JP3890200B2 - Electric motor control device and electric motor control method - Google Patents

Electric motor control device and electric motor control method Download PDF

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【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決すべく、第1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31,32)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、
を備える電動機制御装置である
【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。
【0009】
第1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。
【0010】
また、第11の発明として、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を構成することとしてもよい。
【0011】
第2の発明は、第1の発明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する電動機制御装置である
【0012】
第2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。
【0013】
また、第12の発明として第11の発明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する電動機制御方法を構成してもよい。
【0014】
第3の発明は、第1または第2の発明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する電動機制御装置である
【0015】
第3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。
【0016】
また、本発明の具体的態様では、第4の発明として第1第3のいずれかの発明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)、を備える電動機制御装置を構成することとしてもよい。
【0017】
第5の発明は、第1第4のいずれかの発明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)ことを特徴とする電動機制御装置である
【0018】
第5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。
【0019】
第6の発明は、第1第4のいずれかの発明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する電動機制御装置である
【0020】
第6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。
【0021】
第7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31,32)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、
を備える電動機制御装置である
【0022】
第7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・滑走の検出として例えば、第8の発明が考えられる
【0023】
即ち、第8の発明は、第1第4のいずれかの発明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。
【0024】
また、推定手段の具体的な構成として、例えば、第9の発明として、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、第10の発明として、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。
【0025】
また、第13の発明として、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を構成してもよい
【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40、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。
【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。
【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(Vu *,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。
【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10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。
【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21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Iv _ 2を検出する。
【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。
【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。
【0033】
再粘着制御演算器50は、座標変換部51、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,Iu_2)、コイルvの1次電流Iv(Iv _ 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。
【数1】
ここに、θはU相電流と磁束の成す角を表す。
【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iq(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。
【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は総電流ベクトル、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。
【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。
【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の位相と振幅が変化する。然るに、ベクトル制御演算器40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。
【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。
【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。
【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(i1q _ 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と1次電流ベクトルI1 _ 2とのトルク電流差(i1q _ 1−i1q _ 2)を特に粘着時電流差Δi1qと標記する。
【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522、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。
【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i1q _ 2の差を常時算出する。
【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。
【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Δi1qの値を加減算部524に常時出力する。
【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i1q _ 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Δi1q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。
【0046】
比較器525は、所定の閾値(例えば、30[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i1q 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。
【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(相対値)から、粘着時電流差Δi1qを減じて得たトルク電流差i1q 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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0052】
【数2】
【0053】
【数3】
【0054】
【数4】
但し、
【数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。
【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。
【0057】
【数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。
【0059】
【数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ωrを検出しないことから、次の(7)式によって推定する。
【0061】
【数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。
【0063】
【数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。
【0065】
【数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τe _ 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。
【数11】
但し、ω1は、インバータ10の周波数である。
【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との関係を表す次の(11)式により、当該復帰電流値を求めることができる。
【数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[km/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τe _ 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i1q _ 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。
【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。
【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。
【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。
【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53によって3相誘導電動機22のトルク電流成分が1000[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)。
【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。
【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、粘着制御における粘着の判断自体は、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。
【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。従って、再粘着制御を的確に行える。
【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、Δi1q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。
【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。
【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。
【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i1q *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i1q *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Δα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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0084】
そして、求めたS_ 1、S_ 2により、以下の値が求まる。
【数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ωs _ 1、ωs _ 2が求められ、任意の補正値Δi1qが求められる。
【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を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。
【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]、i1q _ 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として、角電動機速度が求められる。このため、
【数15】
が得られる。
【0088】
ここで、ω2n _ 1´、トルク電流指令値i1q *を与えた時を考える。車輪径比γを用いれば、(15)式を用いてω2n _ 2´が求まる。
【数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、(16)式が導き出せる。
【数17】
【0090】
以上により、補正値Δi1qを求める様にしてもよい。
【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、Δi1q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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【図5】図1の再粘着制御演算器の構成を示すブロック図。
【図6】空転時の応答を示すシミュレーション結果。
【符号の説明】
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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor control device that controls an induction motor that drives an electric vehicle without using a speed sensor. More specifically, the induction motor is more accurately considered in consideration of a diameter difference between wheels of the electric vehicle. The present invention relates to an electric motor control device that controls the motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a control method called speed sensorless vector control has been proposed in which an induction motor (motor) that drives an electric vehicle is controlled without using a speed sensor that detects the rotational speed of the drive shaft of the induction motor. . This control method detects idling or sliding of the wheel based on the drive current supplied to each induction motor. When idling / sliding is detected, the idling motor is reduced by reducing the torque current component. -The sticking wheel is re-adhered to the track.
[0003]
Speed sensorless vector control has many effects such as the ability to omit a speed sensor, a large and high output motor can be mounted, and the wiring structure can be simplified, improving maintainability. Therefore, early practical application of speed sensorless vector control is desired.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally known speed sensorless vector control when supplying power to a plurality of induction motors by one inverter not only has the same characteristics of each induction motor but also keeps the diameters of the wheels of the electric vehicle equal. It was assumed that it was leaning. For this reason, when the technology is applied to an actual electric vehicle, there is a problem for practical use such that an expected effect cannot be obtained and an assumed control operation is not performed.
[0005]
That is, in an actual electric vehicle, the wheels are worn by running, so that a small diameter difference occurs between the wheels, but in the prior art, the diameter difference was not taken into consideration, Due to the wheel diameter difference due to wear, inconveniences such as delayed detection of wheel idling have occurred. The same inventors have reported a simulation result when the wheel diameter difference is 2 mm ("Effect of wheel diameter difference in speed sensorless re-adhesion control of trains driven by a plurality of induction motors", IEEJ, Transportation Electric Railway Workshop, TER-00-39, p31).
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric motor control apparatus and method for supplying electric power to a plurality of electric motors capable of performing high-precision idling / sliding detection by considering a wheel diameter difference in speed sensorless vector control. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  To solve this problem,The first invention isAn electric motor control device (for example, the electric motor control device of FIG. 1) that collectively controls the induction motors (for example, the three-phase induction motors 21 and 22 in FIG. 1) connected to the power supply line by vector control. 1)
  Current measuring means for measuring a current flowing into at least two induction motors among the plurality of induction motors (for example, current sensors 31 and 32 in FIG. 1);
  With respect to the induction motor to be measured by the current measuring means, holding means for holding a normal current value (for example, the holding unit 523 in FIG. 5);
  One of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors based on the relative value of the current measured by the current measuring means while performing correction based on the normal current value held by the holding means Idle running detection means (for example, addition / subtraction unit 524 and comparator 525 in FIG. 5) for detecting occurrence of idling or sliding on the shaft;
  WithElectric motor control device.
[0008]
The normal current value here is not particularly limited as long as it is a current value for the induction motor at the time of adhesion running without slipping or sliding, and for example, a difference between currents flowing into the induction motors. (Relative value) may be used, or the current value itself flowing into each induction motor may be used.
[0009]
  1st inventionAccording to the present invention, the idling / sliding detection means performs the correction based on the normal current value held by the holding means, and drives each of the plurality of induction motors based on the relative value of the current measured by the current measuring means. Of these, the occurrence of idling or sliding on any of the drive shafts is detected, but the normal current value reflects the diameter difference between the wheels driven by each induction motor. By performing the correction based on this, the influence on the idling detection caused by the wheel diameter difference is cancelled. This realizes idling / sliding detection considering the wheel diameter difference. Furthermore, since the steady-state characteristic difference between the induction motors is reflected in the normal current value, even if there is a characteristic difference 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 an electric motor control device that can perform high-precision idling / sliding detection in consideration of wheel diameter differences.
[0010]
  Also,As the eleventh inventionAn electric motor control method for collectively controlling induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control,
  A current measuring step of measuring a current flowing into at least two induction motors among the plurality of induction motors;
  One of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors based on the relative value of the measured current while performing correction based on a normal current value for the measurement target induction motor. Idling / sliding detection process for detecting occurrence of idling or gliding in
  includingIt is good also as comprising an electric motor control method.
[0011]
  Second inventionIs1st inventionIn the motor control device of
  The holding means holds the relative value of the current flowing into the measurement target induction motor as the normal current value,
  The idling / sliding detecting means detects the occurrence of idling or gliding based on whether or not the relative value of the current measured by the current measuring means exceeds a predetermined threshold value. The relative value of the current measured by the means or the predetermined threshold value is corrected by the normal current value.Electric motor control device.
[0012]
  Second inventionIn this case, when the wheel slips or slides, the relative value of the current measured by the current measuring means changes steeply. Therefore, the idling / sliding detecting means is based on whether or not this exceeds a predetermined threshold value. The occurrence of idling or gliding can be detected. However, the relative value includes the normal current value, that is, the relative value of the current flowing into the measurement target induction motor during the adhesion running without idling. However, since the idling / sliding detecting means corrects the relative value of the current measured by the current measuring means or the predetermined threshold value by the normal current value when detecting idling or sliding, the wheel diameter difference or each induction The difference in characteristics of the electric motor is canceled, and idling or sliding can be detected quickly. Therefore, speed sensorless vector control can be performed more accurately.
[0013]
  Also,As the twelfth invention,Eleventh inventionIn the electric motor control method, the method further includes the step of setting the relative value of the current flowing into the measurement target induction motor as the normal current value,
  The idling / sliding detection step detects the occurrence of idling or gliding based on whether or not the relative value of the measured current exceeds a predetermined threshold value. Or a step of correcting the predetermined threshold value by the normal current value.An electric motor control method may be configured.
[0014]
  Third inventionIsFirstOrSecond inventionIn the electric motor control apparatus, the holding means updates a normal current value to be held based on the current measured by the current measuring means.It is an electric motor control device that.
[0015]
  Third inventionSince the holding means updates the normal current value held based on the current measured by the current measuring means, the idling detection means is always the optimum normal current value according to the angular velocity region of each induction motor. Thus, correction can be performed. Thereby, idling or sliding can be detected more quickly and reliably. Furthermore, the wheel diameter difference and the characteristic difference of each induction motor are not always constant and change over time, but since the current value to be held is updated, the sensitivity of idling detection deteriorates due to the change. You can avoid doing.
[0016]
  In a specific embodiment of the present invention,As the fourth invention,First~ThirdEitherOf the inventionIn the motor control device, the idling / sliding detecting means includes means (re-adhesion control computing unit 50) that performs given re-adhesion control when the occurrence of idling or gliding is detected.Configure the motor controllerIt is good as well.
[0017]
  5th inventionIsFirst~4thEitherInventionIn the electric motor control device, the idling / sliding detection means holds a correction value for 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 (for example, (Β calculation by calculation of (β / α) · Δα) explained in the embodiment of the invention,It is an electric motor control device that.
[0018]
  5th inventionAccordingly, for example, it is possible to easily obtain the correction value in the high speed range. In other words, since the influence of the magnetic flux due to the wheel diameter difference is small in the high speed range, the feed current value and the correction value are approximately proportional to each other. Accordingly, the correction value in the predetermined power supply current value is held, and the correction value in the power supply current value can be easily calculated by comparing and calculating the current power supply current value.
[0019]
  6th inventionIsFirst~4thEitherOf the inventionIn the motor control device, the idling detection means is
  First means for obtaining a slip frequency of the induction motor to be measured based on the current measured by the current measuring means;
  A second means for obtaining a correction value based on the slip frequency;
  And performing the correction based on the correction value obtained by the second means.It is an electric motor control device that.
[0020]
  6th inventionAccording to this, 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 frequencies of the induction motors. That is, an appropriate correction value can be obtained based on the steady characteristics when a wheel diameter difference occurs.
[0021]
  7th inventionIs a motor control device (for example, the motor control of FIG. 1) that collectively controls the induction motors (for example, the three-phase induction motors 21 and 22 in FIG. 1) connected to the power supply line by power feeding by vector control. Device 1),
  Current measuring means for measuring a current flowing into at least two induction motors among the plurality of induction motors (for example, current sensors 31 and 32 in FIG. 1);
  Based on the current measured by the current measuring means, the diameter difference or the diameter ratio between the wheels driven by the measurement-target induction motor is estimated (for example, calculation according to equation (14) described in the embodiment of the invention). An estimation means;
  WithElectric motor control device.
[0022]
  7th inventionAccordingly, since it is possible to estimate the wheel diameter difference or the diameter ratio, it is possible to provide an electric motor control device that can perform high-precision idling / sliding detection based on the estimated wheel diameter difference or diameter ratio. As more specific detection of idling / sliding,For example,8th invention is possible.
[0023]
  That is,Eighth inventionIsFirst~4thEitherInventionThe electric motor control apparatus further comprises an estimation 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 measurement means, and the estimation means estimates The idling / sliding detecting means performs the correction based on the diameter difference or the diameter ratio between the wheels.
[0024]
  In addition, as a specific configuration of the estimation means, for example,As the ninth inventionThe diameter difference or the diameter ratio between the wheels may be estimated based on the difference in current measured by the current measuring means at a predetermined feeding current value.As the tenth inventionThe diameter between the wheels driven by the measurement target induction motor is determined by obtaining the slip frequency of the induction motor based on the torque current difference of the measurement target induction motor when the induction motor is in an excited state. It is good also as estimating a difference or a diameter ratio.
[0025]
  Also,As the thirteenth inventionAn electric motor control method for collectively controlling induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control,
  A current measuring step of measuring a current flowing into at least two induction motors among the plurality of induction motors;
  Based on the measured current, an estimation step of estimating a diameter difference or a diameter ratio between wheels driven by the measurement target induction motor;
  Motor control method includingMay be configured.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric 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, three-phase induction motors 21 and 22, current sensors 31 and 32, a vector control calculator 40, a re-adhesion control calculator 50, and The adder / subtractor 60 constitutes the main part.
[0027]
In FIG. 1, each control function is represented by a block diagram for convenience in explaining the configuration of the invention. However, at least the vector control arithmetic unit 40, the re-adhesion control arithmetic unit 50, and the adder / subtractor 60 have a microcomputer. Can be configured by software processing.
[0028]
The inverter 10 orthogonally transforms the DC power supplied from the overhead line via a pantograph or the like (not shown), and outputs a voltage command value (Vu *, Vv *, Vw *), And the generated three-phase AC power is supplied to the three-phase induction motors 21 and 22 through the power supply line.
[0029]
The three-phase induction motors 21 and 22 are both connected to the power supply line in parallel, and each includes a rotor placed in a static magnetic field and three-phase coils u, v, and w attached to the rotor. Prepare. A three-phase AC voltage is applied to the three-phase coils u, v, and w by the inverter 10, and a primary current I is applied to each coil.u, Iv, IwWhen it flows in, it generates a rotating magnetic field. 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 interlocking with the rotor rotates and the wheels are driven to rotate.
[0030]
Current sensors 31 and 32 detect a primary current flowing into three-phase induction motor 21 (IM_1) and a primary current flowing into three-phase induction motor 22 (IM_2), respectively. Specifically, the current sensor 31 includes a primary current I flowing into the coil u among primary currents flowing into the three-phase induction motor 21.u _ 1And the primary current I flowing into the coil vv _ 1Is detected. The current sensor 32 is a primary current I that flows into the coil u among the primary currents that flow into the three-phase induction motor 22.u _ 2And the primary current I flowing into the coil vv _ 2Is detected.
[0031]
The vector control arithmetic unit 40 outputs a magnetic flux command value i output from a current command unit (not shown).1d *(Excitation current component of total current) and torque command value i1q *(The torque current component of the total current), the current value detected by the current sensors 31 and 32 (Iu _ 1, Iv _ 1, Iu _ 2, Iv _ 2) Angular frequency ω of the rotor of the three-phase induction motor 212n _ 1And the angular frequency ω of the rotor of the three-phase induction motor 222n _ 2Based on the voltage command value (Vu *, Vv *, Vw *) And the calculated voltage command value is output to the inverter 10 to control the two three-phase induction motors 21 and 22 collectively. Further, the vector control arithmetic unit 40 performs constant current control so that the primary current flowing into each of the three-phase induction motors 21 and 22 is always constant.
[0032]
The adder / subtractor 60 is a torque command value i output from a current command unit (not shown).1q *The torque current control command value output from the command unit 53 is subtracted from (the torque current component of the total current), and the subtraction result is output to the vector control calculator 40 at the subsequent stage.
[0033]
The re-adhesion control calculator 50 includes a coordinate conversion unit 51, an idling / sliding detection unit 52, and a command unit 53. The coordinate conversion unit 51 includes a primary current I of the coil u detected by the current sensors 31 and 32.u(Iu_1, Iu_2), Primary current I of coil vv(Iv _ 1, Iv _ 2), Excitation current component id(Id _ 1, Id _ 2) And torque current component iq(Iq _ 1, Iq _ 2) And convert to Iu, IvTo id, IqFor example, the following formula is known as a conversion formula to:
[Expression 1]
Here, θ represents an angle formed by the U-phase current and the magnetic flux.
[0034]
The idling / sliding detection unit 52 is a torque current component i of the three-phase induction motor converted by the coordinate conversion unit 51.q(Iq _ 1, Iq _ 2) To detect idling or sliding on any of the drive shafts driven by the three-phase induction motors.
[0035]
Here, the principle that the idling / sliding detecting unit 52 detects idling or sliding of the wheel 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, and the vertical axis represents the q-axis component (torque current component) of the primary current.1 _ 1Is the primary current vector flowing into the three-phase induction motor 21, I1 _ 2Is the primary current vector that flows into the three-phase induction motor 22, I1Is the total current vector, Φ2Is a secondary linkage vector, this secondary linkage vector Φ2Are set to coincide with the d-axis.
[0036]
FIG. 2 schematically shows the behavior of the current and voltage vector when the wheel diameter difference is zero and the train is traveling in an adhesive manner. In this case, as shown in FIG. Vector I1 _ 1And the primary current vector I1 _ 2Have the same amplitude and phase.
[0037]
Next, FIG. 3 is a diagram schematically showing the behavior of current and voltage vectors when the wheel diameter difference is zero and the wheel driven by the three-phase induction motor 22 (IM_2) idles or slides. When the wheel driven by the three-phase induction motor 22 idles, the primary current vector I1 _ 2Changes in phase and amplitude. However, the primary current vector I is controlled by the vector control arithmetic unit 40.1 _ 1And the primary current vector I1 _ 2Is the total current vector I1Constant current control so that the phase and amplitude of the current are always constant, the primary current vector I1 _ 1Is the primary current vector I1 _ 2It changes to cancel the change of.
[0038]
As a result, the total current vector I1Although the phase and amplitude of the primary current vector I are kept constant,1 _ 1And the primary current vector I1 _ 2A torque current difference indicated by a broken line shown by arrows at both ends in the figure occurs between the two. This torque current difference is the primary current vector I1 _ 1Q-axis component (i1q _ 1) And the primary current vector I1 _ 2Q-axis component (i1q _ 2) Difference (relative value). Therefore, for example, the torque current difference is detected, and the idling or sliding of the wheel can be detected by determining whether or not the torque current difference exceeds a certain threshold value. This is the principle of detecting idling or sliding in the speed sensorless vector control.
[0039]
However, in an actual train, a difference in diameter occurs due to wear of wheels, etc., so that a torque current difference is always generated although it is small, regardless of whether the wheels are idling or sliding. FIG. 4 is a diagram schematically showing the behavior of each vector in a state where there is a wheel diameter difference during the adhesion running. 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 a case where the shaft having the large wheel diameter (the three-phase induction motor 22 side) rotates idly.
[0040]
Thus, when there is a diameter difference between the wheels, the primary current vector I is accompanied by a difference in the slip frequency of each three-phase induction motor.1 _ 1And the primary current vector I1 _ 2Torque current difference (i1q _ 1-I1q _ 2) Occurs. Hereinafter, the primary current vector I in a state where there is a wheel diameter difference during the adhesion running.1 _ 1And the primary current vector I1 _ 2Torque current difference (i1q _ 1-I1q _ 2) Current difference Δi especially during adhesion1q.
[0041]
Specifically, the idling / sliding detection unit 52 includes addition / subtraction units 521 and 524, a switch 522, a hold unit 523, and a comparator 525, as shown in FIG. Each of these components can be configured by hardware, but can also be configured by software processing by a microcomputer.
[0042]
The adder / subtractor 521 has a torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 21.1q _ 1And the torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 221q _ 2Is always calculated.
[0043]
The switch 522 is turned on (connected) periodically or at appropriate times when the train is traveling with low torque by a control means (not shown), and the adder / subtractor 521 calculates at that time.1q _ 1And i1q _ 2Difference, that is, current difference Δi during adhesion1qIs output to the hold unit 523 at the subsequent stage, and then turned off (blocked) again by the control means, and the detection result of the adder / subtractor 521 is prevented from being output to the hold unit 523.
[0044]
The holding unit 523 is connected to the adhesive current difference Δi via the switch 522.1qCurrent value Δi at the time of adhesion1qThe value of the current value Δi at the time of adhesion once retained1qIs always output to the adder / subtractor 524.
[0045]
The adder / subtractor 524 has a torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 21.1q _ 1And the torque current component i of the primary current flowing into the three-phase induction motor 221q _ 2Is always calculated, and the adhesion current difference Δi output from the hold unit 523 is calculated from the torque current difference.1qReduce. As a result, the current difference Δi during adhesion for the torque current difference1qCorrection that takes this into account becomes possible. Then, the addition / subtraction unit 524 corrects the corrected torque current difference (hereinafter, “i1q WD". ) Is output to the comparator 525 at the subsequent stage.
[0046]
The comparator 525 stores a predetermined threshold (for example, 30 [A]), and the corrected torque current difference i output from the adder / subtractor 524 is stored.1q WDIt is compared and determined whether the absolute value of exceeds the threshold value. And the torque current difference i1q WDWhen it is determined that the absolute value of exceeds the threshold, a detection signal is output to the command unit 53 at the subsequent stage. Thus, idling or sliding of the wheel is detected, and a notification to that effect is sent to the command unit 53.
[0047]
In other words, the idling / sliding detecting unit 52 generates torque current i flowing into the three-phase induction motor 21.1q _ 1Torque current i flowing into the three-phase induction motor 221q _ 2Current difference Δi during adhesion1qTorque current difference i obtained by subtracting1q WDThe idling or sliding of the wheel is detected based on whether or not the absolute value of exceeds a predetermined threshold.
[0048]
Therefore, the torque current i flowing into the three-phase induction motor 211q _ 1Torque current i flowing into the three-phase induction motor 221q _ 2Compared to the conventional case where idling or sliding has been detected based on only the difference, the influence on idling detection due to wheel diameter difference is canceled. Furthermore, current difference Δi during adhesion1qSince the characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22 is also reflected in this, even if there is a characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22, it is possible to detect idling due to the characteristic difference. The effect is cancelled.
[0049]
Further, it is possible to solve the problem that the idling or sliding is detected sensitively due to the wheel diameter difference, or that the detection takes time compared to the case where there is no wheel diameter difference. The problem of the detection time is a problem that rebounds as a ride comfort for train passengers, for example, and thus the present invention is also significant in this respect.
[0050]
When the detection signal is input from the idling / sliding detection unit 52, the command unit 53 outputs a torque current control command that increases at a given rate (for example, 1000 [A / sec]) to the adder / subtractor 60. As a result, the torque command value input to the vector control calculator 40 is decreased, and the idle wheel is re-adhered to the track. Further, in the process, the command unit 53 calculates a return current value to be described later, and when the idle wheel has re-adhered, the torque current value is given to a given rate (for example, 1000 [A / sec) up to the return current value. ]).
[0051]
Hereinafter, a method for 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]
[Expression 2]
[0053]
[Equation 3]
[0054]
[Expression 4]
However,
[Equation 5]
[0055]
Where I1: Primary current vector, V1: Primary voltage vector, Φ2: Secondary flux linkage vector, ω1: Primary angular frequency, ω2n: Rotor angular frequency, ωs: Slip angular frequency, r1: Primary resistance, r2: Secondary resistance, L1: Primary inductance, L2: Secondary inductance, M: mutual inductance, J: drive system moment of inertia.
[0056]
From the equation (2), the load torque corresponding to the tangential force between the wheel driven by the three-phase induction motor 22 (IM_2) and the track (rail) is expressed by the following equation (5).
[0057]
[Formula 6]
[0058]
In the formula (5), the generated torque τ of the three-phase induction motor 22e _ 2Can be approximated using the following equation (6), where Φ2d *Is a magnetic flux command value.
[0059]
[Expression 7]
[0060]
Also, in equation (5), dωr _ 2/ Dt is the rotational speed ω by the speed sensor.rIs not detected, it is estimated by the following equation (7).
[0061]
[Equation 8]
[0062]
Slip angular frequency ωs _ 2Is expressed by the relationship of the following equation (8) during the adhesion running.
[0063]
[Equation 9]
[0064]
In a short period of time from when the wheel driven by the three-phase induction motor 22 slips or slides until the slip or slip is detected, Φ2d _ 2Hardly changes. Therefore, slip frequency ωs _ 2Can be approximated by the following equation (9).
[0065]
[Expression 10]
[0066]
When the formulas (6) to (8) are applied to the formula (5), the load torque τ of the three-phase induction motor 22 changed due to idling or sliding.l _ 2'Can be estimated. Then, the load torque τ of the three-phase induction motor 22l _ 2'And generated torque τe _ 2The generated torque τ of the three-phase induction motor 22 according to the following equation (10) representing the relationship withe _ 2Can be requested.
## EQU11 ##
Where ω1Is the frequency of the inverter 10.
[0067]
Thus, the generated torque τ of the three-phase induction motor 22e _ 2And torque current value at return (return current value) i1qThe return current value can be obtained by the following equation (11) representing the relationship between
[Expression 12]
[0068]
Hereinafter, the operation of the motor control device 1 will be described with reference to the simulation results shown in FIGS. FIG. 6A shows the rotational speed V of the wheel driven by the three-phase induction motor 21.t _ 1And the rotational speed V of the wheel driven by the three-phase induction motor 22t _ 2The horizontal axis represents time [sec] and the vertical axis represents speed [km / h]. FIG. 6B shows the torque τ generated by the three-phase induction motor 21.e _ 1, Actual load torque τl _ 1, Torque current i1q _ 1, Excitation current i1d _ 1Torque τ generated by the three-phase induction motor 22e _ 2, Actual load torque τl _ 2, Torque current i1q _ 2, Excitation current i1d _ 2The horizontal axis represents time [sec], and the vertical axis represents torque [Nm] and current [A].
[0069]
In FIG. 6, 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 in case the diameter difference of] has arisen. Moreover, the train vehicle is moving at a constant acceleration with an acceleration of 2.1 [km / h / sec].
[0070]
6A and 6B, 0.0 [sec] is set when the vehicle speed is 30 [km / h], and idling occurs at the time of 1.0 [sec]. First, before the idling occurs, the train is in an adhesive running immediately after being driven, and the values of the generated torque, the actual load torque, the torque current, and the excitation current are stabilized at a constant value. However, due to the wheel diameter difference, there is a certain difference in each of the generated torque, the actual load torque, the torque current, and the excitation current. At this time, control means (not shown) turns on the switch 522 (connected state). Thereby, i at the time of adhesion running1q _ 1And i1q _ 2Difference, that is, Δi1qIs held in the hold unit 523.
[0071]
In the figure, since the train is traveling in an adhesive manner from 0.0 [sec] to 1.0 [sec], the current difference i corrected by the addition / subtraction unit 524 during this period is corrected.1q WDThe value of does not exceed the threshold value (30 [A]) stored in the comparator 525.
[0072]
Next, when the wheel driven by the three-phase induction motor 22 idles at 1.0 [sec], the rotational speed V of the wheel driven by the three-phase induction motor 22 is reached.t _ 2Changes rapidly and the tangential force (load torque) τ of the wheell _ 2Decreases by about 15%. Then, the corrected torque current difference i1q WDTherefore, the comparator 525 detects the idling of the wheel and outputs a detection signal to the command unit 53. As a result, the torque current component of the three-phase induction motor 22 is narrowed down by the command unit 53 at a rate of 1000 [A / sec]. Further, the command unit 53 receives the load torque τ when the detection signal is input.l _ 2'(See equation (10)) is estimated and a return current value is calculated based on this (see equation (11)).
[0073]
After the idling wheel adheres to the rail again due to the torque current being narrowed down, the command unit 53 is 1000 [A / sec] until the torque current component flowing into the three-phase induction motor 22 reaches the return current value. Increase at a rate of.
[0074]
  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,ReIn adhesion controlReSince the determination of adhesion itself is not the gist of the present invention, any method can be applied. For example, you may use the method of estimating that it re-adhered by reducing an electric current for a fixed period.
[0075]
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 obtains the corrected torque current difference i.1q WDSince the idling or sliding of the wheel is detected based on the above, the influence on the idling detection due to the diameter difference is cancelled. Furthermore, Δi1qSince the characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22 is also reflected in this, even if there is a characteristic difference between the three-phase induction motors 21 and 22, it is possible to detect idling due to the characteristic difference. The effect is cancelled. Therefore, re-adhesion control can be performed accurately.
[0076]
(2) Δi held by the hold unit 5231qIs updated every time the switch 522 is turned ON (connected state) by a control means (not shown). Therefore, the idling / sliding detection unit 52 is always in accordance with the angular velocity region of each of the three-phase induction motors 21 and 22. Optimal Δi1qThus, the torque current difference can be corrected. Further, the wheel diameter difference and the characteristic difference between the induction motors are not always constant and change over time.1qTherefore, it is possible to avoid deterioration of the sensitivity of slipping detection due to the change.
[0077]
(3) Since the vector control arithmetic unit 40 performs constant current control, the wheels on the three-phase induction motor 22 side idle, and the torque current i of the three-phase induction motor 221q _ 2Decreases, the torque current i flowing into the three-phase induction motor 21 correspondingly.1q _ 1However, the idling / sliding detection unit 52 quickly detects idling by considering the wheel diameter difference, and the torque τ of the adhesive shafte _ 1Can be suppressed to about 0.1 [sec] or less (see FIG. 6B). Therefore, in the re-adhesion control of the idling or sliding wheel, all-axis idling caused by applying excessive torque to the adhesion shaft can be avoided accurately.
[0078]
In addition, the description content in this Embodiment is a suitable example of the motor control apparatus which concerns on this invention, and this invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, Δi held by the hold unit 5231qWill be updated in a timely or periodic manner during adhesive travel, and the Δi1qThus, 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]
That is, for example, in the high-speed range, the torque current command value i1q *Difference Δi with respect to1qIs approximately proportional. Specifically, the torque current command value i1q *Current difference Δi when is α [A]1qIs Δα, the torque current command value i1q *Current difference Δi when is β [A]1q[Delta] [beta] can be easily obtained by calculating ([beta] / [alpha]). [Delta] [alpha]. In this case, it can be realized by providing a calculation means for performing the calculation and outputting the calculation result to the addition / subtraction unit 524 between the hold unit 523 and the addition / subtraction unit 524, but this can be configured by software processing. . If the idling / sliding detection unit is configured in this manner, once the reference correction value Δα is acquired, it is not necessary to open and close the switch 522 in a timely or regular manner.
[0080]
Further, a wheel diameter difference including a characteristic difference between the three-phase induction motors may be obtained from a torque current difference during the adhesion running, and a correction value may be obtained based on a steady characteristic in 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 the adhesion running is defined in advance, and steady characteristics (inverter output current value and correction value Δi) at each wheel diameter difference value.1qIs stored in the idling / sliding detection unit 52 in advance.
[0081]
Thereby, the idling / sliding detection unit 52 refers to the first table, recognizes the current wheel diameter difference corresponding to the torque current difference, and refers to the second table to determine the current wheel diameter difference. Since the steady characteristic can be recognized, the correction value Δi corresponding to the current inverter output current value1qCan be requested. The above processing can also be realized by software.
[0082]
This will be described more specifically. When the T-type equivalent circuit of the induction motor is used, the relationship between the primary current and the slip S can be obtained by the following equation (12).
[Formula 13]
Where x1Is the primary leakage reactance, x2Is the secondary leakage reactance, xmIndicates excitation reactance.
[0083]
By using equation (12), the slip S of each motor_ 1, S_ 2Can be requested. Where S_ 1, S_ 2May be stored in advance as a data table, or a solution may be derived using the Newton method or the like.
[0084]
And the calculated S_ 1, S_ 2The following values are obtained.
[Expression 14]
[0085]
Where ω2nIs the rotor angular velocity, ωeIs power frequency, D is wheel diameter, ωsIs the slip frequency, and γ is the wheel diameter ratio. From equation (13), slip frequency ω of each motors _ 1, Ωs _ 2Is obtained, and an arbitrary correction value Δi1qIs required.
[0086]
Further, when each three-phase induction motor is in an excited state, the torque current of each three-phase induction motor is obtained, a slip frequency is obtained based on the torque current, and the rotational speed of each three-phase induction motor is based on the slip frequency. The wheel diameter difference is determined from the difference in rotational speed, and a correction value Δi in a predetermined inverter current is calculated based on the wheel diameter difference.1qYou may make it ask for. This processing can also be easily realized by software processing.
[0087]
This will be described more specifically. During coasting, set a certain axis slip to zero. For example, if the slip of one axis is 0, if there is a wheel diameter difference, i1q _ 1Is 0 [A], i1q _ 2Becomes I [A], and a constant torque current is generated in the two axes.
Therefore, ω2n _ 1= Ωe, Ω2n _ 2= Ωe+ ΔωsAs a result, the angular motor speed is obtained. For this reason,
[Expression 15]
Is obtained.
[0088]
Where ω2n _ 1', Torque current command value i1q *Think about when you gave. If the wheel diameter ratio γ is used, ω using the equation (15)2n _ 2'Is obtained.
[Expression 16]
[0089]
Inverter angular frequency ωe, Ωe= Ω2n _ 1'+ Ωs *When focusing on the second axis, equation (16) can be derived as follows.
[Expression 17]
[0090]
As described above, the correction value Δi1qYou may make it ask for.
[0091]
Further, the slip frequency ω of each motor is calculated by the calculation shown in the equation (13).s _ 1, Ωs _ 2However, it is possible to estimate and calculate the wheel diameter difference (such as secular change) and manage the wheel diameter difference based on the estimated value. Δi1qAnd ΔωsThus, the wheel diameter ratio γ can be obtained and the wheel diameter difference can be managed.
[0092]
In the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle (referred to as “1C2M”) that drives two motors with one inverter. However, a vehicle that drives four motors with one inverter. The present invention can be similarly applied to (referred to as “1C4M”).
[0093]
Further, the present invention can provide the same effect when applied not only to trains but also to electric vehicles, machine tools, elevators, and the like. In addition, it is needless to say that the detailed configuration and operation of the motor control device 1 can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
[0094]
【The invention's effect】
According to the present invention, the influence on the wheel slip detection due to the wheel diameter difference and the steady characteristic difference between the induction motors are canceled.・ Sliding detection can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric motor control device according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the behavior of a primary current vector when there is no diameter difference and idling.
FIG. 3 is a diagram showing the behavior of a primary current vector when idle running occurs on a wheel on the three-phase induction motor 22 side in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing the behavior of a primary current vector when there is no idling and there is a diameter difference.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a re-adhesion control computing unit in FIG. 1;
FIG. 6 is a simulation result showing a response during idling.
[Explanation of symbols]
1 Electric motor control device
21,22 Three-phase induction motor
31, 32 Current sensor
50 Re-adhesion control calculator
51 Coordinate converter
52 idling / sliding detector
521, 524 Addition / subtraction unit
522 switch
523 Hold section
525 comparator
53 Command section

Claims (7)

  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平常電流値の相対値を保持する保持手段と、
    前記保持手段によって保持されている平常電流値の相対値と前記電流計測手段によって計測される電流の相対値との差に基づいて、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。
    An electric motor control device that collectively controls induction motors connected in parallel to a power supply line by power supply by vector control,
    A current measuring means for measuring a current flowing into at least two of the plurality of induction motors;
    Holding means for holding the relative value of the normal current value of the induction motor to be measured by the current measuring means;
    Based on the difference between the relative value of the normal current value held by the holding means and the relative value of the current measured by the current measuring means, one of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors Idling / sliding detecting means for detecting the occurrence of idling or sliding on the drive shaft of
    An electric motor control device comprising:
  2. 前記保持手段により保持されている平常電流値の相対値を、粘着走行時のタイミングとして前記誘導電動機が駆動中の予め定められた所定のタイミングに前記電流計測手段が計測した電流の相対値で更新させる保持値更新制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の電動機制御装置。  The relative value of the normal current value held by the holding means is updated with the relative value of the current measured by the current measuring means at a predetermined timing when the induction motor is being driven as the timing during the adhesion running. The electric motor control device according to claim 1, further comprising holding value update control means.
  3. 前記ベクトル制御は少なくともトルク電流指令値に基づいて行われ、  The vector control is performed based on at least a torque current command value,
    前記保持手段は、前記電流計測手段による計測対象の誘導電動機の平常電流値の相対値と、当該平常電流値におけるトルク電流指令値とを保持し、  The holding means holds the relative value of the normal current value of the induction motor to be measured by the current measuring means, and the torque current command value at the normal current value,
    前記空転滑走検出手段は、前記保持手段が保持するトルク電流指令値と平常電流値の相対値との関係から、現在のトルク電流値に対する相対値を演算する演算手段を有し、この演算手段により演算された相対値と前記電流計測手段によって計測される電流の相対値との差に基づいて、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、  The idling / sliding detecting means has a calculating means for calculating a relative value with respect to a current torque current value from a relation between a torque current command value held by the holding means and a relative value of a normal current value. Based on the difference between the calculated relative value and the relative value of the current measured by the current measuring means, the occurrence of idling or sliding on any of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors Detect
    ことを特徴とする請求項1記載の電動機制御装置。  The electric motor control device according to claim 1.
  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、所定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。The motor control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for performing predetermined re-adhesion control when the idling / sliding detecting means detects occurrence of idling or gliding.
  5. 給電ラインに複数並列に接続された誘導電動機の内、少なくとも2つの誘導電動機に流入する電流を電流計測手段で計測して、ベクトル制御による給電によって前記複数の誘導電動機を一括して制御する電動機制御方法であって、  Motor control for measuring currents flowing into at least two induction motors among a plurality of induction motors connected in parallel to a power supply line with current measuring means, and controlling the plurality of induction motors collectively by power supply by vector control A method,
    前記計測対象の誘導電動機の平常電流値の相対値を保持手段に保持させる保持制御工程と、  A holding control step of holding a relative value of a normal current value of the measurement target induction motor in a holding unit;
    前記保持手段によって保持されている平常電流値の相対値と前記電流計測手段によって計測される電流の相対値との差に基づいて、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、  Based on the difference between the relative value of the normal current value held by the holding means and the relative value of the current measured by the current measuring means, one of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors An idling / sliding detection process for detecting the occurrence of idling / sliding on the drive shaft,
    を含む電動機制御方法。  An electric motor control method including:
  6. 前記保持手段により保持されている平常電流値の相対値を、粘着走行時のタイミングとして前記誘導電動機が駆動中の予め定められた所定のタイミングに前記電流計測手段が計測した電流の相対値で更新させる保持値更新制御工程を更に含むことを特徴とする請求項5記載の電動機制御方法。  The relative value of the normal current value held by the holding means is updated with the relative value of the current measured by the current measuring means at a predetermined timing when the induction motor is being driven as the timing during the adhesion running. 6. The electric motor control method according to claim 5, further comprising a holding value update control step.
  7. 前記ベクトル制御は少なくともトルク電流指令値に基づいて行い、  The vector control is performed based on at least a torque current command value,
    前記保持制御工程は、前記計測対象の誘導電動機の平常電流値の相対値と当該平常電流値におけるトルク電流指令値とを前記保持手段に保持させる工程であり、  The holding control step is a step of causing the holding means to hold a relative value of a normal current value of the measurement target induction motor and a torque current command value at the normal current value,
    前記空転滑走検出工程は、前記保持手段によって保持されているトルク電流指令値と平常電流値の相対値との関係から、現在のトルク電流値に対する相対値を演算する演算工程を有し、この演算工程において演算された相対値と前記電流計測手段によって計測される電流の相対値との差に基づいて、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工程である、  The idling / sliding detection step includes a calculation step of calculating a relative value with respect to the current torque current value from the relationship between the torque current command value held by the holding means and the relative value of the normal current value. Based on the difference between the relative value calculated in the process and the relative value of the current measured by the current measuring means, the idle rotation or sliding of any of the drive shafts driven by each of the plurality of induction motors Is a step of detecting the occurrence of
    ことを特徴とする請求項5記載の電動機制御方法。  The electric motor control method according to claim 5.
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