JPH0379921B2 - - Google Patents
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- JPH0379921B2 JPH0379921B2 JP56192849A JP19284981A JPH0379921B2 JP H0379921 B2 JPH0379921 B2 JP H0379921B2 JP 56192849 A JP56192849 A JP 56192849A JP 19284981 A JP19284981 A JP 19284981A JP H0379921 B2 JPH0379921 B2 JP H0379921B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slip
- frequency
- motor
- electric vehicle
- value
- Prior art date
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 18
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
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- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
-
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- 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
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/12—Induction machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical 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】
本発明は車両用誘導電動機の制御装置に係り、
特に誘導電動機駆動電気車における再粘着制御装
置に関する。
特に誘導電動機駆動電気車における再粘着制御装
置に関する。
車両駆動用誘導電動機の制御は一般に第１図に
示すように行われる。すなわち、車輪１を駆動す
る誘導電動機（以下、これをモータと略称する）
２は可変周波数の交流電源３により付勢される。
この交流電源３としては架線電圧の種類によりサ
イクロコンバータ又はインバータ（以下、これら
を総称して単にインバータという）が用いられる
が、いずれにしても出力電圧および周波数を変え
られるような構造になつている。
示すように行われる。すなわち、車輪１を駆動す
る誘導電動機（以下、これをモータと略称する）
２は可変周波数の交流電源３により付勢される。
この交流電源３としては架線電圧の種類によりサ
イクロコンバータ又はインバータ（以下、これら
を総称して単にインバータという）が用いられる
が、いずれにしても出力電圧および周波数を変え
られるような構造になつている。
通常はモータ２のトルク特性を直流直巻電動
機、特にチヨツパ制御された場合のそれと合わせ
るように、すべり周波数を一定に保ちさらに電圧
対周波数比を一定に保つように制御される。
機、特にチヨツパ制御された場合のそれと合わせ
るように、すべり周波数を一定に保ちさらに電圧
対周波数比を一定に保つように制御される。
このために一般にはモータ２の軸に直結して速
度発電機又はパルスジエネレータ（以下、これら
を総称して単にパルスジエネレータという）を取
り付け、これの出力周波数Oにすべり周波数Sを
加算（力行）あるいは減算（回生）して、インバ
ータ３の動作周波数としている。ところが、こ
の方法では、車輪１が空転を生じた場合、モータ
２の負荷が小さくなつたことになるので、速度が
急上昇するが、パルスジエネレータはモータ２の
軸に直結されているので、インバータ３の周波数
も上昇し、このためすべり周波数一定の条件が
保たれているため、モータ２のトルクは減少せ
ず、空転を生じるとすぐに大空転にまで至つてし
まう。
度発電機又はパルスジエネレータ（以下、これら
を総称して単にパルスジエネレータという）を取
り付け、これの出力周波数Oにすべり周波数Sを
加算（力行）あるいは減算（回生）して、インバ
ータ３の動作周波数としている。ところが、こ
の方法では、車輪１が空転を生じた場合、モータ
２の負荷が小さくなつたことになるので、速度が
急上昇するが、パルスジエネレータはモータ２の
軸に直結されているので、インバータ３の周波数
も上昇し、このためすべり周波数一定の条件が
保たれているため、モータ２のトルクは減少せ
ず、空転を生じるとすぐに大空転にまで至つてし
まう。
このような欠点をなくすため、パルスジエネレ
ータ４′を非駆動車輪５に取付る方法が提案され
ている。車輪１と５の車輪径およびギヤ比が同じ
ならば、車輪１と５が空転していない時は、パル
スジエネレータ４′の出力周波数O′はモータ２の
回転速度に対応するので、パルスジエネレータ
４′の出力周波数O′にすべり周波数Sを加算ある
いは減算してインバータ３の動作周波数とする。
加速走行中に車輪１が空転を生じた場合、モータ
２の速度は急上昇するが、非駆動車輪５は空転を
生じることはないので、パルスジエネレータ４′
は常に正確に列車速度を検出している。したがつ
て車輪１の空転時にもインバータ周波数は急変
することがなく、空転直前の周波数とほぼ同じの
ため、空転時モータ２の速度が上昇すれば、イン
バータ３の周波数とモータ２の回転周波数との
差すなわちすべり周波数が小さくなつたことにな
り、モータ２の出力トルクは減少する。よつてモ
ータ２は空転時に分巻特性を示し、車輪１の再粘
着を容易にする。このように第１図の方式は、車
両駆動方式として有効ではあるが、次のような問
題点がある。
ータ４′を非駆動車輪５に取付る方法が提案され
ている。車輪１と５の車輪径およびギヤ比が同じ
ならば、車輪１と５が空転していない時は、パル
スジエネレータ４′の出力周波数O′はモータ２の
回転速度に対応するので、パルスジエネレータ
４′の出力周波数O′にすべり周波数Sを加算ある
いは減算してインバータ３の動作周波数とする。
加速走行中に車輪１が空転を生じた場合、モータ
２の速度は急上昇するが、非駆動車輪５は空転を
生じることはないので、パルスジエネレータ４′
は常に正確に列車速度を検出している。したがつ
て車輪１の空転時にもインバータ周波数は急変
することがなく、空転直前の周波数とほぼ同じの
ため、空転時モータ２の速度が上昇すれば、イン
バータ３の周波数とモータ２の回転周波数との
差すなわちすべり周波数が小さくなつたことにな
り、モータ２の出力トルクは減少する。よつてモ
ータ２は空転時に分巻特性を示し、車輪１の再粘
着を容易にする。このように第１図の方式は、車
両駆動方式として有効ではあるが、次のような問
題点がある。
再粘着制御を前述のようにモータの分巻特性に
依存するだけでは、加速度を十分高くとることが
出来ず、電車の編成を考えた場合電動車（いわゆ
るＭ車）の比率を下げられない。すなわち、すべ
り周波数Sの範囲内の微小空転は生じうるため、
微小空転を生じつつ電気車が加速する場合には、
充分な加速力を得ることはできない。
依存するだけでは、加速度を十分高くとることが
出来ず、電車の編成を考えた場合電動車（いわゆ
るＭ車）の比率を下げられない。すなわち、すべ
り周波数Sの範囲内の微小空転は生じうるため、
微小空転を生じつつ電気車が加速する場合には、
充分な加速力を得ることはできない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、電動機回転速度から空転を検出し、さらに粘
着性能の優れた車両用誘導電動機の制御装置を提
供するにある。
き、電動機回転速度から空転を検出し、さらに粘
着性能の優れた車両用誘導電動機の制御装置を提
供するにある。
この目的を達成するため、本発明はモータに直
結したパルスジエネレータの出力周波数を検出し
モータの加速度の時間変化率を求めて車輪の空転
を検出することを特徴とし、また、モータに直結
したパルスジエネレータの出力周波数を検出し、
モータの加速度およびその時間変化率を求めて車
輪の空転を検知し、空転が生じるとすべり周波数
を強制的に減少させるようにしたことを特徴とす
る。
結したパルスジエネレータの出力周波数を検出し
モータの加速度の時間変化率を求めて車輪の空転
を検出することを特徴とし、また、モータに直結
したパルスジエネレータの出力周波数を検出し、
モータの加速度およびその時間変化率を求めて車
輪の空転を検知し、空転が生じるとすべり周波数
を強制的に減少させるようにしたことを特徴とす
る。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第２図は本発明の一実施例に係るインバータ制
御誘導電動機駆動方式を示す概略構成図である。
御誘導電動機駆動方式を示す概略構成図である。
パルスジエネレータ４はモータ２に直結されて
おり、その出力周波数Oは第１図と同様すべり周
波数Sを加算（力行）あるいは減算（回生）し、
インバータ動作周波数としてインバータ３に与
えられる。なお周波数Oは二点鎖線で示すよう
に、非駆動車輪のパルスジエネレータ４′の出力
を用いてもよい。空転検知装置６は一定のサンプ
リング周期でパルスジエネレータ４の出力周波数
Oを取り込んで、常にモータ２の加速度および加
速度の時間変化分を検出し、この加速度および加
速度の時間変化分の大きさが、予め設定されたリ
ミツタ値より小さい場合は、空転が生じていない
と判断してすべりパターン絞り出力fSRは零にす
る。加速中に車輪１が空転を生じると、パルスジ
エネレータ４の出力周波数Oは急に上昇するが、
空転検知装置６では加速度およびその時間変化分
の大きさがリミツタ値を越えた時点で空転と見な
し、すべりパターン絞り出力fSRが出力され、す
べり周波数指令値fSPとの減算のため、すべり周
波数Sは急激に減少される。したがつて出力周波
数Oが急上昇しても、すべり周波数Sは減少して
いるので、モータ２の出力トルクは減少し容易に
再粘着される。空転が抑制され、モータの加速度
および加速度の時間変化分の大きさがリミツタ値
以下になると、すべりパターン絞り出力fSRを
徐々に減じるようにすれば、すべり周波数Sは
徐々に増加しモータ２の出力トルクは再び増加す
る。このような制御を行つた場合のモータ２のト
ルク特性は第３図に示すようになる。すなわちモ
ータ２がトルク曲線ＴのＡ点で制御されている場
合に空転が生じると、モータの分巻特性だけに依
存している場合には、すなわち、fOを非駆動車輪
から取出した場合、モータ２の出力トルクはＡ点
から実線上に沿つてＣ点に向つて減少する。これ
に対して本発明の場合には、空転を起こしてもＢ
点で空転を検知するので、例えばすべり周波数S
が1/2となるようにすべりパターン絞り出力fSRを
出力すれば、Ｂ点より点線上に沿つてＥ点に向つ
て、モータトルクが減少し、あるいはすべり周波
数Sを零にするようにfSRを出力すればＢ点より一
点鎖線上に沿つてＤ点に向つてモータトルクが減
少するので、空転速度が小さい範囲で容易に再粘
着可能なので、大きな加速度で電車を運転でき
る。
おり、その出力周波数Oは第１図と同様すべり周
波数Sを加算（力行）あるいは減算（回生）し、
インバータ動作周波数としてインバータ３に与
えられる。なお周波数Oは二点鎖線で示すよう
に、非駆動車輪のパルスジエネレータ４′の出力
を用いてもよい。空転検知装置６は一定のサンプ
リング周期でパルスジエネレータ４の出力周波数
Oを取り込んで、常にモータ２の加速度および加
速度の時間変化分を検出し、この加速度および加
速度の時間変化分の大きさが、予め設定されたリ
ミツタ値より小さい場合は、空転が生じていない
と判断してすべりパターン絞り出力fSRは零にす
る。加速中に車輪１が空転を生じると、パルスジ
エネレータ４の出力周波数Oは急に上昇するが、
空転検知装置６では加速度およびその時間変化分
の大きさがリミツタ値を越えた時点で空転と見な
し、すべりパターン絞り出力fSRが出力され、す
べり周波数指令値fSPとの減算のため、すべり周
波数Sは急激に減少される。したがつて出力周波
数Oが急上昇しても、すべり周波数Sは減少して
いるので、モータ２の出力トルクは減少し容易に
再粘着される。空転が抑制され、モータの加速度
および加速度の時間変化分の大きさがリミツタ値
以下になると、すべりパターン絞り出力fSRを
徐々に減じるようにすれば、すべり周波数Sは
徐々に増加しモータ２の出力トルクは再び増加す
る。このような制御を行つた場合のモータ２のト
ルク特性は第３図に示すようになる。すなわちモ
ータ２がトルク曲線ＴのＡ点で制御されている場
合に空転が生じると、モータの分巻特性だけに依
存している場合には、すなわち、fOを非駆動車輪
から取出した場合、モータ２の出力トルクはＡ点
から実線上に沿つてＣ点に向つて減少する。これ
に対して本発明の場合には、空転を起こしてもＢ
点で空転を検知するので、例えばすべり周波数S
が1/2となるようにすべりパターン絞り出力fSRを
出力すれば、Ｂ点より点線上に沿つてＥ点に向つ
て、モータトルクが減少し、あるいはすべり周波
数Sを零にするようにfSRを出力すればＢ点より一
点鎖線上に沿つてＤ点に向つてモータトルクが減
少するので、空転速度が小さい範囲で容易に再粘
着可能なので、大きな加速度で電車を運転でき
る。
空転検知装置６の構成とその動作について第
４，５図を用いて説明する。すなわち第４図にお
いて、パルスジエネレータ４の出力周波数OをＦ
−Ｄ変換器１０で変換し一定のサンプリング周期
でマイクロコンピユータ（以下マイクロコンと略
称する）７に取り込む。この取り込まれた値を積
算して周波数演算部９で基準周波数を求める。す
べり周波数指令は実際には直流電圧VfSPで与え、
すべりパターン絞り信号VfSRとの差をとつてす
べり周波数信号VfSとなる。これをＡ−Ｄ変換器
１２で変換し、周波数演算部９の出力信号と加算
（力行）、減算（回生）し、Ｄ−Ｆ変換器１３で再
び周波数に変換し、インバータ３に与えると共
に、Ｆ−Ｄ変換器１０の出力の１次および２次時
間変化分から空転を検知する空転検知部８からの
出力で、すべりパターン絞り回路１１の出力
VfSRを制御して、すべり周波数Sの制御を行つ
ている。Ｆ−Ｄ変換器１０は８ビツトのバイナリ
カウンタのため、第５図の下面のように最大FF
（16進表示、10進表示では255）までカウントし、
これを越えると零にリセツトされる。いまサンプ
リング時刻toのカウンタ出力Ｇと前回の時刻to-1
のカウンタ出力の差DFoは DFo＝Ｇ−GD ……(1) ここで Ｇ：今回のサンプリング時刻のカウンタ出力 GD：前回のサンプリング時刻のカウンタ出力 となる。同様にto-1，to+1におけるカウンタ出力
の差はそれぞれDFo-1，DFo+1となる。この
DFo-1，DFo，DFo+1，……を積算して周波数を
求めるわけであるが、DFo自体は速度に相当する
のでこれらの差をとると fo＝DFo−DFo-1 ……(2) fo+1＝DFo+1−DFo ……(3) が得られ、このfo，fo+1は加速度に相当する。定
速度で運転している場合には、パルスジエネレー
タの出力周波数は一定のため、DFo-1＝DFo＝
DFo+1となり、fo-1＝fo＝fo+1＝０となる。定加速
度で運転している場合には、出力周波数が増加し
て行くので、fo-1＝fo＝fo+1＝一定値（加速度に
対応する）となる。したがつて加速度の時間変化
分fo+1−foの演算を行うと、空転を起こさない定
速度運転や定加速度運転の場合にはその結果は零
となる。例えば、時刻toを過ぎたあとで車輪が空
転を起こし始めたとすると、この場合、Ｆ−Ｄ変
換器１０の出力およびその時間差分の積算値は第
５図の点線で示すようになる。サンプリング時刻
to+1でのカウンタ出力の差はDF′o+1となり、時刻
toとの加速度の時間変化分fo+1−foを求めると、 DF′o+1−DFo+1 ＝DF′o+1−（DFo＋fo） ＝Δfo+1 ……(4) となつて、定加速度運転時に比べてΔfo+1だけ大
きくなるので、このΔfo+1に予め設定したリミツ
タ値とを比較し、Δfo+1の方が大きければ空転と
判断させる。このような処理を行うマイクロコン
の流れ図は第６図のようになる。
４，５図を用いて説明する。すなわち第４図にお
いて、パルスジエネレータ４の出力周波数OをＦ
−Ｄ変換器１０で変換し一定のサンプリング周期
でマイクロコンピユータ（以下マイクロコンと略
称する）７に取り込む。この取り込まれた値を積
算して周波数演算部９で基準周波数を求める。す
べり周波数指令は実際には直流電圧VfSPで与え、
すべりパターン絞り信号VfSRとの差をとつてす
べり周波数信号VfSとなる。これをＡ−Ｄ変換器
１２で変換し、周波数演算部９の出力信号と加算
（力行）、減算（回生）し、Ｄ−Ｆ変換器１３で再
び周波数に変換し、インバータ３に与えると共
に、Ｆ−Ｄ変換器１０の出力の１次および２次時
間変化分から空転を検知する空転検知部８からの
出力で、すべりパターン絞り回路１１の出力
VfSRを制御して、すべり周波数Sの制御を行つ
ている。Ｆ−Ｄ変換器１０は８ビツトのバイナリ
カウンタのため、第５図の下面のように最大FF
（16進表示、10進表示では255）までカウントし、
これを越えると零にリセツトされる。いまサンプ
リング時刻toのカウンタ出力Ｇと前回の時刻to-1
のカウンタ出力の差DFoは DFo＝Ｇ−GD ……(1) ここで Ｇ：今回のサンプリング時刻のカウンタ出力 GD：前回のサンプリング時刻のカウンタ出力 となる。同様にto-1，to+1におけるカウンタ出力
の差はそれぞれDFo-1，DFo+1となる。この
DFo-1，DFo，DFo+1，……を積算して周波数を
求めるわけであるが、DFo自体は速度に相当する
のでこれらの差をとると fo＝DFo−DFo-1 ……(2) fo+1＝DFo+1−DFo ……(3) が得られ、このfo，fo+1は加速度に相当する。定
速度で運転している場合には、パルスジエネレー
タの出力周波数は一定のため、DFo-1＝DFo＝
DFo+1となり、fo-1＝fo＝fo+1＝０となる。定加速
度で運転している場合には、出力周波数が増加し
て行くので、fo-1＝fo＝fo+1＝一定値（加速度に
対応する）となる。したがつて加速度の時間変化
分fo+1−foの演算を行うと、空転を起こさない定
速度運転や定加速度運転の場合にはその結果は零
となる。例えば、時刻toを過ぎたあとで車輪が空
転を起こし始めたとすると、この場合、Ｆ−Ｄ変
換器１０の出力およびその時間差分の積算値は第
５図の点線で示すようになる。サンプリング時刻
to+1でのカウンタ出力の差はDF′o+1となり、時刻
toとの加速度の時間変化分fo+1−foを求めると、 DF′o+1−DFo+1 ＝DF′o+1−（DFo＋fo） ＝Δfo+1 ……(4) となつて、定加速度運転時に比べてΔfo+1だけ大
きくなるので、このΔfo+1に予め設定したリミツ
タ値とを比較し、Δfo+1の方が大きければ空転と
判断させる。このような処理を行うマイクロコン
の流れ図は第６図のようになる。
空転しているか否かの判断は、加速度の時間変
化率Δfoが所定のリミツタ値を超えたか否かで判
断するが、電車の重量・出力トルクから決まる最
大の加速度変化率より大きい場合には空転である
と見なされる。ところで第６図には加速度変化率
Δfoの他に、加速度foによつても空転状態を判定
する構成になつているが、これは、加速度変化率
だけでは検出信号が空転の始まりと終わりに一瞬
出るだけであるので、検出を確実に行う意味から
設けたものである。
化率Δfoが所定のリミツタ値を超えたか否かで判
断するが、電車の重量・出力トルクから決まる最
大の加速度変化率より大きい場合には空転である
と見なされる。ところで第６図には加速度変化率
Δfoの他に、加速度foによつても空転状態を判定
する構成になつているが、これは、加速度変化率
だけでは検出信号が空転の始まりと終わりに一瞬
出るだけであるので、検出を確実に行う意味から
設けたものである。
加速度だけを用いて空転検出する方法も考えら
れるが、通常、電車の加速度は３Km／ｈ／ｓにも
達するので、検出設定値をそれ以上にする必要が
ある。ところが誘導電動機のトルク特性は第３図
にも示したように、すべり周波数Sだけ速度が変
化するとトルクがゼロになる程急峻な特性であ
る。このため空転速度は３〜４Km／ｈ位までしか
上昇せず、空転時の加速度も３Km／ｈ／ｓを超え
ることはあまりない。そのため加速度から空転を
検出する方法は検出感度を充分高くすることがで
きず、空転初期の段階で検知して空転防止を図る
ためには、加速度変化率Δfoをとらえる必要があ
る。
れるが、通常、電車の加速度は３Km／ｈ／ｓにも
達するので、検出設定値をそれ以上にする必要が
ある。ところが誘導電動機のトルク特性は第３図
にも示したように、すべり周波数Sだけ速度が変
化するとトルクがゼロになる程急峻な特性であ
る。このため空転速度は３〜４Km／ｈ位までしか
上昇せず、空転時の加速度も３Km／ｈ／ｓを超え
ることはあまりない。そのため加速度から空転を
検出する方法は検出感度を充分高くすることがで
きず、空転初期の段階で検知して空転防止を図る
ためには、加速度変化率Δfoをとらえる必要があ
る。
なお、この実施例では、回転加速度と、回転加
速度の時間変化分とに、夫々リミツトを設定し、
いずれかがこれらのリミツトを越えると空転を検
出している。
速度の時間変化分とに、夫々リミツトを設定し、
いずれかがこれらのリミツトを越えると空転を検
出している。
しかし、回転加速度と、回転加速度の時間変化
分とを、夫々異なる定数で加算し、この加算結果
が所定のリミツト値に達したことにより空転を検
出することもできる。
分とを、夫々異なる定数で加算し、この加算結果
が所定のリミツト値に達したことにより空転を検
出することもできる。
さて、このプログラムを読込み毎に通らせるこ
とになるが、空転を検知すると、マイクロコンの
ｉ／ｏインターフエイスからVSR＝「１」を出力
させる。VSR＝「１」が出力されるとすべり周波
数Sを所定の値に急激に減少させるように、すべ
りパターン絞り回路１１よりVfSRを出力させ
る。モータのトルクが減少し空転が抑制され、プ
ログラムで空転が終了したと判断してVSR＝
「０」が出力される。しかしすべりパターン絞り
回路１１は直ちにVfSRを零にするのではなく、
適当な時定数（すべり周波数の増加時定数を減少
時定数より大きくするような）を持たせることに
より良好な再粘着制御が期待できる。
とになるが、空転を検知すると、マイクロコンの
ｉ／ｏインターフエイスからVSR＝「１」を出力
させる。VSR＝「１」が出力されるとすべり周波
数Sを所定の値に急激に減少させるように、すべ
りパターン絞り回路１１よりVfSRを出力させ
る。モータのトルクが減少し空転が抑制され、プ
ログラムで空転が終了したと判断してVSR＝
「０」が出力される。しかしすべりパターン絞り
回路１１は直ちにVfSRを零にするのではなく、
適当な時定数（すべり周波数の増加時定数を減少
時定数より大きくするような）を持たせることに
より良好な再粘着制御が期待できる。
以上説明してきたように、本発明によれば空転
が生じると直ちに空転を検知し、すべり周波数を
急激に減少させるので、空転速度は低く抑えられ
再粘着が容易となり、電気車の加速度を高く取る
ことができ、車両の電気車の比率を下げることも
できる。また加速度およびその時間変化分から空
転を検知し再粘着制御を行つているので、必ずし
も非駆動車輪の速度信号を用いる必要はなく、非
駆動車輪の無い車両例えば電気機関車等にも応用
できる。さらにマイクロコンのプログラムは加減
算と比較・判定だけの簡単な構成で少ない容量で
すみ、また処理時間も短い。なおパルスジエネレ
ータ４はモータ軸の代わりに車輪１の車軸に取付
けても良いことは言うまでもない。また説明を簡
単にするため、パルスジエネレータ１個の場合に
ついて述べたが、通常の電車は１つの制御装置が
ドライブするモータは４〜８個であるので、それ
ぞれの軸にパルスジエネレータを取付け、これら
多数の出力パルスの平均周波数を第４図のOとし
て用いる方法、あるいは、多数の出力パルスのう
ち最高周波数のもの、または最低周波数のものを
用いるなど各種速度検出方法が考えられている
が、いずれの検出方法を用いた場合でも本発明の
方式を適用できることは言うまでもない。
が生じると直ちに空転を検知し、すべり周波数を
急激に減少させるので、空転速度は低く抑えられ
再粘着が容易となり、電気車の加速度を高く取る
ことができ、車両の電気車の比率を下げることも
できる。また加速度およびその時間変化分から空
転を検知し再粘着制御を行つているので、必ずし
も非駆動車輪の速度信号を用いる必要はなく、非
駆動車輪の無い車両例えば電気機関車等にも応用
できる。さらにマイクロコンのプログラムは加減
算と比較・判定だけの簡単な構成で少ない容量で
すみ、また処理時間も短い。なおパルスジエネレ
ータ４はモータ軸の代わりに車輪１の車軸に取付
けても良いことは言うまでもない。また説明を簡
単にするため、パルスジエネレータ１個の場合に
ついて述べたが、通常の電車は１つの制御装置が
ドライブするモータは４〜８個であるので、それ
ぞれの軸にパルスジエネレータを取付け、これら
多数の出力パルスの平均周波数を第４図のOとし
て用いる方法、あるいは、多数の出力パルスのう
ち最高周波数のもの、または最低周波数のものを
用いるなど各種速度検出方法が考えられている
が、いずれの検出方法を用いた場合でも本発明の
方式を適用できることは言うまでもない。
第１図は従来におけるインバータ制御誘導電動
機駆動方式を示す概略構成図、第２図は本発明の
一実施例に係るインバータ制御誘導電動機駆動方
式を示す概略構成図、第３図は第２図を補足説明
する図、第４図は第２図に示した空転検知装置の
具体的構成を示す図、第５図は空転検知の方法を
説明する図、第６図は空転検知を行うためのプロ
グラムの流れ図を示す図である。 １……駆動車輪、２……誘導電動機、３……交
流電源、４，４′……パルスジエネレータ、５…
…非駆動車輪、６……空転検知装置、７……マイ
クロコンピユータ、８……空転検知部、９……周
波数演算部、１０……Ｆ−Ｄ変換器、１１……す
べりパターン絞り回路、１２……Ａ−Ｄ変換器、
１３……Ｄ−Ｆ変換器。
機駆動方式を示す概略構成図、第２図は本発明の
一実施例に係るインバータ制御誘導電動機駆動方
式を示す概略構成図、第３図は第２図を補足説明
する図、第４図は第２図に示した空転検知装置の
具体的構成を示す図、第５図は空転検知の方法を
説明する図、第６図は空転検知を行うためのプロ
グラムの流れ図を示す図である。 １……駆動車輪、２……誘導電動機、３……交
流電源、４，４′……パルスジエネレータ、５…
…非駆動車輪、６……空転検知装置、７……マイ
クロコンピユータ、８……空転検知部、９……周
波数演算部、１０……Ｆ−Ｄ変換器、１１……す
べりパターン絞り回路、１２……Ａ−Ｄ変換器、
１３……Ｄ−Ｆ変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電動機により車輪を付勢し推進される電気車
において、前記電動機の回転速度又はこの相当値
から上記電動機の回転加速度の時間変化分を算出
し、この値が設定値を越えた時点で前記車輪の空
転検出信号を出力する空転検出手段を備えた電気
車の制御装置。 ２ 電動機により車輪を付勢し推進される電気車
において、前記電動機の回転速度又はこの相当値
から上記電動機の回転加速度および回転加速度の
時間変化分を算出し、これらの値のいずれかが
夫々設定された設定値を越えた時点で前記車輪の
空転検出信号を出力する空転検出手段を備えた電
気車の制御装置。 ３ 可変電圧可変周波数の交流を出力する交流電
源装置と、この交流電源装置によつて給電され電
気車を推進する誘導電動機と、上記電動機の回転
速度又はその相当値を検出する速度検出手段と、
前記誘導電動機のすべり周波数を設定する手段
と、前記速度検出値と前記すべり周波数とを加減
算して前記交流電源装置の周波数指令を演算する
演算部と、この周波数指令に応じて前記交流電源
装置の出力周波数を制御する手段とを備えた電気
車の制御装置において、前記速度検出手段の検出
値から上記電動機の回転加速度の時間変化分を算
出して車輪の空転を検知し、空転検出信号を出力
する空転検出手段と、この空転検出信号に応じて
前記すべり周波数を制御する手段を備えた電気車
の制御装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記誘導電
動機の回転加速度の時間変化分を算出して車輪の
空転を検知する手段として、前記誘導電動機に直
結されたパルスジエネレータの出力周波数を、周
波数−デイジタル変換してマイクロコンピユータ
に入力し、前記出力周波数の時間変化分の差が予
め設定された値を上回つた時、空転状態であると
判断して空転検知信号を出力する手段である電気
車の制御装置。 ５ 可変電圧可変周波数の交流を出力する交流電
源装置と、この交流電源装置によつて給電され電
気車を推進する誘導電動機と、上記電動機の回転
速度又はその相当値を検出する速度検出手段と、
前記誘導電動機のすべり周波数を設定する手段
と、前記速度検出値と前記すべり周波数とを加減
算して前記交流電源装置の周波数指令を演算する
演算部と、この周波数指令に応じて前記交流電源
装置の出力周波数を制御する手段とを備えた電気
車の制御装置において、前記速度検出手段の検出
値から上記電動機の回転加速度および回転加速度
の時間変化分を算出して車輪の空転を検知し、空
転検出信号を出力する空転検出手段と、この空転
検出信号に応じて前記すべり周波数を制御する手
段を備えた電気車の制御装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、前記誘導電
動機の回転加速度および回転加速度の時間変化分
を算出して車輪の空転を検知する手段として、前
記誘導電動機に直結されたパルスジエネレータの
出力周波数を、周波数−デイジタル変換してマイ
クロコンピユータに入力し、前記出力周波数の時
間変化分が予め設定された値を上回つた時、また
は前記出力周波数の時間変化分の差が予め設定さ
れた値を上回つた時、空転状態であると判断して
空転検知信号を出力する手段である電気車の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192849A JPS5895903A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192849A JPS5895903A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895903A JPS5895903A (ja) | 1983-06-07 |
| JPH0379921B2 true JPH0379921B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=16297988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192849A Granted JPS5895903A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895903A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3508447A1 (de) * | 1985-03-09 | 1986-09-11 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren zur feststellung von schleuder- und/oder gleit-zustaenden bei fahrzeugen |
| JPH06153326A (ja) * | 1992-11-10 | 1994-05-31 | Railway Technical Res Inst | ブレーキ制御装置 |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56192849A patent/JPS5895903A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5895903A (ja) | 1983-06-07 |
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