
| DE102022206679A1 (de) | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Siemens Mobility GmbH | Elektrisches Antriebssystem |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1172456A (en) * | 1915-03-19 | 1916-02-22 | Alfred Henry Hoadley | Motor driving-wheel. |
| US3477536A (en) * | 1967-09-21 | 1969-11-11 | Energy Systems Inc | Electric drive system |
| FR2158000A1 (ja) * | 1971-10-30 | 1973-06-08 | Berkeley Stephens Hender | |
| US3908776A (en) * | 1973-05-22 | 1975-09-30 | Saunders & Dudley Limited | Motorized wheel |
| US4213270A (en) * | 1978-08-07 | 1980-07-22 | Nobuo Oda | Radio controlled wheel toy |
| US4290559A (en) * | 1980-01-10 | 1981-09-22 | Russel Mayer | End control, electrical, power drive unit for agricultural sprinkler irrigation systems |
| DE3206492C2 (de) * | 1982-02-24 | 1985-03-28 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Elektromotorisch angetriebenes Straßenfahrzeug |
| US4453111A (en) * | 1982-04-09 | 1984-06-05 | Westinghouse Electric Corp. | Electric drive for submarines |
| US4554989A (en) * | 1983-01-20 | 1985-11-26 | Peter Gruich | Multimotor modular electric drive powertrain system for turbine powered vehicles |
| JPS60141103A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-26 | Fuji Electric Co Ltd | 電気車の駆動電動機の接続方法 |
| JPH0783618B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1995-09-06 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 直列接続したインバータによる電力供給装置 |
| EP0320560A1 (fr) * | 1987-12-17 | 1989-06-21 | S.A. Acec Transport | Dispositif moteur pour l'alimentation de véhicules et engins industriels |
| JPH0728555B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-03-29 | 三菱電機株式会社 | 可変速駆動装置 |
| JPH04143123A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-18 | Honda Motor Co Ltd | 車両の電動駆動装置 |
| US5331239A (en) * | 1991-12-20 | 1994-07-19 | Goldstar Co., Ltd. | Inverter integral type motor |
| US5517401A (en) * | 1992-02-07 | 1996-05-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Three level pulse width modulated inverter for an electric vehicle |
| EP0622264B1 (en) * | 1993-04-28 | 1998-11-11 | Hitachi, Ltd. | Electric vehicle drive system and drive method |
| JP3173244B2 (ja) * | 1993-08-12 | 2001-06-04 | 富士電機株式会社 | 電気自動車の電気システム |
| DE69515746T2 (de) * | 1994-07-06 | 2000-10-26 | Nabco Ltd | Kraftfahrzeug |
| US5537011A (en) * | 1994-12-22 | 1996-07-16 | Ford Motor Company | Method and apparatus for promoting even wear in a multiple-motor drivetrain |
| US5627438A (en) * | 1995-01-25 | 1997-05-06 | Barrett; Robert D. | Pulsing control for an inertial drive system for a multi-motor binary array vehicle |
| FR2737061B1 (fr) * | 1995-07-18 | 1997-09-05 | Gec Alsthom Transport Sa | Dispositif abaisseur de tension et chaine de traction asynchrone alimentee sous reseau monophase comportant un tel dispositif |
| DE19614627A1 (de) * | 1996-04-13 | 1997-10-16 | Abb Patent Gmbh | Hochspannungs-Stromrichtersystem |
| DE19745492B4 (de) * | 1997-10-15 | 2005-06-09 | Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. | Senkrecht startendes Flugzeug |
| JP3154965B2 (ja) * | 1998-01-30 | 2001-04-09 | 株式会社東芝 | インバータ制御装置 |
| US6254032B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-07-03 | Franz Bucher | Aircraft and method for operating an aircraft |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11040620A patent/JP2000245005A/ja active Pending
-
2000
- 2000-02-10 DE DE60027806T patent/DE60027806T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-10 EP EP00102212A patent/EP1029732B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-14 US US09/504,104 patent/US6431297B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003102180A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Hitachi Ltd | 電車用モジュール形インバータ装置 |
| JP2004120853A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 動力出力装置 |
| JP2006025591A (ja) * | 2004-06-08 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | 車両用電源装置 |
| JP2006166499A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP4607562B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2011-01-05 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
| JP2006271029A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Toshiba Corp | 電気車駆動装置 |
| JP2010017079A (ja) * | 2006-06-19 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2008179285A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | 鉄道車両駆動用モータドライブシステム |
| JP2008278577A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | 鉄道車両駆動制御システム |
| JP2009072049A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
| WO2009104349A1 (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | ニッタ株式会社 | Ａｃ／ａｃ変換用電源装置 |
| JP2011019326A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Toshiba Corp | 列車制御システム |
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