JP2001352602A - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
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- JP2001352602A JP2001352602A JP2000168500A JP2000168500A JP2001352602A JP 2001352602 A JP2001352602 A JP 2001352602A JP 2000168500 A JP2000168500 A JP 2000168500A JP 2000168500 A JP2000168500 A JP 2000168500A JP 2001352602 A JP2001352602 A JP 2001352602A
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- JP
- Japan
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- frequency
- inverter
- signal system
- electric vehicle
- switching frequency
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号システムに使用する周波数が異なる複数
の路線を走行する電気車において、信号システムを誤動
作させることなく、安定して運行することにある。 【解決手段】 電気車の複数の走行路線に設けた信号シ
ステムと、マスコンの運転指令からインバータを駆動す
るための三相出力電圧指令を演算する電圧指令演算手段
１と、電気車の位置に応じて電気車位置検出手段２から
出力される現在走行している路線情報に基づいてこの路
線の信号システムに誤動作を生じさせないスイッチング
周波数を選択指令するキャリア周波数選択手段３と、三
相出力電圧指令およびスイッチング周波数指令に応じて
ＰＷＭ変調された電圧パルス列（ＰＷＭパルス）を作成
するＰＷＭパルス発生手段４からなり、インバータから
発生するノイズから信号システムの周波数帯を避けるよ
うなインバータのスイッチング周波数に切り替える。
の路線を走行する電気車において、信号システムを誤動
作させることなく、安定して運行することにある。 【解決手段】 電気車の複数の走行路線に設けた信号シ
ステムと、マスコンの運転指令からインバータを駆動す
るための三相出力電圧指令を演算する電圧指令演算手段
１と、電気車の位置に応じて電気車位置検出手段２から
出力される現在走行している路線情報に基づいてこの路
線の信号システムに誤動作を生じさせないスイッチング
周波数を選択指令するキャリア周波数選択手段３と、三
相出力電圧指令およびスイッチング周波数指令に応じて
ＰＷＭ変調された電圧パルス列（ＰＷＭパルス）を作成
するＰＷＭパルス発生手段４からなり、インバータから
発生するノイズから信号システムの周波数帯を避けるよ
うなインバータのスイッチング周波数に切り替える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の制御装置
に係り、特に、信号システムに使用する周波数が異なる
複数の路線を走行する電気車の制御技術に関する。
に係り、特に、信号システムに使用する周波数が異なる
複数の路線を走行する電気車の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直流電圧から交流電圧に変換する
インバータにおいて、インバータを動作させるパルス信
号を作成させる手段としてスイッチング周波数に応じた
キャリアと三相電圧指令に応じた変調波からパルス幅変
調された電圧パルスを作成するＰＷＭ制御装置が広く使
用されている。このＰＷＭ制御装置を使用するインバー
タでは、キャリア周波数の整数倍の周りの周波数にノイ
ズが発生する。インバータが発生するノイズの周波数成
分と電気車の車上および地上に設置している信号システ
ムに使用する周波数帯が一致すると、信号システムが誤
動作する恐れがある。そのため、信号システムに使用す
る周波数帯を避けるように電気車のスイッチング周波数
を設定している。
インバータにおいて、インバータを動作させるパルス信
号を作成させる手段としてスイッチング周波数に応じた
キャリアと三相電圧指令に応じた変調波からパルス幅変
調された電圧パルスを作成するＰＷＭ制御装置が広く使
用されている。このＰＷＭ制御装置を使用するインバー
タでは、キャリア周波数の整数倍の周りの周波数にノイ
ズが発生する。インバータが発生するノイズの周波数成
分と電気車の車上および地上に設置している信号システ
ムに使用する周波数帯が一致すると、信号システムが誤
動作する恐れがある。そのため、信号システムに使用す
る周波数帯を避けるように電気車のスイッチング周波数
を設定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術を信号シ
ステムに使用する周波数が異なる複数の路線を走行する
電気車に適用する場合には、インバータから発生するノ
イズが全ての信号システムに使用している周波数帯を避
けるように、インバータのスイッチング周波数を選択し
なければならない。しかしながら、単一のスイッチング
周波数では選択できる周波数帯は限られ、信号システム
を誤動作させることなく、電気車を運行させることは困
難である。
ステムに使用する周波数が異なる複数の路線を走行する
電気車に適用する場合には、インバータから発生するノ
イズが全ての信号システムに使用している周波数帯を避
けるように、インバータのスイッチング周波数を選択し
なければならない。しかしながら、単一のスイッチング
周波数では選択できる周波数帯は限られ、信号システム
を誤動作させることなく、電気車を運行させることは困
難である。
【０００４】本発明の課題は、信号システムに使用する
周波数が異なる複数の路線を走行する電気車において、
信号システムを誤動作させることなく、安定して運行す
る電気車の制御装置を提供することにある。
周波数が異なる複数の路線を走行する電気車において、
信号システムを誤動作させることなく、安定して運行す
る電気車の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、走行路線情報に応じてスイッチング周波数指令を切
り替えるキャリア周波数選択手段と、キャリア周波数選
択手段から出力されたスイッチング周波数指令に応じた
ＰＷＭパルス列を発生するＰＷＭパルス発生手段を設
け、インバータから発生するノイズから走行路線の信号
システムの周波数帯を避けるインバータのスイッチング
周波数に切り替える。
に、走行路線情報に応じてスイッチング周波数指令を切
り替えるキャリア周波数選択手段と、キャリア周波数選
択手段から出力されたスイッチング周波数指令に応じた
ＰＷＭパルス列を発生するＰＷＭパルス発生手段を設
け、インバータから発生するノイズから走行路線の信号
システムの周波数帯を避けるインバータのスイッチング
周波数に切り替える。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す電
気車の制御装置である。本実施形態は、マスコンの運転
指令からインバータを駆動するための三相出力電圧指令
を演算する電圧指令演算手段１と、電気車の位置に応じ
て電気車位置検出手段２から出力される現在走行してい
る路線情報に基づいてこの路線の信号システムに誤動作
を生じさせないスイッチング周波数を選択指令するキャ
リア周波数選択手段３と、三相出力電圧指令およびスイ
ッチング周波数指令に応じてＰＷＭ変調された電圧パル
ス列（ＰＷＭパルス）を作成するＰＷＭパルス発生手段
４と、ＰＷＭパルスに応じて可変周波数・可変電圧の交
流を図示していない交流モータに供給するインバータ５
から構成する。
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す電
気車の制御装置である。本実施形態は、マスコンの運転
指令からインバータを駆動するための三相出力電圧指令
を演算する電圧指令演算手段１と、電気車の位置に応じ
て電気車位置検出手段２から出力される現在走行してい
る路線情報に基づいてこの路線の信号システムに誤動作
を生じさせないスイッチング周波数を選択指令するキャ
リア周波数選択手段３と、三相出力電圧指令およびスイ
ッチング周波数指令に応じてＰＷＭ変調された電圧パル
ス列（ＰＷＭパルス）を作成するＰＷＭパルス発生手段
４と、ＰＷＭパルスに応じて可変周波数・可変電圧の交
流を図示していない交流モータに供給するインバータ５
から構成する。
【０００７】一例として、信号システムに使用する周波
数が異なる２つの路線Ａおよび路線Ｂを走行する電気車
の場合を説明する。図２は、路線Ａの信号システムＡお
よび路線Ｂの信号システムＢが使用する周波数を示す。
信号システムＡが使用する周波数を周波数ｆ１ａからｆ
２ａまでの間、信号システムＢが使用する周波数を周波
数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間とする。この場合、信号シ
ステムで誤動作を起こさないようにするためには、イン
バータから発生するノイズの周波数成分は路線Ａでは周
波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間を避けるような周波数
帯、路線Ｂでは周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間を避け
るような周波数帯としなければならない。路線Ａおよび
路線Ｂでスイッチング周波数として単一の周波数を選択
する従来の技術では、信号システムの誤動作を起こさな
いためには、インバータから発生するノイズの周波数成
分が周波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間および周波数ｆ１
ｂからｆ２ｂまでの間を避けるような範囲からスイッチ
ング周波数を選択するため、スイッチング周波数として
選択できる範囲は限られ、信号システムに誤動作を発生
させずに、電気車を運行させることは困難である。これ
に対し、本実施形態は、電気車が路線Ａを走行している
場合、電気車位置検出手段２から現在電気車が路線Ａを
走行中という路線情報をキャリア周波数選択手段３に供
給し、信号システムＡに使用する周波数は周波数ｆ１ａ
からｆ２ａまでの間であるため、キャリア周波数選択手
段３はインバータから発生するノイズの周波数成分が周
波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間だけを避けるようにイン
バータのスイッチング周波数を選択する。また、電気車
が路線Ｂを走行している場合、電気車位置検出手段２か
ら現在電気車が路線Ｂを走行中という路線情報をキャリ
ア周波数選択手段３に供給し、信号システムＢに使用す
る周波数は周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間であるた
め、キャリア周波数選択手段３はインバータから発生す
るノイズの周波数成分が周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの
間だけを避けるようにインバータのスイッチング周波数
を選択する。
数が異なる２つの路線Ａおよび路線Ｂを走行する電気車
の場合を説明する。図２は、路線Ａの信号システムＡお
よび路線Ｂの信号システムＢが使用する周波数を示す。
信号システムＡが使用する周波数を周波数ｆ１ａからｆ
２ａまでの間、信号システムＢが使用する周波数を周波
数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間とする。この場合、信号シ
ステムで誤動作を起こさないようにするためには、イン
バータから発生するノイズの周波数成分は路線Ａでは周
波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間を避けるような周波数
帯、路線Ｂでは周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間を避け
るような周波数帯としなければならない。路線Ａおよび
路線Ｂでスイッチング周波数として単一の周波数を選択
する従来の技術では、信号システムの誤動作を起こさな
いためには、インバータから発生するノイズの周波数成
分が周波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間および周波数ｆ１
ｂからｆ２ｂまでの間を避けるような範囲からスイッチ
ング周波数を選択するため、スイッチング周波数として
選択できる範囲は限られ、信号システムに誤動作を発生
させずに、電気車を運行させることは困難である。これ
に対し、本実施形態は、電気車が路線Ａを走行している
場合、電気車位置検出手段２から現在電気車が路線Ａを
走行中という路線情報をキャリア周波数選択手段３に供
給し、信号システムＡに使用する周波数は周波数ｆ１ａ
からｆ２ａまでの間であるため、キャリア周波数選択手
段３はインバータから発生するノイズの周波数成分が周
波数ｆ１ａからｆ２ａまでの間だけを避けるようにイン
バータのスイッチング周波数を選択する。また、電気車
が路線Ｂを走行している場合、電気車位置検出手段２か
ら現在電気車が路線Ｂを走行中という路線情報をキャリ
ア周波数選択手段３に供給し、信号システムＢに使用す
る周波数は周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間であるた
め、キャリア周波数選択手段３はインバータから発生す
るノイズの周波数成分が周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの
間だけを避けるようにインバータのスイッチング周波数
を選択する。
【０００８】ところで、電気車の走行する路線が路線Ａ
から路線Ｂに変わる場合、路線Ｂでは信号システムに利
用する周波数が周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間に変わ
るため、路線Ａでインバータのスイッチング周波数に使
用していた周波数ではインバータから発生するノイズの
周波数成分と路線Ｂで信号システムに使用する周波数が
一致する恐れがある。そこで、本実施形態では、電気車
位置検出手段２から走行する路線が路線Ａから路線Ｂに
変わるという路線情報をキャリア周波数選択手段３に供
給することにより、インバータから発生するノイズの周
波数成分が信号システムＢに使用する周波数を避けるよ
うにインバータのスイッチング周波数を切り替えるた
め、信号システムＢの誤動作が発生しない。同様に、電
気車の走行する路線が路線Ｂから路線Ａに変わる場合、
電気車位置検出手段２から走行する路線が路線Ｂから路
線Ａに変わるという情報をキャリア周波数選択手段３に
供給することにより、インバータから発生するノイズが
信号システムＡに使用する周波数を避けるようにインバ
ータのスイッチング周波数を切り替えるため、信号シス
テムＡの誤動作が発生しない。これにより、安定して電
気車を運行させることができる。
から路線Ｂに変わる場合、路線Ｂでは信号システムに利
用する周波数が周波数ｆ１ｂからｆ２ｂまでの間に変わ
るため、路線Ａでインバータのスイッチング周波数に使
用していた周波数ではインバータから発生するノイズの
周波数成分と路線Ｂで信号システムに使用する周波数が
一致する恐れがある。そこで、本実施形態では、電気車
位置検出手段２から走行する路線が路線Ａから路線Ｂに
変わるという路線情報をキャリア周波数選択手段３に供
給することにより、インバータから発生するノイズの周
波数成分が信号システムＢに使用する周波数を避けるよ
うにインバータのスイッチング周波数を切り替えるた
め、信号システムＢの誤動作が発生しない。同様に、電
気車の走行する路線が路線Ｂから路線Ａに変わる場合、
電気車位置検出手段２から走行する路線が路線Ｂから路
線Ａに変わるという情報をキャリア周波数選択手段３に
供給することにより、インバータから発生するノイズが
信号システムＡに使用する周波数を避けるようにインバ
ータのスイッチング周波数を切り替えるため、信号シス
テムＡの誤動作が発生しない。これにより、安定して電
気車を運行させることができる。
【０００９】本発明の実施形態として、２つの異なる路
線を走行する電気車のインバータのスイッチング周波数
を切り替える例を説明したが、当然ながら３つ以上の異
なる路線を走行する電気車についても、同様にインバー
タのスイッチング周波数を切り替えることが可能であ
る。
線を走行する電気車のインバータのスイッチング周波数
を切り替える例を説明したが、当然ながら３つ以上の異
なる路線を走行する電気車についても、同様にインバー
タのスイッチング周波数を切り替えることが可能であ
る。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号システムに使用する周波数が異なる複数の路線を走
る電気車において、ＰＷＭパルス発生装置に電気車位置
検出機能とキャリア周波数選択機能を設けることによ
り、走行路線に応じてインバータのスイッチング周波数
を切り替えることが可能になり、その結果、各々の路線
毎にインバータから発生するノイズの周波数成分が信号
システムに使用する周波数帯を避けるようにスイッチン
グ周波数を設定することができるため、各々の路線の信
号システムを誤動作させることなく、電気車を安全に運
行させることができる。
信号システムに使用する周波数が異なる複数の路線を走
る電気車において、ＰＷＭパルス発生装置に電気車位置
検出機能とキャリア周波数選択機能を設けることによ
り、走行路線に応じてインバータのスイッチング周波数
を切り替えることが可能になり、その結果、各々の路線
毎にインバータから発生するノイズの周波数成分が信号
システムに使用する周波数帯を避けるようにスイッチン
グ周波数を設定することができるため、各々の路線の信
号システムを誤動作させることなく、電気車を安全に運
行させることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す電気車の制御装置
【図２】信号システムに使用する周波数帯の一例
１・・・電圧指令演算手段、２・・・電気車位置検出手段、３
・・・キャリア周波数選択手段、４・・・ＰＷＭパルス発生手
段、５・・・インバータ
・・・キャリア周波数選択手段、４・・・ＰＷＭパルス発生手
段、５・・・インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲田 清 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸交通システム本部内 (72)発明者 豊田 瑛一 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸交通システム本部内 Ｆターム(参考） 5H115 PA03 PA08 PG01 PI03 PI29 PU09 PV09 SL01 SL06 5H576 AA01 BB05 BB06 CC01 DD02 DD04 EE11 EE20 HB02 LL60
Claims (1)
- 【請求項１】 電気車が走行する複数の路線に設け、使
用する周波数が異なる信号システムと、直流電源を三相
交流電圧に変換するインバータと、前記インバータから
供給された交流電圧により誘導電動機を駆動する電気車
の制御装置において、走行路線情報に応じてスイッチン
グ周波数指令を切り替えるキャリア周波数選択手段と、
前記キャリア周波数選択手段から出力された前記スイッ
チング周波数指令に応じたＰＷＭパルス列を発生するＰ
ＷＭパルス発生手段を設け、前記インバータから発生す
るノイズから前記信号システムの周波数帯を避ける前記
インバータのスイッチング周波数に切り替えることを特
徴とする電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168500A JP2001352602A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168500A JP2001352602A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001352602A true JP2001352602A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18671492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000168500A Pending JP2001352602A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001352602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288100A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Nissan Motor Co Ltd | モータ駆動システム及びモータ駆動方法 |
| JP2008199708A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | 電気車駆動システム |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000168500A patent/JP2001352602A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288100A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Nissan Motor Co Ltd | モータ駆動システム及びモータ駆動方法 |
| JP2008199708A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | 電気車駆動システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040325 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040908 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050830 |