JPH07193907A - 電気車制御方式 - Google Patents
電気車制御方式Info
- Publication number
- JPH07193907A JPH07193907A JP33294593A JP33294593A JPH07193907A JP H07193907 A JPH07193907 A JP H07193907A JP 33294593 A JP33294593 A JP 33294593A JP 33294593 A JP33294593 A JP 33294593A JP H07193907 A JPH07193907 A JP H07193907A
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- JP
- Japan
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- torque
- motor
- wheel
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- Pending
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】故障した他の車両等を推進又は牽引して救援す
る。 【構成】そのため電動機の出力トルクを車輪の径に比例
させた。
る。 【構成】そのため電動機の出力トルクを車輪の径に比例
させた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電動機の出力トルク
を制御することによって電気車の速度が制御される電気
車制御方式、特に電気車に高粘着性能を発揮させること
のできる電気車制御方式に関するものである。
を制御することによって電気車の速度が制御される電気
車制御方式、特に電気車に高粘着性能を発揮させること
のできる電気車制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両に限らず、一般に車輪の駆動力
によって走行する走行体は、車輪とレールなどとの摩擦
すなわち粘着を利用している。
によって走行する走行体は、車輪とレールなどとの摩擦
すなわち粘着を利用している。
【０００３】図２に示すように、車輪１の車輪上重量Ｗ
で動輪周引張力すなわち牽引力Ｆを出しているものとす
ると、粘着係数μは下記の(1) 式で示される。 μ ＝ Ｆ ／ Ｗ ・・・(1) ここで、牽引力Ｆをだんだん大きくしていくと、ついに
車輪(1) はレール(2) 上を滑走するようになる。通常、
利用できる粘着係数μは、滑走を起こさない値の範囲で
使用されている。近年、サイリスタで代表されるパワー
エレクトロニスの進歩に伴い、電動機出力トルクの変動
の少ない制御装置としてチヨッパ装置、インバータ装置
等が実用に供されるようになり、利用粘着係数μ0 を高
く設定することが行われるようになった。この場合、列
車編成における非電動車に対する電動車数を減少させ、
車両製作コストの低下を計っている。よって、通常の場
合に利用粘着係数μ0 を高くしているので、例えば他の
故障車両を救援する場合には更に高い牽引力Ｆを必要と
する。
で動輪周引張力すなわち牽引力Ｆを出しているものとす
ると、粘着係数μは下記の(1) 式で示される。 μ ＝ Ｆ ／ Ｗ ・・・(1) ここで、牽引力Ｆをだんだん大きくしていくと、ついに
車輪(1) はレール(2) 上を滑走するようになる。通常、
利用できる粘着係数μは、滑走を起こさない値の範囲で
使用されている。近年、サイリスタで代表されるパワー
エレクトロニスの進歩に伴い、電動機出力トルクの変動
の少ない制御装置としてチヨッパ装置、インバータ装置
等が実用に供されるようになり、利用粘着係数μ0 を高
く設定することが行われるようになった。この場合、列
車編成における非電動車に対する電動車数を減少させ、
車両製作コストの低下を計っている。よって、通常の場
合に利用粘着係数μ0 を高くしているので、例えば他の
故障車両を救援する場合には更に高い牽引力Ｆを必要と
する。
【０００４】また、電動機出力トルクＴと牽引力Ｆと
は、下記の(2) 式で示されるように、歯数比Ｇと車輪径
Ｄによって関係ずけられている。 Ｆ ＝ ２・Ｇ・Ｔ ／ Ｄ ・・・(2)
は、下記の(2) 式で示されるように、歯数比Ｇと車輪径
Ｄによって関係ずけられている。 Ｆ ＝ ２・Ｇ・Ｔ ／ Ｄ ・・・(2)
【０００５】通常、利用可能な最高粘着係数μmax は0.
25程度であり、これに基づいて利用粘着係数μ0 を列車
救援時等において0.21〜0.22に設定し、トルク制御を行
って、勾配区間における起動加速度を確保するようにし
ている。ところが、車輪は使用するにつれて摩耗した
り、変形のために切削したりして小さくなる。例えば、
通常、新製時0.88ｍの車輪を0.78ｍまで使用している。
新製時に最低起動力の速度を確保するように、電動機の
出力トルクを設定すると、最小車輪径時には利用可能な
最高粘着係数μmax を超える不都合が生じる。例えば、
0.88ｍに牽引力として2105kgを発生すると、加速度が0.
3Km/h/s となる場合の粘着係数は0.22であるが、0.78ｍ
車輪では、加速度が0.51Km/h/sとなり、粘着係数は0.25
1 となる。
25程度であり、これに基づいて利用粘着係数μ0 を列車
救援時等において0.21〜0.22に設定し、トルク制御を行
って、勾配区間における起動加速度を確保するようにし
ている。ところが、車輪は使用するにつれて摩耗した
り、変形のために切削したりして小さくなる。例えば、
通常、新製時0.88ｍの車輪を0.78ｍまで使用している。
新製時に最低起動力の速度を確保するように、電動機の
出力トルクを設定すると、最小車輪径時には利用可能な
最高粘着係数μmax を超える不都合が生じる。例えば、
0.88ｍに牽引力として2105kgを発生すると、加速度が0.
3Km/h/s となる場合の粘着係数は0.22であるが、0.78ｍ
車輪では、加速度が0.51Km/h/sとなり、粘着係数は0.25
1 となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、電動機出
力トルクを一定とした従来の制御方式では、粘着係数が
利用可能な最高粘着係数μmax を超え、車輪が滑走して
電気車を起動不能とする問題点があった。
力トルクを一定とした従来の制御方式では、粘着係数が
利用可能な最高粘着係数μmax を超え、車輪が滑走して
電気車を起動不能とする問題点があった。
【０００７】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、他の故障車輪等を救援するため
に故障車両を推進又は牽引する場合等に、電気車に高粘
着性能を発揮させることができる電気車制御方式を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、他の故障車輪等を救援するため
に故障車両を推進又は牽引する場合等に、電気車に高粘
着性能を発揮させることができる電気車制御方式を得る
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気車制
御方式は、電気車の電動機出力トルクを車輪の径に比例
させたものである。
御方式は、電気車の電動機出力トルクを車輪の径に比例
させたものである。
【０００９】
【作用】その結果、粘着係数が最高粘着係数を超えず、
車輪が滑走することもなく、従って電気車が起動不能に
はならない。
車輪が滑走することもなく、従って電気車が起動不能に
はならない。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図
である。この実施例は可変電圧・可変周波数インバータ
（以下、VVVFインバータという）と誘導電動機による電
気車駆動方式の一例である。図において、(3) は車両の
空気バネ等（図示しない）により乗車人員に対応した信
号を発生する応荷重信号発生器、(4) は車輪径を設定す
る車輪径スイッチ、(5) は応荷重信号と車輪径を入力と
し後述する誘導電動機の発生トルクを指令するトルク指
令器、(6) はトルク指令ＴP により電動機電流指令ＩP
を決定する電流指令器、(7) はトルク指令ＴP により電
動機すべり周波数指令ＳP を決定するすべり周波数指令
器、(8) は電動機電流検出用ＣＴ(12)の電流出力ＩM と
電流指令ＩP の差△fsを取る減算機、(9) はすべり周波
数指令ＳP と誘導電動機(13)に直結した回転数センサ(1
4)の出力ｆM と減算機(8) の出力△fsとを加算する加算
器で、VVVFインバータ(11)の出力周波数ｆI を指令す
る。(10)は出力周波数ｆIに比例した、VVVFインバータ
(11)の出力電圧Ｖを指令するＶ／ｆ発生器である。
する。図１はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図
である。この実施例は可変電圧・可変周波数インバータ
（以下、VVVFインバータという）と誘導電動機による電
気車駆動方式の一例である。図において、(3) は車両の
空気バネ等（図示しない）により乗車人員に対応した信
号を発生する応荷重信号発生器、(4) は車輪径を設定す
る車輪径スイッチ、(5) は応荷重信号と車輪径を入力と
し後述する誘導電動機の発生トルクを指令するトルク指
令器、(6) はトルク指令ＴP により電動機電流指令ＩP
を決定する電流指令器、(7) はトルク指令ＴP により電
動機すべり周波数指令ＳP を決定するすべり周波数指令
器、(8) は電動機電流検出用ＣＴ(12)の電流出力ＩM と
電流指令ＩP の差△fsを取る減算機、(9) はすべり周波
数指令ＳP と誘導電動機(13)に直結した回転数センサ(1
4)の出力ｆM と減算機(8) の出力△fsとを加算する加算
器で、VVVFインバータ(11)の出力周波数ｆI を指令す
る。(10)は出力周波数ｆIに比例した、VVVFインバータ
(11)の出力電圧Ｖを指令するＶ／ｆ発生器である。
【００１１】トルク指令器(5) は、(2) 式を変形した
(2′)式で示されるような、必要とする牽引力Ｆを発生
するために、電動機出力トルクＴを車輪径Ｄに比例させ
たものとするトルク指令ＴP を発生する。
(2′)式で示されるような、必要とする牽引力Ｆを発生
するために、電動機出力トルクＴを車輪径Ｄに比例させ
たものとするトルク指令ＴP を発生する。
【数１】
【００１２】また、電流指令器(6) とすべり周波数指令
器(7) の特性は誘導電動機(13)の電動機特性によって決
定されるものである。
器(7) の特性は誘導電動機(13)の電動機特性によって決
定されるものである。
【００１３】以上の説明から明らかな車輪径スイッチ
(4) に車輪径を設定することにより、電動機出力トルク
Ｔを車輪径に比例させることができる。
(4) に車輪径を設定することにより、電動機出力トルク
Ｔを車輪径に比例させることができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、電動機
の出力トルクを車輪径に比例させることにより、車輪を
滑走させることなく、高粘着性能を利用できる効果を奏
する。
の出力トルクを車輪径に比例させることにより、車輪を
滑走させることなく、高粘着性能を利用できる効果を奏
する。
【図１】この発明の一実施例を説明する制御ブロック図
である。
である。
【図２】粘着の説明図である。
１ 車輪 ４ 車輪径スイッチ ５ トルク指令器 １３ 誘導電動機
Claims (3)
- 【請求項１】 電動機の出力トルクを制御することによ
って電気車の速度が制御される電気車制御方式におい
て、高粘着性能を必要とする場合に、上記電動機の出力
トルクを上記電気車の車輪の径に比例させたことを特徴
とする電気車制御方式。 - 【請求項２】 高粘着性能を必要とする場合が、他の故
障車両を救援するために上記故障車両を推進又は牽引す
る場合である請求項１記載の電気車制御方式。 - 【請求項３】 車輪径スイッチに車輪の径を設定し、ト
ルク指令器の発生するトルク指令を上記車輪径に比例さ
せた請求項１または２記載の電気車制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33294593A JPH07193907A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電気車制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33294593A JPH07193907A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電気車制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193907A true JPH07193907A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18260569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33294593A Pending JPH07193907A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 電気車制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07193907A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019013113A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社東芝 | 車両用制御装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33294593A patent/JPH07193907A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019013113A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社東芝 | 車両用制御装置 |
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