JPH0274103A - 電気車の制動方法 - Google Patents
電気車の制動方法Info
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- JPH0274103A JPH0274103A JP63225382A JP22538288A JPH0274103A JP H0274103 A JPH0274103 A JP H0274103A JP 63225382 A JP63225382 A JP 63225382A JP 22538288 A JP22538288 A JP 22538288A JP H0274103 A JPH0274103 A JP H0274103A
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- 238000013016 damping Methods 0.000 title abstract 4
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- 241000272194 Ciconiiformes Species 0.000 abstract 1
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- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
-
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
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。
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、電気車の停止速度の近傍における電気車の
制動方法に関するものである。
制動方法に関するものである。
一般に電気車において、高速から低速まで（理想的には
停止まで）を電気制動で負担することは機械系の保守軽
減の意味から重要なことである。
停止まで）を電気制動で負担することは機械系の保守軽
減の意味から重要なことである。
さらに、電気制動を回生制動で行うことは、省エネルギ
コご器の簡略化等に大きなメリットがある。
コご器の簡略化等に大きなメリットがある。
しかしながら、従来の電気車では最終停止状態を確保す
るため、低速域の５ｋｍ／ｈ程度で空気制動に切換える
。さらに、停止距離の延びを防止するため、１０ｋｍ／
ｌ＋程度から、回生制動を絞り込んで空気制動の応答時
間に合わせるようにした切換え方式としている。
るため、低速域の５ｋｍ／ｈ程度で空気制動に切換える
。さらに、停止距離の延びを防止するため、１０ｋｍ／
ｌ＋程度から、回生制動を絞り込んで空気制動の応答時
間に合わせるようにした切換え方式としている。
また、電動機をリニアモータとした場合には、最大のメ
リットである非粘着駆動による電気制動領域の拡大を図
るために、完全停止まで電気制動で１００％制動力を負
担するべく零周波数にてインバータの相順を切りかえて
、逆相領域までインバータ周波数を上げる方式を採用し
ている。
リットである非粘着駆動による電気制動領域の拡大を図
るために、完全停止まで電気制動で１００％制動力を負
担するべく零周波数にてインバータの相順を切りかえて
、逆相領域までインバータ周波数を上げる方式を採用し
ている。
第２図は例えば、「第２４回鉄道におけるサイバネティ
クス利用国内シンポジウム論文集Ｊ（１９８８年２月、
日本鉄道サイバネティクス協議会発行）の第３４７頁〜
第３５１頁に掲載されているリニアモータ電気車の制動
時における速度制御を示すブロック図である。
クス利用国内シンポジウム論文集Ｊ（１９８８年２月、
日本鉄道サイバネティクス協議会発行）の第３４７頁〜
第３５１頁に掲載されているリニアモータ電気車の制動
時における速度制御を示すブロック図である。
図中、（１）はりニアモータ電気車の場合には、車軸端
等にとりつけた車両の速度を検出する速度検出器、（２
）はその時の運転台等から与えられる指令から各種制御
パターンを発生するパターン発生回路で、本図における
速度制御の領域ではすべり周波数パターンｆｓを発生さ
せる。（３）は速度検出器（］ンから出力された速度（
ロータ周波数）Ｃｒからパターン娶生回路（２）から出
力されたオペり周波数パターンｒ、を減算してインバー
タ周波数ＣＩＮＶの信号を出す周波数演算器、（４）は
インバータ周波数ｒＩ間と相順切換え基準周波数０ＨＺ
との比較を行う比較器、（５）は比較器（４）の出力と
回転方向指令によりインバータ装置（６）に対してイン
バータの相順を指令する相順決定回路、（７）は絶対値
演算回路である。（８）は運転台等からのトルク指令と
インバータ族＠ ｃａ＋ カら出力される発生電制力Ｔ
Ｅとの演算を行い、不足分の信号を出力する制動力演算
回路、（９）は制動力演算回路（８）の出力により空気
制動力を作用させる空気ブレーキ装置である。
等にとりつけた車両の速度を検出する速度検出器、（２
）はその時の運転台等から与えられる指令から各種制御
パターンを発生するパターン発生回路で、本図における
速度制御の領域ではすべり周波数パターンｆｓを発生さ
せる。（３）は速度検出器（］ンから出力された速度（
ロータ周波数）Ｃｒからパターン娶生回路（２）から出
力されたオペり周波数パターンｒ、を減算してインバー
タ周波数ＣＩＮＶの信号を出す周波数演算器、（４）は
インバータ周波数ｒＩ間と相順切換え基準周波数０ＨＺ
との比較を行う比較器、（５）は比較器（４）の出力と
回転方向指令によりインバータ装置（６）に対してイン
バータの相順を指令する相順決定回路、（７）は絶対値
演算回路である。（８）は運転台等からのトルク指令と
インバータ族＠ ｃａ＋ カら出力される発生電制力Ｔ
Ｅとの演算を行い、不足分の信号を出力する制動力演算
回路、（９）は制動力演算回路（８）の出力により空気
制動力を作用させる空気ブレーキ装置である。
次に動作について説明する。制動時の速度制御において
は、パターン発生回路（２１がその時点の運転台等の指
令、荷重条件等によりオペり周波数パターンｆｓを発生
する。速度検出器（１）により検出された速度（ロータ
周波数）ｂとすべり周波数パターンｆｓは周波数演算器
（３）において制動時には（１）式で示すように減算演
算され、インバータ周波数指令値ｆ［ＮＶを出力する。
は、パターン発生回路（２１がその時点の運転台等の指
令、荷重条件等によりオペり周波数パターンｆｓを発生
する。速度検出器（１）により検出された速度（ロータ
周波数）ｂとすべり周波数パターンｆｓは周波数演算器
（３）において制動時には（１）式で示すように減算演
算され、インバータ周波数指令値ｆ［ＮＶを出力する。
’ＩＮＶ ” ｆｒ−ｒｓ −（１）ｒ
ＩＮＶは絶対値演算器（７）を通してインバータ族’Ｆ
Ｘ （６１に与えられる。（υ式において、車両が減速
して停止近くになると、ｒ、が減少してｒＩＮＶがＯよ
り小さくなる境界が存在する。つまり、Ｃ１ＮＶが負と
なる領域が存在する。このときには、回転方向（進行方
向）と逆相の磁界を作り、電動機の２次側でエネルギを
消費することによって制動力を得ることになる。したが
って、逆相磁界を作るためにインバータの出力の相順を
入れ換える必要がある。
ＩＮＶは絶対値演算器（７）を通してインバータ族’Ｆ
Ｘ （６１に与えられる。（υ式において、車両が減速
して停止近くになると、ｒ、が減少してｒＩＮＶがＯよ
り小さくなる境界が存在する。つまり、Ｃ１ＮＶが負と
なる領域が存在する。このときには、回転方向（進行方
向）と逆相の磁界を作り、電動機の２次側でエネルギを
消費することによって制動力を得ることになる。したが
って、逆相磁界を作るためにインバータの出力の相順を
入れ換える必要がある。
相順切換えの基準周波数であるＯＮＺと周波数演算器（
３）の出力ｒｌＮＶを比較器（４）で比較して、（２）
式％式％（２ になったとき、比較器（４）から相順決定回路（５）に
対して相順切換え指令を出力する。相順決定回路（５）
では、その時の回転方向指令と比較器（４）からの出力
を合成して、インバータの出力相順を決定してインバー
タ装置（６）に出力する。
３）の出力ｒｌＮＶを比較器（４）で比較して、（２）
式％式％（２ になったとき、比較器（４）から相順決定回路（５）に
対して相順切換え指令を出力する。相順決定回路（５）
では、その時の回転方向指令と比較器（４）からの出力
を合成して、インバータの出力相順を決定してインバー
タ装置（６）に出力する。
以上により、インバータ装置（６）には速度制御指令と
してインバータ周波数指令値１ｒｌＮＶＩ とインパー
ク出力相順が与えられ、それによって電動機の速度が制
御される。
してインバータ周波数指令値１ｒｌＮＶＩ とインパー
ク出力相順が与えられ、それによって電動機の速度が制
御される。
一方、インバータ装置（６）は制動力演算回路（８１に
発生電気制動力ＴＥを出力する。制動力演算回路（８）
において、運転台等から与えられたトルク指令ＴＰに対
し、不足分を（３）式で演算して、空気ブレーキ装置に
指令Ｔａを出力する。
発生電気制動力ＴＥを出力する。制動力演算回路（８）
において、運転台等から与えられたトルク指令ＴＰに対
し、不足分を（３）式で演算して、空気ブレーキ装置に
指令Ｔａを出力する。
Ｔａ ｘ Ｔｐ −ＴＥ ”・（３１
空気ブレーキ装置（９）は（３）式によって求まる制動
力を負担して、車両としての減速度が指令値通りとなる
ように制御される。ただし、空気ブレーキ装置（９）は
応答時間を必要とするため、瞬時的に過渡応答に対して
は（３１式が成り立たないことになる。
空気ブレーキ装置（９）は（３）式によって求まる制動
力を負担して、車両としての減速度が指令値通りとなる
ように制御される。ただし、空気ブレーキ装置（９）は
応答時間を必要とするため、瞬時的に過渡応答に対して
は（３１式が成り立たないことになる。
従来の電気車の制動方法は以上の様に制御されるので、
検出器の精度により速度Ｑｋｍ／ｈ付近が検出不可能な
ために完全停止がわからず、負周波数に対して逆カ行す
る可能性がある。また、相順の切り換え時にインバータ
出力周波数を完全に０ＨＺにすることができないため、
０ＨＺ近傍で周波数変動があり、トルク変動を生じて減
速度が落ちこみ、乗心地を害するなどの問題点があった
。
検出器の精度により速度Ｑｋｍ／ｈ付近が検出不可能な
ために完全停止がわからず、負周波数に対して逆カ行す
る可能性がある。また、相順の切り換え時にインバータ
出力周波数を完全に０ＨＺにすることができないため、
０ＨＺ近傍で周波数変動があり、トルク変動を生じて減
速度が落ちこみ、乗心地を害するなどの問題点があった
。
できる電気車の制動方法を得ることを目的とする。
この発明に係る電気車の制動方法は、停止制動時に速度
の低下にともなって正相領域のままインバータ出力周波
数をＯＨｚまたは発生可能な最低周波数に固定するよう
にしたものである。
の低下にともなって正相領域のままインバータ出力周波
数をＯＨｚまたは発生可能な最低周波数に固定するよう
にしたものである。
この発明における電気車の制動方法では、電気制動を停
止直前まで作用させつつインバータ出力周波数を連続的
に変化させるためトルク変動を発生させずに円滑に空気
制動へ切り換えて車両を完全停止させる。
止直前まで作用させつつインバータ出力周波数を連続的
に変化させるためトルク変動を発生させずに円滑に空気
制動へ切り換えて車両を完全停止させる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（３１、（５１、＋６１ 、 （
８１、（９１は従来と同様である。００は周波数演算器
（３）の出力「ＩＮＶに対し、０ＨＺまたは発生可能な
最低周波数オる。
図において、（１）〜（３１、（５１、＋６１ 、 （
８１、（９１は従来と同様である。００は周波数演算器
（３）の出力「ＩＮＶに対し、０ＨＺまたは発生可能な
最低周波数オる。
次に作用について説明する。第１図において、制動時に
はパターン発生回路（２）が運転台等の指令、荷重条件
等によりすべり周波数パターンｒｓを発生する。速度検
出器（１）により検出された速度（ロータ周波数）ｆｒ
とオペり周波数パターンｆ、は周波数演算器（３）にお
いて、制動時には減算演算され、（４）式に示すインバ
ータ周波数指令値ｆＩＮｖを出力する。
はパターン発生回路（２）が運転台等の指令、荷重条件
等によりすべり周波数パターンｒｓを発生する。速度検
出器（１）により検出された速度（ロータ周波数）ｆｒ
とオペり周波数パターンｆ、は周波数演算器（３）にお
いて、制動時には減算演算され、（４）式に示すインバ
ータ周波数指令値ｆＩＮｖを出力する。
ｆＩＮＶ ” ｒｒ ｒＢ −（４１
（４）式において車両が減速して停止近くになるとｆｒ
は減少し、ｆＩＮＶが０より小さくなる境界が存在する
。ここで、最低値リミッタＯａにより０ＨＺ又は発生可
能な最小周波数ｒｍｉｎにインバータ装置（６）の出力
を制限する。
（４）式において車両が減速して停止近くになるとｆｒ
は減少し、ｆＩＮＶが０より小さくなる境界が存在する
。ここで、最低値リミッタＯａにより０ＨＺ又は発生可
能な最小周波数ｒｍｉｎにインバータ装置（６）の出力
を制限する。
インパーク装置（６）は、制動力演算回路（８）に発生
電気制動力ＴＥを出力する。制動力演算回路（８）にお
いて、運転台等から与えられたトルク指令ＴＰに対して
（５）式で不足分を演算し、空気ブレーキ装置（９）に
指令Ｔａを出力する。
電気制動力ＴＥを出力する。制動力演算回路（８）にお
いて、運転台等から与えられたトルク指令ＴＰに対して
（５）式で不足分を演算し、空気ブレーキ装置（９）に
指令Ｔａを出力する。
Ｔａ ＝ Ｔｐ −ＴＥ ・・・（５
１空気ブレーキ装置（９）は（５）式によって求まる制
動力を負担し、車両としての減速度が指令値通りとなる
ように制御される。車両が減速するにつれてｆｒが小さ
くなるので、ｆＩＮＶが約０Ｈ２一定であれば、実オベ
リ周波数はｒｒと同じ絶対値で減少していく。
１空気ブレーキ装置（９）は（５）式によって求まる制
動力を負担し、車両としての減速度が指令値通りとなる
ように制御される。車両が減速するにつれてｆｒが小さ
くなるので、ｆＩＮＶが約０Ｈ２一定であれば、実オベ
リ周波数はｒｒと同じ絶対値で減少していく。
すべり周波数が減少することによってトルクは減少し電
気制動力が減少する。それにともなって、空気制動力が
それを補足する形で立ち上がり、円滑に電気制動から空
気制動へ切り換わることになる。
気制動力が減少する。それにともなって、空気制動力が
それを補足する形で立ち上がり、円滑に電気制動から空
気制動へ切り換わることになる。
この場合、電気制動力の減少は緩やかに行われるので、
空気制動の応答も充分間に合うことになる。
空気制動の応答も充分間に合うことになる。
また、車速がｆｔＮｖ＝ｏ（又はｒＩＮＶ ＝ ｆｍｉ
ｎ ）に相当する速度以下の場合はｆｒＮＶを固定する
ので、車両の完全停止を検知する必要がない。また、完
全停止時には空気制動力が１００％立ち上がっているた
め、逆カ行等する可能性もないうえ、電気制動力を正相
限界ぎりぎりまで充分に使用することが可能になる。
ｎ ）に相当する速度以下の場合はｆｒＮＶを固定する
ので、車両の完全停止を検知する必要がない。また、完
全停止時には空気制動力が１００％立ち上がっているた
め、逆カ行等する可能性もないうえ、電気制動力を正相
限界ぎりぎりまで充分に使用することが可能になる。
なお、上記実施例では交流電動機としてリニアモータを
用いた場合を示したが、回転形であっても上記実施例と
同様の効果を奏する。
用いた場合を示したが、回転形であっても上記実施例と
同様の効果を奏する。
以上のようにこの発明によれば、電気車の停止速度の近
傍でインバータ装置の出力周波数を０ＨＺまたは発生可
能な最低周波数に固定するので、実すべり周波数がロー
タ周波数ｆ、と同じ絶対値で減少し、電気制動力の減少
にともなって空気制動力が補正する形で円滑に切換えが
行われる。
傍でインバータ装置の出力周波数を０ＨＺまたは発生可
能な最低周波数に固定するので、実すべり周波数がロー
タ周波数ｆ、と同じ絶対値で減少し、電気制動力の減少
にともなって空気制動力が補正する形で円滑に切換えが
行われる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は従来の電気車の制動方法を行うブロック図である。 図において、（６）はインバータ装置、（８）は制動力
演算回路、（９）は空気ブレーキ装置、ＯＧは最低値リ
ミッタである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
は従来の電気車の制動方法を行うブロック図である。 図において、（６）はインバータ装置、（８）は制動力
演算回路、（９）は空気ブレーキ装置、ＯＧは最低値リ
ミッタである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）可変電圧・可変周波数のインバータ装置で電気車
駆動用の交流電動機を速度制御し、上記電気車の制動時
に電気制動が空気制動より優先するようにした電気車の
制動方法において、停止速度の近傍で上記インバータ装
置の出力周波数を０ＨＺまたは発生可能な最低周波数に
固定することを特徴とする電気車の制動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225382A JPH07118841B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 電気車の制動方法 |
| US07/379,213 US5061883A (en) | 1988-09-08 | 1989-07-13 | Braking system for electric railcars including means for controlling electric brake force |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63225382A JPH07118841B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 電気車の制動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0274103A true JPH0274103A (ja) | 1990-03-14 |
| JPH07118841B2 JPH07118841B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16828480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63225382A Expired - Lifetime JPH07118841B2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | 電気車の制動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5061883A (ja) |
| JP (1) | JPH07118841B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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| EP0663312B1 (en) * | 1991-04-09 | 1999-03-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | A braking control system for an electric vehicle |
| US5333706A (en) * | 1991-10-22 | 1994-08-02 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Brake apparatus for a vehicle |
| US5319292A (en) * | 1992-06-26 | 1994-06-07 | Harnischfeger Corporation | Method and apparatus for preventing motoring while braking |
| US5343134A (en) * | 1993-05-03 | 1994-08-30 | Harnischfeger Corporation | Method for checking brake torque |
| FR2705286B1 (fr) * | 1993-05-18 | 1995-09-08 | Smh Management Services Ag | Véhicule comprenant un système de freinage électrique et mécanique. |
| KR100527184B1 (ko) * | 2003-07-07 | 2005-11-08 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 공조 시스템을 이용한 회생 제동 방법 |
| KR101973246B1 (ko) * | 2013-08-06 | 2019-04-26 | 나부테스코 가부시키가이샤 | 철도 차량용 브레이크 시스템, 철도 차량용 브레이크 제어 장치, 및, 철도 차량용 브레이크 제어 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61142903A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-30 | Toshiba Corp | 電気車制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57103164A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-26 | Toshiba Corp | Rotation breaking device of magnetic disk device |
| JPS61172271A (ja) * | 1985-01-26 | 1986-08-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 記録又は再生装置 |
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-
1988
- 1988-09-08 JP JP63225382A patent/JPH07118841B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-07-13 US US07/379,213 patent/US5061883A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61142903A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-30 | Toshiba Corp | 電気車制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5061883A (en) | 1991-10-29 |
| JPH07118841B2 (ja) | 1995-12-18 |
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