JPH0311903A - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
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- JPH0311903A JPH0311903A JP1144789A JP14478989A JPH0311903A JP H0311903 A JPH0311903 A JP H0311903A JP 1144789 A JP1144789 A JP 1144789A JP 14478989 A JP14478989 A JP 14478989A JP H0311903 A JPH0311903 A JP H0311903A
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- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 5
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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〕
この発明は電力変換装置を用いて車両電動機を駆動する
電気車の制御装置、特に、運転台からの指令に基づき作
成される制御目標パターンの立上り・立下り特性を、例
えば、定常運転時と急制動転等の緊急運転時とで変更可
能な制御装置に関する。
電気車の制御装置、特に、運転台からの指令に基づき作
成される制御目標パターンの立上り・立下り特性を、例
えば、定常運転時と急制動転等の緊急運転時とで変更可
能な制御装置に関する。
第３図は、例えば、刊行物「電気車の科学」 （第３９
巻第４号、第４３頁〜第５１頁）に記載された可変電圧
可変周波数インバータ電車の制御基本ブロック図を示し
たものである。このインバータ電車は車両電動機として
誘導電動機を使用する。
巻第４号、第４３頁〜第５１頁）に記載された可変電圧
可変周波数インバータ電車の制御基本ブロック図を示し
たものである。このインバータ電車は車両電動機として
誘導電動機を使用する。
インバータ部（ＩＮＶ）２４は電圧形ＰＷＭ方式インバ
ータであって、ゲートターンオフサイリスタＧＴＯを用
い、各ＵＶＷ相毎に冷却タンクに封入し、アノードリア
クトル、スナバ−抵抗、スナバ−コンデンサ、フィルタ
コンデンサ等で１アームを構成している。１１は誘導電
動機（ＩＭ）２５の回転数を検出するパルスセンサ、１
２はパルスセンサ１１の出力（ＰＣ信号）からモータ周
波数ｆ１．Ｉを演算するモータ周波数検知回路、１３は
オペレータ操作によるノツチ指令Ｎ、ブレーキ指令Ｂを
送出する運転台、１４は応荷重指令ＶＬ、ブレーキ力指
令ＢＬを送出する空気ブレーキ装置内のブレーキ演算装
置、１５は上記フィルタコンデンサの電圧を検出する電
圧検出器（Ｄ ＣＰ Ｔ）である。１６はパターン発生
部であって、ノツチ指令Ｎ、ブレーキ指令Ｂ、応荷重指
令ＶＬ、ブレーキ力指令ＢＬ、電圧検出器１５の出力Ｖ
ｃを取り込んで、制御目標パターンである電流パターン
Ｉ、。および電圧パターンＶ／Ｆｏ、力行／ブレーキ指
令（Ｎ／Ｂ）指令を出力する。エフは電流パターンＩ
ＰＯ％電圧パターンＶ ／ Ｆ Ｏにソフトスタート制
御を付加するソフトスタート部であって、最終パターン
であるＩ、 、Ｖ／Ｆを発生する。
ータであって、ゲートターンオフサイリスタＧＴＯを用
い、各ＵＶＷ相毎に冷却タンクに封入し、アノードリア
クトル、スナバ−抵抗、スナバ−コンデンサ、フィルタ
コンデンサ等で１アームを構成している。１１は誘導電
動機（ＩＭ）２５の回転数を検出するパルスセンサ、１
２はパルスセンサ１１の出力（ＰＣ信号）からモータ周
波数ｆ１．Ｉを演算するモータ周波数検知回路、１３は
オペレータ操作によるノツチ指令Ｎ、ブレーキ指令Ｂを
送出する運転台、１４は応荷重指令ＶＬ、ブレーキ力指
令ＢＬを送出する空気ブレーキ装置内のブレーキ演算装
置、１５は上記フィルタコンデンサの電圧を検出する電
圧検出器（Ｄ ＣＰ Ｔ）である。１６はパターン発生
部であって、ノツチ指令Ｎ、ブレーキ指令Ｂ、応荷重指
令ＶＬ、ブレーキ力指令ＢＬ、電圧検出器１５の出力Ｖ
ｃを取り込んで、制御目標パターンである電流パターン
Ｉ、。および電圧パターンＶ／Ｆｏ、力行／ブレーキ指
令（Ｎ／Ｂ）指令を出力する。エフは電流パターンＩ
ＰＯ％電圧パターンＶ ／ Ｆ Ｏにソフトスタート制
御を付加するソフトスタート部であって、最終パターン
であるＩ、 、Ｖ／Ｆを発生する。
１８は誘導電動機ＩＭのＵＶ相電流を検出する変流器、
１９はＡ／Ｄ変換部、２０はベクトル演算部、２１は指
令部、２２はＰＷＭ演算部、２３はゲート制御装置であ
り、Ｃ０ＮＴは制御装置を示している。
１９はＡ／Ｄ変換部、２０はベクトル演算部、２１は指
令部、２２はＰＷＭ演算部、２３はゲート制御装置であ
り、Ｃ０ＮＴは制御装置を示している。
この構成において、パルスセンサ１１からのＰＧ倍信号
モータ周波数検知回路１２でモータ周波数ｒ、４に換算
され、パターン発生部１６と指令部２１に供給される。
モータ周波数検知回路１２でモータ周波数ｒ、４に換算
され、パターン発生部１６と指令部２１に供給される。
また、電圧検出器１５からのフィルタコンデンサの電圧
Ｖ Ｃ％ブレーキ演算装置１４からの応荷重信号ＶＬも
、常時、パターン発生部１６に入力されている。
Ｖ Ｃ％ブレーキ演算装置１４からの応荷重信号ＶＬも
、常時、パターン発生部１６に入力されている。
運転手がハンドル操作により力行または制動（ブレーキ
）を指令すると、その指令に応じたノツチ指令Ｎまたは
ブレーキ指令Ｂが運転台１３のコントローラから、ブレ
ーキ指令時にはその指令に応じたブレーキ力指令ＢＬが
ブレーキ演算装置１４から、パターン発生部１６に送出
される。パターン発生部１６は、上記指令ＮまたはＢを
受けると、予め設定されている起動条件が満足されてい
ること、保護装置が働いていないことを条件として、各
種の制御目標パターンＰ（電流パターンＩ２い電圧パタ
ーンＶ／Ｆ、）と、その立上げ指令をソフトスタート部
１７に送出する。上記制御目標パターンＰは最終目標値
であるため、これをそのまま指令部２１に与えると、指
令部２１からのインバータ周波数指令ｆ等がステップ状
に急激に変化し、誘導電動機ＴＭのトルクが急変して乗
客の乗心地を悪くするので、ソフトスタート部１７では
、第４図に示す如く、制御目標パターンＰに対して、初
期値Ｐ。から目標値Ｐ、へある立上り傾度を有する所定
の立上げパターンで滑らかに立上げ、また、立下り時に
は、同様に、ある立下り傾度をを有する所定の立下げパ
ターンでＰＩから０レベルまで立下げるソフトスタート
処理を行って、この処理を施した制御目標パターンＰ１
（電流パターンＩＰ、電圧パターンＶ／Ｆ）を指令部２
１に送出する。指令部２１はこの電流バタンＩＰ、電圧
パターンＶ／Ｆ、モータ周波数ｆ、４、コンデンサ電圧
Ｖｃ、ベクトル演算部２０からの電流フィードバックＩ
ｔ、Ｉｓに基づいてインバータ周波数指令ｒ、変調率指
令Ａを作成してＰＷＭ演算部２２に送出する。ゲート装
置２３はＰＷＭ演算回路２２からのＰＷＭ信号に基づき
ゲートパルスを作成してインバータ部２４の前記ＧＴＯ
のゲートに供給する。
）を指令すると、その指令に応じたノツチ指令Ｎまたは
ブレーキ指令Ｂが運転台１３のコントローラから、ブレ
ーキ指令時にはその指令に応じたブレーキ力指令ＢＬが
ブレーキ演算装置１４から、パターン発生部１６に送出
される。パターン発生部１６は、上記指令ＮまたはＢを
受けると、予め設定されている起動条件が満足されてい
ること、保護装置が働いていないことを条件として、各
種の制御目標パターンＰ（電流パターンＩ２い電圧パタ
ーンＶ／Ｆ、）と、その立上げ指令をソフトスタート部
１７に送出する。上記制御目標パターンＰは最終目標値
であるため、これをそのまま指令部２１に与えると、指
令部２１からのインバータ周波数指令ｆ等がステップ状
に急激に変化し、誘導電動機ＴＭのトルクが急変して乗
客の乗心地を悪くするので、ソフトスタート部１７では
、第４図に示す如く、制御目標パターンＰに対して、初
期値Ｐ。から目標値Ｐ、へある立上り傾度を有する所定
の立上げパターンで滑らかに立上げ、また、立下り時に
は、同様に、ある立下り傾度をを有する所定の立下げパ
ターンでＰＩから０レベルまで立下げるソフトスタート
処理を行って、この処理を施した制御目標パターンＰ１
（電流パターンＩＰ、電圧パターンＶ／Ｆ）を指令部２
１に送出する。指令部２１はこの電流バタンＩＰ、電圧
パターンＶ／Ｆ、モータ周波数ｆ、４、コンデンサ電圧
Ｖｃ、ベクトル演算部２０からの電流フィードバックＩ
ｔ、Ｉｓに基づいてインバータ周波数指令ｒ、変調率指
令Ａを作成してＰＷＭ演算部２２に送出する。ゲート装
置２３はＰＷＭ演算回路２２からのＰＷＭ信号に基づき
ゲートパルスを作成してインバータ部２４の前記ＧＴＯ
のゲートに供給する。
このように従来の制御装置では、制御目標パターンＰに
対して、必ず、乗心地を考慮した所定のソフトスタート
処理を施すので、特に、ブレーキ時、定常ブレーキ動作
時の減速度より大きい減速度で緊急制動かけたくても、
必要な高い瞬時減速度を得ることが難しく、運転手が必
要以上の高ステップの指令を出してしまうという問題が
あった。
対して、必ず、乗心地を考慮した所定のソフトスタート
処理を施すので、特に、ブレーキ時、定常ブレーキ動作
時の減速度より大きい減速度で緊急制動かけたくても、
必要な高い瞬時減速度を得ることが難しく、運転手が必
要以上の高ステップの指令を出してしまうという問題が
あった。
この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
必要に応じて、通常のソフトスタート処理を解除して、
車両電動機の出力を制御目標値へより速やかに到達させ
ることができる準ソフトスタート処理に切換えることが
できる電気車の制御装置を提供することを目的とする。
必要に応じて、通常のソフトスタート処理を解除して、
車両電動機の出力を制御目標値へより速やかに到達させ
ることができる準ソフトスタート処理に切換えることが
できる電気車の制御装置を提供することを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、制御目標パターン
の立上り・立下りをソフトスタート処理する立上げ・立
下げパターンを、立上り・立下り速度の高い第１のパタ
ーンと、立上り・立下り速度の低い第２のパターンの少
なくとも２つのパターンとし、両パターンは運転台から
の切換指令によりそのいずれか一方が選択される構成と
したものである。
の立上り・立下りをソフトスタート処理する立上げ・立
下げパターンを、立上り・立下り速度の高い第１のパタ
ーンと、立上り・立下り速度の低い第２のパターンの少
なくとも２つのパターンとし、両パターンは運転台から
の切換指令によりそのいずれか一方が選択される構成と
したものである。
この発明では、上記第１のパターンが選択されると、乗
心地を優先したソフトスタート処理が行われ、第２のパ
ターンが選択されると、乗心地を犠牲にし、制御目標へ
の速やかな到達を優先した立上げ・立下げ処理が行われ
る。
心地を優先したソフトスタート処理が行われ、第２のパ
ターンが選択されると、乗心地を犠牲にし、制御目標へ
の速やかな到達を優先した立上げ・立下げ処理が行われ
る。
以下、この発明の１実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、ＰＭはパターン切換指令であって、運
転台１３の、例えは操作盤に設けた切換スイッチの接点
出力として与えられ、ソフトスタート部１７に入力され
る。ソフトスタート部１７゜は、第２図に示す如く、第
１のパターン処理部１７Ａと第２のパターン処理部１７
Ｂを有しており、パターン発生部１６からの制御目標パ
ターンＰは選択回路２６を通して第１のパターン処理部
１７Ａもしくは第２のパターン処理部１７Ｂに入力され
る。この選択回路２６は上記切換指令ＰＭにより選択動
作を行う、切換指令ＰＭがｒＬＪである場合には、選択
回路２６は第１のパターン処理部１７Ａを選択し、ｒＨ
Ｊになると、第１のパターン処理部１７Ｂを選択する。
転台１３の、例えは操作盤に設けた切換スイッチの接点
出力として与えられ、ソフトスタート部１７に入力され
る。ソフトスタート部１７゜は、第２図に示す如く、第
１のパターン処理部１７Ａと第２のパターン処理部１７
Ｂを有しており、パターン発生部１６からの制御目標パ
ターンＰは選択回路２６を通して第１のパターン処理部
１７Ａもしくは第２のパターン処理部１７Ｂに入力され
る。この選択回路２６は上記切換指令ＰＭにより選択動
作を行う、切換指令ＰＭがｒＬＪである場合には、選択
回路２６は第１のパターン処理部１７Ａを選択し、ｒＨ
Ｊになると、第１のパターン処理部１７Ｂを選択する。
第１のパターン処理部１７Ａは、立上り速度、立下り速
度の小さい立上げ・立下げパターンで、制御目標パター
ンＰの立上げ・立下げ処理を行う（従来のソフトスター
ト処理）。第２のパターン処理部１７Ｂは立上り速度、
立下り速度の大きい立上げ・立下げパターンで、制御目
標パターンＰの立上げ・立下げ処理を行う。
度の小さい立上げ・立下げパターンで、制御目標パター
ンＰの立上げ・立下げ処理を行う（従来のソフトスター
ト処理）。第２のパターン処理部１７Ｂは立上り速度、
立下り速度の大きい立上げ・立下げパターンで、制御目
標パターンＰの立上げ・立下げ処理を行う。
従って、本実施例では、運転手が異常に気付いて、例え
ば、急制動をかけたい場合、ブレーキ操作を行うととも
に上記切換スイッチをＯＮにして、第２のパターン処理
部１７Ｂを選択する切換指令ＰＭを発生させると、ソフ
トスタート部１７では、制御目標パターンＰに対して、
第１のパターン処理部１７Ａによるソフトスタート処理
時に比して立下り速度の大きい立下げ処理を施すことに
なり、誘導電動機ＩＭのトルクは急減し、車両は急減速
して停止する。
ば、急制動をかけたい場合、ブレーキ操作を行うととも
に上記切換スイッチをＯＮにして、第２のパターン処理
部１７Ｂを選択する切換指令ＰＭを発生させると、ソフ
トスタート部１７では、制御目標パターンＰに対して、
第１のパターン処理部１７Ａによるソフトスタート処理
時に比して立下り速度の大きい立下げ処理を施すことに
なり、誘導電動機ＩＭのトルクは急減し、車両は急減速
して停止する。
通常時は、切換指令ＰＭはｒ Ｌ Ｊであるので、選択
回路２Ｆ；は第１のパターン処理部１７Ｂを選択してお
り、制御目標パターンＰは従来通りのソフトスタート処
理を受けて指令部２ｆに送出される。
回路２Ｆ；は第１のパターン処理部１７Ｂを選択してお
り、制御目標パターンＰは従来通りのソフトスタート処
理を受けて指令部２ｆに送出される。
このように、本実施例では、従来のソフトスタート処理
を運転台から解除して、制御目標パターンＰを変更する
ことなく、立上げ・立下げ速度の高い云うなれば準ソフ
トスタート処理に切換えることができるので、車両の加
減速特性の巾を広げることができ、従来に比して、きめ
の細かい加減速制御を行うことができ、る。
を運転台から解除して、制御目標パターンＰを変更する
ことなく、立上げ・立下げ速度の高い云うなれば準ソフ
トスタート処理に切換えることができるので、車両の加
減速特性の巾を広げることができ、従来に比して、きめ
の細かい加減速制御を行うことができ、る。
なお、上記実施例では、２通りの立上げ・立下げパター
ン処理を設定したが、３通りもしくはそれ以上の数の立
上げ・立下げパターン処理を設定してもよい。
ン処理を設定したが、３通りもしくはそれ以上の数の立
上げ・立下げパターン処理を設定してもよい。
また、上記実施例では、立上げ・立下げ特性を１つの組
として設定するようにしであるが、立上げ特性と立下げ
特性を個別に設定してもよい。
として設定するようにしであるが、立上げ特性と立下げ
特性を個別に設定してもよい。
また、切換指令ＰＭを与えるための切換スイッチは運転
台の運転手が操作しやすい位置、例えば、コントローラ
のハンドルや操作盤に設ければよい。
台の運転手が操作しやすい位置、例えば、コントローラ
のハンドルや操作盤に設ければよい。
また、上記実施例の車両電動機は誘導電動機であるが、
本発明は車両電動機が電力変換装置から給電される直流
電動機である電気車に適用して同様の効果を得ることが
できる。
本発明は車両電動機が電力変換装置から給電される直流
電動機である電気車に適用して同様の効果を得ることが
できる。
この発明は以上説明した通り、制御目標パダンの立上げ
・立下げ処理は、乗心地を優先した処理と、制御目標へ
の速やかなる到達を優先した準ソフトスタート的な処理
の少なくとも２つのうちのいずれか一方を選択し得る構
成としたので、制御目標パターンを変更することなく、
同一モード下で、車両電動機の加減速特性を変更するこ
とができ、運転台に切換スイッチを設けるハードの変更
で、従来に比し、きめこまかい加減速制御が可能となる
。
・立下げ処理は、乗心地を優先した処理と、制御目標へ
の速やかなる到達を優先した準ソフトスタート的な処理
の少なくとも２つのうちのいずれか一方を選択し得る構
成としたので、制御目標パターンを変更することなく、
同一モード下で、車両電動機の加減速特性を変更するこ
とができ、運転台に切換スイッチを設けるハードの変更
で、従来に比し、きめこまかい加減速制御が可能となる
。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例におけるソフトスタート部をを機能ブロック
で示した図、第３図は従来の電気車の制御装置のブロッ
ク図、第４図は上記従来例におけるソフトスタート処理
を説明するための波形タイムチャートである。 図において、１１−・−パルスセンサ、１２−・モータ
周波数検知回路、１３−・−運転台、１４・−ブレーキ
演算装置、１５−電圧検出器、１６−パターン発生部、
１７・・−ソフトスタート処理部、１７Ａ・−・第１の
パターン処理部、１７Ｂ−第２のパターン処理部、２６
−選択回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
上記実施例におけるソフトスタート部をを機能ブロック
で示した図、第３図は従来の電気車の制御装置のブロッ
ク図、第４図は上記従来例におけるソフトスタート処理
を説明するための波形タイムチャートである。 図において、１１−・−パルスセンサ、１２−・モータ
周波数検知回路、１３−・−運転台、１４・−ブレーキ
演算装置、１５−電圧検出器、１６−パターン発生部、
１７・・−ソフトスタート処理部、１７Ａ・−・第１の
パターン処理部、１７Ｂ−第２のパターン処理部、２６
−選択回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 力行指令およびブレーキ指令を含む運転台からの指令に
基づき電圧・電流の制御目標パターンを作成し、この制
御目標パターンの立上り・立下りを予め設定した立上げ
・立下げパターンにより修正した制御目標パターンに基
づき電力変換装置の指令を作成し、この電力変換装置は
、車両電動機の電気的諸量が上記指令に追随するように
動作する電気車の制御装置において、上記立上げ・立下
げパターンは立上り・立下り速度の高い第１のパターン
と立上り・立下り速度の低い第２のパターンの少なくと
も２つのパターンからなり、両パターンは運転台からの
切換指令によりそのいずれか一方が選択されることを特
徴とする電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144789A JPH0311903A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144789A JPH0311903A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311903A true JPH0311903A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15370489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1144789A Pending JPH0311903A (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311903A (ja) |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1144789A patent/JPH0311903A/ja active Pending
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