JP2010063287A - 電気車制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、直流を任意の周波数の交流に変換する電力変換器3と、電動機4の回転速度、磁極位置を検出することなく電力変換器の出力周波数と出力電圧を制御して電動機を駆動する制御手段6と、電力変換器の出力電流と制御上の出力電流指令値とに基づき速度推定値が異常な値となったことを判別する手段72と、速度推定値が異常な値となったと判別した時に、電力変換器を停止させる保護動作手段74,75とを備えた電気車制御装置を特徴とする。
【選択図】図1
Description
POWER=VdPI×Id+Iq×VqPI (1)
で得られる。ただし、VdPIはd軸電圧、VqPIはq軸電圧、Idは磁束電流、Iqはトルク電流であり、それぞれ電流制御部62、座標変換部65の出力である。
VqCRef=R1×IqRef-ω1×Ld×IdRef+ω1×Φ (3)
POWEREMF=VdCRef×IdRef+IqRef×VqCRef (4)
ただし、VdCRefはd軸電圧指令、VqCRefはq軸電圧指令、IdRefは磁束電流指令、IqRefはトルク電流指令、R1はモータ抵抗値、Ldはd軸モータ漏れインダクタンス、Lqはq軸モータ漏れインダクタンス、ω1はインバータ周波数、Φは磁束である。
VdPI×Id+Iq×VqPI=VdCRef×IdRef+IqRef×VqCRef (5)
の関係が得られる。したがって、
(VdPI×Id+Iq×VqPI)-(VdCRef×IdRef+IqRef×VqCRef) (6)
はゼロとなる。
VdPI×Id+Iq×VqPI≠VdCRef×IdRef+IqRef×VqCRef (7)
となり、式(6)の減算を行う減算器70はゼロでない値を出力する。
次に、評価関数Hに対して次のような第2のバンドパスフィルタ(BFP2)84で、電流指令重畳高周波の2倍の周波数成分のみを選択的に遮断して評価指標Hdcを得、この評価指標HdcがゼロとなるようにPI制御器86にて比例積分制御し、回転子角周波数推定値ω1を求めて出力する。
ただし、KpSLは比例ゲイン、KiSLは積分ゲイン、sはラプラス演算子である。
Eq=VqPI-R×Iq+ω×Ld×Id (10)
で得られる。減算器70−1はこのEqを出力する。一方、インバータ制御回路6が制御しようとしているq軸誘起電圧指令EqRefは、
EqRef=VqCRef-R×IqRef+ω1×Ld×IdRef (11)
で得られる。減算器70−2はこのEqRefを出力する。
VqPI-R×Iq+ω×Ld×Id=VqCRef-R×IqRef+ω1×Ld×IdRef (12)
の関係が得られる。したがって、
(VqPI-R×Iq+ω×Ld×Id)-(VqCRef-R×IqRef+ω1×Ld×IdRef) (13)
はゼロとなる。
VqPI-R×Iq+ω×Ld×Id≠VqCRef-R×IqRef+ω1×Ld×IdRef (14)
となり、式(13)はゼロでない値が出力される。減算器70−3はこの式(13)の結果を絶対値演算器71に出力する。
2…平滑コンデンサ
3,3a,3b…インバータ
4…電動機
6,6a,6b…インバータ制御回路
8…回転子位置推定回路
61…電流指令作成部
62…電流制御部
63…座標変換部
64…PWM制御部
65…座標変換部
66…積分器
67…インバータ周波数演算部
68−1〜68−4…乗算器
69−1,69−2…加算器
70,70−1〜70−3…減算器
71…絶対値演算器
72…比較器
73…OR回路
74…反転回路
75,75a,75b…AND回路
Claims (5)
- 直流を任意の周波数の交流に変換する電力変換器と、
電動機の回転速度、磁極位置を検出することなく前記電力変換器の出力周波数と出力電圧を制御して前記電動機を駆動する制御手段と、
前記電力変換器の出力電流と制御上の出力電流指令値とに基づき速度推定値が異常な値となったことを判別する手段と、
前記速度推定値が異常な値となったと判別した時に、前記電力変換器を停止させる保護動作手段とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。 - 前記速度推定値が異常な値となったことを判別する手段は、モータ出力とモータ出力指令値との差が所定の設定値を超えた時に異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の電気車制御装置。
- 前記速度推定値が異常な値となったことを判別する手段は、速度推定の評価指標が所定の設定値を超えた時に異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の電気車制御装置。
- 前記速度推定値が異常な値となったことを判別する手段は、電動機固有の誘起電圧の誤差が所定の設定値を超えた時に異常と判定することを特徴する請求項1に記載の電気車制御装置。
- 複数台の電力変換器と、各電力変換器にて駆動される複数台の電動機と、各電力変換器を制御する複数台の制御手段とを備え、
前記速度推定値が異常な値となったことを判別する手段は、いずれか2台の電動機それぞれの推定速度の差が所定の設定値を超えた時に異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の電気車制御装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114974A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
WO2023084625A1 (ja) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | 電動機の診断装置、電動機の診断方法および電動機の異常予兆推論装置 |
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