JP2015126633A - 電気車制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、実施形態の電気車制御装置は、鉄道用電気車(以下、「電気車」と称す。)を制御対象とするが、電気車に限らず、任意の形式の鉄道用車両を制御対象とすることが可能である。
概略的には、第1の実施形態では、砂撒きの終了時期に関し、空転時の駆動輪の回転加速度が所定値以下になったときに、空転が終了したと判定して砂撒きを終了させる。これにより、砂撒きの回数を低減し、低コストで高効率な砂撒きを実現する。
電気車制御装置100は、加速度指令器1(例えば、マスタコントローラ)から加速度指令値が入力される電流パターン発生部2と、電流演算部3と、架線4から集電装置5を介して受電する電力変換部6と、電流検出部7と、回転機8の回転を検出する回転検出器9と、加速度検出部10と、空転検出部11と、制御部12と、砂撒装置13(処理装置)とを備えている。
図2は、第1の実施形態の電気車制御装置100の動作波形図である。
なお、駆動輪の空転が発生する前の初期状態では、砂撒開始判定部121から出力される信号S121の論理値と砂撒終了判定部122から出力される信号S122の論理値は共に「0」となっているものとする。
次に、第2の実施形態を説明する。
上述の第1の実施形態では、駆動輪の回転加速度から砂撒きの終了時期を判定したが、第2の実施形態では、電気車の対地速度VBの微分量(対地加速度)から空転の終了を判定し、砂撒きの終了時期を判定する。空転の発生の判定と砂撒きの開始時期の判定については第1の実施形態と同様である。
その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
図4は、第2の実施形態の電気車制御装置200の動作波形図である。
前述したように、第2の実施形態では、砂撒きの開始時期の判定については第1の実施形態と同様であるので、砂撒きの終了時期の判定に着目して電気車制御装置200の動作を説明する。
なお、駆動輪の空転が発生する前の初期状態では、砂撒開始判定部121の出力信号S121の論理値と砂撒終了判定部122Aの出力信号S122Aの論理値は共に「0」であるものとする。
その他の動作は、第1の実施形態と同様である。
次に、第3の実施形態を説明する。
上述した第2の実施形態では、空転が発生した場合、トルク電流Iqが所定電流閾値ITH以下になった場合に砂撒きを開始し、電気車の対地速度VBから得られる加速度が第3の所定加速度を超えた場合に空転の終了を検知して砂撒きを終了するものとしたが、第3の実施形態では、トルク電流Iqが所定電流閾値ITH以下であり、且つ、電気車の対地速度VBから得られる加速度が第3の所定加速度以下である場合、砂撒きを実施する。第3の所定加速度値の定義は、第2の実施形態と同様である。
電気車制御装置300は、上述した第2の実施形態の図3に示す電気車制御装置200の構成において、制御部12Aに代えて制御部12Bを備えている。制御部12Bは、トルク電流Iqが所定電流閾値ITH(所定値)以下に低下し、且つ、対地速度VBから得られる電気車の加速度が第3の所定加速度値以下である場合、砂撒処理(所定の処理)を実施させる旨の指令を出力するものであり、第1砂撒判定部121Bと、第2砂撒判定部122Bと、論理積回路124とを備えている。
その他の構成は、第2の実施形態と同様である。
図6は、第3の実施形態の電気車制御装置300の動作波形図である。第3の実施形態では、空転が発生した場合、電流パターンSIQが所定電流閾値ITH以下である時刻t2から時刻t5までの期間、第1砂撒判定部121Bは、砂撒きを実施すべき旨の論理値「1」の信号S121Bを出力する。また、第2砂撒判定部122Bは、速度検出部16により検出される対地速度VBが一定の期間、即ち、対地速度VBから得られる加速度(対地速度VBの微分量)が約ゼロに維持される時刻t1Bから時刻t2Bまでの期間、砂撒きを実施すべき旨の論理値「1」の信号S122Bを出力する。これら信号S121B,122Bが入力される論理積回路124は、時刻t2から時刻t2Bまでの期間、砂撒きを実施すべき旨の論理値「1」の制御信号Sを出力する。
2…電流パターン発生部
3…電流演算部
4…架線
5…集電装置
6…電力変換部
7…電流検出部
8…回転機(駆動輪側)
9…回転検出器
10…加速度検出部
11…空転検出部
12,12A,12B…制御部
13…砂撒装置
14…回転機(従動輪側)
15…回転検出器
16…速度検出部
100,200,300…電気車制御装置
121…砂撒開始判定部
121B…第1砂撒判定部
122,122A…砂撒終了判定部
122B…第2砂撒判定部
123…否定的論理回路
124…論理積回路
Claims (6)
- 鉄道用の電気車の駆動輪の回転加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部により検出された前記駆動輪の回転加速度から前記駆動輪の空転を検出し、前記駆動輪の空転を検出した場合、前記駆動輪を駆動する回転機のトルク電流を低下させる空転検出部と、
前記空転検出部により前記駆動輪の空転が検出され、且つ、前記トルク電流が所定電流閾値以下に低下した場合、前記電気車の駆動輪とレールとの間の摩擦係数を増加させるための所定の処理を開始させる指令を出力し、前記電気車が加速状態に移行した場合、前記所定の処理を終了させる指令を出力する制御部と、
前記制御部から出力される指令に基づき前記所定の処理を実行する処理装置と、
を備えた電気車制御装置。 - 前記電気車の対地速度を検出する速度検出部を更に備え、
前記制御部は、
前記速度検出部により検出された前記対地速度から得られる加速度が所定加速度値以上になった場合、前記電気車が加速状態に移行したと判定する、請求項1に記載の電気車制御装置。 - 前記制御部は、
前記トルク電流が所定電流閾値以下に低下し、且つ、前記対地速度から得られる前記電気車の加速度が前記所定加速度値以下である場合、前記所定の処理を実施させる指令を出力する、請求項2に記載の電気車制御装置。 - 前記速度検出部は、
被牽引車の車輪に連結された回転機のエンコーダ信号から前記対地速度を検出する、請求項2または3に記載の電気車制御装置。 - 前記速度検出部は、
GPS(Global Positioning System)を用いて前記対地速度を検出する、請求項2または3に記載の電気車制御装置。 - 前記制御部は、
前記空転検出部により前記駆動輪の空転が検出された後、前記加速度検出部により検出された前記回転加速度が所定加速度値以下に低下した場合、前記電気車が加速状態に移行したと判定する、請求項1に記載の電気車制御装置。
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2013
- 2013-12-26 JP JP2013270417A patent/JP6189211B2/ja active Active
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