JPH0344481B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0344481B2 JPH0344481B2 JP59005063A JP506384A JPH0344481B2 JP H0344481 B2 JPH0344481 B2 JP H0344481B2 JP 59005063 A JP59005063 A JP 59005063A JP 506384 A JP506384 A JP 506384A JP H0344481 B2 JPH0344481 B2 JP H0344481B2
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- Japan
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- constant
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- torque
- frequency
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- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は可変電圧・可変周波数インバータで
電気車駆動用の誘導電動機を制御する電気車の制
御方法に関する。
電気車駆動用の誘導電動機を制御する電気車の制
御方法に関する。
誘導電動機をインバータによつて速度制御する
場合、制御対象（目標）は速度、トルク等であ
り、これらはどのような機種に適用するかで異な
る。
場合、制御対象（目標）は速度、トルク等であ
り、これらはどのような機種に適用するかで異な
る。
車両に適用する場合は、一般的に定トルク制御
を行ない、定加速、定減速特性を得る。このと
き、基本的な制御の思想は下記の式に基いて行な
われる。
を行ない、定加速、定減速特性を得る。このと
き、基本的な制御の思想は下記の式に基いて行な
われる。
Ｔ＝Ｋ・（Ｖ／INV）2・S ……(1)
ここで
Ｔ：トルク
Ｋ：定数（ただし回転子の抵抗値に依存する）
Ｖ：インバータ出力電圧
INV：インバータ出力周波数
S：インバータすべり周波数
(1)式において
(a) Ｖ／INVを一定にする。
(b) Sを一定にする。
ような制御を行えば、誘導電動機の回転子抵抗値
が一定であればＫは定数であるからトルクは一定
になる。
が一定であればＫは定数であるからトルクは一定
になる。
しかしながら誘導電動機の使用状況、動作頻度
により回転子温度が異なり、温度に従つて抵抗値
も異なつてくる。そのため、温度条件を加味して
S（すべり周波数）を補正してトルクを一定に保
つ必要がある。このSの具体的な温度補正の方法
としては、 (a) 回転子温度を実測して、予め設定しておいた
S補正値を用いる。
により回転子温度が異なり、温度に従つて抵抗値
も異なつてくる。そのため、温度条件を加味して
S（すべり周波数）を補正してトルクを一定に保
つ必要がある。このSの具体的な温度補正の方法
としては、 (a) 回転子温度を実測して、予め設定しておいた
S補正値を用いる。
(b) 誘導電動機の電流をフイードバツクして、電
流一定、即ちトルク一定となるようにSを補正
する。
流一定、即ちトルク一定となるようにSを補正
する。
等が考えられる。
以上の制御方法を採用することにより、出力電
圧可変領域においては、定トルク特性が実現され
ることになる。
圧可変領域においては、定トルク特性が実現され
ることになる。
次に、出力電圧一定領域の制御について説明す
る。可変電圧・可変周波数制御を行つて車両の起
動時から徐々に出力電圧を増加させて、出力電圧
がインバータ入力電圧によつて決定される或る上
限値に達した後は、すべり周波数を所定の値に保
つて出力周波数のみ増加させる制御方法が一般に
行なわれる。この場合、トルクは１式からほぼ速
度の上昇（出力周波数の増加）の自乗に逆比例し
て減少して行き、走行抵抗と釣合う点で速度が一
定となる。
る。可変電圧・可変周波数制御を行つて車両の起
動時から徐々に出力電圧を増加させて、出力電圧
がインバータ入力電圧によつて決定される或る上
限値に達した後は、すべり周波数を所定の値に保
つて出力周波数のみ増加させる制御方法が一般に
行なわれる。この場合、トルクは１式からほぼ速
度の上昇（出力周波数の増加）の自乗に逆比例し
て減少して行き、走行抵抗と釣合う点で速度が一
定となる。
他にトルクの減少の度合を緩和するために、す
べり周波数を増加させる制御方法も存在するが、
ここでは省略する。
べり周波数を増加させる制御方法も存在するが、
ここでは省略する。
また、車両として運転操作に随意性を持たせる
ため、電圧形止めノツチ制御が通常行なわれる。
この方法は、運転ノツチ位置を数点設けて、それ
ぞれのノツチに応じて出力電圧の上限を変えてお
く方法であつて、第１図に示すように加速時のト
ルクはノツチにかかわらず一定であるが、バラン
ス速度がノツチ毎に異なるため、路線条件に応じ
て任意の走行速度を選択することができる。第１
図はａ，ｂ，ｃの３段階のノツチを有する場合
で、トルク１ａ，１ｂ，１ｃ、出力電圧２ａ，２
ｂ，２ｃ及び走行抵抗３とバランス速度４ａ，４
ｂ，４ｃとの関係を示している。
ため、電圧形止めノツチ制御が通常行なわれる。
この方法は、運転ノツチ位置を数点設けて、それ
ぞれのノツチに応じて出力電圧の上限を変えてお
く方法であつて、第１図に示すように加速時のト
ルクはノツチにかかわらず一定であるが、バラン
ス速度がノツチ毎に異なるため、路線条件に応じ
て任意の走行速度を選択することができる。第１
図はａ，ｂ，ｃの３段階のノツチを有する場合
で、トルク１ａ，１ｂ，１ｃ、出力電圧２ａ，２
ｂ，２ｃ及び走行抵抗３とバランス速度４ａ，４
ｂ，４ｃとの関係を示している。
このように従来の制御方法では、すべり周波数
の温度補正は起動時の定トルク領域（出力電圧可
変領域）におけるトルク変動を補正することを目
的として行なわれるため、出力電圧ー定領域（止
めノツチ制御領域）では制御回路の複雑化を避け
る意味でもすべり周波数の温度補正は行なわれな
かつた。
の温度補正は起動時の定トルク領域（出力電圧可
変領域）におけるトルク変動を補正することを目
的として行なわれるため、出力電圧ー定領域（止
めノツチ制御領域）では制御回路の複雑化を避け
る意味でもすべり周波数の温度補正は行なわれな
かつた。
このため従来の制御方法では、温度上昇に伴う
誘導電動機の回転子抵抗値の変化により、出力電
圧一定領域ではトルク変動が起こり、各ノツチに
対するバランス速度が常に一定せず、車両の運行
に障害を持たらす恐れがあつた。即ち、手動運転
では運転感覚を狂わし、自動運転においては定め
られた運転パターンでは運行の定時性が確保でき
ない恐れがあつた。
誘導電動機の回転子抵抗値の変化により、出力電
圧一定領域ではトルク変動が起こり、各ノツチに
対するバランス速度が常に一定せず、車両の運行
に障害を持たらす恐れがあつた。即ち、手動運転
では運転感覚を狂わし、自動運転においては定め
られた運転パターンでは運行の定時性が確保でき
ない恐れがあつた。
第２図は従来の制御方法における速度とトルク
等の関係を示す。１ｈ，１，ｌはトルク、２は出
力電圧、３は走行抵抗、４ｈ，４，４ｌはバラン
ス速度、５ｈ，５，５ｌはすべり周波数、６は定
トルク領域から出力電圧一定領域へ移行する速度
を示す。添字のｈは所定の誘導電動機の特性を設
定する時に比較して回転子温度が高温である場合
を、ｌは低温時を示す。起動時から速度６に至る
までのトルク一定領域では、（出力電圧）／（出
力周波数）を誘導電動機の定数から定まる所定の
値に維持し、すべり周波数の回転子温度により所
定の値から補正した或る値に設定しているため、
回転子温度にかかわらずトルクは常に一定とな
る。しかし、出力電圧一定領域に移行した時点で
すべり周波数を所定の値に戻すため、回転子温度
によりトルク特性１ｈ，１，１ｌが異なり、走行
抵抗３と釣合うバランス速度４ｌ，４，４ｈも
各々異なることになる。
等の関係を示す。１ｈ，１，ｌはトルク、２は出
力電圧、３は走行抵抗、４ｈ，４，４ｌはバラン
ス速度、５ｈ，５，５ｌはすべり周波数、６は定
トルク領域から出力電圧一定領域へ移行する速度
を示す。添字のｈは所定の誘導電動機の特性を設
定する時に比較して回転子温度が高温である場合
を、ｌは低温時を示す。起動時から速度６に至る
までのトルク一定領域では、（出力電圧）／（出
力周波数）を誘導電動機の定数から定まる所定の
値に維持し、すべり周波数の回転子温度により所
定の値から補正した或る値に設定しているため、
回転子温度にかかわらずトルクは常に一定とな
る。しかし、出力電圧一定領域に移行した時点で
すべり周波数を所定の値に戻すため、回転子温度
によりトルク特性１ｈ，１，１ｌが異なり、走行
抵抗３と釣合うバランス速度４ｌ，４，４ｈも
各々異なることになる。
本発明は上記欠点を解消するためになされたも
ので、誘導電動機の回転子抵抗値の温度変化にか
かわらず、常に一定の加速度及びバランス速度を
得ることが可能な電気車の制御方法を提供する。
ので、誘導電動機の回転子抵抗値の温度変化にか
かわらず、常に一定の加速度及びバランス速度を
得ることが可能な電気車の制御方法を提供する。
以下、図について説明する。第３図は本発明に
よる制御回路ブロツク図を示す。Spは所定のす
べり周波数パターン、ΔSはすべり周波数の温度
補正量、Mは誘導電動機周波数を表わす。定トル
ク領域においてはインバータ出力周波数INVは、 INV＝M±S ＝M±（Sp＋ΔS）
（＋：力行時、−：回生時）……(2) により出力される。止めノツチ指令回路では定ト
ルク領域におけるINVとノツチ指令とを受けて、
止めノツチ指令をラツチ信号として出力する。そ
して、ラツチ信号を受けた記憶回路は、温度補正
されたすべり周波数信号S＝SSp＋ΔSを記憶し、
S信号を出力する。これによつて、S信号は出力
電圧一定領域では止めノツチ指令出力時に記憶さ
れた値に固定される。
よる制御回路ブロツク図を示す。Spは所定のす
べり周波数パターン、ΔSはすべり周波数の温度
補正量、Mは誘導電動機周波数を表わす。定トル
ク領域においてはインバータ出力周波数INVは、 INV＝M±S ＝M±（Sp＋ΔS）
（＋：力行時、−：回生時）……(2) により出力される。止めノツチ指令回路では定ト
ルク領域におけるINVとノツチ指令とを受けて、
止めノツチ指令をラツチ信号として出力する。そ
して、ラツチ信号を受けた記憶回路は、温度補正
されたすべり周波数信号S＝SSp＋ΔSを記憶し、
S信号を出力する。これによつて、S信号は出力
電圧一定領域では止めノツチ指令出力時に記憶さ
れた値に固定される。
上記制御回路を用いた特性図を第４図に示す。
第４図において、起動時から速度６に至るまでの
定トルク領域では従来の制御方法と同一である。
本発明では定トルク領域から出力電圧一定領域へ
移行する速度６の時点で、温度補正されたすべり
周波数５ｈ，５，５ｌの値を記憶しており、出力
電圧一定領域においても記憶したすべり周波数を
用いて誘導電動機を駆動制御している。
第４図において、起動時から速度６に至るまでの
定トルク領域では従来の制御方法と同一である。
本発明では定トルク領域から出力電圧一定領域へ
移行する速度６の時点で、温度補正されたすべり
周波数５ｈ，５，５ｌの値を記憶しており、出力
電圧一定領域においても記憶したすべり周波数を
用いて誘導電動機を駆動制御している。
この制御方法によると、定トルクの領域のみば
かりでなく、従来の制御方法では回転子の温度条
件によるトルク特性が異なつた出力電圧一定領域
においても常に一定のトルク特性が得られ、走行
抵抗とのバランス速度も固定し、常に安定な運行
を実現することが可能となる。
かりでなく、従来の制御方法では回転子の温度条
件によるトルク特性が異なつた出力電圧一定領域
においても常に一定のトルク特性が得られ、走行
抵抗とのバランス速度も固定し、常に安定な運行
を実現することが可能となる。
以上のように、本発明では定トルク領域より出
力一定領域へ移行する時点で温度補正されたすべ
り周波数を記憶して、出力電圧一定領域において
もトルク特性を回転子温度にかかわらず常に一定
の特性とすることによつて、誘導電動機の回転子
抵抗値の温度変化にかかわらず、常に一定の加速
度及びバランス速度を得ることができるので、運
行の安定性及び定時性の向上が図れる。
力一定領域へ移行する時点で温度補正されたすべ
り周波数を記憶して、出力電圧一定領域において
もトルク特性を回転子温度にかかわらず常に一定
の特性とすることによつて、誘導電動機の回転子
抵抗値の温度変化にかかわらず、常に一定の加速
度及びバランス速度を得ることができるので、運
行の安定性及び定時性の向上が図れる。
第１図は電圧形止めノツチ制御の原理を示す説
明図、第２図は従来の制御方法による速度−トル
ク等の特性図、第３図は本発明による制御回路ブ
ロツク図、第４図は本発明による制御方法におけ
る特性図を示す。 図において、１はトルク、２は出力電圧、５は
すべり周波数、６は定トルク領域から出力電圧一
定領域へ移行する点の速度を示す。添字のｈは回
転子温度高温時、ｌは低温時を示す。なお、各図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。
明図、第２図は従来の制御方法による速度−トル
ク等の特性図、第３図は本発明による制御回路ブ
ロツク図、第４図は本発明による制御方法におけ
る特性図を示す。 図において、１はトルク、２は出力電圧、５は
すべり周波数、６は定トルク領域から出力電圧一
定領域へ移行する点の速度を示す。添字のｈは回
転子温度高温時、ｌは低温時を示す。なお、各図
中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 可変電圧・可変周波数インバータで誘導電動
機を制御する電気車の制御方法において、上記イ
ンバータの出力電圧の可変制御範囲では出力電圧
と出力周波数との比を所定の値に維持し、上記誘
導電動機の定数から決定されるすべり周波数を温
度条件で補正して定トルク領域の制御を行う電気
車の制御方法において、上記定トルク領域から出
力電圧の一定領域に移行するとき、温度補正され
た上記すべり周波数を記憶して上記誘導電動機を
制御することを特徴とする電気車の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005063A JPS59159603A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 電気車の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005063A JPS59159603A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 電気車の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159603A JPS59159603A (ja) | 1984-09-10 |
| JPH0344481B2 true JPH0344481B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=11600933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59005063A Granted JPS59159603A (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 電気車の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159603A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS583592A (ja) * | 1981-06-24 | 1983-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の制御装置 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59005063A patent/JPS59159603A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59159603A (ja) | 1984-09-10 |
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