JP7100494B2 - モータ制御装置および同装置の制御方法 - Google Patents
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Description
(1)合計インダクタンスLfsが変化しても、変換後のLfsを推定できる。
(2)Lfsの変化に合わせて、ΔIinv *を調整できる。
(3)ΔIinv *の通りにインバータ入力電流Iinvを変化させるためのVd *およびVq *を演算することができる。
(A)車両6aの受電位置と変電所2との距離x1、
(B)車両6aの受電位置と他の車両6bの受電位置との距離x2、
の内、少なくとも1つに基づいて合計インダクタンスLfsを推定する(つまり、Lfseを算出する)。(A)を基にLfseを算出することは、車両6aの受電位置を基にLfseを算出することの詳細に相当する。受電位置は、直流架線上の位置でよい。距離は、直流架線に沿った距離でよい。以下、(A)および(B)の少なくとも1つに基づいてLfsを推定できる根拠について説明する。
Claims (14)
- 変電所から直流架線を介して受けた直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を鉄道車両のモータへ供給するインバータと、前記直流架線と前記インバータとの間に介在し前記インバータが動作する際に発生する高調波電流を抑えるフィルタリアクトルおよびフィルタコンデンサとを備えたモータ制御装置において、
前記変電所から前記直流架線を経由し前記インバータまでのインダクタンスである合計インダクタンスを推定するインダクタンス推定部と、
前記推定された合計インダクタンスの値であるインダクタンス推定値Lfseを基に前記インバータの入力電流変化量ΔIinvを制御するインバータ制御部と
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記インバータ制御部は、前記インバータの入力電流変化量ΔIinvを示す指令値である電流変化量指令値ΔIinv *を基に前記インバータの動作を制御し、
前記インバータ制御部は、前記推定された合計インダクタンスの値であるインダクタンス推定値Lfseを基にΔIinv *を決定する電流変化量指令部を備える、
ことを特徴とする請求項1にモータ制御装置。 - Lfseは、脈動周波数ωnの逆数の2乗と、前記フィルタコンデンサの静電容量の逆数との積である、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記インダクタンス推定部は、前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecfと、前記インバータの入力電流Iinvとのいずれかを基に、Lfseを算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記電流変化量指令部は、
Lfseの(-1/2)乗に比例する低域遮断角周波数のハイパスフィルタと、
Lfseの(-1/2)乗に比例するゲインをもつ比例制御器と
を備え、
前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecf、または、前記インバータの入力電流Iinvが、前記ハイパスフィルタへ入力され、
前記ハイパスフィルタの出力が前記比例制御器へ入力され、
前記比例制御器の出力が、ΔIinv *である、
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記電流変化量指令部は、
Lfseの(-1/2)乗に比例するゲインをもつ比例制御器と、
積分制御器と
を備え、
前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecf、または、前記インバータの入力電流Iinvが、前記比例制御器および前記積分制御器へ入力され、
前記比例制御器の出力と前記積分制御器の出力との和が、ΔIinv *である、
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記インバータ制御部は、
ΔIinv *を電圧指令値に換算する電圧演算部と、
前記電圧指令値を、前記インバータの制御のための信号に変換する信号変換部と
を備え、
前記電圧演算部は、
前記モータのトルク電流指令値を基に前記電圧指令値を演算する電流制御部と、
ΔIinv *と、前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecf、または、前記インバータの入力電流Iinvとに基づき、前記モータのトルク電流指令値を算出する電流換算部と、
前記電流制御部の時定数に応じて位相補償量を増加し、前記増加された位相補償量に従い前記算出されたトルク電流指令値の位相を進ませたトルク電流指令値を出力する位相進み補償部と
を備え、
前記位相進み補償部の出力は、前記電流制御部に入力される、
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記インダクタンス推定部は、下記の(A)および(B)のうちの少なくとも1つを基にLfseを算出する、
(A)前記鉄道車両の受電位置と前記変電所との距離、
(B)前記直流架線上の前記受電位置と、インバータを搭載した別の鉄道車両の前記直流架線上の受電位置との距離、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記鉄道車両が停止している場合に、
前記インバータ制御部が、前記インバータをスイッチングさせ、
前記インダクタンス推定部が、前記合計インダクタンスを推定する、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 記憶部を更に備え、
前記インダクタンス推定部は、インバータを搭載した別の鉄道車両のモータ制御装置から、Lfseを収集し、前記鉄道車両のLfseと前記別の鉄道車両の収集されたLfseとを前記記憶部に記録する、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記インダクタンス推定部は、前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecfと、前記インバータの入力電流Iinvとのいずれかを基に、ωnを取得する、
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。 - 前記電流変化量指令部は、
第1の電流変化量決定部と、
第2の電流変化量決定部と、
電流変化量最終決定部と
を備え、
前記第1の電流変化量決定部は、
Lfseの(-1/2)乗に比例する低域遮断角周波数のハイパスフィルタと、
Lfseの(-1/2)乗に比例するゲインをもつ第1の比例制御器と
を備え、
前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecf、または、前記インバータの入力電流Iinvが、前記ハイパスフィルタへ入力され、
前記ハイパスフィルタの出力が前記第1の比例制御器へ入力され、
第2の電流変化量決定部は、
Lfseの(-1/2)乗に比例するゲインをもつ第2の比例制御器と、
積分制御器と
を備え、
前記フィルタコンデンサの直流電圧Ecf、または、前記インバータの入力電流Iinvが、前記第2の比例制御器および前記積分制御器へ入力され、
前記電流変化量最終決定部は、下記の(X)と(Y)の和を、ΔIinv *として出力する、
(X)前記第1の比例制御器の出力、
(Y)前記第2の比例制御器の出力と前記積分制御器の出力との和、
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記インダクタンス推定部は、前記鉄道車両の運行スケジュールと、(A)および(B)の少なくとも1つと、(A)および(B)の少なくとも1つに基づいて算出されたLfseとの関係に従う情報を基に、Lfseを取得する、
ことを特徴とする請求項8に記載のモータ制御装置。 - 変電所から直流架線を介して受けた直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を鉄道車両のモータへ供給するインバータと、前記直流架線と前記インバータとの間に介在し前記インバータが動作する際に発生する高調波電流を抑えるフィルタリアクトルおよびフィルタコンデンサとを備えたモータ制御装置の制御方法において、
前記変電所から前記直流架線を経由し前記インバータまでのインダクタンスである合計インダクタンスを推定し、
前記推定された合計インダクタンスの値であるインダクタンス推定値Lfseを基に前記インバータの入力電流変化量ΔIinvを制御する、
ことを特徴とする制御方法。
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JP2018095653A JP7100494B2 (ja) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | モータ制御装置および同装置の制御方法 |
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JP2015065732A (ja) | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置の制御回路 |
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JPS60236844A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車用変電システム |
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2018
- 2018-05-17 JP JP2018095653A patent/JP7100494B2/ja active Active
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WO2011039993A1 (ja) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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