JPH0337363B2 - - Google Patents
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- JPH0337363B2 JPH0337363B2 JP58025762A JP2576283A JPH0337363B2 JP H0337363 B2 JPH0337363 B2 JP H0337363B2 JP 58025762 A JP58025762 A JP 58025762A JP 2576283 A JP2576283 A JP 2576283A JP H0337363 B2 JPH0337363 B2 JP H0337363B2
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- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 13
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241000277269 Oncorhynchus masou Species 0.000 description 1
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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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は可変電圧・可変周波数インバータ（以
下、VVVFインバータと略称する）にて誘導電
動機を駆動する電気車制御装置の改良に関する。
下、VVVFインバータと略称する）にて誘導電
動機を駆動する電気車制御装置の改良に関する。
第１図は、従来の代表的はVVVFインバータ
にて誘導電動機を駆動する電気車制御装置の主回
路部の構成を示すものである。図において、１は
図示しない架線より直流電力を受給するパンタグ
ラフで、該直流電力をしや断器２を介してフイル
タリアクトル３、フイルタコンデンサ４で平滑
し、これを複数個のスイツチング素子からなるイ
ンバータ部６に与える。このインバータ部６で
は、後述する制御部からの制御信号を基に上記直
流電力を３相の交流電力に変換し、２台の誘導電
動機７，８に与えてそれを駆動するようにしてい
る。一方、５は上記フイルタコンデンサ４の端子
電圧を検出する電圧検出器、９，１０は各誘導電
動機７，８の回転数を検出するパルスジエネレー
タ、１１〜１３は上記誘導電動機７，８の３相各
相の電流を検出する電流検出器を夫々示すもので
ある。
にて誘導電動機を駆動する電気車制御装置の主回
路部の構成を示すものである。図において、１は
図示しない架線より直流電力を受給するパンタグ
ラフで、該直流電力をしや断器２を介してフイル
タリアクトル３、フイルタコンデンサ４で平滑
し、これを複数個のスイツチング素子からなるイ
ンバータ部６に与える。このインバータ部６で
は、後述する制御部からの制御信号を基に上記直
流電力を３相の交流電力に変換し、２台の誘導電
動機７，８に与えてそれを駆動するようにしてい
る。一方、５は上記フイルタコンデンサ４の端子
電圧を検出する電圧検出器、９，１０は各誘導電
動機７，８の回転数を検出するパルスジエネレー
タ、１１〜１３は上記誘導電動機７，８の３相各
相の電流を検出する電流検出器を夫々示すもので
ある。
なお上記において、インバータ部６のスイツチ
ング素子としては、装置の小形・軽量化の点から
ゲートターンオフサイリスタ（GTOサイリスタ）
が主に使用される。
ング素子としては、装置の小形・軽量化の点から
ゲートターンオフサイリスタ（GTOサイリスタ）
が主に使用される。
第２図は、上記電気車制御装置の制御部の構成
をブロツク的に示したものである。図において、
２０は前記パルスジエネレータ９，１０の出力信
号PG１，PG２より、回転周波数rを算出する回
転周波数演算部、２１はインバータ起動指令LON、
力行指令Ｐ、回生指令Ｂおよび応荷重VLおよび
ブレーキ力指令DAを与えるマスコン、ブレーキ
ハンドルを示す。応荷重指令VLは、台車の空気
ばね圧力に応じて可変抵抗器が動き、制御装置の
限流値を可変させる。ブレーキ力指令DAは、例
えばブレーキハンドル角度に応じてSAP圧力を
可変させて、可変抵抗器が動き限流値を可変させ
る。一方、２２，２３は夫々力行電流パターン発
生部、回生電流パターン発生部である。２４は力
行電流パターンIPおよび回生電流パターンIBに応
じて、力行時および回生時の基準すべり周波数を
発生する基準すべり周波数パターン発生部であ
る。第３図に、電流指令値に対する基準すべり周
波数特性を示す。また、２５はＶ／Ｆ一定制御に
よる定トルク運転モードのすべり周波数補正部
で、電流指令ICとモータ電流IMとの偏差により補
正値を演算する。基準すべり周波数S1とすべり
周波数補正値S2を加算して、回転周波数rと加
算（力行時）あるいは減算することにより、出力
周波数を決める。
をブロツク的に示したものである。図において、
２０は前記パルスジエネレータ９，１０の出力信
号PG１，PG２より、回転周波数rを算出する回
転周波数演算部、２１はインバータ起動指令LON、
力行指令Ｐ、回生指令Ｂおよび応荷重VLおよび
ブレーキ力指令DAを与えるマスコン、ブレーキ
ハンドルを示す。応荷重指令VLは、台車の空気
ばね圧力に応じて可変抵抗器が動き、制御装置の
限流値を可変させる。ブレーキ力指令DAは、例
えばブレーキハンドル角度に応じてSAP圧力を
可変させて、可変抵抗器が動き限流値を可変させ
る。一方、２２，２３は夫々力行電流パターン発
生部、回生電流パターン発生部である。２４は力
行電流パターンIPおよび回生電流パターンIBに応
じて、力行時および回生時の基準すべり周波数を
発生する基準すべり周波数パターン発生部であ
る。第３図に、電流指令値に対する基準すべり周
波数特性を示す。また、２５はＶ／Ｆ一定制御に
よる定トルク運転モードのすべり周波数補正部
で、電流指令ICとモータ電流IMとの偏差により補
正値を演算する。基準すべり周波数S1とすべり
周波数補正値S2を加算して、回転周波数rと加
算（力行時）あるいは減算することにより、出力
周波数を決める。
さらに、２６は起動時のすべり周波数設定部
で、２２および２３の電流指令値とは無関係に一
定値としている。インバータ起動指令LONが入る
と、起動時の回転周波数rにすべり周波数設定部
２６の起動すべり周波数を、力行時は加算、回生
時は減算した周波数値が、スイツチ２７の切換え
によりサンプルリングホールド回路２８に入力さ
れる。そして、これによりホールドされた値が閉
ループに入ることにより、起動時出力周波数Oが
一定に保たれる。回転周波数rと基準すべり周波
数パターン発生部２４の基準すべり周波数S1と
を、力行時は加算、回生時は減算した値Xと、上
記起動時出力周波数Oとを比較器２９で比較す
る。そして、この結果X＝Oとなつた時点から、
比較器２９の出力信号で最終的は出力周波数は、
切換スイツチ３０により起動時出力周波数O→出
力周波数に切換つて、Ｖ／一定制御による定
トルク運転に移行する。
で、２２および２３の電流指令値とは無関係に一
定値としている。インバータ起動指令LONが入る
と、起動時の回転周波数rにすべり周波数設定部
２６の起動すべり周波数を、力行時は加算、回生
時は減算した周波数値が、スイツチ２７の切換え
によりサンプルリングホールド回路２８に入力さ
れる。そして、これによりホールドされた値が閉
ループに入ることにより、起動時出力周波数Oが
一定に保たれる。回転周波数rと基準すべり周波
数パターン発生部２４の基準すべり周波数S1と
を、力行時は加算、回生時は減算した値Xと、上
記起動時出力周波数Oとを比較器２９で比較す
る。そして、この結果X＝Oとなつた時点から、
比較器２９の出力信号で最終的は出力周波数は、
切換スイツチ３０により起動時出力周波数O→出
力周波数に切換つて、Ｖ／一定制御による定
トルク運転に移行する。
この動作モードを、第４図に力行起動時の場合
を例として示す。つまり、起動後t1時点までは出
力周波数はO一定で、t1時点以後はに切換り、
すべり周波数はS1一定となり、回転周波数の増
加と共に出力周波数が増加して定トルク運転に移
行する。また、回生起動時の場合を同様に第５図
に示す。この場合、起動時の出力周波数Oが電流
指令値IPあるいはIBの大きさに対して無関係とな
つている。
を例として示す。つまり、起動後t1時点までは出
力周波数はO一定で、t1時点以後はに切換り、
すべり周波数はS1一定となり、回転周波数の増
加と共に出力周波数が増加して定トルク運転に移
行する。また、回生起動時の場合を同様に第５図
に示す。この場合、起動時の出力周波数Oが電流
指令値IPあるいはIBの大きさに対して無関係とな
つている。
ところで、通常第３図に示す基準すべり周波数
特性において、最大電流値ICMに相当するすべり
周波数SM以上に、起動周波数Oを設定している。
従つて、応荷重指令VLおよびブレーキ力指令DA
が小さい場合には、第４図においてX＝Oとなる
t1時点がのびることになるので、Ｖ／一定制御
により定トルク運転への移行が遅くなり、起動加
減速が低下したり、回生ブレーキと空気ブレーキ
との協調がうまくとれなかつたり、回生効率が低
下する等の問題がある。
特性において、最大電流値ICMに相当するすべり
周波数SM以上に、起動周波数Oを設定している。
従つて、応荷重指令VLおよびブレーキ力指令DA
が小さい場合には、第４図においてX＝Oとなる
t1時点がのびることになるので、Ｖ／一定制御
により定トルク運転への移行が遅くなり、起動加
減速が低下したり、回生ブレーキと空気ブレーキ
との協調がうまくとれなかつたり、回生効率が低
下する等の問題がある。
本発明は上記のような事情に鑑みて成されたも
ので、その目的はVVVFインバータにて誘導電
動機を駆動する電気車の起動特性の改善を図り、
起動加減速の変動を防止し、回生ブレーキと空気
ブレーキとの協調をとり易く且つ回生効率の向上
を図ることが可能な電気車制御装置を提供するこ
とにある。
ので、その目的はVVVFインバータにて誘導電
動機を駆動する電気車の起動特性の改善を図り、
起動加減速の変動を防止し、回生ブレーキと空気
ブレーキとの協調をとり易く且つ回生効率の向上
を図ることが可能な電気車制御装置を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するために本発明では、電気車
を駆動する誘導電動機の起動時回転周波数と起動
時すべり周波数とを、力行時には加算し回生時に
は減算した周波数値を前記誘導電動機を駆動する
可変電圧・可変周波数インバータの起動時インバ
ータ周波数とする電気車制御装置において、前記
電気車の応荷重指令およびブレーキ指令の大小に
応じて前記起動時すべり周波数の大きさを増減し
て補正する手段を備えて成ることを特徴とする。
を駆動する誘導電動機の起動時回転周波数と起動
時すべり周波数とを、力行時には加算し回生時に
は減算した周波数値を前記誘導電動機を駆動する
可変電圧・可変周波数インバータの起動時インバ
ータ周波数とする電気車制御装置において、前記
電気車の応荷重指令およびブレーキ指令の大小に
応じて前記起動時すべり周波数の大きさを増減し
て補正する手段を備えて成ることを特徴とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例について説
明する。第６図は、本発明による電気車制御装置
の制御部の構成例を示すものである。つまり、第
６図において第２図と異なる点は、起動すべり周
波数設定部３１に対して、基準すべり周波数パタ
ーン発生部２４の出力である基準すべり周波数
S1を入力するようにしたことである。すなわち、
起動すべり周波数設定部３１の詳細例を第７図に
示すように、基準すべり周波数S1にある一定の
補正値Δ1を加算して、S1＋ΔS1なる起動すべり
周波数を出力するようにしたものである。
明する。第６図は、本発明による電気車制御装置
の制御部の構成例を示すものである。つまり、第
６図において第２図と異なる点は、起動すべり周
波数設定部３１に対して、基準すべり周波数パタ
ーン発生部２４の出力である基準すべり周波数
S1を入力するようにしたことである。すなわち、
起動すべり周波数設定部３１の詳細例を第７図に
示すように、基準すべり周波数S1にある一定の
補正値Δ1を加算して、S1＋ΔS1なる起動すべり
周波数を出力するようにしたものである。
次に、かかる構成の作用を力行起動時、回生起
動時について夫々説明する。まず、第８図ａに示
す力行加速時において、応荷重指令VLの大きさ
が大きい場合には力行電流パターンIPが大きく、
従つて第３図の基準すべり周波数特性より基準す
べり周波数S1も大きく（例えば４Hz）なり、起
動周波数OはO＝S1＋ΔS1＝４Hz＋0.5Hz＝4.5Hz
となる。逆に、応荷重指令VLが小さい場合には
基準すべり周波数S1も小さく（例えば２Hz）な
り、起動周波数OはO＝S1＋ΔS1＝２Hz＋0.5Hz
＝2.5Hzとなる。従つて、同図に示すように力行
限流値指令の大小にかかわらず、起動後t1時点
（例えばr＝0.5Hzに達した時点）で、Ｖ／一定
制御による定トルク運転に移行することができ
る。
動時について夫々説明する。まず、第８図ａに示
す力行加速時において、応荷重指令VLの大きさ
が大きい場合には力行電流パターンIPが大きく、
従つて第３図の基準すべり周波数特性より基準す
べり周波数S1も大きく（例えば４Hz）なり、起
動周波数OはO＝S1＋ΔS1＝４Hz＋0.5Hz＝4.5Hz
となる。逆に、応荷重指令VLが小さい場合には
基準すべり周波数S1も小さく（例えば２Hz）な
り、起動周波数OはO＝S1＋ΔS1＝２Hz＋0.5Hz
＝2.5Hzとなる。従つて、同図に示すように力行
限流値指令の大小にかかわらず、起動後t1時点
（例えばr＝0.5Hzに達した時点）で、Ｖ／一定
制御による定トルク運転に移行することができ
る。
一方、第８図ｂに示す回生起動時においても、
同様にブレーキ力指令DAの大小にかかわらず、
起動後t1時点でＶ／一定制御による定トルク運
転に移行することができる。
同様にブレーキ力指令DAの大小にかかわらず、
起動後t1時点でＶ／一定制御による定トルク運
転に移行することができる。
上述したように本発明の電気車制御装置では、
電気車の応荷重指令VLおよびブレーキ力指令DA
の大小に応じて起動すべり周波数の大きさを増減
するようにしたので、応荷重指令VLおよびブレ
ーキ力指令DAの大小にかかわらず起動後略所定
の時間後に定トルク運転モードに移行することが
でき、もつて起動加減速の変動を防ぐことがで
き、回生ブレーキと空気ブレーキとの協調をもと
り易くなり、且つ回生効率の向上を図ることが可
能となる。
電気車の応荷重指令VLおよびブレーキ力指令DA
の大小に応じて起動すべり周波数の大きさを増減
するようにしたので、応荷重指令VLおよびブレ
ーキ力指令DAの大小にかかわらず起動後略所定
の時間後に定トルク運転モードに移行することが
でき、もつて起動加減速の変動を防ぐことがで
き、回生ブレーキと空気ブレーキとの協調をもと
り易くなり、且つ回生効率の向上を図ることが可
能となる。
以上説明したように本発明によれば、前記電気
車の応荷重指令およびブレーキ力指令の大小に応
じて前記起動時すべり周波数の大きさを増減して
補正するようにしたので、起動加減速の変動を防
止し、回生ブレーキと空気ブレーキとの協調をと
り易く且つ回生効率の向上を図ることが可能な信
頼性の高い電気車制御装置が提供できる。
車の応荷重指令およびブレーキ力指令の大小に応
じて前記起動時すべり周波数の大きさを増減して
補正するようにしたので、起動加減速の変動を防
止し、回生ブレーキと空気ブレーキとの協調をと
り易く且つ回生効率の向上を図ることが可能な信
頼性の高い電気車制御装置が提供できる。
第１図は代表的な電気車制御装置の主回路部を
示す構成図、第２図は同じく制御部の構成を示す
ブロツク図、第３図は基準すべり周波数発生パタ
ーン特性を示す図、第４図は従来の力行起動特性
を示す図、第５図は従来の回生起動特性を示す
図、第６図および第７図は本発明の一実施例を示
すブロツク図、第８図ａ，ｂは本発明による力行
および回生起動特性を示す図である。 １……パンタグラフ、２……しや断器、３……
フイルタリアクトル、４……フイルタコンデン
サ、５……電圧検出器、６……インバータ部、
７，８……誘導電動機、９，１０……パルスジエ
ネレータ、２０……回転周波数演算部、２１……
マスコン、ブレーキハンドル、２２……力行電流
パターン発生部、２３……回生電流パターン発生
部、２４……基準すべり周波数パターン発生部、
２５……すべり周波数補正部、２６，３１……起
動時すべり周波数設定部、２７，３０……切換ス
イツチ、２８……サンプリングホールド回路、２
９……比較器。
示す構成図、第２図は同じく制御部の構成を示す
ブロツク図、第３図は基準すべり周波数発生パタ
ーン特性を示す図、第４図は従来の力行起動特性
を示す図、第５図は従来の回生起動特性を示す
図、第６図および第７図は本発明の一実施例を示
すブロツク図、第８図ａ，ｂは本発明による力行
および回生起動特性を示す図である。 １……パンタグラフ、２……しや断器、３……
フイルタリアクトル、４……フイルタコンデン
サ、５……電圧検出器、６……インバータ部、
７，８……誘導電動機、９，１０……パルスジエ
ネレータ、２０……回転周波数演算部、２１……
マスコン、ブレーキハンドル、２２……力行電流
パターン発生部、２３……回生電流パターン発生
部、２４……基準すべり周波数パターン発生部、
２５……すべり周波数補正部、２６，３１……起
動時すべり周波数設定部、２７，３０……切換ス
イツチ、２８……サンプリングホールド回路、２
９……比較器。
Claims (1)
- １ 起動時には電気車を駆動する誘導電動機の回
転周波数と起動時すべり周波数とを加算又は減算
して得られる周波数が所定の周波数になるように
可変電圧・可変周波数インバータを制御し、前記
周波数が所定の周波数に達すると、この時点から
前記可変電圧・可変周波数インバータを電圧／周
波数一定制御による定トルク運転を行なう電気車
制御装置において、起動時に前記回転周波数と基
準すべり周波数との加算又は減算により得られる
周波数が一定時間で所定の周波数になるように前
記基準すべり周波数の大きさを前記電気車の応荷
重指令およびブレーキ力指令に応じて増減する補
正手段を備えたことを特徴とする電気車制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025762A JPS59153406A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025762A JPS59153406A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153406A JPS59153406A (ja) | 1984-09-01 |
| JPH0337363B2 true JPH0337363B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=12174840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025762A Granted JPS59153406A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153406A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0673699B2 (ja) * | 1987-06-03 | 1994-09-21 | 大同特殊鋼株式会社 | 製管用ガイドシュ− |
-
1983
- 1983-02-18 JP JP58025762A patent/JPS59153406A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59153406A (ja) | 1984-09-01 |
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