JPH0378405A - リニアモータの給電装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、リニアモータの給電装置に関す（従来の技
術） 車上界磁、地上電機子の地上−次リニアモータを利用し
た磁気浮上式鉄道における電力供給方式は、従来、第３
図に示すように地上電機子コイル（駆動コイル）を適当
に多分割し、分割された単位駆動コイル（セクションＬ
　Ｍ　ｎ　−１、Ｌ　Ｍ　ｎ　。

Ｌ　Ｍ　ｎ　＋　１　、・・・）に車両１の移動に応じ
て順次電力を給電する方式が考えられており、各セクシ
ョンごとに電力を供給するためにスイッチ（セクション
区分スイッチＳ　Ｗ　ｎ　−１、Ｓ　Ｗ　ｎ　、　　Ｓ
　Ｗ　ｎ　＋１、・）を設け、セクションＬＭｎ−１，
ＬＭｎ＋１．−・・にはスイッチＳ　Ｗ　ｎ　−１、Ｓ
　Ｗ　ｎ　＋　１　。

・・・により電力変換器Ｃ１から変圧器Ｔｒｉを介して
給電され、セクションＬ　Ｍ　ｎ　、　　Ｌ　Ｍ　ｎ＋
　２　、・・・にはスイッチＳ　Ｗ　ｎ　、　　Ｓ　Ｗ
　ｎ　＋　２　、・・・により電力変換器Ｃ２から変圧
器Ｔｒ２を介して給電されるように結線されている。

そして、車両１の先頭位置が８２となり、セクションＬ
　Ｍ　ｎ　−１からセクションＬ　Ｍ　ｎに進入を完了
したときに電流を絞り始め、車両１の先頭位置が８３と
なったときに電流を零にしてセクション区分スイッチＳ
　Ｗ　ｎ　−１を解放し、他方、セクション区分スイッ
チＳ　Ｗ　ｎ　＋　１を投入し、車両１の先頭位置が８
４となったときに電流を再度立ち上げる制御を行ってい
る。なお、電流の立ち上げ、立ち下げ時間はセクション
長さｉｓと車両長さｇｔとにより適当なものに設定され
る。

したがって、電力を給電する電力変換器ＣＩ。

Ｃ２の出力は、車両１がセクションを通過完了すると、
−旦、電流を零とし、セクション区分スイッチを解放し
、車両が次に進入するセクションの区分スイッチを投入
して再び電流を通電する方式が採られている。そして、
セクション区分スイッチの投入、解放タイミング、電力
変換器の電力供給、停止のタイミングは車両位置の検出
により行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のりニアモータの給電装
置では、車両がセクションを渡っていく場合、電力変換
器出力は一時的に電流を零にするが、零にしたときの出
力電流波形と、再度通電開始したときの電流波形とが、
例えば第４図に示すように共に正の半波となった場合に
出力電流に直流分が残ることになり、これが連続すると
、直流分が積算され、電力変換器の種類により出力側に
変圧器を設ける方式の場合には変圧器の鉄心が直流偏磁
を受け、場合によっては飽和する可能性があるという問
題点があった。

このような問題点の基本的な解決方法は、電力変換器の
出力電流の１サイクルの平均値が常に零となるように制
御すればよいのであるが、車両の加速、減速時には電流
の周波数が時々刻々変化するために原理的に１サイクル
の平均値が零とならずに直流分が発生する。また、セク
ション切り替え時の電流立ち上げおよび立ち下げを急峻
にすると、電源側に悪影響を及ぼすので電流は徐々に絞
り込む必要があり、これによっても直流分が発生する。

さらに、電力変換器出力が３相であることから１相ごと
に１サイクル平均値を零にするように制御を独立にする
と３相の不平衡電流が発生し、電力変換器の電源側など
に悪影響を及ぼす可能性がある。

そこで、１セクシヨンを通電する電流の平均値が常に零
となるように制御するものとして、セクション通電開始
より電流または電圧の平均値を積算しておき、車両がセ
クションを通過した後のセクション切り替え中に電流波
形制御を行うことにより直流分が累積しないようにすれ
ばこのような問題点を解決することができる。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、前記直流分を累積させないようにするために１
つのセクションに通電を開始してから停止するまでの間
に直流分を零にする制御を行い、直流分の累積による電
力変換器の出力側の鉄心の飽和を防ぐようにしたりニア
モータの給電装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のりニアモータの給電装置は、推進コイルに電
力を供給する電力変換器と、この電力変換器の出力電流
指令値を積分する積分器と、前記積分器の積分値より直
流分を検出し、給電セクションの切り替え時の出力電流
指令値の立ち上げまたは立ち下げにおいて、出力電流指
令値に前記直流分を打ち消すためのバイアスをかけるバ
イアス回路とを備えたものである。

（作用） この発明のりニアモータの給電装置では、積分器により
各セクションの通電電流の立ち上げから通電電流の指令
値を積分し、電流値を立ち下げる時点で得られる積分値
から、バイアス回路により、当該立ち下げ時の出力電流
指令値に対してその積分値が零となるようにバイアスを
かけ、あるいは次のセクションの電流立ち上げ時の出力
電流指令値に対して積分値が零となるようにバイアスを
かけ、直流分を相殺することにより直流分の累積を防止
するのである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示しており、車両の位置
検知を行う車両位置検知器１１と、ユニット正弦波を発
生するユニット正弦波発生器１２と、電流波高値指令を
与える波高値指令器１３と、前記ユニット正弦波発生器
１２からのユニット正弦波と波高値指令器１３からの電
流波高値指令とを掛は合わせて電流指令を出力する乗算
器１４とを備えている。

また、積分器１５と、ラッチ回路１６と、バイアス設定
回路１７と、バイアス回路１８とを備え、このバイアス
回路１８の出力が電力変換器Ｔｒｌ。

Ｔｒ２に電流指令値として与えられるようになっている
。

積分器１５は、車両位置検知器１１からの車両位置検知
信号をリセット信号として入力し、またバイアス回路１
８の出力としての電流指令値を被積分信号として入力し
ている。

ラッチ回路１６は、車両位置検知器１１の信号により電
流指令値１サイクルごとに積分器１５の出力をラッチす
る回路である。

バイアス設定回路１７は、車両位置検知器１１の出力に
より電流立ち下げのタイミングを得て、ラッチ回路１６
の出力からバイアス値を設定してバイアス回路１８が与
える回路である。

バイアス回路１８は乗算器１４からの電流指令値にバイ
アスをかけるものである。

次に、上記の構成のりニアモータの給電装置の動作につ
いて説明する。

第２図に示すように、車両位置検知器１１からの位置検
知信号ａ及びタイミング信号すがユニット正弦波発生器
１２と積分器１５．ラッチ回路１６、バイアス設定回路
１７に与えられる。

第２図に示すユニット正弦波発生器１２からのユニット
正弦波Ｃと、波高値指令器１３からの波高値指令ｄとを
乗算器１４により乗算して電流値指令ｅを得、これがバ
イアス回路１８に与えられる。

積分器１５は、タイミング信号すにより車両１の先頭位
置が８４になり、電流立ち上げが始まったときに電流指
令値ｅの積分を開始し、電流指令出力の１サイクルごと
に積分値ｇをラッチ回路１６が記憶していく。

車両１の先頭位置が８２に達して電流立ち下げタイミン
グになると、このときの積分値を見て、それが零となる
ように直流分をバイアス設定回路１７がバイアスを設定
し、これをバイアス回路１８に与える。

したがって、バイアス回路１８は、乗算器１４からの電
流指令値に対してバイアスをかけ、最終電流指令値りを
電力変換器に出力することになる。

こうして、電力変換器に与えられる電流指令値は、１セ
クシヨンの通電においてその電流立ち下げ時に直流成分
を相殺したものとして出力されるので、電力変換器の出
力側に設けられる変圧器Ｔｒｌ、Ｔｒ２には直流成分に
よる偏磁がなく、直流成分の累積による飽和状態になる
ことが防止されるのである。

なお、電流指令値に対してかけられるバイアス回路１８
による直流成分相殺のためのバイアスは、次のセクショ
ンにおける電流立ち上げ時に立ち上げ電流に対してかけ
るようにしても同様の効果を得ることができる。

さらに、この発明は上記の実施例に限定されることはな
く、電流指令値の積分は３相出力それぞれの相ごとに行
う必要があるが、３相の平衡を常に保つようにバイアス
値を３相の和が零となるような制御を入れておくことに
よりに電源側に影響の少ない制御を行うことができるよ
うになる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、積分器により電流指令
値の直流分を積算し、１セクシヨンの通電立ち下げ時ま
たは次のセクションの通電立ち上げ時にバイアス回路に
より当該直流分を相殺する電流指令値を出力するように
しているため、電力変換器の出力電流に直流分が一時的
に発生したとしてもそれが累積することにより変換器出
力側の変圧器を偏磁させ、磁気飽和させることがなく、
変圧器の鉄心をあまり大きくする必要がなく、装置の小
形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路ブロック図、第２図
は上記の実施例の動作を説明するタイミングチャート、
第３図は従来例の説明図、第４図は従来例の動作説明図
、第５図は従来例の動作の変形例を示すタイミングチャ
ートである。 １・・・車両　　　　　　１１・・・車両位置検知器１
２・・・ユニット正弦波器 １３・・・波高値指令器ＬＭ １４・・・乗算器　　　　　１５・・・積分器１６・・
・ラッチ回路　　　１７・・・バイアス設定回路１８・
・・バイアス回路 ＬＭｎ−１，ｎ、ｎ＋１．−−−セクションＳ　Ｗ　ｎ
　　１　＋　　ｎ　＋　　ｎ　＋　１　＋　・・・・・
・セクション区分スイッチ Ｔｒｉ、Ｔｒ２・・・変圧器 Ｃ１，Ｃ２・・・電力変換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軌道に沿って多数のセクションに分割して配置され、車
   両の位置に応じて給電される推進コイルを持つリニアモ
   ータの給電装置において、推進コイルに電力を供給する
   電力変換器と、この電力変換器の出力電流指令値を積分
   する積分器と、 前記積分器の積分値より直流分を検出し、給電セクショ
   ンの切り替え時の出力電流指令値の立ち上げまたは立ち
   下げにおいて、出力電流指令値に前記直流分を打ち消す
   ためのバイアスをかけるバイアス回路とを備えて成るリ
   ニアモータの給電装置。