JP6214814B2 - 電気車の制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る電気車の制御装置を含む全体のシステム構成図である。また、図2は、実施の形態1に係る電力変換装置1の細部構成を示すブロック図である。
第1の起動部6は、上述のように磁気飽和を利用して初期磁極位置θ01を推定する処理を行う制御系を有する機能部であり、本実施の形態では上述した特許文献1に開示された手法を用いる。処理の細部は、特許文献1に詳細に開示されているため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、特許文献1に記載された全ての内容もしくはその一部の内容は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成する。
第2の起動部7は、上述のように誘起電圧を利用して初期速度ω02および初期磁極位置θ02を推定する処理を行う制御系を有する機能部であり、本実施の形態では上述した特許文献2に開示された手法を用いる。処理の細部は、特許文献2に詳細に開示されているため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、特許文献2に記載された全ての内容もしくはその一部の内容は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成する。
電動機制御部8は、第1の起動部6が推定した初期磁極位置θ01または、第2の起動部7が推定した初期速度ω02および初期磁極位置θ02のうちの何れか一方を初期値として使用し、当該初期値を使用して生成したトルク制御指令で電動機2を駆動する処理を行う制御系を有する機能部であり、本実施の形態では上述した特許文献3に開示された手法を用いる。なお、第1の起動部6の起動後に電動機制御部8を動作させる処理は、電動機2が停止している場合、もしくは、停止していると見なされる場合であり、初期速度はゼロとして処理することが可能である。なお、処理の細部は、特許文献3に詳細に開示されているため、ここでの詳細な説明は省略する。特許文献3に記載された全ての内容もしくはその一部の内容は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成する。
図4は、実施の形態2に係る電気車の制御装置を含む全体のシステム構成図であり、図5は、実施の形態2に係る電力変換装置の細部構成を示すブロック図である。図1および図2に示す実施の形態1に係る電力変換装置1との構成上の相違点は、実施の形態2では、信号選択部9を備えていない点、電圧検出器3aの検出電圧である中間リンク電圧EFCを処理部4に入力するのに加えて、電力変換装置1の外部、より詳細には図5に示すように列車情報管理装置26に入力している点、図示していないが第2の判定値が中間リンク電圧EFCにより可変となる点、および、列車情報管理装置26に演算部26aを備えている点である。なお、その他の構成については、実施の形態1と同一または同等の構成であり、同一または同等の構成部には同一の符号を付して示すと共に、重複する説明は省略する。
Claims (8)
- 同期電動機をセンサレス制御で駆動する電力変換装置を複数台備えた電気車の制御装置であって、
車速センサから得られた車両速度の情報に基づいて前記電力変換装置を何れの起動部で起動するか選択する起動選択部を備え、
各々の前記電力変換装置は、前記起動部を各々有しており、
前記車両速度に基づき各々の前記電力変換装置が同一の処理を行う各々の前記起動部によって動作を開始する
ことを特徴とする電気車の制御装置。 - 前記車両速度の大小を判定する第1の判定値が設定され、
各々の前記電力変換装置は、運転指令の有無の判定および前記第1の判定値による前記車両速度の大小関係の判定に従って、前記電力変換装置の前記起動部を切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の電気車の制御装置。 - 前記車両速度の大小を判定する第2の判定値が設定され、
前記第2の判定値は、前記第1の判定値よりも値が大きく、
各々の前記電力変換装置は、前記第2の判定値による前記車両速度の大小関係の判定に従って、電力変換部に対するスイッチング制御を停止する
ことを特徴とする請求項2に記載の電気車の制御装置。 - 各々の前記起動部は、
磁気飽和を利用して初期磁極位置の推定処理を行う第1の起動部と、
誘起電圧を利用して初期速度および初期磁極位置の推定処理を行う第2の起動部と、を備え、
各々の前記電力変換装置は、
前記第1の起動部が推定した初期磁極位置、または、前記第2の起動部が推定した初期速度および初期磁極位置のうちの何れか一方を初期値として生成したトルク制御指令で前記同期電動機を駆動する処理を行う電動機制御部を有していることを特徴とする請求項3に記載の電気車の制御装置。 - 各々の前記電力変換装置は、
前記運転指令が入力されている場合において、前記車両速度が前記第1の判定値未満の場合に前記第1の起動部を動作させ、前記車両速度が前記第1の判定値以上の場合に前記第2の起動部を動作させる
ことを特徴とする請求項4に記載の電気車の制御装置。 - 各々の前記電力変換装置は、
前記運転指令が入力されていない場合において、前記車両速度が前記第2の判定値以上の場合に前記第2の起動部を動作させ、前記車両速度が前記第1の判定値未満の場合に、前記電力変換部に対するスイッチング制御を停止することを特徴とする請求項4に記載の電気車の制御装置。 - 前記第2の判定値は、前記電力変換装置の中間リンク電圧によって調整されることを特徴とする請求項3に記載の電気車の制御装置。
- 前記第2の判定値は、前記同期電動機を構成する磁石の温度によって調整されることを特徴とする請求項3に記載の電気車の制御装置。
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