JPH0832122B2 - Electric car control device - Google Patents

Electric car control device

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JPH0832122B2
JPH0832122B2 JP61268981A JP26898186A JPH0832122B2 JP H0832122 B2 JPH0832122 B2 JP H0832122B2 JP 61268981 A JP61268981 A JP 61268981A JP 26898186 A JP26898186 A JP 26898186A JP H0832122 B2 JPH0832122 B2 JP H0832122B2
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frequency
inverter
compensation
current
induction motor
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育雄 安岡
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は電気車制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric vehicle controller.

(従来の技術) 鉄道車両の主電動機として、誘導電動機を使用するこ
とは小形軽量化およびメンテナンスフリーの点から大き
な利点がある。ところで誘導電動機を効率良く速度制御
するためには、可変電圧・可変周波数制御(以下、VVVF
と称する)が必要で、通常、サイリスタなどを用いたVV
VFインバータが使用される。
(Prior Art) The use of an induction motor as a main motor of a railway vehicle has great advantages in terms of downsizing and weight saving and maintenance-free. By the way, in order to control the speed of an induction motor efficiently, variable voltage / variable frequency control (hereinafter VVVF
VV that uses a thyristor, etc.
VF inverter is used.

第7図は誘導電動機の1相分の等価回路とVVVFインバ
ータおよび入力フィルタとの関係を示したもので、20は
入力フィルタリアクトルL0、21は入力フィルタコンデン
サC0、22はVVVFインバータ、23は1次漏れインダクタン
スL1、24は1次レンジスタンスR1、25は励磁インダクタ
ンスLm、26は2次漏れインダクタンスL2、27は等価2次
レジスタンスR2/S1である。
Fig. 7 shows the relationship between the equivalent circuit for one phase of the induction motor and the VVVF inverter and the input filter. 20 is the input filter reactor L 0 , 21 is the input filter capacitor C 0 , 22 is the VVVF inverter, 23 Is the primary leakage inductance L 1 , 24 is the primary range stance R 1 , 25 is the excitation inductance Lm, 26 is the secondary leakage inductance L 2 , and 27 is the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 .

ここで、S1は誘導電動機のすべりで、次のように定義
される。
Here, S 1 is the slip of the induction motor and is defined as follows.

S1=すべり周波数FS/インバータ出力周波数F このVVVF方式は制御そのものが複雑であると云う点
と、電源高調波低減のためにPMW変調を行わなければな
らない等の点から高度な制御技術が要求される。
S 1 = Slip frequency FS / Inverter output frequency F This VVVF system requires complicated control and PMW modulation must be performed to reduce power source harmonics, so advanced control technology is required. To be done.

従来このようなPMW変調VVVFインバータの制御部とし
て、第8図に示すような手法がとられていた。第8図は
従来のVVVFインバータの制御部をブロック図で示したも
ので、1は誘導電動機の回転数FRに対応するパルスを発
生するパルスジェネレータ、2はこのパルスジェネレー
タ1の信号より回転周波数FRを算出する回転数周波数演
算部、3はパルスジェネレータ1の信号変化率より車輪
の空転及び滑走を検知する空転滑走検知部、4はマスタ
ーコントローラ指令Mおよびノッチ指令P/Bを与えるマ
スターコントローラおよびブレーキ弁、5はマスターコ
ントローラ指令(以下、単にマスコン指令と称する)MC
および応荷重VLおよび空転滑走条件WSDに応じて電流指
令値ICを算出する電流指令値演算部、6はノッチ指令P/
Bによって力行Pの状態であるか、回生Bの状態である
かを判別する力行回生判別部であり、判別結果により力
行P,回生Bの判別信号を出力する。7は電流指令値IC
と、この電流指令値ICと誘導電動機の電流IMとの電流偏
差IUとに応じて基準すべり周波数FSを算出するすべり周
波数演算部、8はインバータ周波数FおよびVVVFインバ
ータの入力電圧(すなわち、第7図におけるコンデンサ
C0の端子電圧)ECおよび力行Pまたは回生Bの条件より
変調率ALを算出する変調率演算部、9はインバータ周波
数Fより変調パルスモードNを算出する変調パルスモー
ド演算部、10はインバータ周波数Fおよび変調パルスモ
ードNおよび変調率ALに従ってPWM変調(パルス幅変
調)を行うPWM変調部である。
Conventionally, as a control unit of such a PMW modulation VVVF inverter, the method shown in FIG. 8 has been taken. FIG. 8 is a block diagram showing a control unit of a conventional VVVF inverter. 1 is a pulse generator that generates a pulse corresponding to the rotation speed FR of the induction motor, and 2 is a rotation frequency FR from the signal of the pulse generator 1. Rotation speed frequency calculation unit 3 for calculating the slip frequency detection unit for detecting wheel slip and slip from the signal change rate of the pulse generator 1 4 for master controller command M and notch command P / B Valves 5 are master controller commands (hereinafter simply referred to as masscon commands) MC
And the current command value calculation unit that calculates the current command value IC according to the variable load VL and the slipping condition WSD, 6 is the notch command P /
This is a power running regeneration determination unit that determines whether the power running P state or the regenerative B state is performed by B, and outputs a power running P and regeneration B determination signal based on the determination result. 7 is the current command value IC
And a slip frequency calculation unit for calculating the reference slip frequency FS according to the current deviation IU between the current command value IC and the current IM of the induction motor, and 8 is the inverter frequency F and the input voltage of the VVVF inverter (that is, the seventh Capacitor in figure
C 0 terminal voltage) EC and a modulation factor calculation unit that calculates the modulation factor AL from the conditions of power running P or regeneration B, 9 is a modulation pulse mode calculation unit that calculates the modulation pulse mode N from the inverter frequency F, and 10 is an inverter frequency This is a PWM modulation unit that performs PWM modulation (pulse width modulation) according to F, modulation pulse mode N, and modulation rate AL.

また、第9図は第8図に示したすべり周波数演算部7
の詳細を示した図である。すべり周波数演算部7は図に
示す如く、電流指令値ICに対する基準すべり周波数FS1
の関係を関数として持ち、電流指令値演算部5からの電
流指令値ICに対する基準すべり周波数FS1を出力する関
数器11と、電流偏差IUの1次遅れ補償をして該補償済み
の出力を定電流補償すべり周波数FS2として出力する1
次遅れ補償器12を持ち、更にこれらの出力である基準す
べり周波数FS1と定電流補償すべり周波数FS2の和をリミ
ッタ13を通して後、すべり周波数FSとして出力してい
る。これにより、ICIMなる制御が行える。
Further, FIG. 9 shows the slip frequency calculator 7 shown in FIG.
It is a figure showing the details of. As shown in the figure, the slip frequency calculation unit 7 is a reference slip frequency FS1 for the current command value IC.
Of the current command value IC from the current command value calculator 5 and the function unit 11 that outputs the reference slip frequency FS1 to the current command value IC and the first-order delay compensation of the current deviation IU to determine the compensated output. Output as current compensation slip frequency FS2 1
A second delay compensator 12 is provided, and the sum of the reference slip frequency FS1 and the constant current compensating slip frequency FS2, which are these outputs, is passed through a limiter 13 and then output as the slip frequency FS. As a result, ICIM control can be performed.

このような制御部を持つVVVFインバータは、パルスジ
ェネレータ1により電動機の回転数を検知する。そし
て、このパルスジェネレータ1の信号より回転周波数演
算部2は誘導電動機の回転周波数FRを算出して出力す
る。
In the VVVF inverter having such a control unit, the pulse generator 1 detects the rotation speed of the electric motor. Then, the rotation frequency calculator 2 calculates the rotation frequency FR of the induction motor from the signal of the pulse generator 1 and outputs it.

一方、空転滑走検知部3はパルスジェネレータ1の信
号変化率より車輪の空転及び滑走を検知する。そして、
これを空転滑走条件WSDとして出力する。
On the other hand, the slipping detection section 3 detects slipping and slipping of a wheel based on the signal change rate of the pulse generator 1. And
This is output as the slipping condition WSD.

マスターコントローラおよびブレーキ弁4からはマス
コン指令MCおよびノッチ指令P/Bが出力され、これらは
電流指令値演算部5および力行回生判別部6に与えられ
る。電流指令値演算部5はマスコン指令MCおよび空転滑
走条件WSDおよび外部より与えられる応荷重VLに応じて
電流指令値ICを算出し、この算出した電流指令値ICをす
べり周波数演算部7に出力する。また、力行回生判別部
6はノッチ指令P/Bによって力行Pの状態であるか、回
生Bの状態であるかを判別する。そしてその判別結果を
変調率演算部8に与える。すべり周波数演算部7は電流
指令値ICと、誘導電動機の電流IMと電流指令値ICとの電
流偏差IUとに応じて基準すべり周波数FSを算出する。そ
して、算出したすべり周波数FSは回転周波数演算部2の
演算した回転周波数FRに加えられてインバータ周波数F
となる。また、変調率演算部8はこのインバータ周波数
Fおよびインバータ入力電圧ECより力行P,回生B条件に
応じて変調率ALを算出する。また、変調パルスモード演
算部9はインバータ周波数Fより変調パルスモードNを
算出する。こうして求められたインバータ周波数Fおよ
び変調パルスモードNおよび変調率ALはPWM変調部10に
与えられ、PWM変調部10はこれらインバータ周波数Fお
よび変調パルスモードNおよび変調率ALに従ってPWM変
調を行い、インバータのゲートパルスを発生してインバ
ータ部に与える。これにより、VVVFインバータ22は周波
数と電圧の制御を電流一定の条件下で行うことになる。
The master controller and the brake valve 4 output a mass control command MC and a notch command P / B, which are given to the current command value calculation unit 5 and the power running regeneration determination unit 6. The current command value calculation unit 5 calculates the current command value IC according to the mass control command MC, the idling sliding condition WSD, and the variable load VL given from the outside, and outputs the calculated current command value IC to the slip frequency calculation unit 7. . Further, the power running regeneration determining unit 6 determines whether the power running P state or the regenerative B state is in accordance with the notch command P / B. Then, the discrimination result is given to the modulation factor calculation unit 8. The slip frequency calculator 7 calculates the reference slip frequency FS according to the current command value IC and the current deviation IU between the current IM of the induction motor and the current command value IC. Then, the calculated slip frequency FS is added to the rotation frequency FR calculated by the rotation frequency calculation unit 2 to obtain the inverter frequency F.
Becomes The modulation factor calculator 8 calculates the modulation factor AL from the inverter frequency F and the inverter input voltage EC according to the power running P and regeneration B conditions. Further, the modulation pulse mode calculator 9 calculates the modulation pulse mode N from the inverter frequency F. The inverter frequency F, the modulation pulse mode N, and the modulation rate AL thus obtained are given to the PWM modulation section 10, and the PWM modulation section 10 performs PWM modulation according to the inverter frequency F, the modulation pulse mode N, and the modulation rate AL, and the inverter Generates a gate pulse of and supplies it to the inverter section. As a result, the VVVF inverter 22 controls the frequency and voltage under the condition that the current is constant.

このようなVVVFインバータ22により誘導電動機を制御
する場合、第7図に示す等価回路からわかるように、入
力フィルタリアクトルL0と入力フィルタコンデンサC0
構成した入力フィルタ回路と、誘導電動機側の励磁イン
ダクタンスLmとがあるため、これらの間で電流が流れよ
うとするために振動電流(ハンチング電流)が発生し易
くなる。この振動電流に対して、これを抑制するダンピ
ング要素となるものは、直列に入っている1次レジスタ
ンスR1と、並列に入る等価2次レジスタンスR2/S1だけ
であり、原理的にそれぞれ1次レジスタンスR1は大きい
ほど、また、等価2次レジスタンスR2/S1は小さい程、
ダンピング効果が大きい。
When controlling an induction motor with such a VVVF inverter 22, as can be seen from the equivalent circuit shown in FIG. 7, the input filter circuit composed of the input filter reactor L 0 and the input filter capacitor C 0 , and the excitation motor side excitation Since there is the inductance Lm, an oscillating current (hunting current) is likely to occur because a current tends to flow between them. The only damping elements that suppress this oscillating current are the primary resistance R 1 in series and the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 in parallel. as primary resistance R 1 is larger, and as the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 is small,
Great damping effect.

ところが、1次レジスタンスR1はその値が非常に小さ
く、また、逆に等価2次レジスタンスR2/S1は、もとも
とすべりS1の値が小さく、特にインバータ周波数Fが高
周波になる程、S1は更に小さくなるので、ともにこれだ
けでは大きなダンピング効果を期待することは出来な
い。
However, the primary resistance R 1 has a very small value, and conversely, the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 originally has a small value of the slip S 1 , and in particular, as the inverter frequency F becomes higher, S Since 1 becomes even smaller, it is not possible to expect a large damping effect with this alone.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように、VVVFインバータにより誘導電動機を
制御する場合、第7図に示す等価回路からわかるよう
に、入力フィルタリアクトルL0と入力フィルタコンンデ
ンサC0で構成した入力フィルタ回路と、誘導電動機側の
励磁インダクタンスLmとがある為に、これらの間で電流
が流れようとする。そのため振動電流が発生し易くなる
が、この振動電流に対して、ダンピング要素となるもの
は、直列に入っている1次レジスタンスR1と、並列に入
る等価2次レジスタンスR2/S1だけである。そして、原
理的に1次レジスタンスR1は大きいほど、また、等価2
次レジスタンスR2/S1は小さい程、ダンピング効果が大
きい。ところが、1次レジスタンスR1はその値が非常に
小さく、また、逆に等価2次レジスタンスR2/S1はもと
もとS1の値が小さく、特にインバータ周波数Fが高周波
になる程、S1は更に小さくなると云う事情があるので、
ともにこれだけでは大きなダンピング効果を期待するこ
とは出来ない。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, when the induction motor is controlled by the VVVF inverter, as can be seen from the equivalent circuit shown in FIG. 7, the input filter reactor L 0 and the input filter capacitor C 0 are used. Since there is the configured input filter circuit and the excitation inductance Lm on the induction motor side, a current tends to flow between them. Therefore, an oscillating current is likely to occur, but the only damping element for this oscillating current is the primary resistance R 1 in series and the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 in parallel. is there. And, in principle, the larger the primary resistance R 1 is, the more the equivalent 2
The smaller the next resistance R 2 / S 1 , the greater the damping effect. However, the primary resistance R 1 has a very small value, and conversely, the equivalent secondary resistance R 2 / S 1 originally has a small value of S 1 , and in particular, as the inverter frequency F becomes higher, S 1 becomes Because there is a situation that it will be smaller,
Both cannot be expected to have a large damping effect.

従って、第8図,第9図に示したように、単にすべり
周波数FSによる定電流制御を行ないながらVVVF制御をし
ていたのでは、主回路に振動電流が発生した場合、これ
を整定することが出来ないと言った欠点がある。
Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, if VVVF control is performed while simply performing constant current control by the slip frequency FS, if oscillating current occurs in the main circuit, set it. There is a drawback that I can not do it.

そこでこの発明の目的とするところは、誘導電動機を
入力LCフィルタを有するVVVFインバータですべり周波数
制御により駆動する場合に発生する主回路電流の振動現
象を、定電流制御性能を損うことなく抑制することの出
来るようにした電気車制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to suppress the oscillation phenomenon of the main circuit current that occurs when the induction motor is driven by a VVVF inverter having an input LC filter by slip frequency control without impairing the constant current control performance. An object of the present invention is to provide an electric vehicle control device capable of doing the above.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

(問題点を解決するための手段) すなわち上記目的を達成するため本発明は、入力側に
リアクトルとコンデンサとからなるフィルタ回路が接続
され、出力側に誘導電動機が接続された可変電圧可変周
波数インバータと、前記誘導電動機の回転周波数を演算
する回転周波数演算手段と、前記誘導電動機に対する電
流指令値および、この電流指令値と前記誘導電動機の実
電流との偏差とに基づいてすべり周波数を演算するすべ
り周波数演算手段と、前記回転周波数演算手段により演
算された前記回転周波数に応じて補償ゲインの大きさを
設定する補償ゲイン設定手段と、前記可変電圧可変周波
数インバータへの入力電圧に対して前記補償ゲイン設定
手段により設定された前記補償ゲインにより微分補償演
算を行って微分補償値を得、この微分補償値を前記すべ
り周波数に加減算する補償手段と、この補償手段の出力
と前記回転周波数演算手段により演算された前記回転周
波数とからインバータ周波数を演算し、このインバータ
周波数に基づいて前記可変電圧可変周波数インバータを
制御する制御手段とを設けて構成する。
(Means for Solving Problems) That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a variable voltage variable frequency inverter in which a filter circuit including a reactor and a capacitor is connected to an input side and an induction motor is connected to an output side. A rotation frequency calculation means for calculating the rotation frequency of the induction motor, a current command value for the induction motor, and a slip frequency calculation based on the deviation between the current command value and the actual current of the induction motor. Frequency calculation means, compensation gain setting means for setting the magnitude of the compensation gain according to the rotation frequency calculated by the rotation frequency calculation means, and the compensation gain for the input voltage to the variable voltage variable frequency inverter. The differential compensation calculation is performed by the compensation gain set by the setting means to obtain the differential compensation value, and the differential compensation value is obtained. Compensation means for adding / subtracting a value to / from the slip frequency, an inverter frequency is calculated from the output of the compensation means and the rotation frequency calculated by the rotation frequency calculation means, and the variable voltage variable frequency inverter is calculated based on the inverter frequency. And a control means for controlling.

(作用) このような構成において、誘導電動機の回転数を検出
し、所定のすべり周波数を加減算してインバータ周波数
を制御するにあたり、上記コンデンサの電圧または電流
変動分に対し所定の補償ゲインとすべりを乗じ微分補償
値として得、これを力行時にはすべり周波数に加算補
償、回生時にはすべり周波数に減算補償する。また、誘
導電動機の回転速度に応じて上記補償ゲインは変化させ
る。このようにすると、フィルタコンデンサの電圧変動
により生じる主回路電流の振動はインバータ周波数に対
して加えた上記微分補償値により補償されるので、主回
路電流振動は抑制され、しかも、定電流制御性能を損う
こともない。
(Operation) In such a configuration, in detecting the rotation speed of the induction motor and adding / subtracting a predetermined slip frequency to control the inverter frequency, a predetermined compensation gain and slip are applied to the voltage or current fluctuation of the capacitor. It is obtained as a multiplied differential compensation value, which is added to the slip frequency during power running and subtracted from the slip frequency during regeneration. Further, the compensation gain is changed according to the rotation speed of the induction motor. With this configuration, the oscillation of the main circuit current caused by the voltage fluctuation of the filter capacitor is compensated by the differential compensation value added to the inverter frequency, so that the main circuit current oscillation is suppressed and the constant current control performance is improved. There is no loss.

このように本発明によれば、誘導電動機を入力LCフィ
ルタを有するVVVFインバータですべり周波数制御により
駆動する場合に発生する主回路電流の振動現象を、定電
流制御性能を損うことなく簡単に抑制することが出来る
ようになる。
As described above, according to the present invention, the oscillation phenomenon of the main circuit current generated when the induction motor is driven by the VVVF inverter having the input LC filter by the slip frequency control is easily suppressed without impairing the constant current control performance. You will be able to do it.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本システムにおけるVVVFインバータの制御部
の構成例を示すブロック図であり、基本的には第8図で
説明した従来例と同じである。従って、第8図と同一物
には同一符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a control unit of a VVVF inverter in this system, which is basically the same as the conventional example described in FIG. Therefore, the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

第1図において、第8図と異なる部分はすべり周波数
演算部17である。すなわち、本発明では誘導電動機をVV
VFインバータによりすべり周波数制御する場合の主回路
の振動電流を、すべり周波数に運転の条件に応じた補正
を加えることにより、阻止しようとするものである。従
って、すべり周波数演算部17は従来のすべり周波数演算
部7のように単に電流指令値ICと、この電流指令値ICに
対する誘導電動機の電流IMの偏差より与えるべきすべり
周波数を求めるのでは無く、更に力行Pの状態にある
か、回生Bの状態にあるかの条件およびインバータ入力
電圧ECおよび回転周波数演算部2の求めた回転周波数FR
を加味して求める。
In FIG. 1, a part different from FIG. 8 is a slip frequency calculator 17. That is, in the present invention, the induction motor is
It is intended to prevent the oscillating current of the main circuit when controlling the slip frequency with a VF inverter by adding a correction to the slip frequency according to the operating conditions. Therefore, the slip frequency calculation unit 17 does not simply determine the slip frequency to be given from the current command value IC and the deviation of the current IM of the induction motor with respect to the current command value IC unlike the conventional slip frequency calculation unit 7, and The condition of whether the vehicle is in the power running P state or the regenerative state B, the inverter input voltage EC, and the rotation frequency FR obtained by the rotation frequency calculation unit 2
Is taken into consideration.

そのため、本装置では第1図に示すように、すべり周
波数演算部17には電流指令値演算部5の出力である電流
指令値ICと、この電流指令値ICに対する誘導電動機の電
流IMの偏差IUおよび力行回生判別部6の出力する力行P
の状態にあるか、回生Bの状態にあるかの判別結果、お
よびインバータ入力電圧ECおよび出力する回転周波数演
算部2の回転周波数FRを入力し、これらより与えるべき
すべり周波数を求める構成とする。
Therefore, in this device, as shown in FIG. 1, the slip frequency calculation unit 17 has a current command value IC which is the output of the current command value calculation unit 5 and a deviation IU of the current IM of the induction motor with respect to the current command value IC. And the power running P output from the power running regeneration determining unit 6.
The determination result of whether the state is the state of B or the state of regeneration B, the inverter input voltage EC and the rotation frequency FR of the rotation frequency calculation unit 2 to be output are input, and the slip frequency to be given is obtained from these.

第2図は第1図におけるすべり周波数演算部17の詳細
を示すブロック図である。すべり周波数演算部17は図に
示す如く、電流指令値ICに対する基準すべり周波数FS1
の関係を関数として持ち、電流指令値演算部5からの電
流指令値ICに対する基準すべり周波数FS1を出力する関
数器11と、電流偏差IUの1次遅れ補償をして該補償済み
の出力を定電流補償すべり周波数FS2として出力する1
次遅れ補償器12を持ち、また、インバータ入力電圧ECの
微分補償を行う微分補償器14と、力行回生判別部6の判
別結果に応じてこの微分補償器14の出力FS3をそのまま
又は極性反転器16を介して極性反転して出力すべく切換
えるスイッチ15を設けてある。更にこれらの出力である
基準すべり周波数FS1と定電流補償すべり周波数FS2およ
びスイッチ15により極性選択された微分補償器14の出力
FS3の和をリミッタ13を通して後、すべり周波数FSとし
て出力する構成としている。
FIG. 2 is a block diagram showing details of the slip frequency calculation unit 17 in FIG. As shown in the figure, the slip frequency calculation unit 17 determines the reference slip frequency FS1 for the current command value IC.
Of the current command value IC from the current command value calculator 5 and the function unit 11 that outputs the reference slip frequency FS1 to the current command value IC and the first-order delay compensation of the current deviation IU to determine the compensated output. Output as current compensation slip frequency FS2 1
A differential compensator 14 having a second delay compensator 12 for differentially compensating the inverter input voltage EC, and an output FS3 of the differential compensator 14 as it is or as a polarity reversal device according to the discrimination result of the power regeneration regeneration discrimination unit 6. A switch 15 is provided for switching the polarity of the signal via 16 and outputting the signal. Furthermore, these outputs are the reference slip frequency FS1, the constant current compensation slip frequency FS2, and the output of the differential compensator 14 whose polarity is selected by the switch 15.
The sum of FS3 is passed through the limiter 13 and then output as the slip frequency FS.

また、第3図は第2図における微分補償器14の詳細を
示したもので、回転周波数FRと予め定めた基準値C1との
大小を比較する比較部20の出力により、ゲイン選択用の
スイッチ21を切換えて微分ゲインK2を変化させるもので
ある。微分ゲインK2は予めK21,K22等複数用意してあ
り、これらから比較結果に応じて選択する。そして、EC
の変化分に対し補償演算部22にて微分ゲインK2分の補償
を行い、FS3を得る。
Further, FIG. 3 shows the details of the differential compensator 14 in FIG. 2, in which a switch for gain selection is output by the output of the comparison unit 20 which compares the rotational frequency FR with a predetermined reference value C1. 21 is switched to change the differential gain K2. A plurality of differential gains K2, such as K21 and K22, are prepared in advance, and selected from these in accordance with the comparison result. And EC
Is compensated for by the differential gain K2 by the compensation calculation unit 22 to obtain FS3.

このような制御部を持つVVVFインバータは、パルスジ
ェネレータ1により電動機の回転数を検知する。そし
て、このパルスジェネレータ1の信号より回転周波数演
算部2は誘導電動機の回転周波数FRを算出して出力す
る。一方、空転滑走検知部3はパルスジェネレータ1の
信号変化率より車輪の空転及び滑走を検知する。そし
て、これを空転滑走条件WSDとして出力する。
In the VVVF inverter having such a control unit, the pulse generator 1 detects the rotation speed of the electric motor. Then, the rotation frequency calculator 2 calculates the rotation frequency FR of the induction motor from the signal of the pulse generator 1 and outputs it. On the other hand, the slipping detection section 3 detects slipping and slipping of a wheel based on the signal change rate of the pulse generator 1. Then, this is output as the slipping condition WSD.

マスターコントローラおよびブレーキ弁4からはマス
コン指令MCおよびノッチ指令P/Bが出力され、これらは
電流指令値演算部5および力行回生判別部6に与えられ
る。電流指令値演算部5はマスコン指令MCおよび空転滑
走条件WSDおよび外部より与えられる応荷重VLに応じて
電流指令値ICを算出し、この算出した電流指令値ICをす
べり周波数演算部17に出力する。また、力行回生判別部
6はノッチ指令P/Bによって力行Pの状態であるか、回
生Bの状態であるかを判別する。そしてその判別結果を
すべり周波数演算部17と変調率演算部8に与える。する
と、すべり周波数演算部17は回転周波数演算部2の出力
する回転周波数FRと、電流指令値ICおよび力行Pまたは
回生Bの条件と、更にまた電流指令値ICと誘導電動機の
電流IMとの電流偏差IUとに応じて基準すべり周波数FSを
算出する。すなわち、すべり周波数演算部17は電流指令
値ICに対する基準すべり周波数FS1の関係を関数として
持ち、入力される電流指令値ICに対する基準すべり周波
数FS1を出力する関数器11にて電流指令値演算部5から
の電流指令値ICに対する基準すべり周波数FS1を得、ま
た、電流偏差IUの1次遅れ補償をして該補償済みの出力
を定電流補償すべり周波数FS2として出力する1次遅れ
補償器12により電流偏差IUの1次遅れ補償をした定電流
補償すべり周波数FS2を得、また、インバータ入力電圧E
Cに対し、回転周波数FRに応じた所定の微分補償ゲインK
2分の微分補償を行う微分補償器14によりインバータ入
力電圧ECの微分補償済み出力FS3を得る。また、微分補
償済み出力FS3は力行回生判別部6の判別結果に応じて
そのまま又は極性反転して取出され、更にこれら基準す
べり周波数FS1と定電流補償すべり周波数FS2およびスイ
ッチ15により極性選択された微分補償器14の出力FS3の
和をリミッタ13を通して後、すべり周波数FSとして出力
する。この結果、基準すべり周波数に定電流補償すべり
周波数と入力電圧ECの微分補償を加味したすべり周波数
FSが得られることになる。そして、このようにして算出
されたすべり周波数FSは回転周波数演算部2の演算した
回転周波数FRに加えられてインバータ周波数Fとなる。
また、変調率演算部8はこのインバータ周波数Fおよび
インバータ入力電圧ECより力行P,回生B条件に応じて変
調率ALを算出する。また、変調パルスモード演算部9は
インバータ周波数Fより変調パルスモードNを算出す
る。こうして求められたインバータ出力周波数Fおよび
変調パルスモードNおよび変調率ALはPWM変調部10に与
えられ、PWM変調部10はこれらインバータ周波数Fおよ
び変調パルスモードNおよび変調率ALに従ってPWM変調
を行い、インバータのゲートパルスを発生してインバー
タ部に与える。これにより、VVVFインバータ22は周波数
と電圧の制御を電流一定の条件下で行うことになる。
The master controller and the brake valve 4 output a mass control command MC and a notch command P / B, which are given to the current command value calculation unit 5 and the power running regeneration determination unit 6. The current command value calculation unit 5 calculates the current command value IC according to the mass control command MC, the idling sliding condition WSD, and the variable load VL given from the outside, and outputs the calculated current command value IC to the slip frequency calculation unit 17. . Further, the power running regeneration determining unit 6 determines whether the power running P state or the regenerative B state is in accordance with the notch command P / B. Then, the determination result is given to the slip frequency calculating section 17 and the modulation rate calculating section 8. Then, the slip frequency calculation unit 17 determines the rotation frequency FR output by the rotation frequency calculation unit 2, the condition of the current command value IC and the power running P or the regenerative B, and the current command value IC and the current IM of the induction motor. The reference slip frequency FS is calculated according to the deviation IU. That is, the slip frequency calculator 17 has the relationship of the reference slip frequency FS1 with respect to the current command value IC as a function, and the current command value calculator 5 with the function unit 11 that outputs the reference slip frequency FS1 with respect to the input current command value IC. The reference slip frequency FS1 for the current command value IC from is obtained, and the first order delay compensator 12 which performs the first order delay compensation of the current deviation IU and outputs the compensated output as the constant current compensation slip frequency FS2 The constant current compensation slip frequency FS2, which is the primary delay compensation of the deviation IU, is obtained, and the inverter input voltage E
For C, a predetermined differential compensation gain K according to the rotation frequency FR
The differential compensator 14 which performs differential compensation for 2 minutes obtains the differentially compensated output FS3 of the inverter input voltage EC. In addition, the differentially compensated output FS3 is taken out as it is or after inverting the polarity according to the discrimination result of the power running regeneration discriminating unit 6, and further, the reference slip frequency FS1 and the constant current compensation slip frequency FS2 and the differential selected by the switch 15 for the polarity. The sum of the output FS3 of the compensator 14 is passed through the limiter 13 and then output as the slip frequency FS. As a result, the slip frequency with constant current compensation slip frequency and differential compensation of input voltage EC added to the reference slip frequency
FS will be obtained. Then, the slip frequency FS thus calculated is added to the rotation frequency FR calculated by the rotation frequency calculation unit 2 to become the inverter frequency F.
The modulation factor calculator 8 calculates the modulation factor AL from the inverter frequency F and the inverter input voltage EC according to the power running P and regeneration B conditions. Further, the modulation pulse mode calculator 9 calculates the modulation pulse mode N from the inverter frequency F. The inverter output frequency F, the modulation pulse mode N and the modulation rate AL thus obtained are given to the PWM modulation section 10, and the PWM modulation section 10 performs PWM modulation according to the inverter frequency F, the modulation pulse mode N and the modulation rate AL, The gate pulse of the inverter is generated and given to the inverter unit. As a result, the VVVF inverter 22 controls the frequency and voltage under the condition that the current is constant.

このような構成によれば、VVVFインバータ22はその交
流出力電圧EMとすべり周波数FSを独立に制御することが
出来て、しかも、第10図の制御特性要因図に示した通
り、それぞれ次のように制御できる。
With such a configuration, the VVVF inverter 22 can control the AC output voltage EM and the slip frequency FS independently, and, as shown in the control characteristic factor diagram of FIG. Can be controlled.

すなわち、VVVFインバータの交流出力電圧EMと出力周
波数Fとが比例関係にある第10図に示した出力周波数F
が零から、交流出力電圧が飽和する点F1の範囲では、交
流出力電圧EMとすべり周波数FSは共に制御可能であり、
従って、この場合は電流指令値ICと誘導電動機の電流IM
は等しくなるように制御し、VVVFインバータの出力周波
数Fが前記F1を超え、且つ、誘導電動機をすべり周波数
制御する上で、すべり周波数制御可能な最大のすべり周
波数FSに相当するVVVFインバータ出力周波数F2までの範
囲では、交流出力電圧EMが最大値となるように、また、
すべり周波数FSはF1からF2に向うにつれ大きくなるよう
に制御し、且つ、電流指令値ICと誘導電動機の電流IMは
上述同様に等しくなるように制御する。
That is, the output frequency F shown in FIG. 10 in which the AC output voltage EM of the VVVF inverter is proportional to the output frequency F
In the range of the point F 1 where the AC output voltage is saturated from 0, the AC output voltage EM and the slip frequency FS are both controllable,
Therefore, in this case, the current command value IC and the current IM of the induction motor
Are controlled so that the output frequency F of the VVVF inverter exceeds the above-mentioned F 1 and the slip frequency of the induction motor is controlled, the VVVF inverter output frequency corresponding to the maximum slip frequency FS at which the slip frequency can be controlled. In the range up to F 2 , the AC output voltage EM is maximized, and
The slip frequency FS is controlled to increase as it goes from F 1 to F 2 , and the current command value IC and the current IM of the induction motor are controlled to be equal to each other as described above.

また、VVVFインバータ出力周波数Fが前記F2を超える
範囲では、交流出力電圧EM、すべり周波数FS共に最大値
一定で、誘導電動機の電流IMは電流指令値ICより少ない
状態となるように制御する。
Further, in the range where the VVVF inverter output frequency F exceeds the above F 2 , the AC output voltage EM and the slip frequency FS are both controlled to have a maximum maximum value, and the current IM of the induction motor is controlled to be less than the current command value IC.

ここで本発明の目的とするところは振動現象のダンピ
ングの強化である。VVVFインバータにおいて、振動現象
のダンピングを強化する方法として通常考えられている
のは、一般の変換器で行われているように誘導電動機の
電流IMの微分要素を負帰還でVVVFインバータの交流出力
電圧EMの制御パラメータである変調率ALに加える方法で
ある。この方法は第7図において振動電流分についての
み、見掛け上、過渡的R1を大きくする方法であり、電圧
を可変する制御変換器すなわち、VVVFインバータに限ら
ずチョッパ装置、位相制御整流器、CVCFインバータ等ど
れにも共通する有効な方法である。しかし、この方法は
VVVFインバータでは第10図に示すようにVVVFインバータ
出力周波数Fが0〜F1の範囲でのみ、適用できるに過ぎ
ないから、これを外れる領域では当然アンチハント効果
は失われてしまう。
An object of the present invention is to enhance damping of vibration phenomenon. In the VVVF inverter, the method usually considered as a method for strengthening the damping of the vibration phenomenon is that the differential element of the current IM of the induction motor is negatively fed back to the AC output voltage of the VVVF inverter as is done in general converters. This is a method of adding to the modulation factor AL which is a control parameter of EM. This method is a method for apparently increasing the transient R 1 only for the oscillating current in FIG. 7, and is not limited to the control converter for varying the voltage, that is, the VVVF inverter, but the chopper device, the phase control rectifier, the CVCF inverter. It is an effective method that is common to all. But this method
As shown in FIG. 10, the VVVF inverter can be applied only when the output frequency F of the VVVF inverter is in the range of 0 to F 1 , so that the anti-hunt effect is naturally lost in a region outside this range.

本発明ではVVVFインバータ特有の制御要素であるすべ
り周波数FSに着目し、並列共振条件の変更、制御を行う
ことによりアンチハントを可能にしている。具体的には
次のような作用による。
In the present invention, attention is paid to the slip frequency FS, which is a control element peculiar to the VVVF inverter, and anti-hunt is enabled by changing and controlling the parallel resonance condition. Specifically, the following actions are performed.

すなわち、第7図で説明したようにダンピングを強化
するためのもう一つの要素である等価2次レジスタンス
R2/S1を、振動電流に対してのみ過渡的に小さく出来れ
ば良い訳であるが、すべり周波数FSの定常的な値は、電
流指令値ICと誘導電動機の電流IMを等しくするための第
9図に示した電流指令値ICによる基準すべり周波数FS1
と電流偏差IUの1次遅れ補償の定電流補正すべり周波数
FS2の和である定電流制御要素によって決定されるの
で、誘導電動機の電流IMに重畳する振動電流、すなわ
ち、誘導電動機の電流IMの変化分についてのみ、すべり
周波数FSを調整する要素を追加すれば良いことになる。
That is, as described with reference to FIG. 7, the equivalent quadratic resistance which is another element for strengthening the damping.
It suffices if R 2 / S 1 can be made transiently small only with respect to the oscillating current, but the steady value of the slip frequency FS is set to make the current command value IC and the current IM of the induction motor equal. Reference slip frequency FS1 according to the current command value IC shown in Fig. 9
And current deviation IU constant current compensation slip frequency for first-order lag compensation
It is determined by the constant current control element that is the sum of FS2, so if you add an element that adjusts the slip frequency FS only for the oscillating current that is superimposed on the current IM of the induction motor, that is, the change in the current IM of the induction motor. It will be good.

そこで、本発明では次のような方法でΔIMを検知す
る。ΔIMと入力フィルタコンデンサ電圧の振動成分ΔEC
との間には、次式の関係がある。
Therefore, in the present invention, ΔIM is detected by the following method. ΔIM and input filter capacitor voltage oscillation component ΔEC
There is a relationship of

また、入力フィルタコンデンサ電圧の直流成分をEC0
とすると、入力フィルタコンデンサ電圧ECは EC=EC0+ΔEC であり、これを微分すると、 となり、インバータ入力電圧ECを微分することにより振
動電流成分ΔIMを得ることが出来る。(勿論、電圧を利
用せずに、直接電流を測定することで振動電流成分ΔIM
をを得るようにしても良い。)従って、すべり周波数に
よりダンピング強化を実現するためには第2図に示すす
べり周波数演算部17を機能させれば良い。
In addition, the DC component of the input filter capacitor voltage is EC 0
Then, the input filter capacitor voltage EC is EC = EC 0 + ΔEC. Therefore, the oscillating current component ΔIM can be obtained by differentiating the inverter input voltage EC. (Of course, the oscillating current component ΔIM is measured by directly measuring the current without using the voltage.
May be obtained. Therefore, in order to realize the damping enhancement by the slip frequency, the slip frequency calculation unit 17 shown in FIG. 2 may be made to function.

すなわち、すべり周波数演算部17の機能は上述したよ
うに、インバータ入力電圧EC(すなわち、フィルタコン
デンサC0の電圧)に微分ゲインK2分の微分補償を行って
電流振動に対する微分補償値を得、これを力行時はスイ
ッチ15により前記基準すべり周波数FS1と定電流補償す
べり周波数FS2の和に対して加算する。これにより、フ
ィルタコンデンサの電圧ECが増加しようとすると、R2
S1が小さくなり、第7図に示した励磁インダクタンスLm
に流れ込む電流が増加しないように作用することにな
る。逆にフィルタコンデンサ電圧ECが減少しようとする
と、R2/S1が大きくなり、励磁インダクタンスLmに流れ
込む電流が減少しないように作用する。この作用は誘導
電動機の電流IMに振動電流が発生しても励磁インダクタ
ンスLmの電流を一定に保とうとするものであり、これは
すなわち、振動電流を等価2次レジスタンスの過渡変化
により吸収するものであって、電流指令値ICと誘導電動
機の電流IMが等しく定電流特性であることには何等の影
響を与えることなく、振動電流ついてのみ、大きなダン
ピングが作用する。
That is, as described above, the function of the slip frequency calculation unit 17 is to perform differential compensation on the inverter input voltage EC (that is, the voltage of the filter capacitor C 0 ) by the differential gain K2 to obtain the differential compensation value for the current oscillation. When powering, the switch 15 adds the reference slip frequency FS1 and the constant current compensation slip frequency FS2 to the sum. As a result, when the voltage EC of the filter capacitor is increased, R 2 /
S 1 becomes smaller and the excitation inductance Lm shown in Fig. 7
It will act so that the current flowing into will not increase. Conversely, if the filter capacitor voltage EC is to decrease, R 2 / S 1 is increased, the current flowing into the exciting inductance Lm acts so as not to decrease. This action tries to keep the current of the exciting inductance Lm constant even if an oscillating current is generated in the current IM of the induction motor, that is, it absorbs the oscillating current by the transient change of the equivalent secondary resistance. Therefore, the fact that the current command value IC and the current IM of the induction motor are equal and have constant current characteristics does not have any influence, and a large damping acts only on the oscillating current.

力行の場合は、電力を電源側より供給しているので、
誘導電動機の電流IMの変動とインバータの入力側に設け
てある入力フィルタコンデンサC0の電圧ECが逆位相とな
る。従って、入力フィルタコンデンサC0の電圧ECが上昇
しようとするときはR2/S1を小さくすることにより、そ
の上昇を抑えるようにフィルタコンデンサ電圧ECの微分
要素を正帰還で加えるが、電力回生ブレーキの場合には
逆に電力を電源に回生するので、誘導電動機の電流IMの
変動と入力フィルタコンデンサC0の電圧ECの変動が同位
相になる。従って、スイッチ15により極性変換器16を通
して極性反転されたFS3出力を選択して加えるすなわ
ち、入力フィルタコンデンサC0の電圧ECの微分要素を負
帰還で加えることにより力行の場合と全く同じダンピン
グ効果が得られることになる。
In the case of power running, since power is supplied from the power supply side,
The fluctuation of the current IM of the induction motor and the voltage EC of the input filter capacitor C 0 provided on the input side of the inverter have opposite phases. Therefore, when the voltage EC of the input filter capacitor C 0 is about to rise, by reducing R 2 / S 1 , the differential element of the filter capacitor voltage EC is added by positive feedback to suppress the rise, but power regeneration is performed. In the case of a brake, on the contrary, electric power is regenerated to the power supply, so that the fluctuation of the current IM of the induction motor and the fluctuation of the voltage EC of the input filter capacitor C 0 have the same phase. Therefore, the FS3 output whose polarity is inverted by the switch 15 through the polarity converter 16 is selected and added, that is, the differential element of the voltage EC of the input filter capacitor C 0 is added by negative feedback, and the same damping effect as in the case of power running is obtained. Will be obtained.

ところで、第7図で述べたように、インバータ周波数
Fが高くなると、すべりS1が小さくなるため、ダンピン
グ効果が低下する。これを補償するため、微分補償器14
では第3図に示すように、回転周波数FRを比較部20で判
別し、C1より下回る場合では微分ゲインK2=K21値と
し、基準値であるC1以上では微分ゲインK2=K22とする
ようにスイッチ21によって車両速度に応じて微分ゲイン
のレベルを選択切替えしている。そして、これにより全
速度域のダンピング効果の大小を補正する。
By the way, as described with reference to FIG. 7, when the inverter frequency F becomes higher, the slip S 1 becomes smaller, so that the damping effect is lowered. To compensate for this, the differential compensator 14
Then, as shown in FIG. 3, the rotation frequency FR is discriminated by the comparison unit 20, and when it is lower than C1, the differential gain K 2 = K 21 value is set, and when the reference value is C1 or higher, the differential gain K 2 = K 22 is set. As described above, the level of the differential gain is selectively switched by the switch 21 according to the vehicle speed. Then, by this, the magnitude of the damping effect in the entire speed range is corrected.

このように本装置では誘導電動機をVVVFインバータに
よりすべり周波数制御する場合の主回路の振動電流を、
与えるべきすべり周波数に対し微分要素を運転条件に応
じた極性で加えて補正することにより、等価2次レジス
タンスR2/S1を制御し、この等価2次レジスタンスR2
S1の過渡変化により振動電流を吸収して抑制するように
したので、誘導電動機を入力LCフィルタを有するVVVFイ
ンバータですべり周波数制御により駆動する場合に発生
する主回路電流の振動現象を、定電流制御性能を何等損
うことなく抑制することが出来るようになる。
In this way, in this device, the oscillating current of the main circuit when controlling the slip frequency of the induction motor with the VVVF inverter is
The equivalent quadratic resistance R 2 / S 1 is controlled by adding a differential element to the slip frequency to be applied with the polarity according to the operating conditions to correct it, and this equivalent quadratic resistance R 2 /
Since so as to suppress and absorb vibration current by transients S 1, the oscillation phenomenon of the main circuit current that occurs when driven by frequency control slip VVVF inverter having an input LC filter an induction motor, a constant current The control performance can be suppressed without any loss.

尚、本装置は第4図のように構成することも出来る。
第4図はVVVFインバータの制御部であり、ここではすべ
り周波数演算部17aの入力として第1図の方式における
回転周波数FRの代りに変調パルスモード演算部9の出力
する変調パルスモードNを与えるようにしたものであ
る。またこの場合、すべり周波数演算部17の構成は第5
図の如きで微分補償器14aの入力はインバータ入力電圧E
Cと変調パルスモードNとする以外第2図の場合と基本
的には変らない。微分補償器14aの構成は第6図の如く
構成とする。すなわち、微分補償器14aは第6図に示す
ように出力電圧固定モード(単一パルスモード)か否か
を判別する比較部30と、この比較結果に応じ、電圧ECに
対する微分補償器14aの微分ゲインK2を選択する(予め
設定された異なるレベルのゲインK23,K24のうちいずれ
とするかを選択する)ゲイン切換えスイッチ31、このゲ
イン切換えスイッチ31にて選択された微分補償ゲインK2
分を電圧ECに対して微分補償することによりECの変動分
に対しての補償済みの出力、FS3として出力する演算部3
2よりなる。
The present apparatus can also be configured as shown in FIG.
FIG. 4 shows the control unit of the VVVF inverter. Here, the modulation pulse mode N output from the modulation pulse mode calculation unit 9 is given as an input to the slip frequency calculation unit 17a instead of the rotation frequency FR in the system of FIG. It is the one. Further, in this case, the configuration of the slip frequency calculation unit 17 is the fifth.
As shown in the figure, the input of the differential compensator 14a is the inverter input voltage E
Basically, there is no difference from the case of FIG. 2 except that C and modulated pulse mode N are set. The structure of the differential compensator 14a is as shown in FIG. That is, the differential compensator 14a determines, as shown in FIG. 6, whether the output voltage fixing mode (single pulse mode) or not, and the differential of the differential compensator 14a with respect to the voltage EC according to the comparison result. Gain changing switch 31 for selecting gain K2 (selecting which one of preset gains K23 and K24 of different levels is set), differential compensation gain K2 selected by this gain changing switch 31
Compensated output for EC fluctuations by differentially compensating for the voltage EC, and output as FS3
Consists of 2.

第10図におけるVVVF制御特性において、出力周波数F1
以下はインバータ出力電圧可変制御領域であり、また、
F1以上は出力電圧固定領域である。
In the VVVF control characteristics in Fig. 10, output frequency F1
The following is the inverter output voltage variable control area, and
The output voltage is fixed above F1.

この制御モードは制御部を構成している第4図におけ
る変調パルスモード演算部9によって決定され、出力さ
れる変調パルスモード信号Nを利用して判別する。その
ため、この変調パルスモード信号Nを第4図におけるす
べり周波数演算部17aの微分補償器14aに入力し、微分補
償器14aでは第6図に示すように比較部30で出力電圧固
定モードすなわち、単一パルスモードか否かを判別し、
この判別結果に応じてゲイン切換えスイッチ31を切換
え、最適なゲインを選択して補償演算部32に与える。す
なわち、第4図の構成では電圧ECに対する微分補償器14
aの微分ゲインK2をモード判別結果に応じて変化させ、
補償演算部32では電圧ECを選択された微分ゲインK2対応
分補正して微分補償することにより、全速度領域のダン
ピング効果を補正するものである。
This control mode is determined by the modulation pulse mode operation unit 9 in FIG. 4 which constitutes the control unit, and is discriminated using the output modulation pulse mode signal N. Therefore, the modulated pulse mode signal N is input to the differential compensator 14a of the slip frequency computing unit 17a in FIG. 4, and the differential compensator 14a outputs the output voltage fixed mode in the comparing unit 30 as shown in FIG. Determine whether it is single pulse mode,
The gain selector switch 31 is switched according to the result of this determination, and the optimum gain is selected and given to the compensation calculation unit 32. That is, in the configuration of FIG. 4, the differential compensator 14 with respect to the voltage EC
The differential gain K2 of a is changed according to the mode discrimination result,
The compensation calculation unit 32 corrects the damping effect in the entire speed range by correcting the voltage EC by the amount corresponding to the selected differential gain K2 and performing differential compensation.

これによっても誘導電動機を入力LCフィルタを有する
VVVFインバータですべり周波数制御により駆動する場合
に発生する主回路の振動現象を、定電流制御性能を何等
損うことなく阻止することが出来る。
This also has an induction motor with an input LC filter
It is possible to prevent the vibration phenomenon of the main circuit that occurs when the VVVF inverter is driven by slip frequency control without any loss of constant current control performance.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳述したように本発明によれば、入力側にLCフ
ィルタを設けたVVVFインバータを電源として用いる電気
車において、主回路電流の振動現象を容易に抑制するこ
とが出来るようにした電気車制御装置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, in an electric vehicle using a VVVF inverter having an LC filter on the input side as a power source, an electric vehicle capable of easily suppressing the vibration phenomenon of the main circuit current. A control device can be provided.

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

第1図は本発明の一実施例を示す制御ブロック図、第2
図は本装置に用いるすべり周波数演算部の構成例を示す
ブロック図、第3図はその微分補償器の構成を示すブロ
ック図、第4図は制御部の他の実施例を示すブロック
図、第5図はそのすべり周波数演算部の構成例を示すブ
ロック図、第6図は第5図における微分補償器の構成を
示すブロック図、第7図は入力側にLCフィルタを有する
VVVFインバータの等価回路図、第8図および第9図は従
来システムを説明するための図、第10図はVVVFインバー
タの特性を説明するための図である。 1…パルスジェネレータ、2…回転周波数演算部、3…
空転滑走検知部、4…マスターコントローラおよびブレ
ーキ弁、5…電流指令値演算部、6…力行回生判別部、
8…変調率演算部、9…変調パルスモード演算部、10…
PWM変調部、11…関数器、12…1次遅れ補償器、13…リ
ミッタ、14…微分補償器、15,21,31…切換スイッチ、16
…極性変換器、17…すべり周波数演算部、20,30…比較
部、22,32…補償演算部。
FIG. 1 is a control block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a slip frequency computing unit used in the present apparatus, FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a differential compensator thereof, and FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of a control unit. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the slip frequency calculating section, FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the differential compensator in FIG. 5, and FIG. 7 has an LC filter on the input side.
An equivalent circuit diagram of the VVVF inverter, FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the conventional system, and FIG. 10 is a diagram for explaining the characteristics of the VVVF inverter. 1 ... Pulse generator, 2 ... Rotation frequency calculator, 3 ...
Idling slip detection unit, 4 ... Master controller and brake valve, 5 ... Current command value calculation unit, 6 ... Power running regeneration determination unit,
8 ... Modulation rate calculator, 9 ... Modulation pulse mode calculator, 10 ...
PWM modulator, 11 ... Function device, 12 ... First-order delay compensator, 13 ... Limiter, 14 ... Differential compensator, 15, 21, 31 ... Changeover switch, 16
... Polarity converter, 17 ... Slip frequency calculation section, 20,30 ... Comparison section, 22,32 ... Compensation calculation section.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力側にリアクトルとコンデンサとからな
るフィルタ回路が接続され、出力側に誘導電動機が接続
された可変電圧可変周波数インバータと、 前記誘導電動機の回転周波数を演算する回転周波数演算
手段と、 前記誘導電動機に対する電流指令値および、この電流指
令値と前記誘導電導機の実電流との偏差とに基づいてす
べり周波数を演算するすべり周波数演算手段と、 前記回転周波数演算手段により演算された前記回転周波
数に応じて補償ゲインの大きさを設定する補償ゲイン設
定手段と、 前記可変電圧可変周波数インバータへの入力電圧に対し
て前記補償ゲイン設定手段により設定された前記補償ゲ
インにより微分補償演算を行って微分補償値を得、この
微分補償値を前記すべり周波数に加減算する補償手段
と、 この補償手段の出力と前記回転周波数演算手段により演
算された前記回転周波数とからインバータ周波数を演算
し、このインバータ周波数に基づいて前記可変電圧可変
周波数インバータを制御する制御手段と、 を有する電気車制御装置。
1. A variable voltage variable frequency inverter having a filter circuit comprising a reactor and a capacitor connected to an input side thereof and an induction motor connected to an output side thereof, and a rotation frequency calculation means for calculating a rotation frequency of the induction motor. A current command value for the induction motor, and a slip frequency calculation means for calculating a slip frequency based on a deviation between the current command value and the actual current of the induction conductor, and the rotation frequency calculation means. Compensation gain setting means for setting the magnitude of the compensation gain according to the rotation frequency, and differential compensation calculation for the input voltage to the variable voltage variable frequency inverter by the compensation gain set by the compensation gain setting means. And a compensation means for adding and subtracting the differential compensation value to and from the slip frequency. Of calculating the inverter frequency from said rotation frequency calculated by the rotation frequency calculation unit and an output, and a control means for controlling the variable voltage variable frequency inverter based on the inverter frequency, the electric vehicle controller having a.
【請求項2】入力側にリアクトルとコンデンサとからな
るフィルタ回路が接続され、出力側に誘導電動機が接続
された可変電圧可変周波数インバータと、 前記誘導電動機の回転周波数を演算する回転周波数演算
手段と、 前記誘導電動機に対する電流指令値および、この電流指
令値と前記誘導電動機の実電流との偏差とに基づいてす
べり周波数を演算するすべり周波数演算手段と、 前記回転周波数演算手段により演算された前記回転周波
数に応じて補償ゲインの大きさを設定する補償ゲイン設
定手段と、 前記誘導電動機の実電流に対して、前記補償ゲイン設定
手段により設定された前記補償ゲインにより微分補償演
算を行って微分補償値を得、この微分補償値を前記すべ
り周波数に加減算する補償手段と、 この補償手段の出力と前記回転周波数演算手段により演
算された前記回転周波数とからインバータ周波数を演算
し、このインバータ周波数に基づいて前記可変電圧可変
周波数インバータを制御する制御手段と、 を有する電気車制御装置。
2. A variable voltage variable frequency inverter having a filter circuit composed of a reactor and a capacitor connected to an input side thereof and an induction motor connected to an output side thereof, and a rotation frequency calculation means for calculating a rotation frequency of the induction motor. A current command value for the induction motor and a slip frequency calculation means for calculating a slip frequency based on a deviation between the current command value and an actual current of the induction motor; and the rotation calculated by the rotation frequency calculation means. Compensation gain setting means for setting the magnitude of compensation gain according to frequency, and differential compensation value by performing differential compensation calculation on the actual current of the induction motor with the compensation gain set by the compensation gain setting means. And a compensation means for adding / subtracting the differential compensation value to / from the slip frequency, an output of the compensation means and the rotation frequency. Calculates the inverter frequency from said rotation frequency that is calculated by the number calculating means, and control means for controlling the variable voltage variable frequency inverter based on the inverter frequency, the electric vehicle controller having a.
【請求項3】補償手段は電気車の力行時に微分補償値と
前記すべり周波数を加算し、電気車の回生時に前記微分
補償値をすべり周波数から減算する構成であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項乃至第2項いずれか1項
記載の電気車制御装置。
3. The compensating means is configured to add a differential compensation value and the slip frequency when the electric vehicle is running, and subtract the differential compensation value from the slip frequency when the electric vehicle is regenerated. The electric vehicle control device according to any one of claims 1 to 2.
JP61268981A 1986-11-12 1986-11-12 Electric car control device Expired - Lifetime JPH0832122B2 (en)

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