JP2689912B2 - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアインダクション
モータによって駆動される電気車の制御装置の改良に関
する。
モータによって駆動される電気車の制御装置の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車上に、リニアインダクションモータの
一次側を搭載し、地上に、リニアインダクションモータ
の二次側としてのリアクションプレートを敷設したリニ
アモータ電車が注目されている。このリニアモータ電車
は、力行トルクを伝達されない車輪によって支持され、
リニアインダクションモータの力行トルクによって推進
力を与えられ、一方、リニアインダクションモータの電
気ブレーキトルクと、車輪に付与される機械ブレーキ
（通常空気ブレーキが用いられる）トルクとを併用して
減速力が与えられる。このリニアモータ電車の最大の利
点は、電車の床下寸法を小さくでき、特に、地下鉄の掘
削断面を著しく小さくできることから、小断面地下鉄の
実現に寄与する。
一次側を搭載し、地上に、リニアインダクションモータ
の二次側としてのリアクションプレートを敷設したリニ
アモータ電車が注目されている。このリニアモータ電車
は、力行トルクを伝達されない車輪によって支持され、
リニアインダクションモータの力行トルクによって推進
力を与えられ、一方、リニアインダクションモータの電
気ブレーキトルクと、車輪に付与される機械ブレーキ
（通常空気ブレーキが用いられる）トルクとを併用して
減速力が与えられる。このリニアモータ電車の最大の利
点は、電車の床下寸法を小さくでき、特に、地下鉄の掘
削断面を著しく小さくできることから、小断面地下鉄の
実現に寄与する。
【０００３】ところで、電気車駆動用リニアインダクシ
ョンモータの一次側と二次側間の空間長（エアギャップ
長）は、車両の走行中に大幅に変動する。このエアギャ
ップ長の変動は、電気車に望まれる定トルク特性を損う
ため、特開昭61−199404号公報に開示されたように、エ
アギャップ長を検出して、リニアインダクションモータ
のすべり周波数および電流を修正することが提案されて
いる。
ョンモータの一次側と二次側間の空間長（エアギャップ
長）は、車両の走行中に大幅に変動する。このエアギャ
ップ長の変動は、電気車に望まれる定トルク特性を損う
ため、特開昭61−199404号公報に開示されたように、エ
アギャップ長を検出して、リニアインダクションモータ
のすべり周波数および電流を修正することが提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１
に、多数の異なる原因によって変動するエアギャップ長
を正確に検出することは極めて困難である。エアギャッ
プ長の変動要因としては、(１)．車輪の摩耗、(２)．レ
ールの摩耗、(３)．レールとリアクションプレートの敷
設誤差、(４)．レールの歪み、(５)．リニアモータの吸
引力等によるリアクションプレートのたわみ、(６)．レ
ールの継目への車輪の落込み、(７)．車体の走行振動、
(８)．その他、が考えられる。これらの要因によるエア
ギャップ長の変動を洩れなく検出するためには、レール
に対する台車の浮沈などを検出しても不十分で、直接的
に、車上の一次側コイルにギャップセンサーを取付け、
地上のリアクションプレート間のギャップ長を検出しな
ければならない。現存するギャップセンサーは、強磁界
下の一次側コイルの近傍に取付けることは不可能で、相
当距離を置く必要があり、要求を満たすことはできな
い。
に、多数の異なる原因によって変動するエアギャップ長
を正確に検出することは極めて困難である。エアギャッ
プ長の変動要因としては、(１)．車輪の摩耗、(２)．レ
ールの摩耗、(３)．レールとリアクションプレートの敷
設誤差、(４)．レールの歪み、(５)．リニアモータの吸
引力等によるリアクションプレートのたわみ、(６)．レ
ールの継目への車輪の落込み、(７)．車体の走行振動、
(８)．その他、が考えられる。これらの要因によるエア
ギャップ長の変動を洩れなく検出するためには、レール
に対する台車の浮沈などを検出しても不十分で、直接的
に、車上の一次側コイルにギャップセンサーを取付け、
地上のリアクションプレート間のギャップ長を検出しな
ければならない。現存するギャップセンサーは、強磁界
下の一次側コイルの近傍に取付けることは不可能で、相
当距離を置く必要があり、要求を満たすことはできな
い。
【０００５】第２に、電気車においては、ひとつの電力
変換器から複数のリニアモータ、例えば４ケモータ，８
ケモータへ給電することが多い。また、リニアモータは
車両の進行方向へ相当の長さを持つ。従って、エアギャ
ップ長は、個々のモータ毎に正確に検出しない限り、電
気車の総合トルクを制御することはできない。このた
め、多数のギャップセンサーを必要とし、この意味から
も精度，信頼性に欠ける。
変換器から複数のリニアモータ、例えば４ケモータ，８
ケモータへ給電することが多い。また、リニアモータは
車両の進行方向へ相当の長さを持つ。従って、エアギャ
ップ長は、個々のモータ毎に正確に検出しない限り、電
気車の総合トルクを制御することはできない。このた
め、多数のギャップセンサーを必要とし、この意味から
も精度，信頼性に欠ける。
【０００６】従って、ギャップセンサーを用いる従来方
式では、電気車のトルクの変動を補償することは困難
で、実現されていない。
式では、電気車のトルクの変動を補償することは困難
で、実現されていない。
【０００７】本発明の目的とするところは、リニアイン
ダクションモータを駆動源とする電気車において、電気
車のトルク変動を効果的に補償することである。
ダクションモータを駆動源とする電気車において、電気
車のトルク変動を効果的に補償することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、可変電圧，
可変周波数の交流を出力する電力変換器と、この電力変
換器によって給電される電気車駆動用リニアインダクシ
ョンモータと、前記モータのすべり周波数を設定する手
段と、検出された前記モータ周波数またはこれに相当す
る信号と前記すべり周波数とを入力して前記電力変換器
の動作周波数を制御する手段と、前記電力変換器の出力
電圧を制御する手段とを備えた電気車の制御装置におい
て、前記電力変換器の力率を検出する手段と、この検出
力率に基づいて前記リニアインダクションモータが発生
しているトルクを演算する手段と、前記電気車のトルク
を指令する手段と、このトルク指令と前記演算された発
生トルクとを比較する手段と、この比較手段の出力に応
じて前記電圧制御手段に補正を加える手段と、前記電力
変換器の出力電圧が予定の最大値となったことを検出す
る手段と、その出力に応動して前記比較手段の出力に応
じて前記周波数制御手段に補正を加える手段を備えるこ
とにより達成される。
可変周波数の交流を出力する電力変換器と、この電力変
換器によって給電される電気車駆動用リニアインダクシ
ョンモータと、前記モータのすべり周波数を設定する手
段と、検出された前記モータ周波数またはこれに相当す
る信号と前記すべり周波数とを入力して前記電力変換器
の動作周波数を制御する手段と、前記電力変換器の出力
電圧を制御する手段とを備えた電気車の制御装置におい
て、前記電力変換器の力率を検出する手段と、この検出
力率に基づいて前記リニアインダクションモータが発生
しているトルクを演算する手段と、前記電気車のトルク
を指令する手段と、このトルク指令と前記演算された発
生トルクとを比較する手段と、この比較手段の出力に応
じて前記電圧制御手段に補正を加える手段と、前記電力
変換器の出力電圧が予定の最大値となったことを検出す
る手段と、その出力に応動して前記比較手段の出力に応
じて前記周波数制御手段に補正を加える手段を備えるこ
とにより達成される。
【０００９】
【作用】リニアインダクションモータに給電する電力変
換器の力率は、リニアインダクションモータのエアギャ
ップの変動に代表される要因に基づく無効電力成分を除
き、リニアモータのトルクとして作用する有効電力の度
合いを表わす。この力率に応じて電気車に作用するトル
クを調整すれば、電気車の走行に伴って変動するエアギ
ャップによるリニアインダクションモータのトルク変動
を補償できる。その補償のやり方として、電力変換器の
出力電圧が最大値に達するまでは、力率に応じて電圧を
制御するのみとすることで、補償に伴う効率の低下が抑
えられ、出力電圧が最大値に達した以後は、電圧制御で
トルク調整ができないので効率の低下を犠牲にしても力
率に応じて周波数を補正することでトルク変動補償を行
う。これにより電気車の運転速度全領域においてトルク
変動の補償が行えることができる。
換器の力率は、リニアインダクションモータのエアギャ
ップの変動に代表される要因に基づく無効電力成分を除
き、リニアモータのトルクとして作用する有効電力の度
合いを表わす。この力率に応じて電気車に作用するトル
クを調整すれば、電気車の走行に伴って変動するエアギ
ャップによるリニアインダクションモータのトルク変動
を補償できる。その補償のやり方として、電力変換器の
出力電圧が最大値に達するまでは、力率に応じて電圧を
制御するのみとすることで、補償に伴う効率の低下が抑
えられ、出力電圧が最大値に達した以後は、電圧制御で
トルク調整ができないので効率の低下を犠牲にしても力
率に応じて周波数を補正することでトルク変動補償を行
う。これにより電気車の運転速度全領域においてトルク
変動の補償が行えることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図示する一実施例により、本発明を詳
述する。図１は、本発明によるリニアインダクションモ
ータを備えた電気車制御装置のブロツク図である。直流
電車線１からパンタグラフ２を介して直流を集電し、フ
ィルタリアクトル３，フィルタコンデンサ４を含む逆Ｌ
型フィルタを通してインバータ（電力変換器）５へ給電
する。電車線が交流である場合には、電力変換器５は、
交流−交流変換器を用いる。インバータ５の可変電圧，
可変周波数出力は、４ケのリニアインダクションモータ
６１〜６４へ並列に給電される。
述する。図１は、本発明によるリニアインダクションモ
ータを備えた電気車制御装置のブロツク図である。直流
電車線１からパンタグラフ２を介して直流を集電し、フ
ィルタリアクトル３，フィルタコンデンサ４を含む逆Ｌ
型フィルタを通してインバータ（電力変換器）５へ給電
する。電車線が交流である場合には、電力変換器５は、
交流−交流変換器を用いる。インバータ５の可変電圧，
可変周波数出力は、４ケのリニアインダクションモータ
６１〜６４へ並列に給電される。
【００１１】電気車は、力行トルクをモータから加えら
れない、レール７上を駆動する車輪８群によって支承さ
れ、リニアインダクションモータ（一次コイル）６１〜
６４が、リアクションプレート６５との間に発生する推
進力によって加速，走行する。車輪８には、略示する機
械ブレーキ９が作用しうる。
れない、レール７上を駆動する車輪８群によって支承さ
れ、リニアインダクションモータ（一次コイル）６１〜
６４が、リアクションプレート６５との間に発生する推
進力によって加速，走行する。車輪８には、略示する機
械ブレーキ９が作用しうる。
【００１２】次に、制御系につき述べるが、まず、周波
数制御系から説明する。
数制御系から説明する。
【００１３】車輪８には、パルス発生器１０が連結さ
れ、速度検出器１１によって、速度周波数を速度電圧ｆ
T に変換する。この速度電圧ｆT は、車両の速度である
が、リニアインダクションモータ６１〜６４のモータ周
波数に相当する値と考えてよい。一方、リニアインダク
ションモータのすべり周波数ｆS 設定器１２が設けら
れ、周波数制御器１３により ｆ＝ｆT±ｆS …（１） の演算が行われる。但し、＋は力行時、−は回生時であ
る。この周波数指令ｆはＰＷＭ制御器１４へ入力され、
インバータ５の動作周波数を決定する。
れ、速度検出器１１によって、速度周波数を速度電圧ｆ
T に変換する。この速度電圧ｆT は、車両の速度である
が、リニアインダクションモータ６１〜６４のモータ周
波数に相当する値と考えてよい。一方、リニアインダク
ションモータのすべり周波数ｆS 設定器１２が設けら
れ、周波数制御器１３により ｆ＝ｆT±ｆS …（１） の演算が行われる。但し、＋は力行時、−は回生時であ
る。この周波数指令ｆはＰＷＭ制御器１４へ入力され、
インバータ５の動作周波数を決定する。
【００１４】次に、電圧制御系は、基本的には単純に次
のように構成される。周波数指令ｆが、電圧制御器１５
へ入力され、電圧Ｖ対周波数ｆの比Ｖ／ｆ＝一定となる
ような電圧指令Ｖに変換され、前述のＰＷＭ制御器１４
へ入力されるのである。
のように構成される。周波数指令ｆが、電圧制御器１５
へ入力され、電圧Ｖ対周波数ｆの比Ｖ／ｆ＝一定となる
ような電圧指令Ｖに変換され、前述のＰＷＭ制御器１４
へ入力されるのである。
【００１５】さて、これらの周波数指令ｆおよび電圧指
令Ｖに基づいて、公知のＰＷＭ制御器１４が、インバー
タ５内のＧＴＯサイリスタを点弧制御する。この結果、
すべり周波数ｆS を一定に保っているので、理想的に
は、リニアインダクションモータ群は定トルク制御され
る。
令Ｖに基づいて、公知のＰＷＭ制御器１４が、インバー
タ５内のＧＴＯサイリスタを点弧制御する。この結果、
すべり周波数ｆS を一定に保っているので、理想的に
は、リニアインダクションモータ群は定トルク制御され
る。
【００１６】トルク指令ＴP は、力行時には応荷重装置
の出力を代表するトルク補償値ＴPPとして電圧制御器１
５に作用し、電気車の荷重に応じて、モータ発生トルク
を修正している。一方、回生時には、ブレーキ指令ＴbP
として、そのとき要求される電気車のブレーキトルクが
大きさに応じて、インバータの出力電圧を調整し、リニ
アインダクションモータのブレーキトルクを制御してい
る。ここで、すべり周波数ｆS を調整しない理由は次の
通りである。すなわち、リニアインダクションモータの
速度−トルク特性は回転形インダクションモータに比べ
低勾配であるため、所望のトルクを得るために大きなす
べり周波数ｆS とする必要がある。例えば、回転形モー
タの３％に対し、リニアモータは１５％程度であり、効
率は９０％に対し７０％程度にまで低下してしまう。更
に、ここですべり周波数ｆS の調整（増大）によって、
トルク増大を図ろうとすると、効率の犠牲が大きすぎる
のである。
の出力を代表するトルク補償値ＴPPとして電圧制御器１
５に作用し、電気車の荷重に応じて、モータ発生トルク
を修正している。一方、回生時には、ブレーキ指令ＴbP
として、そのとき要求される電気車のブレーキトルクが
大きさに応じて、インバータの出力電圧を調整し、リニ
アインダクションモータのブレーキトルクを制御してい
る。ここで、すべり周波数ｆS を調整しない理由は次の
通りである。すなわち、リニアインダクションモータの
速度−トルク特性は回転形インダクションモータに比べ
低勾配であるため、所望のトルクを得るために大きなす
べり周波数ｆS とする必要がある。例えば、回転形モー
タの３％に対し、リニアモータは１５％程度であり、効
率は９０％に対し７０％程度にまで低下してしまう。更
に、ここですべり周波数ｆS の調整（増大）によって、
トルク増大を図ろうとすると、効率の犠牲が大きすぎる
のである。
【００１７】また、インバータ５の出力電流は、変流器
１６および電流検出器１７で検出され、電流制御器１８
において、電流指令ＩmPと比較される。この偏差ΔＩm
＝ ＩmP−Ｉm が過大になると、インバータ５の出力電
圧を補正する。
１６および電流検出器１７で検出され、電流制御器１８
において、電流指令ＩmPと比較される。この偏差ΔＩm
＝ ＩmP−Ｉm が過大になると、インバータ５の出力電
圧を補正する。
【００１８】さて、エアギャップ長を一定としたとき
に、リニアインダクションモータに発生するトルクＴは
次式によって表わされる。
に、リニアインダクションモータに発生するトルクＴは
次式によって表わされる。
【００１９】 Ｔ＝Ｋ1・（Ｖ／ｆ）・Ｉm …（２） ＝Ｋ2・（Ｖ／ｆ）2・ｆS …（３） 従って、インバータの出力電圧Ｖ，同周波数ｆとモータ
電流Ｉm〔（２）式〕またはすべり周波数ｆS〔（３）
式〕の組合せによって発生トルクを演算できる。
電流Ｉm〔（２）式〕またはすべり周波数ｆS〔（３）
式〕の組合せによって発生トルクを演算できる。
【００２０】図２に、本発明の一実施例による電気車の
縦断面概要を示す。軌道側には、レール７１，７２の間
の中央部にリアクションプレート６５が敷設されてい
る。車体側では、車輪８に装架された台車（図示略）の
下方中央部に、リニアインダクションモータの一次コイ
ル６１が、軌道側のリアクションプレート６５に対向す
るように配置される。台車上には客車本体１９が載置さ
れている。
縦断面概要を示す。軌道側には、レール７１，７２の間
の中央部にリアクションプレート６５が敷設されてい
る。車体側では、車輪８に装架された台車（図示略）の
下方中央部に、リニアインダクションモータの一次コイ
ル６１が、軌道側のリアクションプレート６５に対向す
るように配置される。台車上には客車本体１９が載置さ
れている。
【００２１】図３に、リニアインダクションモータの一
次コイル６１とリアクションプレート６５間のエアギャ
ップ長Ｄが変動したときの、リニアモータの推力Ｔ，電
流Ｉm および力率cosφ の様子を示している。
次コイル６１とリアクションプレート６５間のエアギャ
ップ長Ｄが変動したときの、リニアモータの推力Ｔ，電
流Ｉm および力率cosφ の様子を示している。
【００２２】この図から明らかなように、エアギャップ
長Ｄの増大に伴って推力（トルク)Ｔおよび力率cosφ
が減少し、モータ電流Ｉm は増大する。モータ電流Ｉm
の増大は、励磁電流成分（無効分）の増大に起因するも
のである。
長Ｄの増大に伴って推力（トルク)Ｔおよび力率cosφ
が減少し、モータ電流Ｉm は増大する。モータ電流Ｉm
の増大は、励磁電流成分（無効分）の増大に起因するも
のである。
【００２３】図１に戻って、ＰＷＭ制御器１４から、任
意の１相の点弧信号Ｇが力率演算器２０に入力され、ま
た、電流検出器１７からも、対応する１相の電流位相信
号が力率演算器２０に入力されている。従って、力率演
算器２０は、任意の１相の電圧に対する電流の位相差か
ら、力率cosφ を演算できる。一方、トルク演算器２１
が設けられ、電圧指令Ｖ，周波数指令ｆ，すべり周波数
ｆS ，モータ電流Ｉm および力率cosφ を入力してモー
タ群の総合トルクＴを演算している。ここでの総合トル
クＴの演算は次式によるものである。
意の１相の点弧信号Ｇが力率演算器２０に入力され、ま
た、電流検出器１７からも、対応する１相の電流位相信
号が力率演算器２０に入力されている。従って、力率演
算器２０は、任意の１相の電圧に対する電流の位相差か
ら、力率cosφ を演算できる。一方、トルク演算器２１
が設けられ、電圧指令Ｖ，周波数指令ｆ，すべり周波数
ｆS ，モータ電流Ｉm および力率cosφ を入力してモー
タ群の総合トルクＴを演算している。ここでの総合トル
クＴの演算は次式によるものである。
【００２４】 Ｔ＝Ｋ1・(Ｖ／ｆ)・Ｉm・cosφ …（４） ＝Ｋ2・(Ｖ／ｆ)2・ｆS・cosφ …（５） （４)，(５）式から明らかなように、モータ電流Ｉm と
すべり周波数ｆS は、その一方のみがあればよく、両方
をトルク演算器２１に入力する必要はない。演算された
リニアインダクションモータ６１〜６４の総合トルクＴ
は、回生ブレーキ時に、ブレーキ制御器２２によって、
リニアインダクションモータ６１〜６４の総合ブレーキ
トルクＴb を、電気車のブレーキ指令ＴbPと比較し、そ
の偏差ΔＴb を、機械ブレーキ９による補足量として機
械ブレーキ９へ伝達する。
すべり周波数ｆS は、その一方のみがあればよく、両方
をトルク演算器２１に入力する必要はない。演算された
リニアインダクションモータ６１〜６４の総合トルクＴ
は、回生ブレーキ時に、ブレーキ制御器２２によって、
リニアインダクションモータ６１〜６４の総合ブレーキ
トルクＴb を、電気車のブレーキ指令ＴbPと比較し、そ
の偏差ΔＴb を、機械ブレーキ９による補足量として機
械ブレーキ９へ伝達する。
【００２５】このようにして、リニアインダクションモ
ータ６１〜６４の力率の低下によるブレーキ力の低下が
生じても、この不足分を自動的に機械ブレーキで補足す
ることができ安全である。
ータ６１〜６４の力率の低下によるブレーキ力の低下が
生じても、この不足分を自動的に機械ブレーキで補足す
ることができ安全である。
【００２６】次に、検出した力率信号は、力行時，回生
時を問わず、リニアインダクションモータ自身の総合ト
ルクの変動を軽減するために用いることができる。
時を問わず、リニアインダクションモータ自身の総合ト
ルクの変動を軽減するために用いることができる。
【００２７】当実施例においては、トルク演算器２１の
出力であるトルク信号Ｔ、トルク制御器２３にてトルク
指令ＴP と比較され、その偏差ΔＴを電圧制御器１５へ
入力して、インバータ５の出力電圧を補正している。し
かし、この方式によらず、力率演算器２０の出力である
力率信号cosφ を、直接的に、電圧制御器１５に入力し
てインバータ５の出力電圧を補正することもできる。
出力であるトルク信号Ｔ、トルク制御器２３にてトルク
指令ＴP と比較され、その偏差ΔＴを電圧制御器１５へ
入力して、インバータ５の出力電圧を補正している。し
かし、この方式によらず、力率演算器２０の出力である
力率信号cosφ を、直接的に、電圧制御器１５に入力し
てインバータ５の出力電圧を補正することもできる。
【００２８】ここで、すべり周波数ｆS の調整によら
ず、インバータ出力電圧の調整手法を用いるのは、前述
したと同様の理由で、リニアインダクションモータの効
率を低下させないためである。
ず、インバータ出力電圧の調整手法を用いるのは、前述
したと同様の理由で、リニアインダクションモータの効
率を低下させないためである。
【００２９】さて、インバータ５の出力電圧は、電気車
の定格速度よりかなり低い速度で最大値に達するように
設定する。ＰＷＭ制御器１４によって、予定の最大電圧
に達したことを検出すると（破線）、スイッチ２４を投
入し、トルク制御器２３の出力ΔＴを周波数制御器１３
へ入力して周波数の補正を行う。つまり、インバータ５
の出力電圧が最大値に達したあとは、電圧制御系による
補正はもはや無効果であるため、ここで初めて、インダ
クションモータのすべり周波数ｆS を調整する「周波数
制御系による補正」を用いている。
の定格速度よりかなり低い速度で最大値に達するように
設定する。ＰＷＭ制御器１４によって、予定の最大電圧
に達したことを検出すると（破線）、スイッチ２４を投
入し、トルク制御器２３の出力ΔＴを周波数制御器１３
へ入力して周波数の補正を行う。つまり、インバータ５
の出力電圧が最大値に達したあとは、電圧制御系による
補正はもはや無効果であるため、ここで初めて、インダ
クションモータのすべり周波数ｆS を調整する「周波数
制御系による補正」を用いている。
【００３０】このようにして、エアギャップ長の変動を
含む力率の変動に伴うリニアインダクションモータのト
ルク変動を軽減し、電気車を定トルク特性に近づけるこ
とができる。
含む力率の変動に伴うリニアインダクションモータのト
ルク変動を軽減し、電気車を定トルク特性に近づけるこ
とができる。
【００３１】上記の実施例においては、電力変換器の力
率を、その出力交流によって検出しているが、インバー
タの場合、その入力直流電力は有効電力を表わすので、
これを利用することもでき、更に、当業者の自明な電力
変換器の力率検出手段で代用できる。
率を、その出力交流によって検出しているが、インバー
タの場合、その入力直流電力は有効電力を表わすので、
これを利用することもでき、更に、当業者の自明な電力
変換器の力率検出手段で代用できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、リニアインダクション
モータを駆動源とする電気車において、電気車のトルク
変動が効果的に補償することができる。
モータを駆動源とする電気車において、電気車のトルク
変動が効果的に補償することができる。
【図１】本発明による電気車の制御装置の一実施例ブロ
ツク図。
ツク図。
【図２】本発明による電気車の縦断面概要図。
【図３】リニアインダクションモータのエアギャップ長
対電流，推力及び力率特性図。
対電流，推力及び力率特性図。
５…電力変換器、８…車輪、９…機械ブレーキ、６１〜
６４…リニアインダクションモータの一次コイル、６５
…同二次側リアクションプレート、ＴP …トルク指令、
ＴPP…力行トルク（応荷重）指令、ＴbP…ブレーキトル
ク指令、ｆT …モータ周波数、ｆS …すべり周波数、ｆ
…インバータ動作周波数指令、Ｖ…インバータ出力電圧
指令、Ｉm …モータ電流、cosφ …力率、Ｔ…発生トル
ク。
６４…リニアインダクションモータの一次コイル、６５
…同二次側リアクションプレート、ＴP …トルク指令、
ＴPP…力行トルク（応荷重）指令、ＴbP…ブレーキトル
ク指令、ｆT …モータ周波数、ｆS …すべり周波数、ｆ
…インバータ動作周波数指令、Ｖ…インバータ出力電圧
指令、Ｉm …モータ電流、cosφ …力率、Ｔ…発生トル
ク。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−32321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−162997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−77895（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−134097（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−171095（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−31829（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】可変電圧，可変周波数の交流を出力する電
力変換器と、この電力変換器によって給電される電気車
駆動用リニアインダクションモータと、前記モータのす
べり周波数を設定する手段と、検出された前記モータ周
波数またはこれに相当する信号と前記すべり周波数とを
入力して前記電力変換器の動作周波数を制御する手段
と、前記電力変換器の出力電圧を制御する手段とを備え
た電気車の制御装置において、前記電力変換器の力率を
検出する手段と、この検出力率に基づいて前記リニアイ
ンダクションモータが発生しているトルクを演算する手
段と、前記電気車のトルクを指令する手段と、このトル
ク指令と前記演算された発生トルクとを比較する手段
と、この比較手段の出力に応じて前記電圧制御手段に補
正を加える手段と、前記電力変換器の出力電圧が予定の
最大値となったことを検出する手段と、その出力に応動
して前記比較手段の出力に応じて前記周波数制御手段に
補正を加える手段を備えたことを特徴とする電気車の制
御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記電気車は前記リニ
アインダクションモータを複数有し、前記トルクを演算
する手段は、前記検出された力率，前記電力変換器の出
力電圧，動作周波数及びすべり周波数またはこれらの相
当信号から前記複数のリニアインダクションモータの総
合電気ブレーキトルクを演算する手段であり、この演算
された総合電気ブレーキトルクと前記電気車の所望ブレ
ーキトルクとの差に基づき前記電気車の機械ブレーキを
制御する手段を備えたことを特徴とする電気車の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185650A JP2689912B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185650A JP2689912B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 電気車の制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63000384A Division JP2764723B2 (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | 電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147706A JPH07147706A (ja) | 1995-06-06 |
| JP2689912B2 true JP2689912B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16174482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6185650A Expired - Fee Related JP2689912B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689912B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5011053B2 (ja) * | 2007-10-04 | 2012-08-29 | 株式会社日立製作所 | リニアモータ電気車の駆動制御システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332321A (en) * | 1976-09-07 | 1978-03-27 | Toshiba Corp | Acceleration and deceleration control system for ac motor |
| DE3121994C2 (de) * | 1981-06-03 | 1986-07-10 | Kurt 3015 Wennigsen Alten | Überfahrbrücke für Rampen |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP6185650A patent/JP2689912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07147706A (ja) | 1995-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |