JPH04193006A - Speed controller for monorail passenger transporter - Google Patents

Speed controller for monorail passenger transporter

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JPH04193006A
JPH04193006A JP2326990A JP32699090A JPH04193006A JP H04193006 A JPH04193006 A JP H04193006A JP 2326990 A JP2326990 A JP 2326990A JP 32699090 A JP32699090 A JP 32699090A JP H04193006 A JPH04193006 A JP H04193006A
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rail
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motor
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize safe and economical operation by controlling the frequency of VVVF power, produced by rectifying AC three-phase power and then inverting the rectified DC power through an inverter, for driving the motor of a vehicle based on outputs from a rail inclination angle sensor and a vehicle speed sensor. CONSTITUTION:A body F travels with two traveling units D disposed on the bottom surface straddling across a rail J. The traveling ubits D are prevented from rolling by means of upper and lower guide rollers X and R and upper wheels M, N and lower wheels O, P (N and P are not shown), disposed in front and rear, roll on the rail J. AC power fed from a trolley 107 is rectified through an incorporated rectifier to produce DC power for driving an inverter which then produces VVVF power for driving a motor A thus rotating a pinion L through an incorporated transmission and driving the lower wheel O. A control section I controls the output frequency of the inverter based on the inclination of the rail, the rotational speed of wheel and the moving direction detected through sensors (not shown) and the control section performs regenerative brake on a downslope.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は必要なエネルギーを節減し経済的であるとと
もに安全で長寿命の乗用電動単軌条運搬車の速度制御装
置に関する。
The present invention relates to a speed control device for a passenger electric single-rail transport vehicle that is economical, safe, and has a long service life by reducing the required energy.

【  従  来  の  技  術  】単軌条運搬車
はもともと果樹園などで果実、農機具、農薬、肥料等を
運搬するために用いらな。 これは200kg程度の軽荷重のものである。土木用の
単軌条運搬車もある。これは1トン程度の重荷重を運ぶ
。レールの敷設が容易で傾斜地であっても走行できる。 従来はエンジンで動いていたので電力線をレールの横に
敷設する必要がなかった。しかも単軌条運搬車は無人運
転されるから、傾斜や左右の曲がりに応じて走行速度を
最適に変化させるということができなかった。上りは負
荷が大きくなるから遅くなり、下りは負荷が軽くなるの
で速くなる。 下りが問題である。エンジンを使うから下りは速度が大
きくなり暴走の惧れがある。これを防ぐために従来は、
定速ブレーキと非常停止ブレーキとが設けられた。定速
ブレーキは固定されたドラムとこの中で回転するシュウ
とよりなる。シュウはばねで縮められているが、回転数
が増加すると遠心力によって拡開しドラムの内壁に接触
する。 以後一定速度で下降することになる。つまり下降時は定
速ブレーキの臨界速度に等しい速度で下降するのである
。さらにこれだけでは不十分であるから非常停止ブレー
キを設ける。これは定速ブレーキよりも大きい臨界速度
が与えられており、この臨界速度を越えて単軌条運搬車
か暴走すると緊急にブレーキが掛かり停止するようにな
っている。定速ブレーキは一定速度で走行させるもので
あるが、非常停止ブレーキは完全に停止させるものであ
る。 このようにエネルギーで動〈従来の単軌条運搬車は定速
ブレーキ、非常停止ブレーキの2重の安全機構が必要で
ある。このようなものは下降時には必ず定速ブレーキの
シュウがドラムに摺接するのでシュウが摩耗する。この
ため定期的あるいは随時定速ブレーキを点検し補修しな
ければならない。 単軌条運搬車はエンジンで動くのが普通であるが、電力
で動くものも提案されている。実開昭59−19590
4である。これは三相交流を受電し、誘導モータを回転
させるものである。速度は一速、二連、三速に切り替え
ることができる。インバータによって交流電流を生じこ
れによってモータを回転するが、回転数が発振周波数に
比例するからインバータの発振周波数により速度制御す
るわけである。これは人間が単軌条運搬車の状況を見て
速度を切り替える。下り坂の場合は誘導モータが発電機
として作用しモータで生じた電流が抵抗を通じて流れ回
生制動する。 しかし発振周波数は非連続の3つの値に設定されるから
、速度が非連続に変化する。このために三速から二連へ
、あるいは二連から一連へ切り替えたときはモータが発
電機になり回生抵抗に電流が流れて強い制動がかかる。 急激な制動であるから乗車している人に対するショック
が大きい。 さらに上昇、下降に応じて自動的に速度を変化させるこ
とができない。もしも操縦する人か乗車していない場合
は一定速度で上り、下り、水平走行することになる。遅
い速度で走行すれば安全であるが時間がかかり過ぎる。 速い速度で走行すれば安全性に問題がある。上り、下り
等の傾斜に応じて速度を自動的に変化させることが望ま
しい。 さらに上りと下りで速度が違うほうが良い。本出願人に
よる特願平2−98836は傾斜に応じて速度を自動的
に変化させることができる。しかし上りと下りに於いて
速度が違うというわけではない。
[Conventional technology] Single-rail transport vehicles were originally used to transport fruits, agricultural equipment, agricultural chemicals, fertilizers, etc. in orchards. This has a light load of about 200 kg. There are also single-track transport vehicles for civil engineering. It carries a heavy load of about 1 ton. The rails are easy to install and can be run even on slopes. Previously, it was powered by an engine, so there was no need to run power lines next to the rails. Moreover, since single-rail transport vehicles are operated unmanned, it is not possible to optimally change the running speed according to inclinations and left/right turns. Going uphill is slower because the load is heavier, and going downhill is faster because the load is lighter. The problem is downhill. Since the engine is used, the speed increases on the descent, and there is a risk of a runaway. To prevent this, conventionally,
A constant speed brake and an emergency stop brake were provided. A constant speed brake consists of a fixed drum and a shoe that rotates within the drum. The shoe is compressed by a spring, but as the rotation speed increases, centrifugal force causes it to expand and come into contact with the inner wall of the drum. After that, it will descend at a constant speed. In other words, when descending, the vehicle descends at a speed equal to the critical speed of the constant speed brake. Furthermore, since this alone is not sufficient, an emergency stop brake is provided. This is given a critical speed that is greater than that of a constant-speed brake, and if this critical speed is exceeded and the single-rail transport vehicle goes out of control, the brakes will be applied urgently to stop the vehicle. Constant speed brakes allow the vehicle to travel at a constant speed, while emergency stop brakes bring the vehicle to a complete stop. Conventional single-rail transport vehicles require a double safety mechanism: a constant speed brake and an emergency stop brake. In such a device, the shoe of the constant speed brake always comes into sliding contact with the drum when descending, so the shoe wears out. For this reason, constant speed brakes must be inspected and repaired periodically or at any time. Single-gauge transport vehicles are usually powered by an engine, but models powered by electricity have also been proposed. Jitsukai 59-19590
It is 4. This receives three-phase alternating current and rotates an induction motor. The speed can be switched to 1st, 2nd, or 3rd speed. The inverter generates an alternating current that rotates the motor, and since the number of rotations is proportional to the oscillation frequency, the speed is controlled by the oscillation frequency of the inverter. In this system, humans change the speed of the single-track transport vehicle by looking at the situation. When driving downhill, the induction motor acts as a generator, and the current generated by the motor flows through the resistance, resulting in regenerative braking. However, since the oscillation frequency is set to three discontinuous values, the speed changes discontinuously. For this reason, when switching from 3rd gear to 2nd gear, or from 2nd gear to 1st gear, the motor becomes a generator and current flows through the regenerative resistor, applying strong braking. Since the braking is sudden, the shock to the occupants is large. Furthermore, it is not possible to automatically change the speed as the vehicle ascends or descends. If there is no driver or passenger, the vehicle will ascend, descend, and travel horizontally at a constant speed. It is safe to drive at a slow speed, but it takes too long. There are safety issues if you drive at high speeds. It is desirable to automatically change the speed depending on the slope, such as uphill or downhill. Furthermore, it is better to have different speeds for uphill and downhill. Japanese Patent Application No. 2-98836 filed by the present applicant allows the speed to be automatically changed according to the slope. However, there is no difference in speed between going up and going down.

【発明が解決しようとする課題】 単軌条運搬車において上り下りに傾斜角に応じて速度を
自動的に変化させることができ、経済性に優れ、下りに
おいて定速ブレーキに負担が掛からず安全性が高く、下
りと上りの速度を異ならせることのできる乗用電動単軌
条運搬車を提供することが本発明の目的である。
[Problems to be Solved by the Invention] A single-track transport vehicle can automatically change speed according to the inclination angle when going up or down, which is economical and does not put a burden on the constant speed brake when going down, resulting in safety. It is an object of the present invention to provide a passenger electric single-rail transport vehicle that has a high speed and can have different downhill and uphill speeds.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本発明の単軌条運搬車は電気によって駆動され傾斜セン
サを用いて単軌条運搬車の傾斜角を求めさらに前進後進
の別を求めて電動機の回転数を傾斜角と前後進によって
変化させる。電動機はインバータによって三相交流で駆
動されるが、インバータの発振周波数fを傾斜角および
前後進状態によって、 (1)前進の場合 0く一Φのとき   f”fo+a(θ十Φ)−Φ<e
<Φのとき f−f 。 Φ≦e        f=fo−b (C)−Φ)こ
こで傾斜角は前進方向に対して定義されたものである。 aとbは定数でa≧bである。つまり同じ傾斜角であれ
ば下りの方が上りよりも速いということである(同じ場
合もある)。さらに定速ブレーキの制動力が働き始める
臨界速度に対応するインバータの発振周波数をf2とす
るとf2 >fOである。つまり下りの時にも通常は定
速ブレーキが作用しないのである。 (2)後進の場合 eく−Φ のとき f ” f o + b (e +
O)−Φ≦e〈Φのときf=f。 Φ≦e  のとき f=f、−a (θ−Φ)というよ
うな制御をする。
The single-rail transport vehicle of the present invention is electrically driven and uses an inclination sensor to determine the inclination angle of the single-rail transport vehicle, and further determines whether the vehicle is moving forward or backward, and changes the rotational speed of the electric motor depending on the angle of inclination and forward or backward movement. The electric motor is driven by an inverter with three-phase alternating current, and the oscillation frequency f of the inverter is determined depending on the inclination angle and forward/backward travel state. e
When <Φ, f−f. Φ≦e f=fo−b (C)−Φ) Here, the inclination angle is defined with respect to the forward direction. a and b are constants and a≧b. In other words, if the inclination angle is the same, going down is faster than going up (although they may be the same). Further, if f2 is the oscillation frequency of the inverter corresponding to the critical speed at which the braking force of the constant speed brake starts to work, then f2 > fO. In other words, the constant speed brake normally does not work even when descending. (2) When moving backward, f ” f o + b (e +
O) - Φ≦e〈f=f when Φ. When Φ≦e, control is performed such that f=f, -a (θ-Φ).

【  作  用  】[For works]

本発明の単軌条運搬車は電気で駆動される。このためレ
ールに沿って給電線を敷設しここから電気を取る。動力
源は三相交流電動機になる。三相交流は一旦整流平滑さ
れて直流となるが、これを再び任意の周波数の交流に変
換される。これを行うのがインバータである。インバー
タの発振周波数が電動機の回転数を決めるから、インバ
ータの発振周波数によって速度制御ができる。 速度を自動的に決定するために傾斜センサと前後進セン
サを用いる。これらのセンサの出力によってインバータ
の発振周波数を自動的に決定し平坦な所を走行するとき
は速く、下りはそれに次いで速く、上りは最も遅く走行
する(上り下りが同じ傾斜角に対して同じ場合を含む)
。 特に下りはインバータの設定発振周波数によって決まる
電動機の回転が実際の回転よりも速いから電動機が発電
機となるが回生抵抗を通じて放電するからこれによって
制動が掛かる。定速ブレーキの臨界回転数に達しないの
でシュウがドラム内壁に接触せずシュウが摩耗しない。 下りにおいて制動力を生ずるものが少なくとも2つある
ことになるから安全性が高い。しかも電動機による回生
放電制動は非接触であるから夏型なる下り走行で摩耗す
る部材がなく長寿命の装置となる。 さらに傾斜角に応じて連続的に速度を変化させるから急
加速、急減速による強い衝撃力の発生がない。乗用であ
るから走行が円滑で衝撃が少ないというのは重要なこと
である。 実施例を示す図面により本発明を説明する。 本発明の実施例に係る乗用電動単軌条運搬車の全体の左
側面図を第1図に、正面図を第2図に示す。単軌条運搬
車は2基のほぼ等価な前後の走行装置りの上に乗客の乗
れる車両Fを搭載したものである。 レールJは上下2重レールである。上レールUと下レー
ルVとを継板Tで連結したものである。 例えば特公昭63−51202号のものを使うことがで
きる。上下2重にするのは負荷が重いからである。 乗用単軌条運搬車であるから車両Fのうえには幾つかの
座席があって人が座れるようになっている。操作盤G、
制御盤■等が車両Fの中に設けられる。操作盤Gにおい
て発進、停止などの操作を行うことができる。但し運転
手が要るわけではなく、速度制御は自動的に行われる。 上下レールはともに正方形箱型断面の鉄で作った長尺の
部材である。下レールVはこれに直角な棒材であるレー
ル受101によって支持される。 レール受101の両端は支柱102によって固定される
。支柱102の下端は地面の下に埋設される。沈下防止
板103が支柱102の途中に固定され、これが支柱に
掛かる荷重を支えている。 上レールは上下の車輪、上部ガイドローラなどを支持し
導くものである。下レールは下部ガイドローラを導くも
のである。上レールの側面にはラックKが固着しである
。これは駆動ビ冊オンに噛合い推力を与える。 この例ではひとつの車両Fについて、前後二つの走行装
置りが設けられる。走行装”置については第3図〜第7
図に示しである。 フレームCはギヤや軸を内蔵するものでレールの左右に
分かれて設けられる。これら両側に分かれたフレームを
上方前後で連結するのが前上部偏芯車輪軸1と後上部偏
芯車輪軸2である。車輪軸はこの他に前下部車輪軸3と
後下部車輪軸4があるが、これらはフレームを連結しな
い。フレームはさらに上部中央で整軸受支持合56によ
り連結される。上部後方においても電動機取付台57に
よって連結される。 車輪軸1.2はそれぞれ前上部車輪Mと後上部車輪Nと
を回転自在に支持している。これらは上レールUの上面
に接触転動し、車両の全荷重を担っている。 上部車輪M、Nは単純な円形車輪で鍔部を持たない。こ
のため、これらが常にレールの上に存在するためのガイ
ドを必要とする。 これが上部ガイドローラX、下部ガイドローラRである
。上部ガイドローラXは鉛直軸の周りに水平回転するロ
ーラであり、上レールUの上半部側面に接触転動する。 下部ガイドローラRはフレームの下端に鉛直軸によって
とりつけられた遊輪である。これは下レールの側面に接
触転動する。 このように上下にガイドローラがあるので、走行装置は
レールに対して左右の位置が決められレールからはずれ
ない。上部車輪、ガイドローラだけではレールに対して
走行装置が持ち上るので、下部車輪がさらに設けられる
。 フレーム前下方には前下部車輪軸3が片持ち支持される
。前下部車輪○がこれに対して遊輪として回転自在に取
り付けられている。 前下部車輪○は左右にあって上レールUの下端辺を押さ
えるもので、片方に鍔部のある車輪である。 フレームの後下方には、後下部車輪軸4が一方に片持ち
支持される。これはフレームに固着されていて、これに
対し後下部車輪Pが回転自在に支持されている。 後下部車輪軸4の延長上の対向する位置には駆動軸43
があり、ここに駆動ピニオンLが取り付けられている。 駆動ピニオンLは一部に鍔部があって、上レールUの下
辺を押さえている。 後下部車輪Pは左右に2つあるのではなく、左側にひと
つある。右側には駆動ピニオンがある。 駆動ピニオンしは後下部車輪としてレール下辺を押さえ
る機能をも持っている。もちろん駆動ピニオンLはラッ
クKに噛合い、推進力を得るという機能も果たしている
。 駆動力は電動機Aから駆動ピニオンLまで伝達される。 動力伝達系は第8図に略示されている。 歯車や軸には相互に区別するためのアルファベット記号
を付すがこれは機能や特性を示すものではない。 電動機出力軸5はaジヨイント6によりa軸7に接続さ
れる。a歯車8がa軸7に取り付けられておりこれが回
転する。 以下回転力はb軸9のb歯車10、C軸11のC歯車1
2、d軸13のd歯車14へと順に伝わる。これらの歯
車列は、フレームCの上側方ピニオン斜めに取り付けら
れた歯車伝達機構Wの中に含まれる。この部分をベルト
とプーリで接続するということも考えられるがそれは危
険である。ベルトが破断すると暴走するからである。ギ
ヤの場合はなとえ破断切損しても回転が停止するだけで
暴走するということはない。 回転力はこの後フレームC内部の歯車列に伝達される。 フレームの内部について説明する。 d軸13は、dジヨイント15によりフレームC内部の
d°軸軸子7つながる。d゛軸17のC歯車18から回
転力はe軸19のf歯車20に伝わる。これがg歯車2
1、h歯車22.0歯車33を経て非常用定速ブレーキ
Qに伝わる。これは先に述べたように下り坂を降りると
きに過度のスピードが出るのを防ぐためである。固定さ
れたブレーキドラムとこの中で回転するブレーキシュウ
とよりなる。回転速度が高まると、遠心力が大きくなり
ブレーキシュウが開く。これがドラム内壁を擦るのでそ
れ以上スピードが出なくなり以後−定のスピードで走行
する。エンジン駆動の場合は下り坂において常時作動し
ていたものであるが、本発明の場合は下り坂であっても
通常は作動せず、電気系統、電動機が故障したときなど
にのみ作動するから非常用定速ブレーキと表現している
。 駆動源としての回転トルクは、h歯車22と一体となっ
たf軸23の1歯車24から、g軸25のJ歯車26、
k歯車27、h軸29の1歯車28、m歯車30を経て
駆動軸43のn歯車31に伝わる。 こうして電動機Aの回転力が、終端の駆動ピニオンLに
伝達される。電磁ブレーキEが電動機Aに接して設けら
れる。これは無励磁作動型であって、非通電時に電動機
Aの回転を停止させることができる。 電動機取付台57は、左右のフレームCにまたがるよう
に、ボルト58に固着される。電動機AAはボルト59
によって電動機取付台57に取り付けられる。 車両Fは走行装置りの上に左右への換向、前後、上下へ
の傾斜が自在であるように取り付けられる。左右のフレ
ームCにまたがるように、竪軸受支持台56が固着され
る。これには竪軸受92によってT型竪軸91が水平方
向の回転かできるように支持されている。 T型竪軸91の上方は水平軸93となっており、この両
端に横軸受94を介して車両Fの下底部材が取り付けら
る。走行装置は車両に対して垂直軸の周り、水平軸の周
りに回転自由度を持つ。 次に給電設備について説明する。レール受け101の一
方の側方にはトロリーダクト支柱105が立てられる。 これはハンガー106によりトロリー本体107を下向
きに支持している。トロリー本体107は三相交流を流
すための給電線である。これは絶縁体の帯部材の中に3
本の平行な導線を設けたものである。これらの部材は外
部に露出しないようにダクト110で覆われている。 トロリーから三相交流を得る為に走行装置りは側方へ突
出した集電アーム109を有する。集電アーム109の
先端には3つの金属片よりなる摺動子】11が固定され
ている。集電アーム109は走行装置から片持ち支持さ
れているが、スプリング112によって上方へ引き寄せ
られている。弾性力によって摺動子111がトロリー本
体107の給電線に接触する。 トロリー本体107には、200Vまたはその他の適当
な電圧の三相交流が流されている。これは−旦整流され
て直流に直され再び適当な周波数の交流に変換されるの
であるから三相交流でなくてもよいのは勿論である。ト
ロリー本体107の給電線から集電アーム109を通し
て単軌条運搬車の方へ電力が供給される。 この点が従来のエンジンによる単軌条運搬車と異なる。 電力は電動機を駆動するだけでなく、制御盤などの計器
類、センサ、タイマ、電子回路等を作動させることがで
きる。 ここで使う電動機は三相交流用のものである。 電圧が一定であるが周波数を変えることにより回転数を
変えることができる。よく知られているように電動機の
毎分の回転数Nは、 N=12Of (1−s) /p(1)によって与えら
れる。pは電動機の極数、fは交流の周波数(Hz)。 Sは滑りでこれはfに因らない。電動機が駆動力を生じ
ているときはSか正である。負荷の重さによってSが大
きくなる。反対に下り坂において負荷の力で電動機が加
速される場合はSが負になり電動機が発電機となる。S
と負荷の関係は電動機の特性による。 本発明の単軌条運搬車は傾斜と前後進の状況により自動
的に電動機の回転数を制御し、速度を最適に切り換える
。このため電動機に与える交流の周波数を変えるインバ
ータと、傾斜角を知るための傾斜センサを必要とする。 第9図にここで用いた市販の傾斜センサの特性を示す。 これは傾斜角eの測定可能な範囲が一30°〜+30”
である。−30’で出力電圧が1■、+30°で5■で
ある。この間で線形関係がある。つまり1°傾斜角が増
える毎に1/15V出力電圧が増加する。 この傾斜センサを第10図に示すように装置の水平面に
対して一30°と+30°をなすように二つ取り付ける
。それぞれのセンサは矢印を付した方向と水平面とのな
す角度を感知する。 第11図はセンサ■の傾斜角−出力電圧特性である。θ
が負の場合5■で、eが正で出力電圧がリニヤに減少し
、60°で1■になり、それ以上ではIVを維持する。 第12図はセンサ■の特性で第L1図のものを正負反転
したものになっている。 さらに単軌条運搬車が前進しているのか後進しているの
かを感知する前後進センサが必要であるがこれは電気回
路の適当な端子から取ることができる信号である。単軌
条運搬車は1本のレールの上を走行し、終点では自動的
に停止し、運転方向を切り換える。この切り換え信号を
取って前後進信号とすれば良い。もちろん駆動ピニオン
や歯車の回転方向を検出する独立のセンサを設けても良
い。 第14図に示すように二つの傾斜センサと前後進センサ
の信号を乗算器で乗算し結果をインバータに入力する。 インバータには4〜20mAの信号となる。乗算器の出
力は第13図に示すようになる1、前進時に単軌条運搬
車が水平線に対してなす角を上向きを正として定義する
。実線が前進時の出力である。上り(e正)は傾斜角と
ともに出力電流がリニヤに減少する。下りも(θ負)傾
斜角の絶対値とともに電流がリニヤに減少するが、勾配
が下りのほうが小さい。上りと下りに於いて出力電流が
非対称である。 破線が後進時の乗算器の出力電流である。これも非対称
であるがθの正負に対する関係が前進時の逆になってい
る。これはeが正のときに下り、負の時に上りとなって
いるからである。下りについての特性の勾配が上りより
小さいことに変わりがない。 インバータは入力電流に応じて発振周波数が変化する。 入力電流と発振周波数の関係は適当に設定できる。第1
5図はインバータの入力出力特性側図である。入力電流
が12〜18.67 mAで周波数が比例変化するよう
になっている。回転数制御域をもっと広げたい場合は比
例変化の領域をもっと広く取れば良い。 第16図は電動機とインバータの成す回路を示す。三相
交流の入力がダイオードDl〜D6によって整流される
。K、Mは直流のラインでありKは正電位、Mは直流の
グランドである。コンデンサCが平滑コンデンサである
。K、M間に放電抵抗ROと放電抵抗用ジャイアントト
ランジスタQOが接続されている。さらに直流を再び適
当な周波数の交流に変換するためのトランジスタQl〜
Q6がM、に間に接続されている。これらと平行にダイ
オードD7〜D12が接続される。別に設けられた発振
回路で先程の入力電流で決まる周波数の三相の信号が生
ずる。これがトランジスタQl〜Q6のベースに入力さ
れて、トランジスタQl〜Q6を導通させる。3組のト
ランジスタQ1〜Q6の働きで所定の周波数の三相交流
が発生しこれが電動機に入力されるので電動機が周波数
に応じた速度で回転する。 “単に電動機を所望の速度で回転させるだけであればダ
イオード群は不要である。正の負荷が掛かるときは駆動
エネルギーか電動機に向かって流れるからダイオードD
7〜DI2を通る電流はない。 負荷が重くなると周波数か一定であっても回転速度が少
し遅くなる。これは電動機の特性による。 第17図にインバータの発振周波数が一定値の時の電動
機のトルクと回転速度の関係を示す。横軸は電動機の回
転数で、縦軸がトルクである。設定速度というのは先程
の式で滑りSがOとした時に決まる速度である。関係曲
線は、設定速度でトルク0の点を切る右下がりの曲線に
なる。正トルクというのは電動機か負荷に及ぼす駆動ト
ルクのことである。負トルクは負荷から電動機を正転さ
せるように働く制動トルクのことである。 負トルクが発生する下り坂の場合は負荷の作用が電動機
をより速く回転させるように働く。誘導電動機であるか
らこの場合は発電機となり、ダイオードD7〜D12を
通して反対方向に電流が流れる。これを回生電流という
。これはコンデンサCを更に充電するから、K、M間の
電圧が所定の値よりも高くなる。コンデンサ電圧の高さ
を検出して、放電用ジャイアントトランジスタQOが導
通し、コンデンサに蓄積されている電荷と、電動機から
流れてくる電流とを放電抵抗ROを介して放電する。 電動機(発電機として機能している)電流が小さい抵抗
値の抵抗で放電されるから発電機に重い負荷がかかるこ
とになり発電機が強い制動を受ける。これが駆動ピニオ
ンに強い制動力として伝達される。下降することによる
位置エネルギーの損失分が、放電抵抗を通じて流れ、熱
になって消費されることになる。これはかなりのエネル
ギーであるから容量の大きい放電抵抗を用いる。この制
動力は電磁誘導による制動であるから非接触である。機
械的なブレーキの作用と根本的に異なる。 制動を掛ける事によって消耗する部材が無い。 これが回生放電による制動のひとつの利点であるが、も
うひとつの利点がある。降板時に、入力の三相交流の振
幅より平滑用コンデンサCの電圧が高いので入力側のダ
イオードD1〜I) 6の全てのダイオードか逆バイア
スされる。このため電流がこれらのダイオードを流れず
電力がトロリーから入ってこないのである。つまりこの
とき単軌条運搬車の電力の消費が厳密に0となる。 エンジンによる従来の単軌条運搬車とこの点でも異なる
。石油を燃料とするものはなとえ降板時でも燃料を必要
としていた。本発明のように回生放電による制動の場合
、実際にエネルギー消費か0になり極めて経済的である
。 インバータで誘導電動機を駆動するのは公知の技術であ
るが、本発明ではさらに傾斜角によるインバータの発振
周波数の制御をしているから、放電抵抗で消費される単
位時間当たりの熱消費か平均化される。つまりレールに
沿う速度をVとして単位時間当たりの熱消費はWVsi
neによって表現される。Wは負荷の荷重である。もし
もeに依らず■が一定であれば、傾斜角か大きくなるに
従って熱消費が増え、放電抵抗の負担か増える。 ところが本発明ではθが増えると■は減少するように制
御しているから放電抵抗による熱消費の増加が抑えられ
る。 第18図は本発明の単軌条運搬車の傾斜角と速度の例を
示す図である。前進と後進によって傾斜角−速度の関係
が異なるように見えるがそうではなく、上昇下降につい
て同様の制御をしている。 放電のエネルギーも同時に図示しているがこれは速度が
一定のときの関数形sinθに比べて緩やかな変化にな
っている。
The single track vehicle of the present invention is electrically driven. For this purpose, power lines are laid along the rails and electricity is taken from there. The power source will be a three-phase AC motor. The three-phase alternating current is once rectified and smoothed to become direct current, which is then converted back to alternating current of any frequency. An inverter does this. Since the oscillation frequency of the inverter determines the rotation speed of the motor, the speed can be controlled by the oscillation frequency of the inverter. It uses a tilt sensor and a forward/backward motion sensor to automatically determine speed. The outputs of these sensors automatically determine the oscillation frequency of the inverter, and the system automatically determines the speed when driving on a flat surface, the second fastest when going downhill, and the slowest when going uphill (if going uphill and downhill is the same for the same slope angle) including)
. Particularly in the downward direction, the rotation of the motor determined by the set oscillation frequency of the inverter is faster than the actual rotation, so the motor acts as a generator, but the motor is discharged through the regenerative resistor, which applies braking. Since the critical rotational speed of the constant speed brake is not reached, the shoe does not come into contact with the inner wall of the drum and the shoe does not wear out. Since there are at least two devices that generate braking force when descending, safety is high. Moreover, since the regenerative discharge braking by the electric motor is non-contact, there are no parts that wear out during downhill driving in the summer, resulting in a long-life device. Furthermore, since the speed is continuously changed according to the inclination angle, there is no generation of strong impact force due to sudden acceleration or deceleration. Since it is a passenger vehicle, it is important that the vehicle runs smoothly and with little impact. The present invention will be explained with reference to drawings showing examples. FIG. 1 shows a left side view of the entire passenger electric single-rail transport vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a front view thereof. A single-rail transport vehicle has a vehicle F on which passengers can ride on two approximately equivalent front and rear running devices. Rail J is an upper and lower double rail. An upper rail U and a lower rail V are connected by a connecting plate T. For example, the one of Japanese Patent Publication No. 63-51202 can be used. The reason why the upper and lower layers are doubled is because the load is heavy. Since it is a passenger single-track transport vehicle, there are several seats on top of vehicle F so that people can sit on it. Operation panel G,
A control panel ■ etc. are installed inside the vehicle F. Operations such as starting and stopping can be performed on the operation panel G. However, a driver is not required; speed control is performed automatically. Both the upper and lower rails are long steel members with a square box-shaped cross section. The lower rail V is supported by a rail support 101 which is a bar perpendicular to the lower rail V. Both ends of the rail receiver 101 are fixed by supports 102. The lower end of the support column 102 is buried under the ground. A subsidence prevention plate 103 is fixed in the middle of the column 102, and supports the load applied to the column. The upper rail supports and guides the upper and lower wheels, upper guide rollers, etc. The lower rail guides the lower guide roller. A rack K is fixed to the side surface of the upper rail. This provides meshing thrust to the drive unit. In this example, one vehicle F is provided with two traveling devices, front and rear. For information on the running gear, see Figures 3 to 7.
It is shown in the figure. Frame C houses gears and shafts, and is installed on the left and right sides of the rail. A front upper eccentric wheel axle 1 and a rear upper eccentric wheel axle 2 connect these frames separated on both sides at the upper front and back. Other wheel axles include a front lower wheel axle 3 and a rear lower wheel axle 4, but these do not connect the frame. The frames are further connected at the top center by a fairing bearing support joint 56. The upper rear part is also connected by a motor mount 57. The wheel axles 1.2 rotatably support an upper front wheel M and an upper rear wheel N, respectively. These roll in contact with the upper surface of the upper rail U and bear the entire load of the vehicle. The upper wheels M and N are simple circular wheels without flanges. For this reason, they require guides to ensure that they are always on the rails. These are the upper guide roller X and the lower guide roller R. The upper guide roller X is a roller that rotates horizontally around a vertical axis, and rolls in contact with the side surface of the upper half of the upper rail U. The lower guide roller R is a free wheel attached to the lower end of the frame by a vertical shaft. This rolls into contact with the side of the lower rail. Since there are guide rollers on the top and bottom in this way, the traveling device is positioned horizontally with respect to the rail and does not come off the rail. Since the traveling device is lifted up relative to the rail with only the upper wheels and guide rollers, lower wheels are additionally provided. A lower front wheel axle 3 is cantilevered at the lower front of the frame. The front lower wheel ○ is rotatably attached to this as a free wheel. The front lower wheels ○ are located on the left and right sides and press down on the lower edge of the upper rail U, and are wheels with a flange on one side. A rear lower wheel axle 4 is cantilevered on one side at the lower rear of the frame. This is fixed to the frame, and the rear lower wheel P is rotatably supported on the frame. A drive shaft 43 is located at an opposite position on the extension of the rear lower wheel axle 4.
There is a drive pinion L attached here. The drive pinion L has a flange in part and presses the lower side of the upper rail U. There are not two rear lower wheels P on the left and right sides, but one on the left side. On the right side is the drive pinion. The drive pinion also has the function of holding down the lower side of the rail as a rear lower wheel. Of course, the drive pinion L meshes with the rack K and also performs the function of obtaining propulsion force. The driving force is transmitted from the electric motor A to the drive pinion L. The power transmission system is shown schematically in FIG. Alphabet symbols are attached to gears and shafts to distinguish them from each other, but these do not indicate their functions or characteristics. The motor output shaft 5 is connected to the a-axis 7 by an a-joint 6. The a-gear 8 is attached to the a-axis 7 and rotates. Below, the rotational force is B gear 10 of B axis 9, C gear 1 of C axis 11.
2. It is transmitted to the d gear 14 of the d axis 13 in order. These gear trains are included in a gear transmission mechanism W mounted diagonally on the upper side pinion of the frame C. It is possible to connect this part with a belt and pulley, but that would be dangerous. This is because if the belt breaks, the vehicle will run out of control. In the case of gears, even if they break or break, they will only stop rotating and will not run out of control. The rotational force is then transmitted to a gear train inside the frame C. The inside of the frame will be explained. The d-axis 13 is connected to the d°-axis axle 7 inside the frame C by a d-joint 15. The rotational force is transmitted from the C gear 18 of the d' axis 17 to the f gear 20 of the e axis 19. This is g gear 2
It is transmitted to the emergency constant speed brake Q via the 1 and h gears 22 and 0 gears 33. As mentioned earlier, this is to prevent excessive speed when going downhill. It consists of a fixed brake drum and a brake shoe that rotates inside the drum. As the rotational speed increases, centrifugal force increases and the brake shoe opens. Since this rubs against the inner wall of the drum, the speed no longer increases and the vehicle runs at a constant speed from then on. In the case of engine drive, it always operates when going downhill, but in the case of the present invention, it does not normally operate even when going downhill, and only operates when the electrical system or motor breaks down, so it is not activated in an emergency. It is described as a constant speed brake. The rotational torque as a driving source is generated from the 1st gear 24 of the f-axis 23 which is integrated with the h-gear 22, the J gear 26 of the g-axis 25,
The signal is transmitted to the n gear 31 of the drive shaft 43 via the k gear 27, the 1 gear 28 of the h axis 29, and the m gear 30. In this way, the rotational force of the electric motor A is transmitted to the drive pinion L at the end. An electromagnetic brake E is provided in contact with the electric motor A. This is a non-excitation operating type, and can stop the rotation of the electric motor A when it is not energized. The motor mounting base 57 is fixed to a bolt 58 so as to span the left and right frames C. Electric motor AA is bolt 59
It is attached to the motor mount 57 by the motor mount 57. Vehicle F is mounted on the traveling gear so that it can be turned left and right, tilted forward and backward, and tilted up and down. A vertical bearing support stand 56 is fixed so as to straddle the left and right frames C. A T-shaped vertical shaft 91 is supported by a vertical bearing 92 so that it can rotate horizontally. Above the T-shaped vertical shaft 91 is a horizontal shaft 93, to both ends of which the lower bottom member of the vehicle F is attached via horizontal bearings 94. The traveling device has rotational degrees of freedom around a vertical axis and a horizontal axis with respect to the vehicle. Next, the power supply equipment will be explained. A trolley duct support 105 is erected on one side of the rail receiver 101. The trolley body 107 is supported downward by a hanger 106. The trolley body 107 is a power supply line for flowing three-phase alternating current. This is 3 in the insulator strip member.
It is equipped with parallel conducting wires. These members are covered with a duct 110 so as not to be exposed to the outside. In order to obtain three-phase alternating current from the trolley, the traveling device has a collector arm 109 that projects laterally. A slider 11 made of three metal pieces is fixed to the tip of the current collecting arm 109. The current collecting arm 109 is supported by a cantilever from the traveling device, but is pulled upward by a spring 112. The slider 111 comes into contact with the power supply line of the trolley body 107 due to the elastic force. A three-phase alternating current of 200V or other suitable voltage is applied to the trolley body 107. Of course, this does not have to be a three-phase alternating current because it is first rectified, converted to direct current, and then converted back to alternating current at an appropriate frequency. Electric power is supplied from the power supply line of the trolley body 107 to the single-rail transport vehicle through the current collecting arm 109. This point differs from conventional engine-powered single-rail transport vehicles. Electric power not only drives electric motors, but can also operate instruments such as control panels, sensors, timers, electronic circuits, etc. The electric motor used here is a three-phase AC motor. Although the voltage is constant, the rotation speed can be changed by changing the frequency. As is well known, the number of revolutions per minute N of an electric motor is given by N=12Of (1-s)/p(1). p is the number of poles of the motor, and f is the frequency of alternating current (Hz). S is slippage, and this does not depend on f. When the electric motor is generating driving force, S is positive. S increases depending on the weight of the load. On the other hand, when the electric motor is accelerated by the force of the load on a downhill slope, S becomes negative and the electric motor becomes a generator. S
The relationship between and load depends on the characteristics of the motor. The single-rail transport vehicle of the present invention automatically controls the rotational speed of the electric motor depending on the inclination and forward/backward travel conditions, and optimally switches the speed. For this reason, an inverter that changes the frequency of the alternating current applied to the motor and an inclination sensor to determine the inclination angle are required. FIG. 9 shows the characteristics of the commercially available tilt sensor used here. This is the measurable range of the inclination angle e from 130° to +30"
It is. The output voltage is 1■ at -30' and 5■ at +30°. There is a linear relationship between them. That is, each time the tilt angle increases by 1°, the output voltage increases by 1/15V. As shown in FIG. 10, two inclination sensors are attached at angles of -30° and +30° with respect to the horizontal plane of the device. Each sensor senses the angle between the direction indicated by the arrow and the horizontal plane. FIG. 11 shows the inclination angle-output voltage characteristics of sensor (2). θ
When e is negative, the output voltage decreases linearly, reaching 1■ when e is positive, and remains at IV above that point. FIG. 12 shows the characteristics of the sensor (2), which is the positive/negative inversion of the characteristics of FIG. L1. Additionally, a forward/reverse sensor is required to sense whether the single-rail vehicle is moving forward or backward, a signal that can be taken from a suitable terminal in the electrical circuit. Single-gauge transport vehicles run on a single rail, automatically stop at the end of the line, and change direction. It is sufficient to take this switching signal and use it as a forward/reverse signal. Of course, an independent sensor may be provided to detect the rotational direction of the drive pinion or gear. As shown in FIG. 14, the signals from the two tilt sensors and the forward/backward movement sensor are multiplied by a multiplier, and the results are input to the inverter. The inverter receives a signal of 4 to 20 mA. The output of the multiplier is as shown in FIG. 13. 1. The angle that the single-rail carrier makes with the horizontal line when moving forward is defined as positive when facing upward. The solid line is the output when moving forward. In the upward direction (e positive), the output current decreases linearly with the inclination angle. The current decreases linearly with the absolute value of the slope angle (θ negative) in the downward direction, but the slope is smaller in the downward direction. The output current is asymmetrical in the upstream and downstream directions. The broken line is the output current of the multiplier when moving backward. This is also asymmetrical, but the relationship between the positive and negative values of θ is the opposite when moving forward. This is because when e is positive, it goes down, and when it is negative, it goes up. There is no difference that the gradient of the characteristic for the downhill is smaller than that for the uphill. The oscillation frequency of the inverter changes depending on the input current. The relationship between input current and oscillation frequency can be set appropriately. 1st
FIG. 5 is a diagram showing the input/output characteristics of the inverter. The frequency changes proportionally when the input current is 12 to 18.67 mA. If you want to widen the rotation speed control range, you can make the proportional change range wider. FIG. 16 shows a circuit formed by a motor and an inverter. Three-phase AC input is rectified by diodes D1 to D6. K and M are DC lines, K is a positive potential, and M is a DC ground. Capacitor C is a smoothing capacitor. A discharge resistor RO and a discharge resistor giant transistor QO are connected between K and M. Furthermore, a transistor Ql~ to convert direct current back into alternating current at a suitable frequency
Q6 is connected between M and Q6. Diodes D7 to D12 are connected in parallel with these. A separately provided oscillation circuit generates a three-phase signal with a frequency determined by the input current. This is input to the bases of transistors Ql-Q6, making transistors Ql-Q6 conductive. Three-phase alternating current of a predetermined frequency is generated by the action of the three sets of transistors Q1 to Q6, and this is input to the motor, so that the motor rotates at a speed corresponding to the frequency. “If you simply want to rotate the motor at a desired speed, you don't need a group of diodes.When a positive load is applied, the driving energy flows toward the motor, so the diode D
There is no current through 7-DI2. When the load becomes heavier, the rotation speed will slow down a little even if the frequency is constant. This depends on the characteristics of the electric motor. FIG. 17 shows the relationship between the torque and rotational speed of the motor when the oscillation frequency of the inverter is a constant value. The horizontal axis is the rotation speed of the electric motor, and the vertical axis is the torque. The set speed is the speed determined when the slip S is O in the equation above. The relationship curve becomes a downward-sloping curve that cuts off the point of zero torque at the set speed. Positive torque refers to the driving torque exerted on the motor or load. Negative torque is the braking torque that acts on the load to cause the motor to rotate in the forward direction. When going downhill, where negative torque is generated, the load acts to make the motor rotate faster. Since it is an induction motor, it becomes a generator in this case, and current flows in the opposite direction through diodes D7 to D12. This is called regenerative current. Since this further charges capacitor C, the voltage between K and M becomes higher than a predetermined value. Upon detecting the height of the capacitor voltage, the discharging giant transistor QO becomes conductive, discharging the charge stored in the capacitor and the current flowing from the motor via the discharging resistor RO. Since the electric motor (functioning as a generator) current is discharged through a resistor with a small resistance value, a heavy load is placed on the generator, which causes the generator to be strongly braked. This is transmitted to the drive pinion as a strong braking force. The loss of potential energy due to the downward movement flows through the discharge resistance and is consumed as heat. Since this is a considerable amount of energy, a discharge resistor with a large capacity is used. This braking force is non-contact since it is braking by electromagnetic induction. It is fundamentally different from the action of mechanical brakes. There are no parts that wear out when braking is applied. This is one advantage of braking using regenerative discharge, but there is another advantage. At the time of dropping, the voltage of the smoothing capacitor C is higher than the amplitude of the input three-phase alternating current, so all diodes D1 to D6 on the input side are reverse biased. Therefore, no current flows through these diodes and no power comes in from the trolley. In other words, at this time, the power consumption of the single-rail transport vehicle becomes strictly zero. This is also different from conventional single-rail transport vehicles powered by engines. Those that used petroleum as fuel required fuel even when the ship was demolished. In the case of braking by regenerative discharge as in the present invention, energy consumption actually becomes zero, making it extremely economical. It is a well-known technology to drive an induction motor with an inverter, but in the present invention, the oscillation frequency of the inverter is further controlled by the tilt angle, so the heat consumption per unit time consumed by the discharge resistor is averaged. be done. In other words, if the speed along the rail is V, the heat consumption per unit time is WVsi
Represented by ne. W is the load of the load. If ■ is constant regardless of e, heat consumption increases as the inclination angle increases, and the burden on the discharge resistance increases. However, in the present invention, since control is performed so that (2) decreases as θ increases, an increase in heat consumption due to discharge resistance can be suppressed. FIG. 18 is a diagram showing an example of the inclination angle and speed of the single-rail transport vehicle of the present invention. It may seem that the relationship between tilt angle and speed is different depending on whether the vehicle is moving forward or backward, but this is not the case; ascending and descending are controlled in the same way. The discharge energy is also shown in the figure, but this changes more slowly than the functional form sin θ when the speed is constant.

【  発  明  の  効  果  】傾斜角を検出
しこれによって自動的に単軌条運搬車の速度を変化させ
ている。乗用であるが運転手を必要としない。上昇、水
平、下降走行により自動的に最適の速度で走行する。連
続的に速度を変化させるから速度切り換え時のショック
がなく乗り心地が良い。 何よりも下降時において電力の消費がOであるという長
所がある。実際に送電線電流を測定したが下降時の電流
は厳密にOであった。エンジンによる単軌条運搬車の場
合と全く異なりエネルギーの節約になる。 下降時の安全性にも優れる。従来のエンジン駆動の単軌
条運搬車と同様に定速ブレーキ、非常用停止ブレーキを
設けるが、通常定速ブレーキは作動しない。従って定速
ブレーキのシュウの摩耗を防ぐことができる。定速ブレ
ーキの寿命が延びるし補修点検の手数を省くことができ
る。電動機による発電制動であるから、非接触である。 部材の摩耗を伴わず、制動力の減退増加等の時間的変化
か無く信頼性が高い。 一定速度で走行するのではなく傾斜角に応じて速度を変
化させるから安全かつ短時間で所用距離を走行できる。 さらに下りの速度を上りよりも速くすればより短い時間
で電動機に過度の負担を掛ける事なくより短い時間で走
行できる。 下りの速度を傾斜角に応じて減少させるから回生放電抵
抗での発熱量が平均化される。
[Effects of the invention] The angle of inclination is detected and the speed of the single-rail transport vehicle is automatically changed based on this. Although it is a passenger vehicle, it does not require a driver. Automatically travels at the optimal speed by ascending, leveling, and descending. Since the speed changes continuously, there is no shock when changing speeds, and the ride is comfortable. The best advantage is that the power consumption is 0 when descending. When we actually measured the transmission line current, the current during descent was strictly O. This is completely different from the case of a single-rail transport vehicle using an engine, and it saves energy. Excellent safety when descending. Like conventional engine-driven single-rail transport vehicles, it is equipped with a constant speed brake and an emergency stop brake, but the constant speed brake does not normally operate. Therefore, wear of the shoe of the constant speed brake can be prevented. It extends the life of constant speed brakes and reduces the need for repairs and inspections. Since it is dynamic braking using an electric motor, it is non-contact. High reliability with no wear of parts and no changes over time such as decrease or increase in braking force. Because the vehicle does not travel at a constant speed, but changes its speed according to the angle of inclination, it can travel the required distance safely and in a short time. Furthermore, if the descending speed is faster than the ascending speed, the vehicle can travel in a shorter time without putting an excessive burden on the electric motor. Since the downward speed is reduced according to the inclination angle, the amount of heat generated by the regenerative discharge resistor is averaged.

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

第1図は本発明の速度制御装置が設けられている乗用電
動単軌条運搬車全体の左側面図。 第2図は同じものの正面図。 第3図は走行装置のみの平面図。 第4図は走行装置のみの正面図。 第5図は走行装置の左側面図。 第6図は走行装置の背面図。 第7図は定行装置の右側面図。 第8図は動力伝達系統の略図。 第9図は二つの傾斜センサの傾斜角−出力電圧特性図。 第10図は二つの傾斜センサの取付略図。 第11図はセンサ■の傾斜角−出力電圧図。 第12図はセンサ■の傾斜角−出力電圧図。 第13図はセンサ■、■の前後進センサの乗算の結果に
よる傾斜角−電流出力特性図。 第14図は速度制御機構の概略構成図。 第15図はインバータの入力電流と出力周波数の特性側
図。 第16図は本発明のインバータ、電動機の回路構成図。 第17図は電動機の回転速度とトルクの関係を示す特性
図。 第18図は本発明の前後進、傾斜角による速度を制御の
例を示す傾斜角−速度特性図。 A・・・・電動機 C・・・・フレーム D・・・・走行装置 E・・・・電磁ブレーキ F・・・・車両 G・・・・操作盤 ■・・・・制御盤 J・・・・レール K・・・・ラック L・・・・駆動ピニオン M・・・・前上部車輪 N・・・・後上部車輪 O・・・・前下部車輪 P・・・・後下部車輪 Q・・・・非常用定速ブレーキ R・・・・下部ガイドローラ T・・・・継板 U・・・・上レール ■・・・・下レール X・・・・上部ガイドローラ RO・・・放電抵抗 QO・・・放電抵抗用トランジスタ D1〜D6 ・・・整流用ダイオード D7〜D12・・・回生放電用ダイオードQ1〜Q6 
・・電動機駆動用トランジスタ発  明  者    
      千  種  英  男特許出願人    
ちぐさ索道株式会社インバータの入力 第   18   図 f貝  耕  月  −コ
FIG. 1 is a left side view of the entire passenger electric single-rail transport vehicle equipped with the speed control device of the present invention. Figure 2 is a front view of the same thing. FIG. 3 is a plan view of only the traveling device. FIG. 4 is a front view of only the traveling device. FIG. 5 is a left side view of the traveling device. FIG. 6 is a rear view of the traveling device. FIG. 7 is a right side view of the regular travel device. FIG. 8 is a schematic diagram of the power transmission system. FIG. 9 is a tilt angle-output voltage characteristic diagram of two tilt sensors. FIG. 10 is a schematic diagram of the installation of two tilt sensors. FIG. 11 is an inclination angle-output voltage diagram of sensor (2). FIG. 12 is a diagram of the inclination angle versus output voltage of the sensor (2). FIG. 13 is an inclination angle-current output characteristic diagram based on the multiplication results of the forward/backward movement sensors ① and ②. FIG. 14 is a schematic configuration diagram of the speed control mechanism. FIG. 15 is a characteristic side diagram of the input current and output frequency of the inverter. FIG. 16 is a circuit diagram of the inverter and motor of the present invention. FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between rotational speed and torque of the electric motor. FIG. 18 is an inclination angle-velocity characteristic diagram showing an example of controlling the speed according to the forward and backward movement and inclination angle of the present invention. A...Electric motor C...Frame D...Traveling device E...Electromagnetic brake F...Vehicle G...Control panel ■...Control panel J...・Rail K...Rack L...Drive pinion M...Front upper wheel N...Rear upper wheel O...Front lower wheel P...Rear lower wheel Q...・・Emergency constant speed brake R・・・Lower guide roller T・・・・Joint plate U・・・・Upper rail ■・・Lower rail X・・Upper guide roller RO・・Discharge resistance QO...Discharge resistance transistors D1-D6...Rectifier diodes D7-D12...Regenerative discharge diodes Q1-Q6
...Inventor of motor drive transistors
Hideo Chigusa Patent applicant
Chigusa Cableway Co., Ltd. Inverter Input No. 18

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トロリーから三相交流電力を得て、ラックを有す
るレールの上を走行する電動単軌条運搬車であって、交
流電動機と、ラックに噛合い推力を得る駆動ピニオンと
、交流電動機で発生した動力を減速しながら駆動ピニオ
ンに伝達するため歯車列によって構成された動力伝達機
構と、レール上を走行するための上下前後の車輪と、動
力伝達機構を内蔵し車輪を支持するためのフレームと、
交流電動機の回転を停止させるための電磁ブレーキと、
固定されたドラムと動力伝達機構につながるシュウとよ
りなり車輪の回転が一定回転数より高くなったときにド
ラム壁にシュウが摺接し車輪の回転数を一定に保つ定速
ブレーキと、単軌条運搬車の水平面に対する前後方向の
傾斜角Θを検出するための傾斜センサと、電動単軌条運
搬車の前進後進を検出する前後進センサと、三相交流電
力を整流するダイオード、コンデンサを含む整流回路と
、交流電動機を駆動するための交流電流を生じ、その発
振周波数を傾斜角Θ及び前後進信号によって変えるよう
にしたインバータと、インバータの正負電極間を接続す
る放電抵抗と、コンデンサの電圧が一定以上である時に
前記放電抵抗を通じて回生電流を流すトランジスタとを
含み、傾斜角Θの絶対値が小さいときはインバータの発
振周波数を一定値とし、傾斜角Θの絶対値が大きくなる
に従ってインバータの発振周波数が小さくなり、傾斜角
Θが小さくてインバータの発振周波数が高いときにおい
ても前記定速ブレーキのシュウがドラム壁に接触しない
ようにしたことを特徴とする乗用電動単軌条運搬車の速
度制御装置。
(1) An electric single-rail transport vehicle that receives three-phase AC power from a trolley and runs on rails with racks, and the power is generated by the AC motor, the drive pinion that meshes with the rack and generates thrust, and the AC motor. A power transmission mechanism composed of a gear train to transmit the generated power to the drive pinion while decelerating it, upper and lower wheels for running on the rails, and a frame that houses the power transmission mechanism and supports the wheels. ,
an electromagnetic brake for stopping the rotation of the AC motor;
The shoe is connected to a fixed drum and the power transmission mechanism, and when the rotation of the wheel exceeds a certain rotation speed, the shoe slides into contact with the drum wall to keep the rotation speed of the wheel constant.A constant-speed brake, and a single-rail transportation system. An inclination sensor for detecting the longitudinal inclination angle Θ of the vehicle with respect to the horizontal plane, a forward/reverse sensor for detecting forward and backward movement of the electric single-rail transport vehicle, and a rectifier circuit including diodes and capacitors for rectifying three-phase AC power. , an inverter that generates an alternating current to drive an alternating current motor and whose oscillation frequency is changed by the inclination angle Θ and a forward/backward signal, a discharge resistor connected between the positive and negative electrodes of the inverter, and a capacitor whose voltage is above a certain level. When the absolute value of the tilt angle Θ is small, the oscillation frequency of the inverter is set to a constant value, and as the absolute value of the tilt angle Θ increases, the oscillation frequency of the inverter increases. A speed control device for a passenger electric single-rail transport vehicle, characterized in that the shoe of the constant speed brake does not come into contact with the drum wall even when the inclination angle Θ is small and the oscillation frequency of the inverter is high.
(2)傾斜角の絶対値が等しいときに、下降時のインバ
ータの発振周波数が上昇時のインバータの発振周波数よ
りも大きくした事を特徴とする請求項(1)に記載の乗
用電動単軌条運搬車の速度制御装置。
(2) The electric single-rail transportation according to claim (1), characterized in that, when the absolute values of the inclination angles are equal, the oscillation frequency of the inverter during descent is greater than the oscillation frequency of the inverter during rise. car speed control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06183687A (en) * 1992-12-21 1994-07-05 Hitachi Kiden Kogyo Ltd Inverter device for traveling of overhaed traveling crane
JP2008271619A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 Nikkari Co Ltd Drive system for rail running vehicles
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