JP2003134603A - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、複数の誘導電動機を備え速度
センサーを備えていない電気車において、電気車の車輪
の空転を車輪単位で制御する手段と、各誘導電動機に流
れる電流の制御手段を備えた電気車の制御装置を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明の電気車の制御装置は、直流を任意
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流が過大であること
と不均一であることを防止することから成る保護動作手
段とを備えることを特徴とする。
センサーを備えていない電気車において、電気車の車輪
の空転を車輪単位で制御する手段と、各誘導電動機に流
れる電流の制御手段を備えた電気車の制御装置を提供す
ることにある。 【解決手段】本発明の電気車の制御装置は、直流を任意
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流が過大であること
と不均一であることを防止することから成る保護動作手
段とを備えることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の制御装置
に係るものである。
に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気車の制御装置を図を参照し詳
細に説明する。図9は従来の電気車の制御装置の構成図
である。パンタグラフ１が架線２に接し架線２より架線
電圧を得る。パンタグラフ１には、高速度遮断機３、単
位スイッチ4、遮断機５及びフィルタリアクトル７が接
続されている。遮断機５には充電抵抗６が並列に接続さ
れている。VVVFインバータ８の正入力端は、フィルタリ
アクトル５と接続されており、VVVFインバータ８の負入
力端は車輪（図示しない）を介して接地されている。さ
らに、VVVFインバータ８の正入力端と負入力端の間に
は、フィルタコンデンサ９が接続されている。VVVFイン
バータ８の３相交流出力端子には、車輪（図示しない）
を駆動するための誘導電動機１１a，１１b，１１c，１
１dが並列接続されている。VVVFインバータ８の３相出
力端のうち２相に、電流検出器１０ａ，１０ｂが設けら
れている。電流検出器１０ａ，１０ｂの出力端は、速度
演算部12に接続されている。速度演算部12の出力は、空
転制御部１３に接続されている。さらに、空転制御部１
３の出力が、加算器１４と接続されている。さらに加算
器１４には、指令器１５も接続されている。加算器１４
の出力は、ベクトル制御部１６及び速度演算部１２に接
続されている。ベクトル制御部１６の出力は、PWM制御
部１７に接続されている。PWM制御部１７の出力は、VVV
Fインバータ８に接続されている。
細に説明する。図9は従来の電気車の制御装置の構成図
である。パンタグラフ１が架線２に接し架線２より架線
電圧を得る。パンタグラフ１には、高速度遮断機３、単
位スイッチ4、遮断機５及びフィルタリアクトル７が接
続されている。遮断機５には充電抵抗６が並列に接続さ
れている。VVVFインバータ８の正入力端は、フィルタリ
アクトル５と接続されており、VVVFインバータ８の負入
力端は車輪（図示しない）を介して接地されている。さ
らに、VVVFインバータ８の正入力端と負入力端の間に
は、フィルタコンデンサ９が接続されている。VVVFイン
バータ８の３相交流出力端子には、車輪（図示しない）
を駆動するための誘導電動機１１a，１１b，１１c，１
１dが並列接続されている。VVVFインバータ８の３相出
力端のうち２相に、電流検出器１０ａ，１０ｂが設けら
れている。電流検出器１０ａ，１０ｂの出力端は、速度
演算部12に接続されている。速度演算部12の出力は、空
転制御部１３に接続されている。さらに、空転制御部１
３の出力が、加算器１４と接続されている。さらに加算
器１４には、指令器１５も接続されている。加算器１４
の出力は、ベクトル制御部１６及び速度演算部１２に接
続されている。ベクトル制御部１６の出力は、PWM制御
部１７に接続されている。PWM制御部１７の出力は、VVV
Fインバータ８に接続されている。
【０００３】このように構成された電気車の制御装置に
おいて、架線１から供給される電力をパンタグラフ１が
受け取る。パンタグラフ１が架線２に接すると、架線か
ら流れる電流はパンタグラフ１，高速遮断機３，端子ス
イッチ４，充電抵抗６，フィルタリアクトル７，フィル
タコンデンサ９を介して流れ、コンデンサ６を充電す
る。充電が完了すると、遮断機５が閉じ、電流はインバ
ータ８に流れる。VVVFインバータ８では入力された直流
電力を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流電力に変
換する。VVVFインバータ８により変換された所定の電圧
及び所定の周波数の３相交流電力は、四台の誘導電動機
1１a，１１ｂ，１１ｃ，１１dに供給される。また電流
検出器１０ａ，１０ｂにより検出された電流値は、速度
演算部１２に入力される。速度演算部１２では、電流検
出器１０ａ，１０ｂにより検出された電流値より、誘導
電動機１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのロータ周波数
を算出し、ロータ周波数の時間変化（加速度）を算出す
る。速度演算部１２により演算されたロータ周波数の時
間変化（加速度）は、空転制御部13に入力される。空転
制御部１３では、速度演算部１２により演算されたロー
タ周波数の時間変化（加速度）の値が、設定値内である
か設定値外であるかを判断する。空転制御部１３がロー
タ周波数の時間変化（加速度）の値が、設定値内と判断
したときは、補正トルクなしの指令を加算器１４に出力
する。それに対して、空転制御部１３では、速度演算部
１２により演算されたロータ周波数の時間変化（加速
度）の値が、設定値外と判断したときには、空転現象が
起きていると判断し、補正トルク指令値を加算器１４に
出力する。加算器１４では、指令器１５からのトルク指
令値と空転制御部１３からの補正トルク指令値の両方を
演算し、補正されたトルク指令値をベクトル制御部1６
に出力する。ベクトル制御部１６は、加算部１４からの
トルク指令値に基づいて、送電圧指令値をPWM制御１７
に出力する。PWM制御部１７は、ベクトル制御部１６か
らの送電圧指令値に基づいて、VVVFインバータ８をPWM
制御する。VVVFインバータ８は、所定の電圧,所定の周
波数を誘導電動機（１２a〜１２ｄ）に出力する。この
ように構成された電気車の制御装置では、電気車の車輪
の空転を検出した際に、加算器１４にて指令器１５から
のトルク指令値から空転制御部１３による補正トルク指
令値を減算することによりベクトル制御部１６に与えら
れるトルク指令値を小さくする。トルク指令値が小さく
なることにより、VVVFインバータ８の出力電圧が小さく
なり、空転を抑制することができる。
おいて、架線１から供給される電力をパンタグラフ１が
受け取る。パンタグラフ１が架線２に接すると、架線か
ら流れる電流はパンタグラフ１，高速遮断機３，端子ス
イッチ４，充電抵抗６，フィルタリアクトル７，フィル
タコンデンサ９を介して流れ、コンデンサ６を充電す
る。充電が完了すると、遮断機５が閉じ、電流はインバ
ータ８に流れる。VVVFインバータ８では入力された直流
電力を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流電力に変
換する。VVVFインバータ８により変換された所定の電圧
及び所定の周波数の３相交流電力は、四台の誘導電動機
1１a，１１ｂ，１１ｃ，１１dに供給される。また電流
検出器１０ａ，１０ｂにより検出された電流値は、速度
演算部１２に入力される。速度演算部１２では、電流検
出器１０ａ，１０ｂにより検出された電流値より、誘導
電動機１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのロータ周波数
を算出し、ロータ周波数の時間変化（加速度）を算出す
る。速度演算部１２により演算されたロータ周波数の時
間変化（加速度）は、空転制御部13に入力される。空転
制御部１３では、速度演算部１２により演算されたロー
タ周波数の時間変化（加速度）の値が、設定値内である
か設定値外であるかを判断する。空転制御部１３がロー
タ周波数の時間変化（加速度）の値が、設定値内と判断
したときは、補正トルクなしの指令を加算器１４に出力
する。それに対して、空転制御部１３では、速度演算部
１２により演算されたロータ周波数の時間変化（加速
度）の値が、設定値外と判断したときには、空転現象が
起きていると判断し、補正トルク指令値を加算器１４に
出力する。加算器１４では、指令器１５からのトルク指
令値と空転制御部１３からの補正トルク指令値の両方を
演算し、補正されたトルク指令値をベクトル制御部1６
に出力する。ベクトル制御部１６は、加算部１４からの
トルク指令値に基づいて、送電圧指令値をPWM制御１７
に出力する。PWM制御部１７は、ベクトル制御部１６か
らの送電圧指令値に基づいて、VVVFインバータ８をPWM
制御する。VVVFインバータ８は、所定の電圧,所定の周
波数を誘導電動機（１２a〜１２ｄ）に出力する。この
ように構成された電気車の制御装置では、電気車の車輪
の空転を検出した際に、加算器１４にて指令器１５から
のトルク指令値から空転制御部１３による補正トルク指
令値を減算することによりベクトル制御部１６に与えら
れるトルク指令値を小さくする。トルク指令値が小さく
なることにより、VVVFインバータ８の出力電圧が小さく
なり、空転を抑制することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、空転
検出のために、インバータ８の出力する電流の電流値の
平均値を個々の誘導電動機の電流値として利用してい
る。そのため例えば、径年変化に伴って、径に差が生じ
た場合には、誘導電動機それぞれに流れる電流が正常時
であっても不均一になる。したがって、誘導電動機11d
が空転したとき場合を考えると、8dが空転すると8dに流
れる電流に変化が生じるがこの変化を、他の誘導電動機
の干渉によって打ち消された場合、電流検出器１０ａ，
１０ｂには、若干の変化しか生じない場合が発生する。
したがって、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに流れる電流が不
均一になった場合、従来のインバータ出力検知では空転
検知は正確に行うことが出来ない。また従来の技術で
は、誘導電動機１２a，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ間の電
流の不均一化を発見し補正する手段や誘導電動機に過大
電流が流れた時の発見手段及び防止手段が具備されてい
なかった。そのため、誘導電動機の故障や配線の断裂な
どの故障などが多くみられた。そこで本発明の目的は、
複数の誘導電動機を備え速度センサーを備えていない電
気車において、電気車の車輪の空転を車輪単位で制御す
る手段と、各誘導電動機に流れる電流の制御手段を備え
た電気車の制御装置を提供することにある。
検出のために、インバータ８の出力する電流の電流値の
平均値を個々の誘導電動機の電流値として利用してい
る。そのため例えば、径年変化に伴って、径に差が生じ
た場合には、誘導電動機それぞれに流れる電流が正常時
であっても不均一になる。したがって、誘導電動機11d
が空転したとき場合を考えると、8dが空転すると8dに流
れる電流に変化が生じるがこの変化を、他の誘導電動機
の干渉によって打ち消された場合、電流検出器１０ａ，
１０ｂには、若干の変化しか生じない場合が発生する。
したがって、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに流れる電流が不
均一になった場合、従来のインバータ出力検知では空転
検知は正確に行うことが出来ない。また従来の技術で
は、誘導電動機１２a，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ間の電
流の不均一化を発見し補正する手段や誘導電動機に過大
電流が流れた時の発見手段及び防止手段が具備されてい
なかった。そのため、誘導電動機の故障や配線の断裂な
どの故障などが多くみられた。そこで本発明の目的は、
複数の誘導電動機を備え速度センサーを備えていない電
気車において、電気車の車輪の空転を車輪単位で制御す
る手段と、各誘導電動機に流れる電流の制御手段を備え
た電気車の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決すための手段】本発明の電気車の制御装置
は、直流を任意の周波数の交流に変換するインバータ
と、このVVVFインバータと接続され交流電流により駆動
する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数の電
動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電流検出手
段と、この電流検出手段より検出された各電流値より車
輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度演算手段
により推定された車輪の速度から空転を検知した際にト
ルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記
電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流
があらかじめ入力された設定値より大きいことを検出し
たさいに、前記インバータを停止させる第一の保護動作
手段と前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に
流れる電流が不均一であることを検出したさいに、前記
インバータの出力を下げる第二の保護動作手段と、から
成る保護動作手段とを備えることを特徴としている。本
発明の電気車の制御装置は、直流を任意の周波数の交流
に変換する１台のインバータと、このインバータと接続
され交流電流により駆動する電気車駆動用の複数の誘導
電動機と、この電気車駆動用のｎ台の誘導電動機と接続
された複数の台車と前記複数の誘導電動機を複数台で構
成される複数の組に分けこの複数の組毎に設けられた電
流検出器と、この電流検出手段より検出された各電流値
より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度演
算手段により推定された車輪の速度から空転を検知する
空転検知手段と、この空転検知手段により空転が検知さ
れた時にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手
段と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に
流れる電流があらかじめ入力された設定値より大きいこ
とを検出したさいに、前記インバータを停止させる第一
の保護動作手段と、前記電流検出手段により前記複数の
誘導電動機に流れる電流が不均一であることを検出した
さいに、前記インバータの出力を下げる第二の保護動作
手段と、を備えることを特徴としている。
は、直流を任意の周波数の交流に変換するインバータ
と、このVVVFインバータと接続され交流電流により駆動
する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数の電
動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電流検出手
段と、この電流検出手段より検出された各電流値より車
輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度演算手段
により推定された車輪の速度から空転を検知した際にト
ルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記
電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流
があらかじめ入力された設定値より大きいことを検出し
たさいに、前記インバータを停止させる第一の保護動作
手段と前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に
流れる電流が不均一であることを検出したさいに、前記
インバータの出力を下げる第二の保護動作手段と、から
成る保護動作手段とを備えることを特徴としている。本
発明の電気車の制御装置は、直流を任意の周波数の交流
に変換する１台のインバータと、このインバータと接続
され交流電流により駆動する電気車駆動用の複数の誘導
電動機と、この電気車駆動用のｎ台の誘導電動機と接続
された複数の台車と前記複数の誘導電動機を複数台で構
成される複数の組に分けこの複数の組毎に設けられた電
流検出器と、この電流検出手段より検出された各電流値
より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度演
算手段により推定された車輪の速度から空転を検知する
空転検知手段と、この空転検知手段により空転が検知さ
れた時にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手
段と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に
流れる電流があらかじめ入力された設定値より大きいこ
とを検出したさいに、前記インバータを停止させる第一
の保護動作手段と、前記電流検出手段により前記複数の
誘導電動機に流れる電流が不均一であることを検出した
さいに、前記インバータの出力を下げる第二の保護動作
手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】本発明の電気車の制御装置は、直流を任意
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の電動機に流れる電流をそ
れぞれ個別に検出する電流検出手段と、前記電流検出手
段により前記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじ
め入力された設定値より大きいことを検出したさいに、
前記インバータを停止させる第一の保護動作手段と、前
記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電
流が不均一であることを検出したさいに、前記インバー
タの出力を下げる第二の保護動作手段と、を備えること
を特徴としている。本発明の電気車の制御装置は、直流
を任意の周波数の交流に変換するインバータと、このイ
ンバータと接続され交流電流により駆動する電気車駆動
用の複数の誘導電動機と、この電気車駆動用の複数の誘
導電動機と接続された複数の台車と前記複数の誘導電動
機を複数台で構成される複数の組に分けこの複数の組毎
に設けられた電流検出器と、前記電流検出手段により前
記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじめ入力され
た設定値より大きいことを検出したさいに、前記インバ
ータを停止させる第一の保護動作手段と前記電流検出手
段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が不均一で
あることを検出したさいに、前記インバータの出力を下
げる第二の保護動作手段と、から成る保護動作手段とを
備えることを特徴としている。
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の電動機に流れる電流をそ
れぞれ個別に検出する電流検出手段と、前記電流検出手
段により前記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじ
め入力された設定値より大きいことを検出したさいに、
前記インバータを停止させる第一の保護動作手段と、前
記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電
流が不均一であることを検出したさいに、前記インバー
タの出力を下げる第二の保護動作手段と、を備えること
を特徴としている。本発明の電気車の制御装置は、直流
を任意の周波数の交流に変換するインバータと、このイ
ンバータと接続され交流電流により駆動する電気車駆動
用の複数の誘導電動機と、この電気車駆動用の複数の誘
導電動機と接続された複数の台車と前記複数の誘導電動
機を複数台で構成される複数の組に分けこの複数の組毎
に設けられた電流検出器と、前記電流検出手段により前
記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじめ入力され
た設定値より大きいことを検出したさいに、前記インバ
ータを停止させる第一の保護動作手段と前記電流検出手
段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が不均一で
あることを検出したさいに、前記インバータの出力を下
げる第二の保護動作手段と、から成る保護動作手段とを
備えることを特徴としている。
【０００７】本発明の電気車の制御装置は、直流を任意
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流が不均一であるこ
とを検出したさいに、前記インバータの出力を下げる保
護動作手段とを備えることを特徴としている。本発明の
電気車の制御装置は、電流を任意の周波数の交流に変換
するインバータと、このインバータと接続され交流電流
により駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、こ
の電気車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の
台車と前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数
の組に分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、
この電流検出手段より検出された各電流値より車輪の速
度を推定する速度演算手段と、この速度演算手段により
推定された車輪の速度から空転を検知する空転検知手段
と、この空転検知手段により空転が検知された時にトル
クを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記電
流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が
不均一であることを検出したさいに、前記インバータの
出力を下げる保護動作手段とを備えることを特徴とす
る。
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流が不均一であるこ
とを検出したさいに、前記インバータの出力を下げる保
護動作手段とを備えることを特徴としている。本発明の
電気車の制御装置は、電流を任意の周波数の交流に変換
するインバータと、このインバータと接続され交流電流
により駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、こ
の電気車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の
台車と前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数
の組に分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、
この電流検出手段より検出された各電流値より車輪の速
度を推定する速度演算手段と、この速度演算手段により
推定された車輪の速度から空転を検知する空転検知手段
と、この空転検知手段により空転が検知された時にトル
クを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記電
流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が
不均一であることを検出したさいに、前記インバータの
出力を下げる保護動作手段とを備えることを特徴とす
る。
【０００８】本発明の電気車の制御装置は、直流を任意
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじめ入力
された設定値より大きいことを検出したさいに、前記イ
ンバータを停止させる保護動作手段とを備えることを特
徴とする。本発明の電気車の制御装置は、直流を任意の
周波数の交流に変換するインバータと、このインバータ
と接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複数
の誘導電動機と、この電気車駆動用の複数の誘導電動機
と接続された複数の台車と前記複数の誘導電動機を複数
台で構成される複数の組に分けこの複数の組毎に設けら
れた電流検出器と、この電流検出手段より検出された各
電流値より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この
速度演算手段により推定された車輪の速度から空転を検
知する空転検知手段と、この空転検知手段により空転が
検知された時にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転
制御手段と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電
動機に流れる電流があらかじめ入力された設定値より大
きいことを検出したさいに、前記インバータを停止させ
る保護動作手段とを備えることを特徴とする。
の周波数の交流に変換するインバータと、このインバー
タと接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複
数の誘導電動機と、この複数の誘導電動機に流れる電流
をそれぞれ個別に検出する電流検出手段と、この電流検
出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推定す
る速度演算手段と、この速度演算手段により推定された
車輪の速度から空転を検知した際にトルクを絞り車輪の
空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出手段によ
り前記複数の誘導電動機に流れる電流があらかじめ入力
された設定値より大きいことを検出したさいに、前記イ
ンバータを停止させる保護動作手段とを備えることを特
徴とする。本発明の電気車の制御装置は、直流を任意の
周波数の交流に変換するインバータと、このインバータ
と接続され交流電流により駆動する電気車駆動用の複数
の誘導電動機と、この電気車駆動用の複数の誘導電動機
と接続された複数の台車と前記複数の誘導電動機を複数
台で構成される複数の組に分けこの複数の組毎に設けら
れた電流検出器と、この電流検出手段より検出された各
電流値より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この
速度演算手段により推定された車輪の速度から空転を検
知する空転検知手段と、この空転検知手段により空転が
検知された時にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転
制御手段と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電
動機に流れる電流があらかじめ入力された設定値より大
きいことを検出したさいに、前記インバータを停止させ
る保護動作手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】[第１の実施形態]本発明に基づく
第１の実施形態を図を参照して説明する。図１は第１の
実施形態の構成図である。第１の実施形態の電気車の制
御装置では、パンタグラフ１が架線２に接し架線２より
架線電圧を得る。パンタグラフ１には、高速度遮断機
３、単位スイッチ4、遮断機５、フィルタリアクトル７
が接続されている。遮断機５には充電抵抗６が並列に接
続されている。IGBT素子（図示しない）を利用したVVVF
インバータ８の正入力端は、フィルタリアクトル7と接
続されており、VVVFインバータ８の負入力端は車輪（図
示しない）を介して接地されている。さらに、VVVFイン
バータ８の正入力端と負入力端の間には、フィルタコン
デンサ７が接続されている。VVVFインバータ８の３相交
流出力端子には、車輪（図示しない）を駆動するための
誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dが並列接続され
ている。各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの３
相の入力端のうち２層の入力端には、個々に電流検出手
段である電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが
設けられている。電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄの出力は、それぞれ速度演算手段である速度演算
部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに接続される。速度
演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの出力は、全て
空転制御手段である空転制御部13と接続される。空転制
御部13の出力が加算器１４の入力端に接続される。な
お、加算器１４には、指令器１５の出力が接続されてい
る。加算器１４の出力は、ベクトル制御部16に接続され
ている。ベクトル制御部16の出力がPWM制御部１７に接
続されている。また、誘導電動機１１a，１１b，１１
c，１１dに流れる電流を制御する電流制御手段として、
第一の保護動作手段と第二の保護動作手段を設けた。第
一の保護動作手段と第二の保護動作手段である保護動作
部１８には、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄの出力と接続されている。保護動作部１８の出力は、
PWM制御部１７に接続されている。PWM制御部１７の出力
は、VVVFインバータ８に接続される。
第１の実施形態を図を参照して説明する。図１は第１の
実施形態の構成図である。第１の実施形態の電気車の制
御装置では、パンタグラフ１が架線２に接し架線２より
架線電圧を得る。パンタグラフ１には、高速度遮断機
３、単位スイッチ4、遮断機５、フィルタリアクトル７
が接続されている。遮断機５には充電抵抗６が並列に接
続されている。IGBT素子（図示しない）を利用したVVVF
インバータ８の正入力端は、フィルタリアクトル7と接
続されており、VVVFインバータ８の負入力端は車輪（図
示しない）を介して接地されている。さらに、VVVFイン
バータ８の正入力端と負入力端の間には、フィルタコン
デンサ７が接続されている。VVVFインバータ８の３相交
流出力端子には、車輪（図示しない）を駆動するための
誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dが並列接続され
ている。各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの３
相の入力端のうち２層の入力端には、個々に電流検出手
段である電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが
設けられている。電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，
１０ｄの出力は、それぞれ速度演算手段である速度演算
部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに接続される。速度
演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの出力は、全て
空転制御手段である空転制御部13と接続される。空転制
御部13の出力が加算器１４の入力端に接続される。な
お、加算器１４には、指令器１５の出力が接続されてい
る。加算器１４の出力は、ベクトル制御部16に接続され
ている。ベクトル制御部16の出力がPWM制御部１７に接
続されている。また、誘導電動機１１a，１１b，１１
c，１１dに流れる電流を制御する電流制御手段として、
第一の保護動作手段と第二の保護動作手段を設けた。第
一の保護動作手段と第二の保護動作手段である保護動作
部１８には、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄの出力と接続されている。保護動作部１８の出力は、
PWM制御部１７に接続されている。PWM制御部１７の出力
は、VVVFインバータ８に接続される。
【００１０】このように構成された電気車の制御装置に
おいて、架線１から供給される電力をパンタグラフ１が
受け取る。パンタグラフ１が架線２に接すると、架線か
ら流れる電流はパンタグラフ１，高速遮断機３，端子ス
イッチ４，充電抵抗６，フィルタリアクトル７，フィル
タコンデンサ９を介して流れ、コンデンサ６を充電す
る。充電が完了すると、遮断機５が閉じ、電流はインバ
ータ８に流れる。VVVFインバータ８では入力された直流
電力を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流電力に変
換する。VVVFインバータ８により所定の電圧及び所定の
周波数の３相交流電力に変換された電力は、各誘導電動
機１１a，１１b，１１c，１１dに伝えられる。各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dの入力に設けられた電
流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流を検出し
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流
値を、速度演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと保
護動作部１８に出力する。速度演算部１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄは、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検知された電流検出値に基づいて演算
処理を行い、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１d
におけるロータ周波数を算出する。
おいて、架線１から供給される電力をパンタグラフ１が
受け取る。パンタグラフ１が架線２に接すると、架線か
ら流れる電流はパンタグラフ１，高速遮断機３，端子ス
イッチ４，充電抵抗６，フィルタリアクトル７，フィル
タコンデンサ９を介して流れ、コンデンサ６を充電す
る。充電が完了すると、遮断機５が閉じ、電流はインバ
ータ８に流れる。VVVFインバータ８では入力された直流
電力を所定の電圧及び所定の周波数の３相交流電力に変
換する。VVVFインバータ８により所定の電圧及び所定の
周波数の３相交流電力に変換された電力は、各誘導電動
機１１a，１１b，１１c，１１dに伝えられる。各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dの入力に設けられた電
流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流を検出し
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流
値を、速度演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと保
護動作部１８に出力する。速度演算部１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ，１２ｄは、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検知された電流検出値に基づいて演算
処理を行い、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１d
におけるロータ周波数を算出する。
【００１１】速度演算部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄにより算出された各誘導電動機１１a，１１b，１１
c，１１dにおけるロータ周波数は、空転制御部１３に出
力される。空転制御部１３では、各誘導電動機１１a，
１１b，１１c，１１dにおけるロータ周波数が、設定値
内であるかそれとも設定値以上であるかを判断する（図
２と図３参照 図２は空転制御部の構成図 図３は空転
制御部のフローチャート）。各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dにおけるロータ周波数全てが、設定値
内であれば空転制御部は、空転現象が起こっていないと
みなし、加算器１４に補正トルク指令値は出力されな
い。しかし各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに
おけるロータ周波数のうち１つでも、設定値以上であっ
た場合には、空転現象が電気車に起こっているとみなし
補正トルク指令値を加算器１４に出力する。加算器１４
には、指令器１５からのトルク指令値も入力される。加
算器１４は、空転制御部１３からの補正トルク指令値と
指令器１５からのトルク指令値をもとに演算処理し、補
正されたトルク指令値（図４参照 図４は加算器から出
力される補正トルク値と指令器からのトルク指令値）を
ベクトル制御部16に出力する。ベクトル制御部１６に出
力される補正されたトルク指令値は、パターン化されて
いる。図４において、太線がベクトル制御部１６に出力
される補正されたトルク指令値であるが、ロータ周波数
によって複数のパターンがあるので、これは一例にすぎ
ない。
ｄにより算出された各誘導電動機１１a，１１b，１１
c，１１dにおけるロータ周波数は、空転制御部１３に出
力される。空転制御部１３では、各誘導電動機１１a，
１１b，１１c，１１dにおけるロータ周波数が、設定値
内であるかそれとも設定値以上であるかを判断する（図
２と図３参照 図２は空転制御部の構成図 図３は空転
制御部のフローチャート）。各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dにおけるロータ周波数全てが、設定値
内であれば空転制御部は、空転現象が起こっていないと
みなし、加算器１４に補正トルク指令値は出力されな
い。しかし各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに
おけるロータ周波数のうち１つでも、設定値以上であっ
た場合には、空転現象が電気車に起こっているとみなし
補正トルク指令値を加算器１４に出力する。加算器１４
には、指令器１５からのトルク指令値も入力される。加
算器１４は、空転制御部１３からの補正トルク指令値と
指令器１５からのトルク指令値をもとに演算処理し、補
正されたトルク指令値（図４参照 図４は加算器から出
力される補正トルク値と指令器からのトルク指令値）を
ベクトル制御部16に出力する。ベクトル制御部１６に出
力される補正されたトルク指令値は、パターン化されて
いる。図４において、太線がベクトル制御部１６に出力
される補正されたトルク指令値であるが、ロータ周波数
によって複数のパターンがあるので、これは一例にすぎ
ない。
【００１２】ベクトル制御部１６では、加算器１４によ
り演算された補正トルク指令値に基づきベクトル制御し
PWM制御部１７に送電圧指令値を出力する。PWM制御部１
７では、ベクトル制御部１６からの送電圧指令値よりPW
M制御する。また、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流値は、速度演算部１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄと保護動作部１８に出力される。保
護動作部１８では、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流検出値が、電流値の平均と各誘
導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの電流値との差が
設定値内であるかないかを判断する（図５と図６参照
図５は保護動作部のフローチャート 図６保護動作部の
構成図）。電流値の平均と各誘導電動機１１a，１１b，
１１c，１１dの電流値との差が設定値以上である場合に
は、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dが不均一
であるとみなし、PWM制御部１７に不均一信号を出力す
る。PWM制御部１７では、保護動作部１８からの不均一
信号に応じて、PWM制御を行う。さらに、保護動作部１
８では、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流
れる電流が誘導電動機を故障させるほど過大な電流が流
れていないかどうかを、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流値より判断する（図５参照図５
は保護動作部のフローチャート）。保護動作部１８が各
誘導電動機に流れる電流値が過大であると判断（設定値
より高かった場合）した場合、PWM制御部１７に緊急停
止信号を出力する。PWM制御部１７では、保護動作部１
８からの緊急停止信号よりPWM制御しVVVFインバータ８
を緊急停止させる。
り演算された補正トルク指令値に基づきベクトル制御し
PWM制御部１７に送電圧指令値を出力する。PWM制御部１
７では、ベクトル制御部１６からの送電圧指令値よりPW
M制御する。また、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流値は、速度演算部１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄと保護動作部１８に出力される。保
護動作部１８では、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄにより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流検出値が、電流値の平均と各誘
導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの電流値との差が
設定値内であるかないかを判断する（図５と図６参照
図５は保護動作部のフローチャート 図６保護動作部の
構成図）。電流値の平均と各誘導電動機１１a，１１b，
１１c，１１dの電流値との差が設定値以上である場合に
は、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dが不均一
であるとみなし、PWM制御部１７に不均一信号を出力す
る。PWM制御部１７では、保護動作部１８からの不均一
信号に応じて、PWM制御を行う。さらに、保護動作部１
８では、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流
れる電流が誘導電動機を故障させるほど過大な電流が流
れていないかどうかを、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄより検出された各誘導電動機１１a，１１
b，１１c，１１dの電流値より判断する（図５参照図５
は保護動作部のフローチャート）。保護動作部１８が各
誘導電動機に流れる電流値が過大であると判断（設定値
より高かった場合）した場合、PWM制御部１７に緊急停
止信号を出力する。PWM制御部１７では、保護動作部１
８からの緊急停止信号よりPWM制御しVVVFインバータ８
を緊急停止させる。
【００１３】このように構成された電気車の制御装置に
おいて、従来は各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１
１dと接続された車輪（図示しない）の空転現象を検知
するための電流検出器１０（図８参照）を、VVVFインバ
ータ８の出力端に設けていたものを、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dの入力端に個々に電流検出器１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ設けた。各誘導電動機１
１a，１１b，１１c，１１dの入力端に電流検出器１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを個々に設けたことによ
り、本発明の第１の実施形態の電気車の制御装置では、
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dと接続された
車軸（図示しない）単位で電流値の検知を行うことがで
きる。従来は、インバータ単位で電流検知を行ってお
り、インバータ出力電流値の平均値から空転検出を行っ
ていたため、例えば誘導電動機11bに接続された車輪
（図示しない）のみ空転現象が起こった場合でも、他の
３つの誘導電動機（11a,11c,11d）に接続された車輪
（図示しない）が空転していないときには、車軸全ての
平均値から空転検出を行うために、平均値としては、標
準値内にでてしまうということがあった（図８参照）。
それに対し、本発明第１の実施形態では、各誘導電動機
１１a，１１b，１１c，１１dと接続された車軸（図示し
ない）単位で電流値の検知を行うことができるので、従
来のインバータ単位で空転現象を検知していたのに比べ
（図８参照）、車軸（図示しない）単位で空転現象の検
知及び防止をすることが出来る。車軸（図示しない）単
位で空転現象の検知及び防止をすることが出来るによ
り、従来の電気車の速度センサーレスタイプ制御装置の
問題点でもあった空転検知性能の悪さといった欠点も克
服することができた。
おいて、従来は各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１
１dと接続された車輪（図示しない）の空転現象を検知
するための電流検出器１０（図８参照）を、VVVFインバ
ータ８の出力端に設けていたものを、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dの入力端に個々に電流検出器１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ設けた。各誘導電動機１
１a，１１b，１１c，１１dの入力端に電流検出器１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを個々に設けたことによ
り、本発明の第１の実施形態の電気車の制御装置では、
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dと接続された
車軸（図示しない）単位で電流値の検知を行うことがで
きる。従来は、インバータ単位で電流検知を行ってお
り、インバータ出力電流値の平均値から空転検出を行っ
ていたため、例えば誘導電動機11bに接続された車輪
（図示しない）のみ空転現象が起こった場合でも、他の
３つの誘導電動機（11a,11c,11d）に接続された車輪
（図示しない）が空転していないときには、車軸全ての
平均値から空転検出を行うために、平均値としては、標
準値内にでてしまうということがあった（図８参照）。
それに対し、本発明第１の実施形態では、各誘導電動機
１１a，１１b，１１c，１１dと接続された車軸（図示し
ない）単位で電流値の検知を行うことができるので、従
来のインバータ単位で空転現象を検知していたのに比べ
（図８参照）、車軸（図示しない）単位で空転現象の検
知及び防止をすることが出来る。車軸（図示しない）単
位で空転現象の検知及び防止をすることが出来るによ
り、従来の電気車の速度センサーレスタイプ制御装置の
問題点でもあった空転検知性能の悪さといった欠点も克
服することができた。
【００１４】このように構成された電気車の制御装置に
おいて、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの入
力電流を測定するために電流検出器１１a，１１b，１１
c，１１dが設けられているため各誘導電動機１１a，１
１b，１１c，１１dの入力電流を測定するため各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流を個々に
測定することができる。そのため、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dに流れる電流が不均一になった
ときにすばやく検知し補正することができる。不均一な
電流が誘導電動機間で発生すると、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dのロータ周波数に差が出るた
め、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに接続さ
れた車輪（図示しない）の回転速度が変わってしまうた
め、無駄な電流消費，機械の消耗を防止することができ
る。このように構成された電気車の制御装置において、
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流
が、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに故障を
もたらす程の過大電流でないかということを監視する。
これにより、従来より問題でもあった、過電流による駆
動用誘導電動機の故障や配線の断線といった致命的な故
障を減少させることができる。
おいて、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dの入
力電流を測定するために電流検出器１１a，１１b，１１
c，１１dが設けられているため各誘導電動機１１a，１
１b，１１c，１１dの入力電流を測定するため各誘導電
動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流を個々に
測定することができる。そのため、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dに流れる電流が不均一になった
ときにすばやく検知し補正することができる。不均一な
電流が誘導電動機間で発生すると、各誘導電動機１１
a，１１b，１１c，１１dのロータ周波数に差が出るた
め、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに接続さ
れた車輪（図示しない）の回転速度が変わってしまうた
め、無駄な電流消費，機械の消耗を防止することができ
る。このように構成された電気車の制御装置において、
各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流
が、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに故障を
もたらす程の過大電流でないかということを監視する。
これにより、従来より問題でもあった、過電流による駆
動用誘導電動機の故障や配線の断線といった致命的な故
障を減少させることができる。
【００１５】このように構成された電気車の制御装置に
おいて、本実施形態では速度センサレス制御であるた
め、速度センサー式制御装置に比べると、モータの容量
を大きく出来るという利点がある。本発明第１の実施形
態では、速度センサレス制御の課題点とされていた空転
検知性能の向上を実現しただけでなく、各誘導電動機１
１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流の不均一化防止
や過電流防止を１つのシステムとして組み込めることか
ら、コスト削減やモータ容量の増大化などの効果も見込
まれる。 [第２の実施形態]本発明第２の実施形態を図を参照して
説明する。図7は本発明第２の実施形態の構成図であ
る。第２の実施形態の構成（主要な装置）で図１に記載
のものと同一のものには、同一の符号を付して説明を省
略する。電気車は、１般的には１台の台車（図示しな
い）に２台の誘導電動機が搭載されているため、第１の
実施形態が、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１d
に入力される電流を測定するため、各誘導電動機入力端
に、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設け
られていたのに対して、第２の実施形態では台車単位で
電流を測定するものである。誘導電動機11aと誘導電動
機１１ｂが第１の台車に搭載され誘導電動機１１ｃと誘
導電動機１１ｄが第２の台車に搭載されている。電流検
出器１０ａは第１の台車内の誘導電動機１１ａと誘導電
動機１１ｂとの接続部に設けられ、それぞれの誘導電動
機１１ａと誘導電動機１１ｂに流れる電流の和を検出す
る。
おいて、本実施形態では速度センサレス制御であるた
め、速度センサー式制御装置に比べると、モータの容量
を大きく出来るという利点がある。本発明第１の実施形
態では、速度センサレス制御の課題点とされていた空転
検知性能の向上を実現しただけでなく、各誘導電動機１
１a，１１b，１１c，１１dに流れる電流の不均一化防止
や過電流防止を１つのシステムとして組み込めることか
ら、コスト削減やモータ容量の増大化などの効果も見込
まれる。 [第２の実施形態]本発明第２の実施形態を図を参照して
説明する。図7は本発明第２の実施形態の構成図であ
る。第２の実施形態の構成（主要な装置）で図１に記載
のものと同一のものには、同一の符号を付して説明を省
略する。電気車は、１般的には１台の台車（図示しな
い）に２台の誘導電動機が搭載されているため、第１の
実施形態が、各誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１d
に入力される電流を測定するため、各誘導電動機入力端
に、電流検出器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設け
られていたのに対して、第２の実施形態では台車単位で
電流を測定するものである。誘導電動機11aと誘導電動
機１１ｂが第１の台車に搭載され誘導電動機１１ｃと誘
導電動機１１ｄが第２の台車に搭載されている。電流検
出器１０ａは第１の台車内の誘導電動機１１ａと誘導電
動機１１ｂとの接続部に設けられ、それぞれの誘導電動
機１１ａと誘導電動機１１ｂに流れる電流の和を検出す
る。
【００１６】電流検出器１０ａ，１０ｂを台車入力端に
備えているので、台車に入力される電流値の平均が誘導
電動機１１a，１１b，１１c，１１dの電流値として検出
される。例えば、誘導電動機11aの電流値は、電流検出
器１０ａにて検出された電流値を２で割り誘導電動機11
aの電流値として速度演算部内及び保護動作部内にて演
算される。第２の実施形態の特有の効果としては、第１
の実施形態と比べ部品点数が少なくてすむため、コスト
の削減におおきく貢献することがあげられる。しかし、
空転防止,電流不均一化防止,過大電流防止については、
第１の実施例のものより劣るという欠点も見られるが、
従来インバータ単位で検知及び防止していた電気車と比
べると空転防止,電流不均一化防止,過大電流防止の性能
は向上している。 [第３の実施形態]本発明第３の実施形態を図を参照して
説明する。図8は本発明第３の実施形態のブロック線図
である。図１に記載のものと同一のものには、同一符号
を付して説明を省略する。本実施形態では、第１の実施
形態が誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに入力さ
れる電流を測定するために各誘導電動機１１a，１１b，
１１c，１１dの入力端に設けられていたのに対し、本実
施形態では、第１の電流検出器１０ａでは、VVVFインバ
ータ８から出力される電流をVVVFインバータ出力端８に
電流検出器１０ａを設けることにより検出する。第２の
電流検出器１０ｂでは、VVVFインバータ７から第１の台
車に入力される電流を測定するために第１の台車（図示
しない）入力端に電流検出器１０ｂを設ける。第２の台
車（図示しない）の入力電流については、第１の電流検
出器１０ａにより検出されたVVVFインバータ出力端の電
流値から第２の電流検出器１０ｂにより検出された第１
の台車（図示しない）の電流値を引いたものを第２の台
車の電流値として扱う。本実施形態の電気車の制御装置
は、台車単位で空転防止,電流不均一化防止,過大電流防
止を行う。
備えているので、台車に入力される電流値の平均が誘導
電動機１１a，１１b，１１c，１１dの電流値として検出
される。例えば、誘導電動機11aの電流値は、電流検出
器１０ａにて検出された電流値を２で割り誘導電動機11
aの電流値として速度演算部内及び保護動作部内にて演
算される。第２の実施形態の特有の効果としては、第１
の実施形態と比べ部品点数が少なくてすむため、コスト
の削減におおきく貢献することがあげられる。しかし、
空転防止,電流不均一化防止,過大電流防止については、
第１の実施例のものより劣るという欠点も見られるが、
従来インバータ単位で検知及び防止していた電気車と比
べると空転防止,電流不均一化防止,過大電流防止の性能
は向上している。 [第３の実施形態]本発明第３の実施形態を図を参照して
説明する。図8は本発明第３の実施形態のブロック線図
である。図１に記載のものと同一のものには、同一符号
を付して説明を省略する。本実施形態では、第１の実施
形態が誘導電動機１１a，１１b，１１c，１１dに入力さ
れる電流を測定するために各誘導電動機１１a，１１b，
１１c，１１dの入力端に設けられていたのに対し、本実
施形態では、第１の電流検出器１０ａでは、VVVFインバ
ータ８から出力される電流をVVVFインバータ出力端８に
電流検出器１０ａを設けることにより検出する。第２の
電流検出器１０ｂでは、VVVFインバータ７から第１の台
車に入力される電流を測定するために第１の台車（図示
しない）入力端に電流検出器１０ｂを設ける。第２の台
車（図示しない）の入力電流については、第１の電流検
出器１０ａにより検出されたVVVFインバータ出力端の電
流値から第２の電流検出器１０ｂにより検出された第１
の台車（図示しない）の電流値を引いたものを第２の台
車の電流値として扱う。本実施形態の電気車の制御装置
は、台車単位で空転防止,電流不均一化防止,過大電流防
止を行う。
【００１７】そのため、本実施形態の効果は、本発明第
２の実施形態と同様である。第１の実施形態から第３の
実施形態まで、上述したが、本発明では電流の検出方法
や電動機の種類など上述した第１の実施形態から第３の
実施形態に限定されないことは言うまでもない。たとえ
ば、電流検出器の測定方法では、第１の実施形態の変形
例として、第１，第２，第３の誘導電動機について第
１，第２，第３の電流検出器にて電流を測定し、VVVFイ
ンバータ７から出力される電流を第四の電流検出器にて
検出し、第四の電流検出器にて検出された電流値から第
１，第２，第３の電流値を減算し第四の誘導電動機に入
力される電流値を測定するといった方法など変形例が無
数にあるため、あくまで本発明の主旨である台車単位ま
たは誘導電動機（車軸）単位で空転を検出し制御すると
いったことを達成できれば良いので電流検出方法や電動
機の種類について限定しないことは言うまでもない。
２の実施形態と同様である。第１の実施形態から第３の
実施形態まで、上述したが、本発明では電流の検出方法
や電動機の種類など上述した第１の実施形態から第３の
実施形態に限定されないことは言うまでもない。たとえ
ば、電流検出器の測定方法では、第１の実施形態の変形
例として、第１，第２，第３の誘導電動機について第
１，第２，第３の電流検出器にて電流を測定し、VVVFイ
ンバータ７から出力される電流を第四の電流検出器にて
検出し、第四の電流検出器にて検出された電流値から第
１，第２，第３の電流値を減算し第四の誘導電動機に入
力される電流値を測定するといった方法など変形例が無
数にあるため、あくまで本発明の主旨である台車単位ま
たは誘導電動機（車軸）単位で空転を検出し制御すると
いったことを達成できれば良いので電流検出方法や電動
機の種類について限定しないことは言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】複数の誘導電動機を備え速度センサーを
備えていない電気車において、電気車の車輪の空転を車
輪単位で制御する手段と、各誘導電動機に流れる電流の
制御手段を備えた電気車の制御装置を提供することがで
きた。
備えていない電気車において、電気車の車輪の空転を車
輪単位で制御する手段と、各誘導電動機に流れる電流の
制御手段を備えた電気車の制御装置を提供することがで
きた。
【図１】本発明第１の実施形態の構成図
【図２】本発明第１の実施形態の構成図
【図３】空転制御部の構成図
【図４】空転検出後に加算機から出力される補正トルク
指令値及び指令器からのトルク指令値
指令値及び指令器からのトルク指令値
【図５】保護動作部の不均一検知及び防止手段の構成図
【図６】保護動作部の過大電流検知及び防止手段の構成
図
図
【図７】本発明第２の実施形態の構成図
【図８】本発明第３の実施形態の構成図
【図９】従来の電気車の制御装置の構成図
1−パンタグラフ
２−架線
３−高速遮断機
４−単位スイッチ
５−遮断機
６−充電抵抗
７−フィルタリアクトル
８−VVVFインバータ
９―フィルタコンデンサ
１０，１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ−電流検出器
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ−誘導電動機
１２，１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ−速度演算器
１３−空転制御部
１４−加算器
１５−指令器
１６−ベクトル制御部
１７−PWM制御部
１８−保護動作部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H115 PA08 PC02 PG01 PI03 PI29
PU09 PV09 PV23 QE14 QN03
RB22 RB26 TO02 TO12 TO30
TR04 TU02 TU03 TW07 TZ04
TZ09
Claims (8)
- 【請求項１】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数
の誘導電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電
流検出手段と、この電流検出手段より検出された各電流
値より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度
演算手段により推定された車輪の速度から空転を検知し
た際にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段
と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流
れる電流があらかじめ入力された設定値より大きいこと
を検出したさいに、前記インバータを停止させる第一の
保護動作手段と前記電流検出手段により前記複数の誘導
電動機に流れる電流が不均一であることを検出したさい
に、前記インバータの出力を下げる第二の保護動作手段
と、を備える電気車の制御装置。 - 【請求項２】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この電気
車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の台車
と、前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数の
組に分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、こ
の電流検出手段より検出された各電流値より車輪の速度
を推定する速度演算手段と、この速度演算手段により推
定された車輪の速度から空転を検知する空転検知手段
と、この空転検知手段により空転が検知された時にトル
クを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記電
流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が
あらかじめ入力された設定値より大きいことを検出した
さいに、前記インバータを停止させる第一の保護動作手
段と前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流
れる電流が不均一であることを検出したさいに、前記イ
ンバータの出力を下げる第二の保護動作手段と、を備え
る電気車の制御装置。 - 【請求項３】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数
の電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電流検
出手段と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動
機に流れる電流があらかじめ入力された設定値より大き
いことを検出したさいに、前記インバータを停止させる
第一の保護動作手段と前記電流検出手段により前記複数
の誘導電動機に流れる電流が不均一であることを検出し
たさいに、前記インバータの出力を下げる第二の保護動
作手段と、を備える電気車の制御装置。 - 【請求項４】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この電気
車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の台車と
前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数の組に
分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、前記電
流検出手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が
あらかじめ入力された設定値より大きいことを検出した
さいに、前記インバータを停止させる第一の保護動作手
段と前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流
れる電流が不均一であることを検出したさいに、前記イ
ンバータの出力を下げる第二の保護動作手段と、を備え
る電気車の制御装置。 - 【請求項５】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数
の誘導電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電
流検出手段と、この電流検出手段より検出された各電流
値より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度
演算手段により推定された車輪の速度から空転を検知し
た際にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段
と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流
れる電流が不均一であることを検出したさいに、前記イ
ンバータの出力を下げる保護動作手段と、を備える電気
車の制御装置。 - 【請求項６】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この電気
車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の台車と
前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数の組に
分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、この電
流検出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推
定する速度演算手段と、この速度演算手段により推定さ
れた車輪の速度から空転を検知する空転検知手段と、こ
の空転検知手段により空転が検知された時にトルクを絞
り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出
手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流が不均一
であることを検出したさいに、前記インバータの出力を
下げる保護動作手段と、を備える電気車の制御装置。 - 【請求項７】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この複数
の誘導電動機に流れる電流をそれぞれ個別に検出する電
流検出手段と、この電流検出手段より検出された各電流
値より車輪の速度を推定する速度演算手段と、この速度
演算手段により推定された車輪の速度から空転を検知し
た際にトルクを絞り車輪の空転制御を行う空転制御手段
と、前記電流検出手段により前記複数の誘導電動機に流
れる電流があらかじめ入力された設定値より大きいこと
を検出したさいに、前記インバータを停止させる保護動
作手段とを備える電気車の制御装置。 - 【請求項８】 直流を任意の周波数の交流に変換するイ
ンバータと、このインバータと接続され交流電流により
駆動する電気車駆動用の複数の誘導電動機と、この電気
車駆動用の複数の誘導電動機と接続された複数の台車と
前記複数の誘導電動機を複数台で構成される複数の組に
分けこの複数の組毎に設けられた電流検出器と、この電
流検出手段より検出された各電流値より車輪の速度を推
定する速度演算手段と、この速度演算手段により推定さ
れた車輪の速度から空転を検知する空転検知手段と、こ
の空転検知手段により空転が検知された時にトルクを絞
り車輪の空転制御を行う空転制御手段と、前記電流検出
手段により前記複数の誘導電動機に流れる電流があらか
じめ入力された設定値より大きいことを検出したさい
に、前記インバータを停止させる第一の保護動作手段と
を備える電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330183A JP2003134603A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330183A JP2003134603A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003134603A true JP2003134603A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19145947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001330183A Pending JP2003134603A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003134603A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7180259B2 (en) | 2004-07-06 | 2007-02-20 | Fuji Electric Systems Co., Ltd. | Driving apparatus for driving multiple induction motors |
| WO2009001452A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | 電気車の制御装置 |
| CN102381211A (zh) * | 2007-06-27 | 2012-03-21 | 三菱电机株式会社 | 电车的控制装置 |
| JP2014217096A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 東洋電機製造株式会社 | 誘導機制御装置 |
| CN111880637A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器系统的保护方法、装置、设备及可读存储介质 |
| US11518247B2 (en) * | 2017-12-28 | 2022-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric vehicle controller |
-
2001
- 2001-10-29 JP JP2001330183A patent/JP2003134603A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7180259B2 (en) | 2004-07-06 | 2007-02-20 | Fuji Electric Systems Co., Ltd. | Driving apparatus for driving multiple induction motors |
| WO2009001452A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | 電気車の制御装置 |
| CN102381211A (zh) * | 2007-06-27 | 2012-03-21 | 三菱电机株式会社 | 电车的控制装置 |
| US8285430B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-10-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Controlling device for railway electric car |
| CN102381211B (zh) * | 2007-06-27 | 2014-07-23 | 三菱电机株式会社 | 电车的控制装置 |
| JP2014217096A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 東洋電機製造株式会社 | 誘導機制御装置 |
| US11518247B2 (en) * | 2017-12-28 | 2022-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric vehicle controller |
| CN111880637A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器系统的保护方法、装置、设备及可读存储介质 |
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