JP2002281606A - Motor controller and motor control method - Google Patents

Motor controller and motor control method

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JP2002281606A JP2001079059A JP2001079059A JP2002281606A JP 2002281606 A JP2002281606 A JP 2002281606A JP 2001079059 A JP2001079059 A JP 2001079059A JP 2001079059 A JP2001079059 A JP 2001079059A JP 2002281606 A JP2002281606 A JP 2002281606A
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Satoru Ozaki
覚 尾崎
Tokuo Kawamura
篤男 河村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To conduct appropriate speed sensorless vector control in consideration of differences between wheel diameters. SOLUTION: Current sensors 31, 32 measure currents flowing through three- phase induction motors 21, 22. An idling and skidding detection section 52 holds a difference in currents flowing through the induction motors 21, 22, and an absolute value of current which is always measured is corrected based on the current difference. The idling or skidding of any of drive shafts driven by the three-phase induction motors 21, 22, based on the correction result, is detected. Vector control computing device 40 vector-controls the three-phase induction motors 21, 22, based on the detection result of the idling and skidding detection part 52.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電気車を駆動す
る誘導電動機を、速度センサを使用せずに制御する電動
機制御装置に関し、より詳細には、電気車の各車輪同士
の径差を考慮して誘導電動機をより的確に制御する電動
機制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor control device for controlling an induction motor for driving an electric vehicle without using a speed sensor, and more particularly, to a diameter difference between wheels of the electric vehicle. And more precisely controlling an induction motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気車を駆動する誘導電動機
(モータ)を、当該誘導電動機の駆動軸の回転速度を検
出する速度センサを使用せずに制御する、速度センサレ
スベクトル制御と呼ばれる制御方式が提案されている。
この制御方式は、各誘導電動機に給電される駆動電流に
基づいて、車輪の空転或いは滑走を検知するものであ
り、空転・滑走を検知した場合には、トルク電流成分を
減少させる等により、空転・滑走した車輪を軌道(レー
ル)に再粘着させるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a control system called a speed sensorless vector control for controlling an induction motor (motor) for driving an electric vehicle without using a speed sensor for detecting a rotation speed of a drive shaft of the induction motor. Has been proposed.
This control method detects slipping or sliding of wheels based on a drive current supplied to each induction motor. If slipping or sliding is detected, the slip current is reduced by reducing a torque current component or the like.・ It re-adheses the slid wheels to the track (rail).

【0003】速度センサレスベクトル制御は、速度セン
サを省略できる分、大型で高出力な電動機を搭載でき、
また、配線構造を簡略化できるので、メンテナンス性が
向上する等、多々の効果がある。その為、速度センサレ
スベクトル制御の早期の実用化が望まれているところで
ある。
[0003] In the speed sensorless vector control, since a speed sensor can be omitted, a large, high-output motor can be mounted.
In addition, since the wiring structure can be simplified, there are many effects such as improvement of maintainability. Therefore, early practical application of the speed sensorless vector control is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来知
られていた、1インバータにより複数の誘導電動機に給
電する場合の速度センサレスベクトル制御は、各誘導電
動機の特性が同一であることのみならず電気車の各車輪
同士の径が等しく保たれている事を前提としていた。こ
の為、当該技術を実際の電気車に適用した場合には、所
期の効果が得られなかったり、又、想定した制御動作が
行われないといった実用化に向けた問題があった。
However, the conventionally known speed sensorless vector control in the case of supplying power to a plurality of induction motors by one inverter not only requires that the characteristics of the induction motors be the same but also that the electric vehicle It was assumed that the diameter of each wheel was kept equal. For this reason, when the technology is applied to an actual electric vehicle, there are problems for practical use such that the expected effect cannot be obtained and the expected control operation is not performed.

【0005】即ち、実際の電気車においては、走行によ
り車輪が磨耗する為、各車輪同士に微小な径差が生じる
わけであるが、従来技術にあっては、当該径差を考慮し
ていなかった為、磨耗による車輪の径差に起因して、車
輪の空転検知が遅れてしまう等の不都合が生じていた。
尚、同発明者らによって、車輪の径差を2mmとした場
合のシミュレーション結果が報告されている(「複数台
誘導電動機駆動電車の速度センサレス再粘着制御におけ
る車輪径差の影響」、電気学会、交通電気鉄道研修会、
TER−00−39、p31参照)。
That is, in an actual electric vehicle, the wheels are worn by running, so that a small diameter difference occurs between the wheels. However, the prior art does not consider the diameter difference. As a result, inconveniences such as a delay in detection of wheel slippage due to a difference in wheel diameter due to wear have occurred.
In addition, the same inventors have reported a simulation result when the diameter difference between the wheels was 2 mm (“Influence of the wheel diameter difference in speed sensorless re-adhesion control of a plurality of induction motor driven trains”, The Institute of Electrical Engineers of Japan, Transportation Electric Railway Workshop,
TER-00-39, p31).

【0006】本発明の課題は、速度センサレスベクトル
制御において、車輪径差を考慮することで高精度の空転
・滑走検出を行うことのできる、複数電動機に給電する
電動機制御装置及びその方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor control device for feeding power to a plurality of motors and a method thereof, which can perform high-precision slip / slide detection by considering a wheel diameter difference in speed sensorless vector control. That is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決すべ
く、請求項1記載の発明の電動機制御装置は、給電ライ
ンに複数並列に接続された誘導電動機(例えば、図1の
3相誘導電動機21,22)を、ベクトル制御による給
電によって一括して制御する電動機制御装置(例えば、
図1の電動機制御装置1)であって、前記複数の誘導電
動機の内、少なくとも2つの誘導電動機に流入する電流
を計測する電流計測手段(例えば、図1の電流センサ3
1,32)と、前記電流計測手段による計測対象の誘導
電動機についての、平常電流値を保持する保持手段(例
えば、図5のホールド部523)と、前記保持手段が保
持する平常電流値に基づく補正を行いつつ、前記電流計
測手段によって計測される電流の相対値に基づいて、前
記複数の誘導電動機それぞれが駆動する駆動軸の内、何
れかの駆動軸における空転あるいは滑走の発生を検出す
る空転滑走検出手段(例えば、図5の加減算部524及
び比較器525)と、を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an electric motor control device according to the first aspect of the present invention provides an induction motor (for example, a three-phase induction motor 21 shown in FIG. 1) connected in parallel to a power supply line. , 22) are collectively controlled by power supply by vector control (for example,
1. A motor control device 1) shown in FIG. 1, wherein current measuring means (for example, the current sensor 3 shown in FIG. 1) measures a current flowing into at least two of the plurality of induction motors.
1, 32), holding means (for example, a holding unit 523 in FIG. 5) for holding a normal current value of the induction motor to be measured by the current measuring means, and a normal current value held by the holding means. While performing the correction, based on the relative value of the current measured by the current measuring means, the idling for detecting the occurrence of idling or sliding on any of the driving shafts driven by the plurality of induction motors. And a sliding detection means (for example, the addition / subtraction unit 524 and the comparator 525 in FIG. 5).

【0008】ここに云う平常電流値とは、空転或いは滑
走のない粘着走行時における、誘導電動機についての電
流値であれば、特に限定されるものではなく、例えば、
当該各誘導電動機に流入する電流同士の差分(相対値)
であってもよいし、或いは当該各誘導電動機に流入する
電流値そのものであってもよい。
The normal current value referred to here is not particularly limited as long as it is a current value for the induction motor at the time of sticky running without slipping or sliding.
Difference (relative value) between currents flowing into each induction motor
Or the current value itself flowing into each of the induction motors may be used.

【0009】請求項1記載の発明によれば、空転滑走検
出手段が、保持手段が保持する平常電流値に基づく補正
を行いつつ、電流計測手段によって計測される電流の相
対値に基づいて、複数の誘導電動機それぞれが駆動する
駆動軸の内、何れかの駆動軸における空転あるいは滑走
の発生を検出するわけであるが、平常電流値には、各誘
導電動機によって駆動される車輪同士の径差が反映され
るので、当該平常電流値に基づく補正を行う事により、
車輪径差に起因する空転検知への影響がキャンセルされ
る。この事により、車輪径差を考慮した空転・滑走の検
出が実現される。更に、平常電流値には、各誘導電動機
同士の定常的な特性差も反映されるので、仮に各電動機
同士に特性差が生じていても、当該特性差に起因する空
転検知への影響がキャンセルされる。その結果、車輪径
差を考慮した、高精度の空転・滑走検出を行うことので
きる電動機制御装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, the slip / skid detecting means performs the correction based on the normal current value held by the holding means, and performs the correction based on the relative value of the current measured by the current measuring means. Of the drive shafts driven by each of the induction motors, it detects the occurrence of slip or gliding on any of the drive shafts, but the normal current value is the diameter difference between the wheels driven by each induction motor. Because it is reflected, by performing correction based on the normal current value,
The effect on the idling detection due to the wheel diameter difference is canceled. As a result, the idling / sliding is detected in consideration of the wheel diameter difference. Furthermore, the normal current value reflects the steady-state characteristic difference between the induction motors, so even if a characteristic difference occurs between the motors, the influence on the idling detection due to the characteristic difference is canceled. Is done. As a result, it is possible to provide a motor control device capable of performing high-accuracy idling / sliding detection in consideration of the wheel diameter difference.

【0010】また、この請求項1記載の発明を請求項1
1記載の発明の様に方法として実現することとしてもよ
い。即ち、請求項11記載の発明は、給電ラインに複数
並列に接続された誘導電動機を、ベクトル制御による給
電によって一括して制御する電動機制御方法であって、
前記複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動
機に流入する電流を計測する電流計測工程と、前記計測
対象の誘導電動機についての、平常電流値に基づく補正
を行いつつ、前記計測される電流の相対値に基づいて、
前記複数の誘導電動機それぞれが駆動する駆動軸の内、
何れかの駆動軸における空転あるいは滑走の発生を検出
する空転滑走検出工程と、を含むことを特徴としてい
る。
Further, the invention according to claim 1 is applied to claim 1
It may be realized as a method as in the invention described in 1. That is, an invention according to claim 11 is a motor control method for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control.
Of the plurality of induction motors, a current measurement step of measuring a current flowing into at least two induction motors, and for the induction motor to be measured, while performing correction based on a normal current value, Based on the relative value,
Of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors,
And a slipping / sliding detecting step of detecting occurrence of slipping or sliding in any of the drive shafts.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
動機制御装置において、前記保持手段は、前記平常電流
値として、前記計測対象の誘導電動機に流入する電流の
相対値を保持し、前記空転滑走検出手段は、前記電流計
測手段によって計測される電流の相対値が所定の閾値を
超えたか否かに基づいて、空転あるいは滑走の発生を検
出するが、検出の際に、前記電流計測手段によって計測
される電流の相対値、或いは、前記所定の閾値を、前記
平常電流値により補正することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the motor control device according to the first aspect, the holding means holds, as the normal current value, a relative value of a current flowing into the induction motor to be measured. The slip / skid detecting means detects the occurrence of slip or skid based on whether or not the relative value of the current measured by the current measuring means has exceeded a predetermined threshold value. Or the predetermined threshold value is corrected by the normal current value.

【0012】請求項2記載の発明において、車輪に空転
或いは滑走が発生した場合には、電流計測手段によって
計測される電流の相対値が急峻に変動するので、空転滑
走検出手段は、これが所定の閾値を超えたか否かに基づ
いて、空転あるいは滑走の発生を検出できる。但し、こ
の相対値には、平常電流値、即ち、空転滑走のない粘着
走行時における、計測対象の誘導電動機に流入する電流
の相対値が含まれている。然るに、空転滑走検出手段
は、空転あるいは滑走の検出の際に、電流計測手段によ
って計測される電流の相対値、或いは、所定の閾値を平
常電流値によりにより補正するので、車輪径差或いは各
誘導電動機の特性差がキャンセルされ、空転あるいは滑
走を迅速に検出できる。従って、速度センサレスベクト
ル制御を一層的確に行う事が出来る様になる。
According to the second aspect of the present invention, when the wheel slips or slides, the relative value of the current measured by the current measuring means fluctuates sharply. Based on whether or not the threshold value has been exceeded, occurrence of slip or gliding can be detected. However, this relative value includes the normal current value, that is, the relative value of the current flowing into the induction motor to be measured during the sticking running without slippage. However, the slip / skid detecting means corrects the relative value of the current measured by the current measuring means or a predetermined threshold value based on the normal current value when detecting the slip or the skid, so that the wheel diameter difference or each induction The difference in the characteristics of the motor is canceled, and slipping or sliding can be detected quickly. Therefore, the speed sensorless vector control can be performed more accurately.

【0013】また、この請求項2記載の発明を請求項1
2記載の発明の様に方法として実現することとしてもよ
い。即ち、請求項12記載の発明は、請求項11記載の
電動機制御方法において、前記計測対象の誘導電動機に
流入する電流の相対値を前記平常電流値とする工程、を
更に含み、前記空転滑走検出工程は、前記計測される電
流の相対値が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、空
転あるいは滑走の発生を検出するが、検出の際に、前記
計測される電流の相対値、或いは、前記所定の閾値を、
前記平常電流値により補正する工程であることを特徴と
している。
Further, the invention according to claim 2 is applied to claim 1
It may be realized as a method as in the invention described in 2. That is, the invention according to claim 12 is the motor control method according to claim 11, further comprising a step of setting a relative value of a current flowing into the induction motor to be measured as the normal current value, wherein the idling slippage detection is performed. The step detects the occurrence of slip or gliding based on whether or not the relative value of the measured current has exceeded a predetermined threshold, but upon detection, the relative value of the measured current, or The predetermined threshold,
It is characterized in that it is a step of correcting with the normal current value.

【0014】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の電動機制御装置において、前記保持手段は、前記
電流計測手段によって計測された電流に基づいて、保持
する平常電流値を更新することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
In the motor control device described above, the holding unit updates the held normal current value based on the current measured by the current measuring unit.

【0015】請求項3記載の発明によれば、保持手段
が、電流計測手段によって計測された電流に基づいて保
持する平常電流値を更新するので、空転滑走検出手段
は、各誘導電動機の角速度領域に応じて常に最適な平常
電流値で以って補正を行う事ができる。これにより、空
転或いは滑走を一層迅速且つ確実に検出できる。更に、
車輪の径差や各誘導電動機の特性差は、常に一定ではな
く経年変化するものであるが、保持する電流値が更新さ
れるので、当該変化分に起因して空転検知の感度が劣化
する事を回避できる。
According to the third aspect of the present invention, the holding means updates the normal current value to be held based on the current measured by the current measuring means. The correction can always be performed with the optimum normal current value. This makes it possible to more quickly and surely detect slip or gliding. Furthermore,
The wheel diameter difference and the characteristic difference of each induction motor are not always constant and change over time.However, since the held current value is updated, the sensitivity of idling detection is degraded due to the change. Can be avoided.

【0016】また、本発明の具体的態様では、請求項4
記載の発明の様に、請求項1〜3のいずれか記載の電動
機制御装置において、前記空転滑走検出手段が、空転あ
るいは滑走の発生を検出した場合に、所与の再粘着制御
を行う手段(再粘着制御演算器50)、を備えることと
してもよい。
In a specific embodiment of the present invention, claim 4
As in the invention described in the above description, in the electric motor control device according to any one of claims 1 to 3, when the idling / skid detecting unit detects occurrence of idling or sliding, the unit performs a given readhesion control ( Re-adhesion control arithmetic unit 50).

【0017】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか記載の電動機制御装置において、前記空転滑走検
出手段は、所定の給電電流値における補正値を保持し、
当該保持した補正値と、給電電流値の変化量とに基づい
て、前記補正を行う(例えば、発明の実施の形態におい
て説明する(β/α)・Δαの演算によるΔβの算出)
ことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the motor control device according to any one of the first to fourth aspects, the slip / skid detecting means holds a correction value at a predetermined power supply current value,
The correction is performed based on the held correction value and the change amount of the power supply current value (for example, calculation of Δβ by calculating (β / α) · Δα described in the embodiment of the invention).
It is characterized by:

【0018】請求項5記載の発明によれば、例えば、高
速域における補正値の算出を容易に求めることができ
る。即ち、高速域においては車輪径差による磁束の影響
が少ないため、給電電流値と補正値とが近似的に比例関
係にある。従い、ある所定の給電電流値における補正値
を保持し、現在の給電電流値と比較・演算することによ
り、当該給電電流値における補正値を容易に算出するこ
とができる。
According to the fifth aspect of the present invention, for example, the calculation of a correction value in a high speed range can be easily obtained. That is, in the high-speed range, the influence of the magnetic flux due to the wheel diameter difference is small, so that the power supply current value and the correction value are approximately proportional. Accordingly, the correction value at a certain power supply current value can be easily calculated by holding the correction value at a predetermined power supply current value and comparing / calculating the correction value with the current power supply current value.

【0019】請求項6記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか記載の電動機制御装置において、前記空転滑走検
出手段は、前記電流計測手段が計測した電流に基づい
て、前記計測対象の誘導電動機のすべり周波数を求める
第1の手段と、前記すべり周波数に基づいて、補正値を
求める第2の手段と、を有し、前記第2の手段により求
められた補正値に基づいて、前記補正を行うことを特徴
としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the motor control device according to any one of the first to fourth aspects, the idling / skid detecting means is configured to guide the object to be measured based on the current measured by the current measuring means. A first means for obtaining a slip frequency of the electric motor; and a second means for obtaining a correction value based on the slip frequency, wherein the correction is performed based on the correction value obtained by the second means. It is characterized by performing.

【0020】請求項6記載の発明によれば、計測対象の
誘導電動機のすべり周波数を求め、その各誘導電動機の
すべり周波数の差や比などに基づいて、補正値を求める
ことができる。即ち、車輪径差が生じた場合の定常特性
に基づいて、適切な補正値を求めることが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, the slip frequency of the induction motor to be measured can be obtained, and the correction value can be obtained based on the difference or ratio of the slip frequency of each induction motor. That is, an appropriate correction value can be obtained based on the steady-state characteristics when a wheel diameter difference occurs.

【0021】請求項7記載の発明は、給電ラインに複数
並列に接続された誘導電動機(例えば、図1の3相誘導
電動機21,22)を、ベクトル制御による給電によっ
て一括して制御する電動機制御装置(例えば、図1の電
動機制御装置1)であって、前記複数の誘導電動機の
内、少なくとも2つの誘導電動機に流入する電流を計測
する電流計測手段(例えば、図1の電流センサ31,3
2)と、前記電流計測手段が計測した電流に基づいて、
前記計測対象の誘導電動機が駆動する車輪間の径差或い
は径比を推定する(例えば、発明の実施の形態において
説明する(14)式による演算)推定手段と、を備える
ことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a motor control for integrally controlling a plurality of induction motors (for example, the three-phase induction motors 21 and 22 of FIG. 1) connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control. A device (for example, the motor control device 1 of FIG. 1), which is a current measuring unit (for example, the current sensors 31 and 3 of FIG. 1) that measures a current flowing into at least two of the plurality of induction motors.
2) and based on the current measured by the current measuring means,
And estimating means for estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured (for example, a calculation by the expression (14) described in the embodiment of the invention).

【0022】請求項7記載の発明によれば、車輪径差或
いは径比を推定することが可能となるため、推定した車
輪径差或いは径比に基づく、高精度の空転・滑走検出を
行うことのできる電動機制御装置を提供できる。より具
体的な空転・滑走の検出としては、例えば、請求項8記
載の発明がある。
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to estimate a wheel diameter difference or a diameter ratio. Therefore, it is possible to perform high-precision idling / sliding detection based on the estimated wheel diameter difference or the diameter ratio. Can be provided. A more specific detection of slipping / sliding is, for example, the invention described in claim 8.

【0023】即ち、請求項8記載の発明は、請求項1〜
4のいずれか記載の電動機制御装置において、前記電流
計測手段が計測した電流に基づいて、前記計測対象の誘
導電動機が駆動する車輪間の径差或いは径比を推定する
推定手段、を更に備え、前記推定手段によって推定され
た車輪間の径差或いは径比に基づいて、前記空転滑走検
出手段が前記補正を行うものである。
That is, the invention described in claim 8 is based on claims 1 to
5. The motor control device according to any one of 4 to 4, further comprising: estimating means for estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured, based on the current measured by the current measuring means, The slippage detecting unit performs the correction based on the diameter difference or the diameter ratio between the wheels estimated by the estimating unit.

【0024】また、推定手段の具体的な構成として、例
えば、請求項9記載の発明のように、所定の給電電流値
において前記電流計測手段が計測した電流の差に基づい
て、前記車輪間の径差或いは径比を推定することとして
もよいし、請求項10記載の発明のように、前記誘導電
動機が励磁状態の時の、前記計測対象の誘導電動機につ
いてのトルク電流差に基づいて、当該誘導電動機のすべ
り周波数を求めることによって、前記計測対象の誘導電
動機が駆動する車輪間の径差或いは径比を推定すること
としてもよい。
Further, as a specific configuration of the estimating means, for example, based on a difference between the currents measured by the current measuring means at a predetermined power supply current value as in the invention of claim 9, the distance between the wheels is determined. The diameter difference or the diameter ratio may be estimated, or, as in the invention according to claim 10, when the induction motor is in an excited state, based on a torque current difference with respect to the measurement target induction motor. By calculating the slip frequency of the induction motor, a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured may be estimated.

【0025】また、請求項7記載の発明を請求項13記
載の発明の様に方法として実現することとしてもよい。
即ち、請求項13記載の発明は、給電ラインに複数並列
に接続された誘導電動機を、ベクトル制御による給電に
よって一括して制御する電動機制御方法であって、前記
複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動機に
流入する電流を計測する電流計測工程と、前記計測した
電流に基づいて、前記計測対象の誘導電動機が駆動する
車輪間の径差或いは径比を推定する推定工程と、を含む
電動機制御方法である。
The invention according to claim 7 may be realized as a method as in the invention according to claim 13.
That is, an invention according to claim 13 is a motor control method for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control, wherein at least two of the plurality of induction motors are controlled. A motor measuring step of measuring a current flowing into two induction motors, and an estimating step of estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured based on the measured currents It is a control method.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態にお
ける電動機制御装置の構成を示すブロック図である。こ
の電動機制御装置1は、電車を駆動制御するものであ
り、インバータ(INV)10、3相誘導電動機21,
22、電流センサ31,32、ベクトル制御演算器4
0、再粘着制御演算器50、及び加減算器60によりそ
の主要部が構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention. The motor control device 1 controls driving of a train, and includes an inverter (INV) 10, a three-phase induction motor 21,
22, current sensors 31, 32, vector control arithmetic unit 4
0, the re-adhesion control arithmetic unit 50, and the adder / subtractor 60 constitute the main part.

【0027】尚、図1では、発明の構成を説明する上で
各制御機能を便宜上ブロック図で表しているが、少なく
ともベクトル制御演算器40、再粘着制御演算器50、
及び加減算器60については、マイクロコンピュータに
よるソフトウエア処理で構成する事ができる。
In FIG. 1, each control function is represented by a block diagram for convenience in describing the configuration of the present invention, but at least the vector control arithmetic unit 40, the re-adhesion control arithmetic unit 50,
The adder / subtractor 60 can be configured by software processing by a microcomputer.

【0028】インバータ10は、図示しないパンタグラ
フ等を介して架線から供給される直流電力を直交変換し
て、ベクトル制御演算器40から出力される電圧指令値
(V u *,Vv *,Vw *)に応じた3相交流電力を生成し、
生成した3相交流電力を、給電ラインを介して3相誘導
電動機21,22に給電する。
The inverter 10 includes a pantgra (not shown)
DC power supplied from the overhead line via
And the voltage command value output from the vector control arithmetic unit 40
(V u *, Vv *, Vw *) To generate three-phase AC power,
Three-phase induction of generated three-phase AC power through power supply line
Power is supplied to the electric motors 21 and 22.

【0029】3相誘導電動機21,22は、共に給電ラ
インに並列に続されており、静磁場中におかれた回転子
と、該回転子に装着された3相のコイルu,v,wとを
夫々備える。3相のコイルu,v,wは、インバータ1
0により3相交流電圧が印加され、当該各コイルに1次
電流Iu,Iv,Iwが流入されると、回転磁場を生ぜし
める。すると、当該回転磁場と、回転子を取り巻く静磁
場との相互作用により、回転子が回転する。これによ
り、当該回転子と連動する車軸が回転して車輪が回転駆
動する。
The three-phase induction motors 21 and 22 are both connected in parallel to a power supply line, and include a rotor placed in a static magnetic field and three-phase coils u, v, and w mounted on the rotor. And are provided respectively. The three-phase coils u, v, w are connected to the inverter 1
When a three-phase AC voltage is applied by 0 and primary currents I u , I v , and I w flow into the respective coils, a rotating magnetic field is generated. Then, the rotor rotates due to the interaction between the rotating magnetic field and the static magnetic field surrounding the rotor. As a result, the axle associated with the rotor rotates and the wheels rotate.

【0030】電流センサ31,32は夫々、3相誘導電
動機21(IM_1)に流入する1次電流と、3相誘導
電動機22(IM_2)に流入する1次電流を検出す
る。具体的には、電流センサ31は、3相誘導電動機2
1に流入される1次電流の内、コイルuに流入される1
次電流Iu_1及びコイルvに流入される1次電流Iv_1
を検出する。また、電流センサ32は、3相誘導電動機
22に流入される1次電流の内、コイルuに流入される
1次電流Iu_2及びコイルvに流入される1次電流I
v_2を検出する。
The current sensors 31 and 32 detect the primary current flowing into the three-phase induction motor 21 (IM_1) and the primary current flowing into the three-phase induction motor 22 (IM_2), respectively. Specifically, the current sensor 31 is a three-phase induction motor 2
1 of the primary currents flowing into the coil u
Primary current I u_1 and primary current I v_1 flowing into coil v
Is detected. Further, the current sensor 32 detects, among the primary currents flowing into the three-phase induction motor 22, the primary current I u_2 flowing into the coil u and the primary current I u_2 flowing into the coil v.
v_2 is detected.

【0031】ベクトル制御演算器40は、図示しない電
流指令部から出力される磁束指令値i1d *(総電流の励
磁電流成分)及びトルク指令値i1q *(総電流のトルク
電流成分)、電流センサ31,32によって検出された
電流値(Iu_1,Iv_1,Iu _2,Iv_2)、3相誘導
電動機21の回転子の角周波数ω2n_1、及び3相誘導
電動機22の回転子の角周波数ω2n_2に基づいて、電
圧指令値(Vu *,Vv *,Vw *)を算出し、算出した電圧
指令値をインバータ10に出力する事により、2つの3
相誘導電動機21,22を一括して制御する。また、ベ
クトル制御演算器40は、各3相誘導電動機21,22
に流入する1次電流が常に一定となる様に定電流制御を
行う。
The vector control computing unit 40 calculates a magnetic flux command value i 1d * (excitation current component of total current) and a torque command value i 1q * (torque current component of total current) output from a current command unit (not shown). detected current value by the sensor 31,32 (I u_1, I v_1, I u _2, I v_2), the corners of the rotor of the three-phase induction motor 21 of the rotor angular frequency ω 2n_1, and 3-phase induction motor 22 based on the frequency omega 2N_2, voltage command value (V u *, V v * , V w *) is calculated, and by outputting the calculated voltage command value to the inverter 10, two 3
The phase induction motors 21 and 22 are controlled collectively. In addition, the vector control calculator 40 includes three-phase induction motors 21 and 22.
The constant current control is performed so that the primary current flowing into the device always becomes constant.

【0032】加減算器60は、図示しない電流指令部か
ら出力されるトルク指令値i1q *(総電流のトルク電流
成分)から、指令部53が出力するトルク電流制御指令
値を減算し、当該減算結果を後段のベクトル制御演算器
40に出力する。
The adder / subtractor 60 subtracts the torque current control command value output from the command unit 53 from the torque command value i 1q * (torque current component of the total current) output from a current command unit (not shown). The result is output to the vector control operation unit 40 at the subsequent stage.

【0033】再粘着制御演算器50は、座標変換部5
1、空転・滑走検出部52、及び指令部53により構成
される。座標変換部51は、電流センサ31,32によ
って検出されたコイルuの1次電流Iu(Iu_1,I
u_2)、コイルvの1次電流Iv(I v_1,Iv_2)を、
励磁電流成分id(id_1,id_2)と、トルク電流成
分iq(iq_1,iq_2)とに変換する。尚、Iu、Iv
からid、iqへの変換式として、例えば次の式が知られ
ている。
The re-adhesion control arithmetic unit 50 includes a coordinate conversion unit 5
1. Consists of idling / sliding detection unit 52 and command unit 53
Is done. The coordinate conversion unit 51 uses the current sensors 31 and 32
Primary current I of the coil u detectedu(Iu_1, I
u_Two), Primary current I of coil vv(I v_1, Iv_2),
Excitation current component id(Id_1, Id_2) And torque current components
Minute iq(Iq_1, Iq_2). In addition, Iu, Iv
From id, IqFor example, the following equation is known as
ing.

【数1】 ここに、θはU相電流と磁束の成す角を表す。(Equation 1) Here, θ represents the angle between the U-phase current and the magnetic flux.

【0034】空転・滑走検出部52は、座標変換部51
によって変換された3相誘導電動機のトルク電流成分i
q(iq_1,iq_2)の相対値に基づいて、各3相誘導
電動機が駆動する駆動軸の内、何れかの駆動軸における
空転或いは滑走を検出する。
The slip / slide detecting section 52 includes a coordinate converting section 51.
Current component i of the three-phase induction motor converted by
Based on the relative value of q ( iq_1 , iq_2 ), idling or sliding in any of the drive shafts driven by each three-phase induction motor is detected.

【0035】ここで、空転・滑走検出部52が車輪の空
転或いは滑走を検出する原理について図2〜図4を参照
して説明する。図2〜図4において、横軸は1次電流の
d軸成分(励磁電流成分)、縦軸は1次電流のq軸成分
(トルク電流成分)を表しており、I1_1は3相誘導電
動機21に流入される1次電流ベクトル、I1_2は3相
誘導電動機22に流入される1次電流ベクトル、I1
総電流ベクトル、Φ2は2次鎖交ベクトルであり、この
2次鎖交ベクトルΦ2がd軸と一致する様に座標設定さ
れている。
Here, the principle by which the slip / skid detector 52 detects slip or slip of the wheels will be described with reference to FIGS. 2 to 4, the horizontal axis represents the d-axis component (excitation current component) of the primary current, the vertical axis represents the q-axis component (torque current component) of the primary current, and I 1_1 is a three-phase induction motor. primary current vector that flows into 21, I 1_2 primary current vector that flows to the three-phase induction motor 22, I 1 is the total current vector, [Phi 2 is 2 Tsugikusari交vector, the 2 Tsugikusari交The coordinates are set so that the vector Φ 2 coincides with the d-axis.

【0036】図2は、車輪の径差が零で且つ電車が粘着
走行している場合の電流、電圧ベクトルの挙動を模式的
に示すもので、同図に示す様に、この場合には、1次電
流ベクトルI1_1と1次電流ベクトルI1_2の振幅と位
相は等しい。
FIG. 2 schematically shows the behavior of the current and voltage vectors when the difference in wheel diameter is zero and the train is running with stickiness. As shown in FIG. The amplitude and phase of the primary current vector I 1_1 and the primary current vector I 1_2 are equal.

【0037】次に、図3は、車輪の径差が零で且つ3相
誘導電動機22(IM_2)によって駆動される車輪が
空転或いは滑走した場合の電流、電圧ベクトルの挙動を
模式的に示す図である。3相誘導電動機22によって駆
動される車輪が空転すると、1次電流ベクトルI1_2
位相と振幅が変化する。然るに、ベクトル制御演算器4
0によって、1次電流ベクトルI1_1と1次電流ベクト
ルI1_2の和である総電流ベクトルI1の位相及び振幅
が常に一定となる様に定電流制御されているので、1次
電流ベクトルI1_1が、1次電流ベクトルI1_2の変化
分をキャンセルする様に変化する。
Next, FIG. 3 is a diagram schematically showing the behavior of current and voltage vectors when the diameter difference between the wheels is zero and the wheels driven by the three-phase induction motor 22 (IM_2) idle or slide. It is. When the wheels driven by the three-phase induction motor 22 idle, the phase and amplitude of the primary current vector I 1_2 change. However, the vector control arithmetic unit 4
0 controls the constant current so that the phase and the amplitude of the total current vector I 1 , which is the sum of the primary current vector I 1_1 and the primary current vector I 1_2 , are always constant, so the primary current vector I 1_1 Changes so as to cancel the change in the primary current vector I 1 _2 .

【0038】その結果、総電流ベクトルI1の位相及び
振幅は一定に保たれるものの、1次電流ベクトルI1_1
と1次電流ベクトルI1_2との間に図中両端矢視破線で
示すトルク電流差が生じる。このトルク電流差は、1次
電流ベクトルI1_1のq軸成分(i1q_1)と、1次電
流ベクトルI1_2のq軸成分(i1q_2)の差分(相対
値)となる。そこで、例えばこのトルク電流差を検出
し、当該トルク電流差が一定の閾値を超えたか否か等に
よって車輪の空転或いは滑走が検出できる。これが、速
度センサレスベクトル制御における空転或いは滑走を検
出する原理である。
As a result, while the phase and amplitude of the total current vector I 1 are kept constant, the primary current vector I 1_1
And a primary current vector I 1_2 , a torque current difference indicated by a broken line viewed from both ends in the figure is generated. This torque current difference is a difference (relative value) between the q-axis component (i 1q_1 ) of the primary current vector I 1_1 and the q-axis component (i 1q_2 ) of the primary current vector I 1_2 . Then, for example, the torque current difference is detected, and the idling or sliding of the wheel can be detected based on whether or not the torque current difference exceeds a certain threshold value. This is the principle of detecting slip or gliding in speed sensorless vector control.

【0039】しかし、実際の電車では車輪が磨耗する事
等により径差が生じるので、車輪の空転或いは滑走に拘
わらずに、微少ではあるが常にトルク電流差が生じてい
る。図4は、粘着走行時において、車輪径差がある状態
での各ベクトルの挙動を模式的に示す図である。図4で
は、3相誘導電動機22によって駆動される車輪の直径
が、3相誘導電動機21によって駆動される車輪の直径
よりも6[mm]大きい場合を想定している。即ち、車輪
径の大きい軸(3相誘導電動機22側)が空転する場合
である。
However, in an actual train, a difference in diameter is generated due to wear of the wheels, etc., so that a slight, but slight, torque current difference always occurs irrespective of idling or sliding of the wheels. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the behavior of each vector when there is a wheel diameter difference during sticking traveling. In FIG. 4, it is assumed that the diameter of the wheel driven by the three-phase induction motor 22 is 6 mm larger than the diameter of the wheel driven by the three-phase induction motor 21. That is, this is the case where the shaft with the large wheel diameter (the three-phase induction motor 22 side) idles.

【0040】この様に、車輪同士に径差がある場合は、
各3相誘導電動機のすべり周波数に差が生じる事に伴っ
て、1次電流ベクトルI1_1と1次電流ベクトルI1_2
との間に図中両端矢視破線で示すトルク電流差(i
1q_1−i1q_2)が生じる。以下、粘着走行時におい
て、車輪径差がある状態での1次電流ベクトルI1_1
1次電流ベクトルI1_2とのトルク電流差(i1q_1
1q_2)を特に粘着時電流差Δi1qと標記する。
As described above, when there is a diameter difference between the wheels,
With the difference in the slip frequency of each three-phase induction motor, the primary current vector I 1_1 and the primary current vector I 1_2
And the torque current difference (i
1q_1- i1q_2 ). Hereinafter, the torque current difference (i 1q_1 −) between the primary current vector I 1_1 and the primary current vector I 1_2 in a state where there is a wheel diameter difference during the sticking traveling.
i 1q — 2 ) is particularly referred to as an adhesion current difference Δi 1q .

【0041】具体的には、空転・滑走検出部52は、図
5に示す如く、加減算部521,524、スイッチ52
2、ホールド部523、及び比較器525を備えてい
る。尚、これら各構成要素は、ハードウエアで構成する
事もできるが、マイクロコンピュータによるソフトウエ
ア処理で構成する事もできる。
More specifically, as shown in FIG. 5, the idling / sliding detecting section 52 includes adding / subtracting sections 521 and 524 and a switch 52.
2, a hold unit 523, and a comparator 525. Each of these components can be constituted by hardware, but can also be constituted by software processing by a microcomputer.

【0042】加減算部521は、3相誘導電動機21に
流入する1次電流のトルク電流成分i1q_1と、3相誘
導電動機22に流入する1次電流のトルク電流成分i
1q_2の差を常時算出する。
The addition / subtraction unit 521 includes a torque current component i 1q — 1 of the primary current flowing into the three-phase induction motor 21 and a torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 22.
The difference of 1q_2 is always calculated.

【0043】スイッチ522は、図示しない制御手段に
より、電車が低トルクで粘着走行している際に定期的或
いは適時にON(接続状態)にされ、その時において加
減算部521が算出するi1q_1とi1q_2の差、即ち粘
着時電流差Δi1qを後段のホールド部523に出力し、
しかるのち制御手段により再びOFF(遮断状態)にさ
れ、加減算部521の検出結果がホールド部523に出
力される事を阻止する。
The switch 522 is turned on (connected state) periodically or timely by a control means (not shown) when the train is running with low torque and sticky. At that time, the addition and subtraction unit 521 calculates i 1q — 1 and i 1q — 1. The difference of 1q_2 , that is, the adhesion-time current difference Δi 1q is output to the subsequent holding unit 523,
Thereafter, the control unit again turns off (interrupted state), and prevents the detection result of the addition / subtraction unit 521 from being output to the hold unit 523.

【0044】ホールド部523は、スイッチ522を介
して粘着時電流差Δi1qが出力される毎に当該粘着時電
流差Δi1qの値を保持し、一旦保持した粘着時電流差Δ
1qの値を加減算部524に常時出力する。
The hold unit 523 holds the value of the sticking current difference Δi 1q every time the sticking current difference Δi 1q is output via the switch 522, and holds the temporarily held sticking current difference Δi 1q.
The value of i 1q is constantly output to the addition / subtraction unit 524.

【0045】加減算部524は、3相誘導電動機21に
流入する1次電流のトルク電流成分i1q_1と、3相誘
導電動機22に流入する1次電流のトルク電流成分i
1q_2の差を常時算出すると共に、当該トルク電流差か
ら、ホールド部523より出力される粘着時電流差Δi
1qを減じる。この事により、トルク電流差について粘着
時電流差Δi1qを加味した補正が可能となる。そして、
加減算部524は補正したトルク電流差(以下、「i1q
WD」と標記する。)を後段の比較器525に出力する。
The addition / subtraction unit 524 includes a torque current component i 1q_1 of the primary current flowing into the three-phase induction motor 21 and a torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 22.
1q_2 is constantly calculated, and the adhesive current difference Δi output from the hold unit 523 is calculated from the torque current difference.
Subtract 1q . As a result, the torque current difference can be corrected in consideration of the adhesion-time current difference Δi 1q . And
The addition / subtraction unit 524 outputs the corrected torque current difference (hereinafter “i 1q
WD ". ) Is output to the comparator 525 at the subsequent stage.

【0046】比較器525は、所定の閾値(例えば、3
0[A])を記憶しており、加減算器524から出力され
る補正されたトルク電流差i1q WDの絶対値が、当該閾値
を超えたか否かを比較判定する。そして、トルク電流差
1q WDの絶対値が、当該閾値を超えていると判定した場
合には、検知信号を後段の指令部53に出力する。かく
して、車輪の空転或いは滑走が検知され、その旨が指令
部53に通知される。
The comparator 525 has a predetermined threshold (for example, 3
0 [A]) is stored, and it is determined whether or not the absolute value of the corrected torque current difference i 1q WD output from the adder / subtractor 524 has exceeded the threshold value. Then, when it is determined that the absolute value of the torque current difference i 1q WD exceeds the threshold, a detection signal is output to the command unit 53 at the subsequent stage. In this way, wheel slip or gliding is detected, and the command unit 53 is notified of that.

【0047】即ち、空転・滑走検出部52は、3相誘導
電動機21に流入するトルク電流i 1q_1と3相誘導電
動機22に流入するトルク電流i1q_2の差(相対値)
から、粘着時電流差Δi1qを減じて得たトルク電流差i
1q WDの絶対値が、所定の閾値を超えたか否かに基づいて
車輪の空転或いは滑走を検知する。
That is, the idling / sliding detecting section 52 is a three-phase induction
Torque current i flowing into motor 21 1q_1And three-phase induction
Torque current i flowing into motive 221q_2Difference (relative value)
From the adhesive current difference Δi1qCurrent difference i obtained by subtracting
1q WDBased on whether the absolute value of
Detect wheel idling or skidding.

【0048】従って、3相誘導電動機21に流入するト
ルク電流i1q_1と、3相誘導電動機22に流入するト
ルク電流i1q_2の差のみに基づいて、空転或いは滑走
を検出していた従来に比して、車輪径差に起因する空転
検知への影響がキャンセルされる。更に、粘着時電流差
Δi1qには、各3相誘導電動機21,22同士の特性差
も反映されるので、仮に各3相誘導電動機21,22同
士に特性差が生じていても、当該特性差に起因する空転
検知への影響がキャンセルされる。
Therefore, based on only the difference between the torque current i 1q — 1 flowing into the three-phase induction motor 21 and the torque current i 1q — 2 flowing into the three-phase induction motor 22, the idling or the sliding is detected as compared with the conventional case. As a result, the influence on the idling detection caused by the wheel diameter difference is canceled. Further, since the characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22 is also reflected in the adhesion-time current difference Δi 1q , even if a characteristic difference occurs between the three-phase induction motors 21 and 22, the characteristic is not affected. The effect of the difference on slip detection is canceled.

【0049】また、車輪径差に起因して過敏に空転或い
は滑走を検出したり、逆に車輪径差がない場合に比べて
検知に時間を要するといった問題を解決する事ができ
る。検知時間の問題は、例えば電車の乗客に対しては乗
り心地としてはね返ってくる問題である為、この点にお
いても本発明の意義は大きい。
Further, it is possible to solve the problem that the idling or gliding is excessively detected due to the difference in the wheel diameter, and conversely, it takes more time to detect the slipping or sliding than when there is no difference in the wheel diameter. The problem of the detection time is, for example, a problem that rebounds as a ride comfort for passengers on a train. Therefore, the significance of the present invention is also significant in this regard.

【0050】指令部53は、空転・滑走検出部52から
検知信号が入力された場合には、所与の割合(例えば、
1000[A/sec])で増加するトルク電流制御指令
を加減算器60に出力する事により、ベクトル制御演算
器40に入力されるトルク指令値を減少させて、空転し
た車輪を軌道に再粘着させる。また、その過程で指令部
53は、後述する復帰電流値を算出し、空転した車輪が
再粘着した場合は、当該復帰電流値までトルク電流値を
所与の割合(例えば、1000[A/sec])で復帰さ
せる。
When the detection signal is input from the slip / slide detection unit 52, the command unit 53 outputs a given ratio (for example,
By outputting the torque current control command increasing at 1000 [A / sec]) to the adder / subtractor 60, the torque command value input to the vector control calculator 40 is reduced, and the idle wheel is re-adhered to the track. . In the process, the command unit 53 calculates a return current value to be described later, and when the wheel that has slipped is re-adhered, the torque current value is increased to the return current value by a given ratio (for example, 1000 [A / sec]). ]) To return.

【0051】以下、復帰電流値の算出方法について説明
する。先ず、3相誘導電動機21,22を含む駆動系の
状態方程式は、次の(2)式から(4)式で表される。
Hereinafter, a method of calculating the return current value will be described. First, the state equation of the drive system including the three-phase induction motors 21 and 22 is expressed by the following equations (2) to (4).

【0052】[0052]

【数2】 (Equation 2)

【0053】[0053]

【数3】 [Equation 3]

【0054】[0054]

【数4】 但し、(Equation 4) However,

【数5】 (Equation 5)

【0055】ここで、I1:1次電流ベクトル、V1:1
次電圧ベクトル、Φ2:2次鎖交磁束ベクトル、ω1:1
次角周波数、ω2n:回転子角周波数、ωs:すべり角周
波数、r1:1次抵抗、r2:2次抵抗、L1:1次イン
ダクタンス、L2:2次インダクタンス、M:相互イン
ダクタンス、J:駆動系慣性モーメントである。
Here, I 1 : primary current vector, V 1 : 1
Secondary voltage vector, Φ 2 : secondary flux linkage vector, ω 1 : 1
Secondary angular frequency, ω 2n : rotor angular frequency, ω s : slip angular frequency, r 1 : primary resistance, r 2 : secondary resistance, L 1 : primary inductance, L 2 : secondary inductance, M: mutual Inductance, J: drive system inertia moment.

【0056】(2)式より、3相誘導電動機22(IM
_2)によって駆動される車輪と軌道(レール)との接
線力に相当する負荷トルクは、次の(5)式で表され
る。
From the equation (2), the three-phase induction motor 22 (IM
_2), the load torque corresponding to the tangential force between the wheel and the track (rail) is expressed by the following equation (5).

【0057】[0057]

【数6】 (Equation 6)

【0058】(5)式において、3相誘導電動機22の
発生トルクτe_2は、次の(6)式を用いて近似でき
る、尚、Φ2d *は、磁束指令値である。
In the equation (5), the generated torque τ e — 2 of the three-phase induction motor 22 can be approximated by using the following equation (6). Φ 2d * is a magnetic flux command value.

【0059】[0059]

【数7】 (Equation 7)

【0060】また、(5)式において、dωr_2/dt
は、速度センサによって回転速度ω rを検出しないこと
から、次の(7)式によって推定する。
In the equation (5), dωr_2/ Dt
Is the rotation speed ω by the speed sensor rNot detect
From the following equation (7).

【0061】[0061]

【数8】 (Equation 8)

【0062】すべり角周波数ωs_2は、粘着走行時にお
いて、次の(8)式の関係で表される。
[0062] Slip angular frequency omega s_2, during adhesive running is expressed by the relation of the following equation (8).

【0063】[0063]

【数9】 (Equation 9)

【0064】3相誘導電動機22によって駆動される車
輪が空転或いは滑走した後、当該空転或いは滑走が検知
されるまでの短時間においては、Φ2d_2は殆ど変化し
ない。その為、すべり周波数ωs_2の微分形を次の
(9)式によって近似できる。
After a wheel driven by the three-phase induction motor 22 idles or slides, Φ 2d_2 hardly changes in a short period of time until the slip or sliding is detected. Therefore, the differential form of the slip frequency ω s_2 can be approximated by the following equation (9).

【0065】[0065]

【数10】 (Equation 10)

【0066】(5)式に(6)式から(8)式を適用す
ると、空転或いは滑走によって変化した3相誘導電動機
22の負荷トルクτl_2’が推定できる。すると、3相
誘導電動機22の負荷トルクτl_2’と発生トルクτ
e_2との関係を表す次の(10)式により、3相誘導電
動機22の発生トルクτe_2を求める事ができる。
When the equations (6) to (8) are applied to the equation (5), the load torque τ l — 2 ′ of the three-phase induction motor 22 changed by slipping or sliding can be estimated. Then, the load torque τ l — 2 ′ of the three-phase induction motor 22 and the generated torque τ
The following equation (10) representing the relationship between e_2, can be calculated generated torque tau e_2 of the three-phase induction motor 22.

【数11】 但し、ω1は、インバータ10の周波数である。(Equation 11) Here, ω 1 is the frequency of the inverter 10.

【0067】かくして、3相誘導電動機22の発生トル
クτe_2と復帰時のトルク電流値(復帰電流値)i1q
の関係を表す次の(11)式により、当該復帰電流値を
求めることができる。
[0067] Thus, the following equation (11) representing the relationship between the three-phase induction generator torque tau e_2 the return time of the torque current value of the electric motor 22 (the return current value) i 1q, be obtained the return current it can.

【数12】 (Equation 12)

【0068】以下、電動機制御装置1の動作を、図6
(a),(b)に示すシミュレーション結果を参照しな
がら説明する。図6(a)は、3相誘導電動機21によ
って駆動される車輪の回転速度Vt_1及び3相誘導電動
機22によって駆動される車輪の回転速度Vt_2の挙動
を示すもので、横軸は時間[sec]、縦軸は速度[k
m/h]である。また、図6(b)は、3相誘導電動機
21の発生するトルクτ e_1、実際の負荷トルク
τl_1、トルク電流i1q_1、励磁電流i1d_1、3相誘
導電動機22の発生するトルクτe_2、実際の負荷トル
クτl_2、トルク電流i 1q_2、励磁電流i1d_2の挙動
を示すもので、横軸は時間[sec]、縦軸はトルク
[N−m]及び電流[A]である。
The operation of the motor control device 1 will now be described with reference to FIG.
Refer to the simulation results shown in (a) and (b).
I will explain. FIG. 6A illustrates a three-phase induction motor 21.
Speed V of the driven wheelt_1And three-phase induction motor
Speed V of the wheels driven by the machine 22t_2Behavior
The horizontal axis indicates time [sec], and the vertical axis indicates speed [k].
m / h]. FIG. 6B shows a three-phase induction motor.
21 generated torque τ e_1, Actual load torque
τl_1, Torque current i1q_1, Exciting current i1d_1, Three-phase invitation
Torque τ generated by conductive motive device 22e_2The actual load torque
Τl_2, Torque current i 1q_2, Exciting current i1d_2Behavior
The horizontal axis represents time [sec], and the vertical axis represents torque.
[N-m] and current [A].

【0069】尚、図6は、3相誘導電動機21によって
駆動される車輪の直径が814[mm]、3相誘導電動機
22によって駆動される車輪の直径が820[mm]であ
り、両車輪に6[mm]の径差が生じている場合のシミュ
レーション結果である。また、電車の車両は、2.1
[km/h/sec]の加速度で定加速度運動をしてい
る。
FIG. 6 shows that the diameter of the wheel driven by the three-phase induction motor 21 is 814 [mm] and the diameter of the wheel driven by the three-phase induction motor 22 is 820 [mm]. It is a simulation result when a diameter difference of 6 [mm] occurs. In addition, the train car is 2.1
A constant acceleration motion is performed at an acceleration of [km / h / sec].

【0070】また、図6(a)及び(b)共に、車両速
度が30[km/h]のときを0.0[sec]とし、
1.0[sec]の時点で空転が発生している。先ず、空
転発生前において、電車は、駆動した直後には、粘着走
行をしており、発生トルク、実際の負荷トルク、トルク
電流、及び励磁電流の値が一定値に安定している。但
し、車輪の径差に起因して、発生トルク、実際の負荷ト
ルク、トルク電流、及び励磁電流の夫々において一定の
差が生じている。このとき、図示しない制御手段は、ス
イッチ522をON(接続状態)にする。これにより、
粘着走行時におけるi1q_1とi1q_2の差、即ちΔi1q
がホールド部523に保持される。
In both FIGS. 6A and 6B, 0.0 [sec] is set when the vehicle speed is 30 [km / h].
At 1.0 [sec], idling occurs. First, before the idling, the train is running immediately after driving, and the generated torque, the actual load torque, the torque current, and the exciting current are stable at constant values. However, a certain difference occurs in each of the generated torque, the actual load torque, the torque current, and the excitation current due to the wheel diameter difference. At this time, control means (not shown) turns on the switch 522 (connected state). This allows
The difference between i 1q_1 and i 1q_2 during sticking travel, ie, Δi 1q
Are held by the hold unit 523.

【0071】同図において、0.0[sec]から1.0
[sec]までの間は、電車が粘着走行しているので、こ
の間に加減算部524によって補正された電流差i1q WD
の値は、比較器525が記憶する閾値(30[A])を超
えることはない。
In the figure, from 0.0 [sec] to 1.0
Until [sec], since the train is sticking, the current difference i 1q WD corrected by the addition / subtraction unit 524 during this time.
Does not exceed the threshold value (30 [A]) stored by the comparator 525.

【0072】次いで、1.0[sec]の時点において、
3相誘導電動機22によって駆動される車輪が空転する
と、3相誘導電動機22によって駆動される車輪の回転
速度Vt_2が急峻に変動すると共に、当該車輪の接線力
(負荷トルク)τl_2が15%程度減少する。すると、
補正されたトルク電流差i1q WDの絶対値が閾値30[A]
を超えるので、比較器525は車輪の空転を検知し、検
知信号を指令部53に出力する。これにより、指令部5
3によって3相誘導電動機22のトルク電流成分が10
00[A/sec]の割合で絞りこまれる。また、指令部
53は、検知信号が入力されると、負荷トルクτl_2
((10)式参照)を推定すると共に、これに基づいて
復帰電流値を算出する((11)式参照)。
Next, at the time of 1.0 [sec],
When a wheel driven by the three-phase induction motor 22 idles, the rotation speed Vt_2 of the wheel driven by the three-phase induction motor 22 fluctuates sharply, and the tangential force (load torque) τ l_2 of the wheel is 15%. To a degree. Then
The absolute value of the corrected torque current difference i 1q WD is equal to the threshold value 30 [A].
Therefore, the comparator 525 detects the idling of the wheel, and outputs a detection signal to the command unit 53. Thereby, the command unit 5
3, the torque current component of the three-phase induction motor 22 becomes 10
It is narrowed down at a rate of 00 [A / sec]. In addition, when the detection signal is input, the command unit 53 loads the torque τ l — 2
(See equation (10)), and a return current value is calculated based on this (see equation (11)).

【0073】トルク電流が絞りこまれる事により、空転
した車輪が再びレールに粘着した後、指令部53は、3
相誘導電動機22に流入するトルク電流成分が復帰電流
値に達するまで、1000[A/sec]の割合で増加さ
せる。
After the idling wheel is again adhered to the rail due to the torque current being reduced, the command unit 53 sets
Until the torque current component flowing into the phase induction motor 22 reaches the return current value, it is increased at a rate of 1000 [A / sec].

【0074】尚、ここで、空転した車輪が再びレールに
粘着したか否かの判断については、公知の方法により行
ってよい。即ち、際粘着制御における際粘着の判断自体
は、本発明の趣旨ではない為、何れの手法を適用するこ
とも可能である。例えば、一定期間電流を引き下げるこ
とによって再粘着したものと推定する手法を用いてもよ
い。
Here, the determination as to whether or not the idle wheel has adhered to the rail again may be made by a known method. That is, since the determination of the sticking itself in the sticking control is not the purpose of the present invention, any method can be applied. For example, a method of estimating that the current has been re-adhered by lowering the current for a certain period may be used.

【0075】以上説明した様に、本実施の形態における
電動機制御装置1によれば、次の様な効果が得られる。 (1)空転・滑走検出部52は、車輪の径差を加味し
て、各3相誘導電動機に流入するトルク電流差を補正
し、補正して得たトルク電流差i1q WDに基づいて車輪の
空転或いは滑走を検出するので、当該径差に起因する空
転検知への影響がキャンセルされる。更に、Δi1q
は、各3相誘導電動機21,22同士の特性差も反映さ
れるので、仮に各3相誘導電動機21,22同士に特性
差が生じていても、当該特性差に起因する空転検知への
影響がキャンセルされる。従って、再粘着制御を的確に
行える。
As described above, according to the motor control device 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The idling / sliding detection unit 52 corrects the torque current difference flowing into each three-phase induction motor in consideration of the wheel diameter difference, and calculates the wheel current based on the corrected torque current difference i 1q WD. Is detected, the influence of the diameter difference on the idling detection is canceled. Furthermore, since Δi 1q also reflects the characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22, even if a characteristic difference occurs between the three-phase induction motors 21 and 22, the difference is caused by the characteristic difference. The effect on slip detection is canceled. Therefore, re-adhesion control can be performed accurately.

【0076】(2)ホールド部523が保持するΔi1q
の値は、図示しない制御手段によってスイッチ522が
ON(接続状態)にされる毎に更新されるので、空転・
滑走検出部52は、各3相誘導電動機21,22の角速
度領域に応じて常に最適なΔi1qで以ってトルク電流差
を補正できる。また、車輪の径差や各誘導電動機の特性
差は、常に一定ではなく経年変化するものであるが、Δ
1qが更新されるので、当該変化分に起因して空転検知
の感度が劣化する事を回避できる。
(2) Δi 1q held by the hold unit 523
Is updated each time the switch 522 is turned on (connected state) by control means (not shown).
The slide detection unit 52 can always correct the torque current difference with the optimum Δi 1q according to the angular velocity region of each of the three-phase induction motors 21 and 22. In addition, the difference in wheel diameter and the difference in characteristics of each induction motor are not always constant but change over time.
Since i 1q is updated, it is possible to prevent the sensitivity of idling detection from deteriorating due to the change.

【0077】(3)ベクトル制御演算器40が定電流制
御を行うので、3相誘導電動機22側の車輪が空転し、
当該3相誘導電動機22のトルク電流i1q_2が減少す
ると、その分、3相誘導電動機21に流入するトルク電
流i1q_1が増加するわけであるが、空転・滑走検出部
52が車輪径差を考慮する事により空転を迅速に検知
し、粘着軸のトルクτe_1が増加する期間を約0.1
[sec]以下に抑える事ができる(図6(b)参
照)。従って、空転或いは滑走した車輪の再粘着制御に
当たって、粘着軸に過度のトルクがかかる事によって生
じる全軸空転を的確に回避できる。
(3) Since the vector control arithmetic unit 40 performs constant current control, the wheels on the three-phase induction motor 22 side idle,
When the torque current i 1q — 2 of the three-phase induction motor 22 decreases, the torque current i 1q — 1 flowing into the three-phase induction motor 21 increases accordingly. However, the idling / sliding detection unit 52 considers the wheel diameter difference. By doing so, the idling is quickly detected and the period during which the torque τ e_1 of the adhesive shaft increases is set to about 0.1.
[Sec] or less (see FIG. 6B). Therefore, in the re-adhesion control of a wheel that has slipped or slid, it is possible to accurately avoid all-axis idling caused by applying excessive torque to the adhesive shaft.

【0078】尚、本実施の形態における記述内容は、本
発明に係る電動機制御装置の好適な1例であり、本発明
はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形
態では、ホールド部523が保持するΔi1qを粘着走行
時に適時或いは定期的に更新することとし、当該Δi1q
でもってトルク電流差を補正する様にしたが、車輪径差
を加味してトルク電流差を補正する方式は特にこれに限
定されるものではなく、以下の様にして補正値を求める
こともできる。
The description in the present embodiment is a preferred example of the motor control device according to the present invention, and the present invention is not limited to this. For example, in this embodiment, and it can be timely or periodically updated during the adhesive traveling .DELTA.i 1q which hold unit 523 holds, the .DELTA.i 1q
Thus, the torque current difference is corrected, but the method of correcting the torque current difference in consideration of the wheel diameter difference is not particularly limited to this, and the correction value can be obtained as follows. .

【0079】即ち、例えば、高速域においては、車輪径
差による磁束への影響が少ないため、トルク電流指令値
1q *に対する電流差Δi1qには、近似的に比例関係が
ある。具体的には、トルク電流指令値i1q *がα[A]の
時の電流差Δi1qをΔαとすると、トルク電流指令値i
1q *がβ[A]の時の電流差Δi1qであるΔβは、(β/
α)・Δαの演算によって簡易的に求めることが可能で
ある。この場合は、ホールド部523と加減算部524
の間に、当該演算を行い、演算結果を加減算部524に
出力する演算手段を設けることにより実現できるが、こ
れはソフトウエア処理により構成することができる。こ
の様に空転・滑走検出部を構成すると、基準の補正値Δ
αを一旦取得しておけば、その後はスイッチ522を適
時或いは定期的に開閉する必要がなくなる。
That is, for example, in a high-speed region, since the influence of the wheel diameter difference on the magnetic flux is small, the current difference Δi 1q with respect to the torque current command value i 1q * has an approximately proportional relationship. Specifically, assuming that the current difference Δi 1q when the torque current command value i 1q * is α [A] is Δα, the torque current command value i
Δβ which is the current difference Δi 1q when 1q * is β [A] is (β /
α) · Δα can be easily obtained. In this case, the hold unit 523 and the addition / subtraction unit 524
The operation can be realized by providing an operation means for performing the operation and outputting the operation result to the addition / subtraction unit 524 during the operation. However, this can be realized by software processing. When the slip / slide detection unit is configured in this manner, the reference correction value Δ
Once α has been obtained, it is no longer necessary to open and close the switch 522 in a timely or regular manner.

【0080】また、粘着走行時のトルク電流差から各3
相誘導電動機の特性差を含む車輪径差を求め、当該車輪
径差における定常特性に基づいて補正値を得る様にして
もよい。この場合は、粘着走行時のトルク電流差値と車
輪径差との関係が予め規定された第1テーブル、及び各
車輪径差値における定常特性(インバータ出力電流値と
補正値Δi1qとの関係)が予め規定された第2テーブル
を空転・滑走検出部52内に記憶しておく。
Further, from the torque current difference during sticking running,
A wheel diameter difference including a characteristic difference of the phase induction motor may be obtained, and a correction value may be obtained based on a steady characteristic at the wheel diameter difference. In this case, the first table in which the relationship between the torque current difference value and the wheel diameter difference during sticking traveling is defined in advance, and the steady-state characteristics (the relationship between the inverter output current value and the correction value Δi 1q) at each wheel diameter difference value ) Is stored in the slip / slide detection unit 52 in advance.

【0081】これにより、空転・滑走検出部52は、第
1テ―ブルを参照して、トルク電流差に対応する現在の
車輪径差を認識すると共に、第2テーブルを参照し、現
在の車輪径差における定常特性を認識できるので、現在
のインバータ出力電流値に対応する補正値Δi1qを求め
る事ができる。以上の処理もソフトウエアで実現でき
る。
Thus, the idling / sliding detecting section 52 recognizes the current wheel diameter difference corresponding to the torque current difference by referring to the first table, and refers to the second table to determine the current wheel diameter. Since the steady-state characteristics in the diameter difference can be recognized, the correction value Δi 1q corresponding to the current inverter output current value can be obtained. The above processing can also be realized by software.

【0082】より具体的に説明する。誘導電動機のT型
等価回路を用いると、一次電流とすべりSの関係は以下
の(12)式で求められる。
A more specific description will be given. When the T-type equivalent circuit of the induction motor is used, the relationship between the primary current and the slip S is obtained by the following equation (12).

【数13】 ここで、x1は一次漏れリアクタンス、x2は二次漏れリ
アクタンス、xmは励磁リアクタンスを示す。
(Equation 13) Here, x 1 is the primary leakage reactance, x 2 is the secondary leakage reactance, the x m indicates an excitation reactance.

【0083】(12)式を用いることで、各電動機のす
べりS_1、S_2を求めることができる。ここで、S
_1、S_2は、予めデータテーブルとして保持しても良
いし、ニュートン法等を用いて解を導出することとして
も良い。
[0083] (12) By using the equation, slip S _1 of the electric motor, it is possible to obtain the S _2. Where S
_1 and S_2 may be held in advance as a data table, or a solution may be derived using Newton's method or the like.

【0084】そして、求めたS_1、S_2により、以下
の値が求まる。
[0084] Then, S _1 was determined, by S _2, is determined the following values.

【数14】 [Equation 14]

【0085】ここで、ω2nは回転子角速度、ωeは電源
周波数、Dは車輪径、ωsはすべり周波数、γは車輪径
比である。(13)式より、各電動機のすべり周波数ω
s_1、ωs_2が求められ、任意の補正値Δi1qが求めら
れる。
Here, ω 2n is the rotor angular velocity, ω e is the power supply frequency, D is the wheel diameter, ω s is the slip frequency, and γ is the wheel diameter ratio. From equation (13), the slip frequency ω of each motor
s_1 and ωs_2 are obtained, and an arbitrary correction value Δi 1q is obtained.

【0086】更に、各3相誘導電動機を励磁状態とした
とき、各3相誘導電動機のトルク電流を求め、そのトル
ク電流に基づいてすべり周波数を求め、そのすべり周波
数に基づいて各3相誘導電動機の回転速度の差を求め、
その回転速度の差から車輪径差を求め、当該車輪径差に
基づいて所定のインバータ電流における補正値Δi1q
求める様にしてもよい。この処理もソフトウエア処理で
容易に実現できる。
Further, when each three-phase induction motor is in an excited state, the torque current of each three-phase induction motor is determined, the slip frequency is determined based on the torque current, and the three-phase induction motor is determined based on the slip frequency. Find the difference between the rotation speeds of
A wheel diameter difference may be determined from the difference in rotation speed, and a correction value Δi 1q at a predetermined inverter current may be determined based on the wheel diameter difference. This processing can also be easily realized by software processing.

【0087】より具体的に説明する。惰行中に、ある1
軸のすべりを0に合わせる。例えば、1軸のすべりを0
とした場合、車輪径差があれば、i1q_1が0[A]、i
1q_2がI[A]となって、2軸に一定のトルク電流が生
じる。従って、ω2n_1=ωe、ω2n_2=ωe+Δωs
して、角電動機速度が求められる。このため、
A more specific description will be given. While coasting, one
Adjust the shaft slip to zero. For example, if one axis slip is 0
If there is a wheel diameter difference, i 1q_1 is 0 [A], i
1q_2 becomes I [A], and a constant torque current is generated in two axes. Therefore, the angular motor speed is obtained as ω 2n1 = ω e and ω 2n —2 = ω e + Δω s . For this reason,

【数15】 が得られる。(Equation 15) Is obtained.

【0088】ここで、ω2n_1´、トルク電流指令値i
1q *を与えた時を考える。車輪径比γを用いれば、(1
5)式を用いてω2n_2´が求まる。
Here, ω 2n_1 ′, torque current command value i
Consider when you give 1q * . If the wheel diameter ratio γ is used, (1
Ω 2n — 2 ′ is obtained by using the expression 5).

【数16】 (Equation 16)

【0089】インバータ角周波数ωeを、ωe=ω2n_1
´+ωs *とし、第2軸に着目すると、以下の様に、(1
6)式が導き出せる。
The inverter angular frequency ω e is given by ω e = ω 2n — 1
'+ Ω s * and focusing on the second axis, (1
6) Formula can be derived.

【数17】 [Equation 17]

【0090】以上により、補正値Δi1qを求める様にし
てもよい。
As described above, the correction value Δi 1q may be obtained.

【0091】また、(13)式に示す演算等により、各
電動機のすべり周波数ωs_1、ωs _2を推定できるが、
この推定値により、車輪径差(経年変化等)を推定・演
算し、車輪径差を管理することが可能である。また、Δ
1qやΔωs等により、車輪径比γを求め、車輪径差の
管理をすることも可能である。
[0091] Further, by calculation or the like shown in (13), slip frequency omega s_1 of the electric motor, can be estimated omega s _2,
Based on the estimated value, it is possible to estimate and calculate a wheel diameter difference (such as aging) and manage the wheel diameter difference. Also, Δ
It is also possible to obtain the wheel diameter ratio γ from i 1q , Δω s and the like, and manage the wheel diameter difference.

【0092】また、本実施の形態においては、1つのイ
ンバータで2つのモータを駆動する車両(「1C2M」
と称されている。)に本発明を適用したが、1つのイン
バータで4つのモータを駆動する車両(「1C4M」と
称されている。)にも同様に本発明を適用できる。
In this embodiment, a vehicle in which two motors are driven by one inverter ("1C2M")
It is called. ), The present invention can be similarly applied to a vehicle (referred to as “1C4M”) in which one inverter drives four motors.

【0093】また、本発明は、電車のみならず、電気自
動車や工作機械、エレベータ等に適用しても同様な効果
が得られる。その他、電動機制御装置1の細部構成、及
び動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない
範囲で適宜に変更可能であることは勿論である。
The present invention can be applied to not only trains, but also electric vehicles, machine tools, elevators, and the like, and the same effects can be obtained. In addition, it goes without saying that the detailed configuration and operation of the motor control device 1 can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によれば、車輪径差に起因する空
転検知への影響及び各誘導電動機同士の定常的な特性差
がキャンセルされるので、速度センサレスベクトル制御
において、車輪径差を考慮した高精度の空転・滑走検出
を行うことができる。
According to the present invention, the influence of the wheel diameter difference on the idling detection and the steady characteristic difference between the induction motors are canceled, so that the wheel diameter difference is considered in the speed sensorless vector control. High-precision idling / sliding detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態における電動機制御装置の構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control device according to an embodiment.

【図2】径差及び空転滑走がない場合における1次電流
ベクトルの挙動を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a behavior of a primary current vector when there is no diameter difference and no slippage.

【図3】図2において3相誘導電動機22側の車輪に空
転滑走が発生した場合の1次電流ベクトルの挙動を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing a behavior of a primary current vector in a case where idling occurs on a wheel on a three-phase induction motor 22 side in FIG. 2;

【図4】空転滑走はないが径差がある場合における1次
電流ベクトルの挙動を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the behavior of a primary current vector when there is no slippage but there is a diameter difference.

【図5】図1の再粘着制御演算器の構成を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a readhesion control arithmetic unit in FIG. 1;

【図6】空転時の応答を示すシミュレーション結果。FIG. 6 is a simulation result showing a response during idling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機制御装置 21,22 3相誘導電動機 31,32 電流センサ 50 再粘着制御演算器 51 座標変換部 52 空転・滑走検出部 521,524 加減算部 522 スイッチ 523 ホールド部 525 比較部 53 指令部 REFERENCE SIGNS LIST 1 motor control device 21, 22 three-phase induction motor 31, 32 current sensor 50 re-adhesion control calculator 51 coordinate conversion unit 52 idling / sliding detection unit 521, 524 addition / subtraction unit 522 switch 523 hold unit 525 comparison unit 53 command unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 道寛 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 松本 康 神奈川県横須賀市長坂2丁目2番1号 株 式会社富士電機総合研究所内 (72)発明者 尾崎 覚 神奈川県横須賀市長坂2丁目2番1号 株 式会社富士電機総合研究所内 (72)発明者 河村 篤男 神奈川県横浜市泉区緑園2−23−3 Fターム(参考) 5H115 PC02 PI03 PI29 PU09 PV09 QE08 QE14 QN03 QN09 RB11 RB26 SE03 5H572 AA01 BB10 CC01 DD02 FF01 GG04 HB08 HC01 HC08 JJ03 JJ04 JJ06 JJ07 LL22 5H576 AA01 AA07 AA15 AA17 BB06 CC01 DD02 DD04 EE01 GG02 GG04 HB01 JJ03 JJ04 JJ09 LL14 LL22 LL30 LL38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Michihiro Yamashita 2-8-8 Hikaricho, Kokubunji-shi, Tokyo 38 Inside the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Yasushi Matsumoto 2-2-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric R & D Co., Ltd. (72) Satoru Ozaki 2-2-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric R & D Co., Ltd. (72) Inventor Atsuo Kawamura 2-Green Garden, Izumi-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 23-3 F term (reference) 5H115 PC02 PI03 PI29 PU09 PV09 QE08 QE14 QN03 QN09 RB11 RB26 SE03 5H572 AA01 BB10 CC01 DD02 FF01 GG04 HB08 HC01 HC08 JJ03 JJ04 JJ06 JJ07 LL22 5H576 AA01 AA02 BB01 A01 GG01 JJ04 JJ09 LL14 LL22 LL30 LL38

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】給電ラインに複数並列に接続された誘導電
動機を、ベクトル制御による給電によって一括して制御
する電動機制御装置であって、 前記複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動
機に流入する電流を計測する電流計測手段と、 前記電流計測手段による計測対象の誘導電動機について
の、平常電流値を保持する保持手段と、 前記保持手段が保持する平常電流値に基づく補正を行い
つつ、前記電流計測手段によって計測される電流の相対
値に基づいて、前記複数の誘導電動機それぞれが駆動す
る駆動軸の内、何れかの駆動軸における空転あるいは滑
走の発生を検出する空転滑走検出手段と、 を備えることを特徴とする電動機制御装置。
1. A motor control device for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control, wherein the motors flow into at least two of the plurality of induction motors. Current measuring means for measuring the current to be performed, for the induction motor to be measured by the current measuring means, holding means for holding a normal current value, and while performing correction based on the normal current value held by the holding means, Based on the relative value of the current measured by the current measuring means, among the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors, a slip / skid detecting means for detecting occurrence of slip or gliding on any of the drive shafts; An electric motor control device comprising:
【請求項2】前記保持手段は、前記平常電流値として、
前記計測対象の誘導電動機に流入する電流の相対値を保
持し、 前記空転滑走検出手段は、前記電流計測手段によって計
測される電流の相対値が所定の閾値を超えたか否かに基
づいて、空転あるいは滑走の発生を検出するが、検出の
際に、前記電流計測手段によって計測される電流の相対
値、或いは、前記所定の閾値を、前記平常電流値により
補正することを特徴とする請求項1記載の電動機制御装
置。
2. The holding means according to claim 1, wherein
The relative value of the current flowing into the induction motor to be measured is held, and the slip / skid detecting unit determines whether the relative value of the current measured by the current measuring unit exceeds a predetermined threshold value. Alternatively, when the occurrence of skidding is detected, the relative value of the current measured by the current measuring means or the predetermined threshold value is corrected by the normal current value at the time of detection. An electric motor control device as described in the above.
【請求項3】前記保持手段は、前記電流計測手段によっ
て計測された電流に基づいて、保持する平常電流値を更
新することを特徴とする請求項1または2記載の電動機
制御装置。
3. The motor control device according to claim 1, wherein the holding unit updates the held normal current value based on the current measured by the current measuring unit.
【請求項4】前記空転滑走検出手段が、空転あるいは滑
走の発生を検出した場合に、所与の再粘着制御を行う手
段、を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
記載の電動機制御装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said slip / skid detecting means includes means for performing a given re-adhesion control when slipping or skidding is detected. Motor control device.
【請求項5】前記空転滑走検出手段は、所定の給電電流
値における補正値を保持し、当該保持した補正値と、給
電電流値の変化量とに基づいて、前記補正を行うことを
特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の電動機制御装
置。
5. The method according to claim 1, wherein the slippage detection unit holds a correction value at a predetermined power supply current value, and performs the correction based on the held correction value and a change amount of the power supply current value. The electric motor control device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】前記空転滑走検出手段は、 前記電流計測手段が計測した電流に基づいて、前記計測
対象の誘導電動機のすべり周波数を求める第1の手段
と、 前記すべり周波数に基づいて、補正値を求める第2の手
段と、 を有し、前記第2の手段により求められた補正値に基づ
いて、前記補正を行うことを特徴とする請求項1〜4の
いずれか記載の電動機制御装置。
6. The slippage detecting means includes: first means for obtaining a slip frequency of the induction motor to be measured based on the current measured by the current measuring means; and a correction value based on the slip frequency. 5. The motor control device according to claim 1, further comprising: a second unit that obtains the correction value; and performing the correction based on the correction value obtained by the second means.
【請求項7】給電ラインに複数並列に接続された誘導電
動機を、ベクトル制御による給電によって一括して制御
する電動機制御装置であって、 前記複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動
機に流入する電流を計測する電流計測手段と、 前記電流計測手段が計測した電流に基づいて、前記計測
対象の誘導電動機が駆動する車輪間の径差或いは径比を
推定する推定手段と、 を備えることを特徴とする電動機制御装置。
7. An electric motor control device for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control, wherein the motors flow into at least two of the plurality of induction motors. Current measuring means for measuring a current to be measured, and estimating means for estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured based on the current measured by the current measuring means. Characteristic motor control device.
【請求項8】前記電流計測手段が計測した電流に基づい
て、前記計測対象の誘導電動機が駆動する車輪間の径差
或いは径比を推定する推定手段、を更に備え、 前記推定手段によって推定された車輪間の径差或いは径
比に基づいて、前記空転滑走検出手段が前記補正を行う
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の電動機
制御装置。
8. An estimating means for estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured based on the current measured by the current measuring means. The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the slippage detection unit performs the correction based on a diameter difference or a diameter ratio between the wheels.
【請求項9】前記推定手段は、所定の給電電流値におい
て前記電流計測手段が計測した電流の差に基づいて、前
記車輪間の径差或いは径比を推定することを特徴とする
請求項5または6記載の電動機制御装置。
9. The apparatus according to claim 5, wherein the estimating means estimates a diameter difference or a diameter ratio between the wheels based on a difference in current measured by the current measuring means at a predetermined power supply current value. Or the motor control device according to 6.
【請求項10】前記推定手段は、前記誘導電動機が励磁
状態の時の、前記計測対象の誘導電動機についてのトル
ク電流差に基づいて、当該誘導電動機のすべり周波数を
求めることによって、前記計測対象の誘導電動機が駆動
する車輪間の径差或いは径比を推定することを特徴とす
る請求項5または6記載の電動機制御装置。
10. The measuring device according to claim 1, wherein the estimating means obtains a slip frequency of the induction motor based on a torque current difference of the induction motor when the induction motor is in an excited state. 7. The motor control device according to claim 5, wherein a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor is estimated.
【請求項11】給電ラインに複数並列に接続された誘導
電動機を、ベクトル制御による給電によって一括して制
御する電動機制御方法であって、 前記複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動
機に流入する電流を計測する電流計測工程と、 前記計測対象の誘導電動機についての、平常電流値に基
づく補正を行いつつ、前記計測される電流の相対値に基
づいて、前記複数の誘導電動機それぞれが駆動する駆動
軸の内、何れかの駆動軸における空転あるいは滑走の発
生を検出する空転滑走検出工程と、 を含む電動機制御方法。
11. A motor control method for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control, wherein the method comprises: flowing into at least two of the plurality of induction motors. A current measuring step of measuring a current to be performed, and for the induction motor to be measured, each of the plurality of induction motors is driven based on a relative value of the measured current while performing correction based on a normal current value. A slipping / sliding detecting step of detecting occurrence of slipping or skidding in any of the drive shafts.
【請求項12】前記計測対象の誘導電動機に流入する電
流の相対値を前記平常電流値とする工程、を更に含み、 前記空転滑走検出工程は、前記計測される電流の相対値
が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、空転あるいは
滑走の発生を検出するが、検出の際に、前記計測される
電流の相対値、或いは、前記所定の閾値を、前記平常電
流値により補正する工程であることを特徴とする請求項
11記載の電動機制御方法。
12. The method according to claim 12, further comprising the step of: setting the relative value of the current flowing into the induction motor to be measured as the normal current value. Based on whether or not exceeds, the occurrence of slip or gliding is detected, at the time of detection, in the step of correcting the relative value of the measured current, or the predetermined threshold, by the normal current value The electric motor control method according to claim 11, wherein
【請求項13】給電ラインに複数並列に接続された誘導
電動機を、ベクトル制御による給電によって一括して制
御する電動機制御方法であって、 前記複数の誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動
機に流入する電流を計測する電流計測工程と、 前記計測した電流に基づいて、前記計測対象の誘導電動
機が駆動する車輪間の径差或いは径比を推定する推定工
程と、 を含む電動機制御方法。
13. An electric motor control method for controlling a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line by electric power supply by vector control, wherein at least two of the plurality of induction motors flow into the induction motors. A motor measuring method for measuring a current to be measured, and an estimating step for estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the induction motor to be measured based on the measured current.
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