JPH04161060A - Shaper for ac three-phase signal - Google Patents

Shaper for ac three-phase signal

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JPH04161060A
JPH04161060A JP28188490A JP28188490A JPH04161060A JP H04161060 A JPH04161060 A JP H04161060A JP 28188490 A JP28188490 A JP 28188490A JP 28188490 A JP28188490 A JP 28188490A JP H04161060 A JPH04161060 A JP H04161060A
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JP
Japan
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phase
signal
zero
sine wave
phases
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Pending
Application number
JP28188490A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinao Yokota
横田 義直
Toshifumi Sakai
酒井 淑史
Kunihiko Kimura
木村 久丹彦
Koji Inoue
鉱司 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Signal Co Ltd
Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Railway Technical Research Institute
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd, Railway Technical Research Institute filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP28188490A priority Critical patent/JPH04161060A/en
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Abstract

PURPOSE:To shape an AC three-phase input signal into a sine wave signal containing no higher harmonic by calculating the sum of signal level of two phases out of three phases of an AC three-phase signal fed to a zero-cross detecting means thereby detecting a zero-cross point. CONSTITUTION:In case of a sine wave signal containing no higher harmonic, a relation 1U+1V+1W=0 is satisfied for the signal levels 1U, 1V, 1W of an AC three-phase signal in U, V and W phases for a time t1. The relation is satisfied so long as three phases have identical waveforms even if higher harmonics are contained therein. Zero-cross points A, B are detected for phase W, for example, and a following zero-cross point C is predicted. An angular speed in the interval B-C is then determined and added to the angle at the zero-cross point B every predetermined time thus shaping an AC input signal into a sine wave signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は3相交流信号をマイクロコンピュータ(以下マ
イコンとする)を用いて波形整形する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a device for waveform shaping a three-phase alternating current signal using a microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer).

〈従来の技術〉 従来、例えは第2図のように磁気浮上式鉄道において、
車両1には送信アンテナ2と例えば超伝導磁石3を載置
し、地上側には図示しないU、V、W相の電流コイルと
、3つの交差誘導線4u、4V、4Wと、を車両1の走
行する方向に沿って並列に配設する。交差誘導線4u、
4v、4wは、受信した信号か正弦波になるように其々
等間隔に交差し、その交差点Xu、Xv、Xwは、Xu
−+Xv→Xw+Xu→・・・の順に互いに等間隔にな
って並んでいる。
<Conventional technology> Conventionally, for example, in a magnetic levitation railway as shown in Figure 2,
A transmitting antenna 2 and, for example, a superconducting magnet 3 are mounted on the vehicle 1, and current coils of U, V, and W phases (not shown) and three crossed induction wires 4u, 4V, and 4W are mounted on the ground side of the vehicle 1. are arranged in parallel along the direction of travel. Cross guide line 4u,
4v and 4w intersect each other at equal intervals so that the received signal becomes a sine wave, and the intersections Xu, Xv, and Xw are Xu
-+Xv→Xw+Xu→... They are arranged at equal intervals from each other.

このような磁気浮上式鉄道において送信アンテす2の出
力信号を交差誘導線により受信すると交差誘導線の交差
点間の中央では受信レベルか高く、交差点では受信レベ
ルか低下する。そして車両1か走行中に送信アンテナ2
からの信号を受信すると、交差誘導線4u、4v、4w
から其々】2o0の位相差で正弦波に近似した波形の信
号が出力される。この交差誘導線4u、4v、4wがら
出力された信号と同じ波形の電流を電流コイルに流すと
、電流コイルの磁界はU→■→W−4U→川相へと順次
移動し、電流コイルの磁界により超伝導磁石を載置して
いる車両1を走行させることが出来る。
In such a magnetic levitation railway, when the output signal of the transmitting antenna 2 is received by a crossing guide line, the reception level is high at the center between the intersections of the crossing guide lines, and the reception level decreases at the intersection. Then, while the vehicle 1 is running, the transmitting antenna 2
When receiving the signal from the cross guiding wires 4u, 4v, 4w
A signal with a waveform approximating a sine wave is output with a phase difference of 2o0. When a current with the same waveform as the signal output from these cross-induction wires 4u, 4v, and 4w is passed through the current coil, the magnetic field of the current coil moves sequentially from U→■→W-4U→river phase, and the magnetic field of the current coil This allows the vehicle 1 on which the superconducting magnet is mounted to travel.

このような磁気浮上式鉄道の車両1を円滑に走行させる
には、高調波を含まない正弦波の信号が必要であり、そ
の為、入力する3相交流信号に混入するノイズ或いは信
号のレベル変動に伴う歪みを取り除いて、正弦波に波形
整形した信号を出力するような3相交流信号の波形整形
装置が知られている(特開昭62〜8300号公報参照
)。
In order to run such a magnetically levitated railway vehicle 1 smoothly, a sine wave signal that does not contain harmonics is required. Therefore, noise mixed into the input three-phase AC signal or signal level fluctuation A waveform shaping device for a three-phase AC signal is known that outputs a signal waveform-shaped into a sine wave by removing distortion caused by the waveform (see Japanese Patent Laid-Open Publication Nos. 62-8300).

これはU相、■相、W相の3相交流信号が全て正弦波て
あれば、信号レベルの相比(U/V、V/W、W/U)
は、どの位相角においても一定であるという原理に基づ
いて、1つの相の信号レベルかノイズやレベル変動によ
って歪んても、他の2つの相の信号から前記相比に基づ
いて残りの1つの相の信号レベルを算出して波形整形を
行っているものである。
This is the phase ratio of the signal level (U/V, V/W, W/U) if all three-phase AC signals of U phase, ■ phase, and W phase are sine waves.
is constant at any phase angle. Even if the signal level of one phase is distorted by noise or level fluctuation, the signal level of the remaining one can be calculated from the signals of the other two phases based on the phase ratio. The phase signal level is calculated and waveform shaping is performed.

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら、受信コイルに交差誘導線を用いた場合、
交差誘導線4u、4v、4Wから正弦波の信号を出力す
るには交差誘導線4u、4v、4Wの形状を正確に整え
なけらはならず、かなり難しい。その為、第3図のよう
に交差誘導線4υ、4v、4Wから出力される信号の波
形は破線で示したような正弦波にはならず、交差誘導線
の特性により正弦波に高調波が含まれた実線のような波
形の信号になってしまう。したかって正弦波に高調波か
含まれている場合、U相、■相、W相の相比か一定とは
ならず、相比に基づいて3相交流信号fこ混入するノイ
ズ、レベル変動、あるいは信号の欠相に伴う歪みを取り
除くことは難しくなる。
<Problem to be solved by the invention> However, when a crossed induction wire is used for the receiving coil,
In order to output sinusoidal signals from the intersecting guide lines 4u, 4v, and 4W, the shapes of the intersecting guide lines 4u, 4v, and 4W must be arranged accurately, which is quite difficult. Therefore, as shown in Figure 3, the waveform of the signal output from the crossed guiding wires 4υ, 4v, and 4W does not become a sine wave as shown by the broken line, but due to the characteristics of the crossing guiding wires, harmonics are added to the sine wave. The signal will have a waveform like the solid line included. Therefore, if the sine wave contains harmonics, the phase ratio of the U phase, ■ phase, and W phase will not be constant, and based on the phase ratio, the three-phase AC signal will be mixed with noise, level fluctuations, Alternatively, it becomes difficult to remove distortion caused by phase loss in the signal.

そしてこのような3相交流信号に基づいて電流コイルに
電流を流すと、車両1を円滑に走行させることか出来な
いおそれかある。
If a current is applied to the current coil based on such a three-phase AC signal, there is a possibility that the vehicle 1 may not be able to run smoothly.

本発明ではこのような従来の課題に鑑みてなされたもの
で、3相交流信号の入力波形から高調波成分を含まない
正弦波信号に波形整形する3相交流信号の波形整形装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a waveform shaping device for a three-phase AC signal that shapes the input waveform of a three-phase AC signal into a sine wave signal containing no harmonic components. With the goal.

〈課題を解決するための手段〉 このため本発明は、第1図に示すように、入力された高
調波成分の含まれている3相交流信号を、高調波成分を
含まない正弦波信号に波形整形して出力する3相交流信
号の波形整形装置において、3相交流の各相の信号を其
々入力し、2相の信号レベル値の和を算出し、算出され
た値からもう1つの相の信号のゼロ交差点を検出するゼ
ロ交差点検出手段と、該ゼロ交差点検出手段により検出
された前回のゼロ交差点から今回のゼロ交差点か検出さ
れるまでの時間を計測する時間計測手段と、該時間計測
手段によって計測された時間に基づいて次のゼロ交差点
を予測し、ゼロ交差点間の角速度を算出する角速度算出
手段と、該角速度算出手段により算出された角速度に基
づいて波形整形した正弦波信号を出力する正弦波信号出
力手段と、を設けた。
<Means for Solving the Problem> Therefore, as shown in FIG. 1, the present invention converts an input three-phase AC signal containing harmonic components into a sine wave signal containing no harmonic components. In a waveform shaping device for 3-phase AC signals that shapes and outputs the waveform, each phase signal of the 3-phase AC is inputted, the sum of the signal level values of the two phases is calculated, and the other signal level is calculated from the calculated value. a zero intersection detection means for detecting a zero intersection of a phase signal; a time measurement means for measuring the time from the previous zero intersection detected by the zero intersection detection means until the current zero intersection is detected; An angular velocity calculation means that predicts the next zero crossing point based on the time measured by the measuring means and calculates the angular velocity between the zero crossing points, and a sine wave signal whose waveform is shaped based on the angular velocity calculated by the angular velocity calculation means. A sine wave signal output means is provided.

〈作用〉 上記の構成によれば、ゼロ交差点検出手段に3相交流信
号か入力されるとゼロ交差点検出手段はその3相交流信
号の各信号レベル値から2相の信号レベル値の和を算出
し、ゼロ交差点を検出する。
<Operation> According to the above configuration, when a three-phase AC signal is input to the zero-crossing detection means, the zero-crossing detection means calculates the sum of the two-phase signal level values from each signal level value of the three-phase AC signal. and detect the zero intersection.

時間計測手段はゼロ交差点検出手段によりゼロ交差点が
検出されると検出された時から次のゼロ交差点か検出さ
れるまての時間を計測する。
When a zero intersection is detected by the zero intersection detection means, the time measuring means measures the time from when the zero intersection is detected to when the next zero intersection is detected.

角速度算出手段は計測されたゼロ交差点間の時間から、
次のゼロ交差点を予測し、その間の各相の角速度を算出
する。
The angular velocity calculation means calculates the time between the measured zero intersections by
Predict the next zero crossing point and calculate the angular velocity of each phase during that time.

正弦波信号出力手段はこの角速度に基づいて波形整形し
た正弦波信号を出力する。
The sine wave signal output means outputs a sine wave signal whose waveform has been shaped based on this angular velocity.

したかって入力した3相交流信号から高調波成分を含ま
ない正弦波信号に波形整形することか可能となる。
Therefore, it becomes possible to waveform shape an input three-phase AC signal into a sine wave signal that does not contain harmonic components.

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第4図〜第10図に基づいて
説明する。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 4 to 10.

本実施例を示す第4図において、A/Dコンバータ11
.12.13は、其々U、V、W相の其々の電圧を入力
すると其々A/D変換してマイクロコンピュータ(以後
、マイコンと記す)14に出力する。
In FIG. 4 showing this embodiment, the A/D converter 11
.. 12.13 inputs the respective voltages of the U, V, and W phases, converts them into A/D, and outputs them to the microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) 14.

マイコン14はMPU、ROM、RAM、入出力インタ
フェースを含んで構成され、A/Dコンバータ11.1
2.13から入力した3相交流信号を正弦波信号に波形
整形する。マイコン14で波形整形された正弦波はU、
■、W相の各D/Aコンバータ15.16.17に出力
され、D/Aコンバータ15.16.17は入力した正
弦波のディジタル値をアナログ値に変換し、其々増幅器
18.19.20を介して正弦波を出力する。
The microcomputer 14 includes an MPU, ROM, RAM, input/output interface, and an A/D converter 11.1.
2. Shape the three-phase AC signal input from 13 into a sine wave signal. The sine wave whose waveform was shaped by the microcomputer 14 is U,
(2), is output to each W-phase D/A converter 15, 16, 17, and the D/A converter 15, 16, 17 converts the digital value of the input sine wave into an analog value, and then outputs it to each amplifier 18, 19, . 20 to output a sine wave.

次に第5図に基づいて3相交流信号から正弦波に波形整
形する作用について説明する。
Next, the effect of shaping the waveform of a three-phase AC signal into a sine wave will be explained based on FIG.

第5図において、横軸は時間軸、及び時間に対応した交
流信号の角度の軸であり、縦軸は信号レベル値を示す。
In FIG. 5, the horizontal axis is the time axis and the axis of the angle of the AC signal corresponding to time, and the vertical axis shows the signal level value.

3相交流のU、V、W相の時間t。Time t for U, V, and W phases of three-phase AC.

における其々の信号レベル値1u、lv、 1wは、高
調波成分か含まれていない正弦波信号であれば、lu+
 lv+1w= 0 という関係式か成り立つ。そしてこの関係式から繰り返
し波形の場合においては、 lu+1V=o  てあれば 1w= O1v+1w=
 Oであれば lu=0 1w+1u=0  であれば lv= 0となり、この
点がゼロ交差点である。このゼロ交差点ては、3相交流
信号に高調波成分が含まれていても3相とも同一波形で
あれば上記の関係式は成り立つ。したがって2相の信号
レベル値を加算し、その加算値がOになる点を検出して
残りl相のゼロ交差点を検出することが出来る。そして
例えばW相の交流信号のゼロ交差点を第5図A、 Bに
て検出して、次回のゼロ交差点Cを予測し、B〜Cまて
の間の角速度を求め、ゼロ交差点Bの角度に基づいて角
速度を定時間毎にその角度に加算することにより正弦波
信号に波形整形することが出来る。
The respective signal level values 1u, lv, 1w in
The relational expression lv+1w=0 holds true. From this relational expression, in the case of a repetitive waveform, if lu+1V=o then 1w= O1v+1w=
If O, then lu=0. If 1w+1u=0, then lv=0, and this point is the zero intersection. At this zero crossing point, even if the three-phase AC signal contains harmonic components, the above relational expression holds true if the three phases have the same waveform. Therefore, by adding the signal level values of two phases and detecting the point where the added value becomes O, it is possible to detect the zero crossing points of the remaining l phases. For example, the zero crossing point of the W-phase AC signal is detected in Figure 5 A and B, the next zero crossing point C is predicted, the angular velocity between B and C is determined, and the angle of the zero crossing point B is calculated. By adding the angular velocity to the angle at regular intervals based on the above, it is possible to shape the waveform into a sine wave signal.

次に第6図のフローチャートに基づいてマイコン14の
動作を説明する。
Next, the operation of the microcomputer 14 will be explained based on the flowchart shown in FIG.

ステップ(図中、Sと記す)1では、初期値、即ち、交
差フラグuflag 、 vflag Swflagを
「o」に設定しておく。尚、交差フラグについては後述
する。
In step 1 (denoted as S in the figure), the initial values, that is, the intersection flags uflag and vflag Swflag are set to "o". Note that the intersection flag will be described later.

ステップ2ては、装置か立ち上かってA/Dコンバータ
から入力したデータの受信レベルが規定値V。以上にな
るまで待ち、規定値V。以上になった時、ステップ3に
進む。
In step 2, the device is started up and the reception level of the data input from the A/D converter is the specified value V. Wait until it reaches the specified value V. When this happens, proceed to step 3.

ステップ3では、第7図のようにUSV、W各相の交差
フラグuflag Svflag 、 wflagを「
1」にセットする。
In step 3, the cross flags uflag Svflag and wflag of each phase of USV and W are set to "
1”.

ステップ4ては、U、V、W各相の時間計測カウンタ値
tuStv、、twをOにリセットしておく。
In step 4, the time measurement counter values tuStv, tw for each phase of U, V, and W are reset to O.

ステップ5では、A/Dコンバータ11〜13から各相
の交流信号のディジタル値の読込みを行う。
In step 5, the digital values of the AC signals of each phase are read from the A/D converters 11 to 13.

このA/D変換された交流信号のディジタル値の信号レ
ベルの基準値は第5図のaの位置にオフセットされてい
るので、読み込んだディジタル値をこのオフセット分だ
け差し引くと信号レベルの基準値はbにレベルシフトさ
れ、信号レベル値は正負の符号をもつようになる。
The reference value of the signal level of the digital value of this A/D converted AC signal is offset to the position a in Figure 5, so if the read digital value is subtracted by this offset, the reference value of the signal level is b, and the signal level value has a positive or negative sign.

ステップ6では、U、V、W相の信号レベルlu、1■
、1wから、2相の信号レベルの加算データinu、i
nv 、 inwを作成する。
In step 6, the signal levels lu, 1■ of the U, V, and W phases are
, 1w, the summed data of the two-phase signal levels inu,i
Create nv and inw.

inu =lv+1w 1nv =1w+1u inW =1u+lv ステップ7ては、作成した加算データをRAMの記憶エ
リアに記憶する。加算データを記憶するのは次に入力さ
れる加算データの符号と比較する為であり、加算データ
か作成される毎に記憶されている加算データは更新され
ていく。
inu =lv+1w 1nv =1w+1u inW =1u+lv In step 7, the created addition data is stored in the storage area of the RAM. The purpose of storing the addition data is to compare the sign of the next input addition data, and the stored addition data is updated every time addition data is created.

ステップ8ては、2相の信号レベルの加算データinu
 、 inv 、 inwか、0であるかどうかを調べ
る。これを調へるには、RAMの記憶エリアに記憶され
ている前回の加算データと今回の加算データとの符号を
比較し、符号か変化した時、加算データか0になったと
みなす。例えば第8図のようにU、■相から加算データ
を作成した場合、前回の加算データをinw’ (= 
lu’ +1v’ )としてinw’ = lu’ +
lv’ < Oinw =lu +lv  ≧0 であれは加算データをゼロとみなす。これは、信号レベ
ル値のサンプリングのタイミングにより、加算データか
ゼロになるとは限らない為である。
Step 8 is the addition data inu of the two-phase signal levels.
, inv, inw, or 0. To investigate this, the signs of the previous addition data stored in the RAM storage area and the current addition data are compared, and when the sign changes, it is assumed that the addition data has become 0. For example, when adding data is created from the U and ■ phases as shown in Figure 8, the previous adding data is inw' (=
lu' + 1v') as inw' = lu' +
If lv'< Oinw = lu + lv ≧0, the added data is regarded as zero. This is because the added data may not always be zero depending on the sampling timing of the signal level value.

そして符号が変化していなければゼロ交差点てはないの
でステップ10に進み、符号か変化していればステップ
9に進む。
If the sign has not changed, there is no zero crossing, so the process goes to step 10, and if the sign has changed, the process goes to step 9.

ステップ9では、ステップ8において加算データがゼロ
になった場合、前回のデータ(lv、1■、1w)のパ
ターンと今回のデータのパターンか同一であるかどうか
を調べる。これは例えはノイズ等により、ゼロ交差点付
近で信号レベルか変動すると同一ゼロ交差点であるにも
かかわらず、次のゼロ交差点として検出してしまう場合
かあるので、同−ゼロ交差点を何度も検出しないように
する為である。これを調へるには、例えは各相毎にフラ
グuxflag、 vxflag、 wxflagを設
け、U相 uxflag= 1 (lv< O)=O(
lv>O) V相 vxflag= 1  (1w< O)=O(1
w>O) W相 wxflag= 1  (lu< 0 )=0(
lu>O) とする。そして記憶されている前回のフラグの値と今回
のフラグの値とを比較する。ここでもしデータのパター
ンか同一であれはノイズ等の影響により信号レベルか変
動したものであり、ゼロ交差点てはないと判定してステ
ップ10に進み、データのパターンか同一でなけれはゼ
ロ交差点であると判定してステップ16へと進む。
In step 9, if the added data becomes zero in step 8, it is checked whether the pattern of the previous data (lv, 1■, 1w) and the pattern of the current data are the same. For example, if the signal level changes near a zero intersection due to noise, etc., it may be detected as the next zero intersection even though it is the same zero intersection, so the same zero intersection may be detected many times. This is to prevent it from happening. To check this, for example, set flags uxflag, vxflag, and wxflag for each phase, and set U phase uxflag=1 (lv<O)=O(
lv>O) V phase vxflag= 1 (1w<O)=O(1
w>O) W phase wxflag=1 (lu<0)=0(
lu>O). Then, the stored previous flag value and the current flag value are compared. Here, if the data patterns are the same, the signal level has fluctuated due to the influence of noise, etc., and it is determined that it is not a zero crossing point, and the process proceeds to step 10. If the data patterns are not the same, it is a zero crossing point. It is determined that there is, and the process proceeds to step 16.

ステップlOては、第9図のように3相の時間計測カウ
ンタの値に1を加算して時間計測カウンタの値を更新す
る。
In step 10, as shown in FIG. 9, 1 is added to the value of the three-phase time counter to update the value of the time counter.

tu=tu+1 tv=tv+ 1 tw=tw+ 1 ステップ11では、更新した時間計測カウンタの値か所
定値を越えて(オーバーフロー)いるかどうかを調べる
。もしゼロ交差点の間隔か長くなって時間計測カウンタ
の値が所定値を越えていれば時間計測カウンタの値を使
用出来ないのでステップ12に進み、越えていなければ
ステップ5に戻る。
tu=tu+1 tv=tv+1 tw=tw+1 In step 11, it is checked whether the updated value of the time measurement counter exceeds a predetermined value (overflow). If the interval between zero intersections becomes longer and the value of the time counter exceeds a predetermined value, the value of the time counter cannot be used, so the process proceeds to step 12; if the interval does not exceed the predetermined value, the process returns to step 5.

ステップ12では、時間計測カウンタの値か所定値を越
えている時には、該当相の交差フラグを「0」にして時
間計測カウンタの値を使用することが出来ないようにす
る。
In step 12, when the value of the time measurement counter exceeds a predetermined value, the crossing flag of the relevant phase is set to "0" so that the value of the time measurement counter cannot be used.

ステップ13では、受信レベルか規定値未満になってい
るかどうかを調べる。規定値未満になっていればステッ
プ14に進み、規定値以上になっていればステップ5に
戻る。
In step 13, it is checked whether the reception level is less than a specified value. If it is less than the specified value, the process proceeds to step 14, and if it is greater than the specified value, the process returns to step 5.

ステップ14ては、受信レベルか規定値未満になった該
当相の交差フラグを「0」にする。
In step 14, the crossing flag of the corresponding phase whose reception level has become less than the specified value is set to "0".

ステップ15では、2相以上の交差フラグか「0」にな
っているかどうかを調へる。これは、2相以上が欠相し
た場合には加算データを作成することか出来ないので、
その場合にはこのフローチャートの実行を停止させるよ
うにし、また例えば欠相により1相だけ交差フラグが「
0」である場合には他の相からゼロ交差点を検出するこ
とか出来るので、ステップ5に戻るようにしているもの
である。また例えば列車が停車した場合、全相の時間計
測カウンタの値が所定値を越えて金相の交差フラグか「
0」になり、このフローチャートの実行か停止する。
In step 15, it is checked whether the crossing flag of two or more phases is set to "0". This is because it is only possible to create addition data when two or more phases are open.
In that case, the execution of this flowchart will be stopped, and for example, the crossing flag for only one phase will be set to "
0'', the zero crossing point can be detected from other phases, so the process returns to step 5. For example, if a train stops, the values of the time measurement counters for all phases exceed a predetermined value, and the metal phase crossing flag is
0", and the execution of this flowchart stops.

ステップ16では、次のゼロ交差点までの間圧弦波信号
を算出する為の角速度を算出する。算出する為の計算式
は第10図の表のようになる。
In step 16, the angular velocity for calculating the pressure sinusoidal wave signal up to the next zero crossing point is calculated. The formula for calculation is as shown in the table in Figure 10.

角速度dθ。は、前回のゼロ交差点から今回のゼロ交差
点までの間の角度1800をゼロ交差点間の時間計測カ
ウンタの値で割った値に、予測されたゼロ交差点θ。と
検出されたゼロ交差点とのズレによる補正値を加算した
値である。もしズレかなければ車両は定速で走行してい
ることになる。
Angular velocity dθ. The predicted zero intersection θ is calculated by dividing the angle 1800 between the previous zero intersection and the current zero intersection by the value of the time counter between zero intersections. This is the value obtained by adding a correction value due to the deviation between the zero crossing point and the detected zero crossing point. If there is no deviation, the vehicle is running at a constant speed.

そして例えばゼロ交差点か検出された相かU相であれば
まず■相の交差パターンを調へ、次に車両の前進、後進
を調へて計算式が決定される。尚5゜ここて角度θ。は
精度を向上させる為に1000倍しである。
For example, if it is a zero intersection, a detected phase, or a U phase, the calculation formula is determined by first checking the intersection pattern of the ■ phase, and then checking the forward and backward movement of the vehicle. The angle θ here is 5°. is multiplied by 1000 to improve accuracy.

ステップ17では、ステップ16において算出された角
速度に基づいて次のゼロ交差点を予測する。
In step 17, the next zero crossing point is predicted based on the angular velocity calculated in step 16.

ステップ18では、次のゼロ交差点までの正弦波信号を
算出し、算出した正弦波信号を該当相のD/Aコンバー
タに出力する。正弦波信号はステップ16において算出
された角速度に基づいて算出される。この処理を行った
後ステップ4に戻り、ゼロ交差相の時間計測カウンタ値
を「0」にリセットする。
In step 18, a sine wave signal up to the next zero crossing point is calculated, and the calculated sine wave signal is output to the D/A converter of the corresponding phase. The sine wave signal is calculated based on the angular velocity calculated in step 16. After performing this process, the process returns to step 4, and the zero-crossing phase time measurement counter value is reset to "0".

尚、ステップ5〜9かゼロ交差点検出手段、ステップ4
.10か時間計測手段、ステップ16〜17か角速度算
出手段、ステップ18か正弦波信号出力手段に相当する
In addition, steps 5 to 9 or zero intersection detection means, step 4
.. 10 corresponds to time measuring means, steps 16 to 17 correspond to angular velocity calculation means, and step 18 corresponds to sine wave signal output means.

かかる構成によれは、3相交流信号の2相の信号の和か
ゼロとなる点が残りの1相のゼロ交差点であるという原
理に基づいて、2相の信号の和から残りの1相のゼロ交
差点を検出して次回のゼロ交差点を予測し、この予測に
基づいて次回のゼロ交差点までの正弦波信号を出力する
ことにより、入力した3相交流信号から高調波を含まな
い正弦波信号に波形整形して出力することが出来、3相
交流信号の波形整形装置の性能を向上させることが出来
る。
This configuration is based on the principle that the point where the sum of the two-phase signals of the three-phase AC signal becomes zero is the zero crossing point of the remaining one phase. By detecting a zero crossing point, predicting the next zero crossing point, and outputting a sine wave signal up to the next zero crossing point based on this prediction, the input three-phase AC signal can be converted to a sine wave signal that does not include harmonics. The waveform can be shaped and output, and the performance of the waveform shaping device for three-phase AC signals can be improved.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、3相交流信号の2
相の信号の和から残りの1相のゼロ交差点を検出して次
回のゼロ交差点を予測し、この予測に基づいて正弦波信
号を算出して出力することにより、入力された3相交流
信号を波形整形して、高調波を含まない正弦波信号を出
力することが出来るので、3相交流信号の波形整形装置
の性能を向上させることが出来る。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, two of the three-phase AC signals
The input three-phase AC signal is detected by detecting the zero crossing point of the remaining one phase from the sum of the phase signals, predicting the next zero crossing point, and calculating and outputting a sine wave signal based on this prediction. Since the waveform can be shaped and a sine wave signal containing no harmonics can be output, the performance of the waveform shaping device for three-phase AC signals can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
車両と交差誘導線との関係を示す図、第3図は第2図の
信号波形図、第4図は本発明に係わる一実施例における
ブロック図、第5図は第4図の動作原理を示す説明図、
第6図は第4図のマイコンの動作を示すフローチャート
、第7図は第6図の受信レベルの説明図、第8図は第6
図のゼロ交差点検出の説明図、第9図は第6図の時間計
測カウンタの説明図、第10図は第6図の角速度の計算
式を示す図表である。 1・・・車両  2・・・送信アンテナ  3・・・超
伝導磁石  4u、4v、4w−・・交差誘導線  1
1〜13・・・A/Dコンバータ  14・・・マイコ
ン  15〜17・・・D/Aコンバータ  18〜2
0・・・増幅器特許出願人  財団法人 鉄道総合技術
研究所日本信号株式会社 代 理 人 弁理士  笹 島 富二雄第7図 第8図 第9図
Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the vehicle and the crossing guidance line, Fig. 3 is a signal waveform diagram of Fig. 2, and Fig. 4 is a diagram related to the present invention. A block diagram in one embodiment, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operating principle of FIG. 4,
6 is a flowchart showing the operation of the microcomputer in FIG. 4, FIG. 7 is an explanatory diagram of the reception level in FIG. 6, and FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the time measurement counter of FIG. 6, and FIG. 10 is a chart showing the calculation formula for the angular velocity of FIG. 6. 1...Vehicle 2...Transmission antenna 3...Superconducting magnet 4u, 4v, 4w-...Cross guiding wire 1
1-13...A/D converter 14...Microcomputer 15-17...D/A converter 18-2
0...Amplifier patent applicant Fujio Sasashima Representative, Japan Signal Co., Ltd., Railway Technology Research Institute, Patent attorney Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 入力された高調波成分の含まれている3相交流信号を、
高調波成分を含まない正弦波信号に波形整形して出力す
る3相交流信号の波形整形装置において、 3相交流の各相の信号を其々入力し、2相の信号レベル
値の和を算出し、算出された値からもう1つの相の信号
のゼロ交差点を検出するゼロ交差点検出手段と、 該ゼロ交差点検出手段により検出された前回のゼロ交差
点から今回のゼロ交差点が検出されるまでの時間を計測
する時間計測手段と、 該時間計測手段によって計測された時間に基づいて次の
ゼロ交差点を予測し、ゼロ交差点間の角速度を算出する
角速度算出手段と、 該角速度算出手段により算出された角速度に基づいて波
形整形した正弦波信号を出力する正弦波信号出力手段と
、 を設けたことを特徴とする3相交流信号の波形整形装置
[Claims] The input three-phase AC signal containing harmonic components is
In a waveform shaping device for three-phase AC signals that shapes and outputs the waveform into a sine wave signal that does not contain harmonic components, the signals of each phase of the three-phase AC are input individually, and the sum of the signal level values of the two phases is calculated. and a zero intersection detection means for detecting the zero intersection of the signal of the other phase from the calculated value, and a time from the previous zero intersection detected by the zero intersection detection means until the current zero intersection is detected. A time measuring means for measuring the time; An angular velocity calculating means for predicting the next zero intersection based on the time measured by the time measuring means and calculating an angular velocity between the zero crossings; and an angular velocity calculated by the angular velocity calculating means. A waveform shaping device for a three-phase alternating current signal, comprising: a sine wave signal output means for outputting a sine wave signal whose waveform has been shaped based on .
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