JPH01308104A - リニアモータ用電気ブレーキ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ この発明は、ＶＶＶＦ（可変電圧可変周波数）インバー
タで制御されるインダクションモータなどのリニアモー
タの電気フレーキ制御方法に関し、特に簡単な制御でリ
ニアモータがほぼ停止するまで電気フレーキを有効に使
うことのできるリニアモータ用電気ブレーキ制御方法に
関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、例えば特開昭５９−１．３６０８７号公報に
記載されたカ行（加速）特性に基づく、従来のリニアモ
ータ用電気ブレーキ制御方法を示す特性図である。

図において、ＢＥは電気ブレーキ力、■はモータ電流、
「Ｓはずべり周波数である。

図から明らかなように、ずへり周波数ｆＳは、速度Ｖが
Ｖ４〜Ｖ、のＶＶＶＦ領域においては一定であり、７２
以上のＣＶＶＦ（定電圧可変周波数）領域においては速
度Ｖに従って増大する。

一般に、速度を周波数に換算した速度周波数をｆ、、イ
ンバータ出力周波数をｆｌとすると、電気ブレーキ時に
は、 ｆＭ＝　ｆ、十ｆＳ　　　　　　−・■が成立する。従
って、ＶＶＶＦ領域てずべり周波数ｒｓを一定に制御し
て電気ブレーキをかける場合、■式より、ｆＨ＝　ｆＳ
となった時点でｆｌ−０となる。しかし、インバータ出
力周波数ｆ、を零にしても、すｌ＼り周波数ｒｓは零て
ないため、インバータ出力周波数ｆ、か正相〈正の値）
のみであれば、ｖ、＝ｒｓ、＋＜ 但し、Ｋ：周波数を速度に換算する定数で表わされる速
度■４て、電気ブレーキ力ＢＥか作用せず失効すること
になる。従って、失効速度Ｖ４以下においては、空気ブ
レーキ等の粘着力によるブレーキが使用される。

リニアモータにおいては、ずへり周波数ｆｓがインバー
タ出力周波数ｒｒに対して大きいため、空気ブレーキに
移行する速度■イは例えは１０〜１５に＋ｎ／ｈであり
、一般の回転式インダクシＢンモータに比べて非常に高
くなっている。

第６図は、例えば「電気車の科学、（１，９８６年６月
号、Ｖｏｌ、３９、Ｎｏ、６）の第３０頁に記載された
、回転式インダクションモータの電気ブレーキ特性図で
あり、ここには図示しないか、ＶＶＶＦ領域てのずべり
周波数ｒｓは一定に制御されている。この場合、停止前
の速度■１（例えは、１０ｋｍ／ｈ程度）からモータ電
流■を絞り込んで電気ブレーキ力ＢＥを下げてゆき、停
止直前の速度Ｖ３（例えば、３〜５ｋｍ／ｌ＋）て電気
ブレーキ力ＢＥを零［ｋｇ］とする。そして、速度Ｖ３
以下において、一定のブレーキ力が得られるように空気
ブレーキ力を立ち上げ、車両を停止制御している。

このように、正相電気ブレーキの失効速度Ｖ４が、停止
直前の速度■３に比べてがなり高いため、失効速度■、
より高い速度（例えは、２０〜２５　ｋ　＋ｎ　／　ｈ
　）がら空気ブレーキを作用させる必要がある。そして
、電気ブレーキ力ＢＥの減少に合わせて空気ブレーキ力
を増加させるｒｔ要がある。従って、かなり高い速度か
ら粘着による空気ブレーキか使用されることになり、ス
キッド（滑走）が起こり易い。

又、スキッドを防くためには、失効速度■イ以下の速度
領域において、空気ブレーキ作用領域まてのつなぎとし
て逆相ブレーキを使用する必要がある。逆相ブレーキと
は、インバータ出力周波数ｆｌがＯＨｚとなった時点て
インバータ出力の相順を入れ換え、それまでの進行方向
とは逆方向にカ行させてブレーキをかける方法てあり、
実質的にはカ行制御を行なうことである。従って、後方
に加速されるのを防ぐため、速度ＶがＯｋｍ／ｈとなっ
たことを検知して停止させる必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のリニアモータ用電気ブレーキ制御方法は以上のよ
うに、高い速度から空気ブレーキを作用させる必要があ
るためスキットを起こし易く、騒音を発生したり車輪踏
面がフラットになって乗り心地が悪くなるうえ、踏面研
削等の保守労力か増゛　　大するという問題点があった
。

又、スキッドを防ぐため低速においてのみ空気ブレーキ
を作用させようとすると、インバータ出力の相順入れ換
えや零速度検出等を必要とする、制御の難しい逆相ブレ
ーキを使用しなければならないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、空気（粘着）ブレーキを用いたときのスキッ
ドを防ぐと共に、リニアモータの特長である電気（非粘
着）ブレーキを、簡単な制御でほぼ停止するまて使用て
きるリニアモータ用電気ブレーキ制御方法を得ることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るリニアモータ用電気ブレーキ制御方法は
、ＶＶＶＦ領域てのずべり周波数を、リニアモータの速
度か低速になるに従って小さくし、速度が零となる時点
でほぼ０１（ｚとなるようにしたものである。

［作用］ この発明においては、インバータ出力周波数が０１（ｚ
に近づくと速度周波数がＯＨｚに収束し、その時点の速
度はほぼＯｋｍ／ｈとなる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す特性図であり、ＢＥ、１
．ｆＳ及び■２は前述と同様のものである。

第１図において、ＶＶＶＦ領域でのすべり周波数ｆＳは
、前述の失効速度Ｖ、より高い速度ｖ５から速度■２ま
での間は一定であるか、速度■５以下では、リニアモー
タの速度■と共に減少し、速度■がＯｋ　＋ｎ　／　ｈ
において０Ｊ（Ｚとなる。即ち、インバータ出力周波数
ｆ■が減少するのに伴い、ずへり周波数ｆＳも小さくな
るように制御される。

従って、インバータ出力周波数ｆＩを零に近づ（つれば
、ずへり周波数ｆＳも零に近づいてゆき、前述の０式か
ら明らかなように、速度周波数ｒＭはＯＩ−１７に収束
する１、これにより、リニアモータの速度■がＯｋ　ｍ
　／　ｌ＋となるまて電気ブレーキ力ＢＥを作用さぜる
ことがてきる。

このとき、速度Ｖ５において電気フレーキカＢＥが減少
し始めると同時に、空気ブレーキの作用か開始してブレ
ーキ力を一定に保つことは前述した通りである。

尚、」１記実施例では、速度Ｖ５〜Ｖ２の領域において
、ずヘリ周波数Ｉｓを一定に制御したが、第２図のよう
に、インバータ出力周波数ｆ、に対する一次関数となる
ように制御してもよい。この場合、すへり周波数ｒｓは
、速度■５〜Ｖ２の領域ては、ｆ　ｓ＝　ｂ　＋ｃ　・
ｆ　ｒ に従って制御され、又、速度■５以下の領域では、ｆＳ
＝　ａ−（１ に従って制御される。但し、ａ〜Ｃはリニアモータの設
計条件によって決定する定数である。

又、第３図のように、ＶＶＶＦ領域全体に亘って放物線
となるように制御してもよい。この場合、すべり周波数
ｆＳは、 ｆｓ＝　＋Ｌ（ｆ　＋＞”２ 但し、ｄ・定数 に従って制御される。

更に、速度■がＯｋ＋ｎ／ｈの時点てずへり周波数ｆＳ
かＯｌ−１７，どなるように制御したが、第４図のよう
に０１（ｚよりわずかに高い周波数となるように制御し
てもよい。この場合、停止直前の速度ｖ６（例えば、２
〜３ｋｍ／ｈ）において失効することになるが、速度■
がほぼ零となるまて電気ブレーキか作用するのて、スキ
マ１〜等の障害シま全く生しない。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ＶＶＶＦ領域てのずへ
り周波数を、リニアモータの速度か低速になるに従って
小さくし、速度が零となる時点てほぼＯＨｚとし、イン
バータ出力周波数がＯＨ７に近つくと速度周波数がＯＩ
−（Ｚに収束するようにしたのて、電気ブレーキ及び空
気ブレーキのブレンティングが滑らかに行なわれ、車輪
のスキッドを生じることかなく、又、簡単な制御て停止
時点まで安全且つ確実に電気ブレーキを作用させること
のできるリニアモータ用電気ブレーキ制御方法が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための特性図、
第２図〜第４図はこの発明のそれぞれ異なる実施例を説
明するだめの特性図、第５図は従来のリニアモータ用電
気ブレーキ制御方法を説明するだめの特性図、第６図は
一般の回転式インダクションモータの制御方法を説明す
るための特性図である。 ｒｓ　　すべり周波数　　　■・速度 Ｖ２・・・ＶＶＶＦ領域の」二限速度 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 逢曳 手続補正門 昭和６３年１２月１２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＶＶＶＦインバータで制御されるリニアモータの電気ブ
   レーキ制御方法において、ＶＶＶＦ領域でのすべり周波
   数を、前記リニアモータの速度が低速になるに従って小
   さくし、前記速度が零となる時点でほぼ０Ｈｚとなるよ
   うにしたことを特徴とするリニアモータ用電気ブレーキ
   制御方法。