JPH10336805A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH10336805A JPH10336805A JP9145519A JP14551997A JPH10336805A JP H10336805 A JPH10336805 A JP H10336805A JP 9145519 A JP9145519 A JP 9145519A JP 14551997 A JP14551997 A JP 14551997A JP H10336805 A JPH10336805 A JP H10336805A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全閉型誘導電動機を主電動機に搭載する電気
車で、温度上昇を抑制することによって比較的小さな定
格の主電動機を採用できるようにし、車両価格の低減を
図る。 【解決手段】 この発明の電気車制御装置は、温度上昇
限度判定部212 がモータ電流実効値演算部211 のモータ
電流実効値から主電動機のいずれかが基準状態を超える
温度状態になったと判定した時に主回路ユニット開放指
令を出力して該当する主電動機を停止させる。そしてタ
イマ213 が指示する一定の復帰時間が経てば主回路ユニ
ットを再投入する。これによって列車編成中の全閉型誘
導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達してもその誘
導電動機の運転を休止してそれ以上の温度上昇を食止
め、他の全閉型誘導電動機によって列車運転を継続する
ようにして、温度上昇の抑制と列車性能の維持とを共に
可能とする。
車で、温度上昇を抑制することによって比較的小さな定
格の主電動機を採用できるようにし、車両価格の低減を
図る。 【解決手段】 この発明の電気車制御装置は、温度上昇
限度判定部212 がモータ電流実効値演算部211 のモータ
電流実効値から主電動機のいずれかが基準状態を超える
温度状態になったと判定した時に主回路ユニット開放指
令を出力して該当する主電動機を停止させる。そしてタ
イマ213 が指示する一定の復帰時間が経てば主回路ユニ
ットを再投入する。これによって列車編成中の全閉型誘
導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達してもその誘
導電動機の運転を休止してそれ以上の温度上昇を食止
め、他の全閉型誘導電動機によって列車運転を継続する
ようにして、温度上昇の抑制と列車性能の維持とを共に
可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は全閉型誘導電動機を
主電動機として備えた電気車における電気車制御装置に
関する。
主電動機として備えた電気車における電気車制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電気車の駆動制御方式では、近年、誘導
電動機駆動のＶＶＶＦインバータ制御方式が主流となっ
ている。そして主電動機に用いる誘導電動機として、保
守の省力化をさらに進めるために全閉型誘導電動機が開
発され、実用段階に入っている。図８は、全閉型誘導電
動機の一般的な内部構造を示している。この全閉型誘導
電動機は、フレーム１の内周面にステータ鉄心２が固定
され、このステータ鉄心２の内周部にステータコイル３
が支持されている。フレーム１の両端の支持部材４，５
によってベアリング６，７が支持され、このベアリング
６，７によって回転子８の回転軸９が支持されている。
この回転軸９にはロータ鉄心１０、ロータバー１１、エ
ンドリング１２及び内部ファン１３が装着されている。
電動機駆動のＶＶＶＦインバータ制御方式が主流となっ
ている。そして主電動機に用いる誘導電動機として、保
守の省力化をさらに進めるために全閉型誘導電動機が開
発され、実用段階に入っている。図８は、全閉型誘導電
動機の一般的な内部構造を示している。この全閉型誘導
電動機は、フレーム１の内周面にステータ鉄心２が固定
され、このステータ鉄心２の内周部にステータコイル３
が支持されている。フレーム１の両端の支持部材４，５
によってベアリング６，７が支持され、このベアリング
６，７によって回転子８の回転軸９が支持されている。
この回転軸９にはロータ鉄心１０、ロータバー１１、エ
ンドリング１２及び内部ファン１３が装着されている。
【０００３】フレーム１の外周には放熱用の冷却フィン
１５が設けられ、この冷却フィン１５を貫通する形でバ
イパスダクト１６が設けられていて、ロータの回転時に
内部ファン１３も回転して、フレーム１に設けられた風
穴１７を通して空気Ａを軸方向に循環させ、冷却フィン
１５で放熱し、排熱効果を高めるようにしている。
１５が設けられ、この冷却フィン１５を貫通する形でバ
イパスダクト１６が設けられていて、ロータの回転時に
内部ファン１３も回転して、フレーム１に設けられた風
穴１７を通して空気Ａを軸方向に循環させ、冷却フィン
１５で放熱し、排熱効果を高めるようにしている。
【０００４】このような全閉型誘導電動機を主電動機と
して用いた電気車の制御方式として、従来は自己通風型
誘導電動機と同じＶＶＶＦインバータ制御方式が用いら
れている。図９は従来のＶＶＶＦインバータ装置による
誘導電動機の制御方式を示している。ここで破線で囲ま
れた部分２０は制御演算部であり、主にモータ電流のパ
ターン制御を実行する部分である。
して用いた電気車の制御方式として、従来は自己通風型
誘導電動機と同じＶＶＶＦインバータ制御方式が用いら
れている。図９は従来のＶＶＶＦインバータ装置による
誘導電動機の制御方式を示している。ここで破線で囲ま
れた部分２０は制御演算部であり、主にモータ電流のパ
ターン制御を実行する部分である。
【０００５】制御演算部２０への入力には、運転台の主
幹制御器からのノッチ指令、前後進指令のディジタル入
力（ＤＩ）２１、フィードバックモータ電流信号、応荷
重信号、ブレーキパターン信号のアナログ入力（ＡＩ）
２２、速度センサとして用いられているパルスジェネレ
ータ（ＰＧ）からのパルス入力（ＰＩ）２３がある。
幹制御器からのノッチ指令、前後進指令のディジタル入
力（ＤＩ）２１、フィードバックモータ電流信号、応荷
重信号、ブレーキパターン信号のアナログ入力（ＡＩ）
２２、速度センサとして用いられているパルスジェネレ
ータ（ＰＧ）からのパルス入力（ＰＩ）２３がある。
【０００６】制御演算部２０内では、電流パターン生成
部２４がノッチ指令と応荷重信号とに基づいて基本的な
電流パターンを生成し、この電流パターンに対して個別
制御部または２モータ制御の場合には軸重移動補償制御
部２５により台車後位軸のモータ電流を増加させ、台車
前位軸のモータ電流を減少させる補正をかけて出力す
る。速度センサからの速度パルス信号に対して回転周波
数演算部２６で回転周波数ｆｒの演算を行い、さらに空
転滑走制御部２７で電流絞り値を演算し、これを電流パ
ターン生成部２４からの電流パターン出力に対して補正
して車輪の空転、滑走が生じた場合の電流絞り制御を行
う。そしてモータ電流のフィードバック値とこの電流パ
ターンとを比較し、定電流制御部２８ですべり周波数ｆ
ｓを演算する。さらに、ここで得られたすべり周波数ｆ
ｓと回転周波数演算部２６で算出された主電動機回転周
波数ｆｒとを加算することによってインバータ周波数ｆ
ｉｎｖを求め、ＰＷＭ制御部２９で主回路スイッチング
素子のオン／オフのパターンを生成し、これによって主
回路のインバータのスイッチング制御を行う。なお、２
１０はＰＷＭ制御部２９の変調率を設定する変調率演算
部である。
部２４がノッチ指令と応荷重信号とに基づいて基本的な
電流パターンを生成し、この電流パターンに対して個別
制御部または２モータ制御の場合には軸重移動補償制御
部２５により台車後位軸のモータ電流を増加させ、台車
前位軸のモータ電流を減少させる補正をかけて出力す
る。速度センサからの速度パルス信号に対して回転周波
数演算部２６で回転周波数ｆｒの演算を行い、さらに空
転滑走制御部２７で電流絞り値を演算し、これを電流パ
ターン生成部２４からの電流パターン出力に対して補正
して車輪の空転、滑走が生じた場合の電流絞り制御を行
う。そしてモータ電流のフィードバック値とこの電流パ
ターンとを比較し、定電流制御部２８ですべり周波数ｆ
ｓを演算する。さらに、ここで得られたすべり周波数ｆ
ｓと回転周波数演算部２６で算出された主電動機回転周
波数ｆｒとを加算することによってインバータ周波数ｆ
ｉｎｖを求め、ＰＷＭ制御部２９で主回路スイッチング
素子のオン／オフのパターンを生成し、これによって主
回路のインバータのスイッチング制御を行う。なお、２
１０はＰＷＭ制御部２９の変調率を設定する変調率演算
部である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】全閉型誘導電動機を主
電動機に採用した電気車において、このようなＶＶＶＦ
インバータ制御方式を適用する場合、従来一般的に採用
されてきた自己通風型誘導電動機には見られない次のよ
うな点を考慮する必要がある。
電動機に採用した電気車において、このようなＶＶＶＦ
インバータ制御方式を適用する場合、従来一般的に採用
されてきた自己通風型誘導電動機には見られない次のよ
うな点を考慮する必要がある。
【０００８】（１）誘導電動機が全閉自冷型であるた
め、熱時定数が自己通風型誘導電動機に比べて非常に長
い。図１０は自己通風型誘導電動機と全閉型誘導電動機
との対応各部の温度上昇の時間的推移をグラフに表した
ものであるが、自己通風型誘導電動機の場合には通風フ
ァンを備え、主電動機外部より冷却用空気を取入れてい
るために熱時定数が約３０分であるが、全閉型誘導電動
機の場合には熱時定数が約２．５時間であり、自己通風
型の約５倍である。すなわち、全閉型誘導電動機は自己
通風型誘導電動機に比べて、温度上昇、低下に長い時間
がかかり、短時間の過負荷運転における熱的耐量が大き
いという熱的特徴がある。
め、熱時定数が自己通風型誘導電動機に比べて非常に長
い。図１０は自己通風型誘導電動機と全閉型誘導電動機
との対応各部の温度上昇の時間的推移をグラフに表した
ものであるが、自己通風型誘導電動機の場合には通風フ
ァンを備え、主電動機外部より冷却用空気を取入れてい
るために熱時定数が約３０分であるが、全閉型誘導電動
機の場合には熱時定数が約２．５時間であり、自己通風
型の約５倍である。すなわち、全閉型誘導電動機は自己
通風型誘導電動機に比べて、温度上昇、低下に長い時間
がかかり、短時間の過負荷運転における熱的耐量が大き
いという熱的特徴がある。
【０００９】（２）全閉自冷型であるため、列車編成中
の主電動機取付け位置により温度上昇値が大きく異な
る。図１１は誘導電動機の台車への一般的な取付け方を
示している。台車３０の車軸３１と誘導電動機３２の回
転軸３が平行になるように配置され、誘導電動機３２の
取付け座３３により台車３０の台枠３４にボルト締めさ
れ固定されている。このように誘導電動機３２は台車３
０の構造部品の一部として組込まれ、列車編成中に分散
配置されるため、取付け位置により、温度上昇値が大き
く異なるのである。
の主電動機取付け位置により温度上昇値が大きく異な
る。図１１は誘導電動機の台車への一般的な取付け方を
示している。台車３０の車軸３１と誘導電動機３２の回
転軸３が平行になるように配置され、誘導電動機３２の
取付け座３３により台車３０の台枠３４にボルト締めさ
れ固定されている。このように誘導電動機３２は台車３
０の構造部品の一部として組込まれ、列車編成中に分散
配置されるため、取付け位置により、温度上昇値が大き
く異なるのである。
【００１０】図１２は列車編成中の全閉型誘導電動機の
各取付け位置において期待できる走行風速の分布の一例
を示している。従来の自己通風型誘導電動機の場合、前
述のように冷却を通風ファンによっているため走行風に
はほとんど無関係であるが、全閉型誘導電動機の場合に
は冷却を電動機外部に設けられている冷却フィンからの
放熱によっているため、冷却効果が車両走行により電動
機本体に得られる走行風の風速に大きく依存することに
なるが、取付け位置によって冷却に期待できる走行風速
は約１〜３ｍ／秒と大きくばらつき、温度上昇値も電動
機の取付け位置によって最高と最低とで約４０〜５０Ｋ
の差が出る。
各取付け位置において期待できる走行風速の分布の一例
を示している。従来の自己通風型誘導電動機の場合、前
述のように冷却を通風ファンによっているため走行風に
はほとんど無関係であるが、全閉型誘導電動機の場合に
は冷却を電動機外部に設けられている冷却フィンからの
放熱によっているため、冷却効果が車両走行により電動
機本体に得られる走行風の風速に大きく依存することに
なるが、取付け位置によって冷却に期待できる走行風速
は約１〜３ｍ／秒と大きくばらつき、温度上昇値も電動
機の取付け位置によって最高と最低とで約４０〜５０Ｋ
の差が出る。
【００１１】ところが、全閉型誘導電動機の設計は最も
厳しい温度条件を前提に熱的設計をする必要があり、熱
的に厳しい全閉型誘導電動機の定格を走行風の最も少な
い位置の条件で決定しなければならなくて定格容量が低
く抑えられ、結果的に列車編成中の主電動機の数を増加
させねばならず、車両価格が増大する問題点があった。
厳しい温度条件を前提に熱的設計をする必要があり、熱
的に厳しい全閉型誘導電動機の定格を走行風の最も少な
い位置の条件で決定しなければならなくて定格容量が低
く抑えられ、結果的に列車編成中の主電動機の数を増加
させねばならず、車両価格が増大する問題点があった。
【００１２】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、全閉型誘導電動機を主電動機として採
用した電気車制御装置において、各誘導電動機の温度上
昇を抑制することによって定格のより大きな全閉型誘導
電動機を主電動機に採用することができ、それによって
列車編成中の主電動機の搭載台数を削減し、車両価格を
抑制することができる電気車制御装置を提供することを
目的とする。
なされたもので、全閉型誘導電動機を主電動機として採
用した電気車制御装置において、各誘導電動機の温度上
昇を抑制することによって定格のより大きな全閉型誘導
電動機を主電動機に採用することができ、それによって
列車編成中の主電動機の搭載台数を削減し、車両価格を
抑制することができる電気車制御装置を提供することを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、全閉
型誘導電動機を主電動機とし、複数台の主電動機を個別
に制御する電気車制御装置において、前記主電動機の各
々の温度状態を監視する温度監視手段と、前記温度監視
手段が監視する前記主電動機のいずれかの温度状態が基
準状態を超えた時に、該当する主電動機を停止する運転
制御手段とを備えたものである。
型誘導電動機を主電動機とし、複数台の主電動機を個別
に制御する電気車制御装置において、前記主電動機の各
々の温度状態を監視する温度監視手段と、前記温度監視
手段が監視する前記主電動機のいずれかの温度状態が基
準状態を超えた時に、該当する主電動機を停止する運転
制御手段とを備えたものである。
【００１４】この請求項１の発明の電気車制御装置で
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機を停止する。これによって列車編成中の
全閉型誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達して
もその誘導電動機の運転を休止してそれ以上の温度上昇
を食止め、他の主電動機によって列車運転を継続する。
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機を停止する。これによって列車編成中の
全閉型誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達して
もその誘導電動機の運転を休止してそれ以上の温度上昇
を食止め、他の主電動機によって列車運転を継続する。
【００１５】請求項２の発明は、全閉型誘導電動機を主
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機の回生ブレーキを開放する運転制
御手段とを備えたものである。
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機の回生ブレーキを開放する運転制
御手段とを備えたものである。
【００１６】この請求項２の発明の電気車制御装置で
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機の回生運転を停止する。これによって列
車編成中の全閉型誘導電動機のいずれかが温度上昇限度
に到達してもその主電動機の回生運転を停止することに
よって当該主電動機に流れる電流実効値を低下させ、そ
れ以上の温度上昇を抑制する。
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機の回生運転を停止する。これによって列
車編成中の全閉型誘導電動機のいずれかが温度上昇限度
に到達してもその主電動機の回生運転を停止することに
よって当該主電動機に流れる電流実効値を低下させ、そ
れ以上の温度上昇を抑制する。
【００１７】請求項３の発明は、全閉型誘導電動機を主
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他
の主電動機の駆動電流をそれに見合うだけ増加させる運
転制御手段とを備えたものである。
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他
の主電動機の駆動電流をそれに見合うだけ増加させる運
転制御手段とを備えたものである。
【００１８】この請求項３の発明の電気車制御装置で
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他の主電
動機の駆動電流をそれに見合うだけ増加させる相補運転
制御を行う。これによって列車編成全体としての推進力
を維持しつつ、温度上昇の激しい主電動機についてはそ
の温度上昇を抑制する。
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他の主電
動機の駆動電流をそれに見合うだけ増加させる相補運転
制御を行う。これによって列車編成全体としての推進力
を維持しつつ、温度上昇の激しい主電動機についてはそ
の温度上昇を抑制する。
【００１９】請求項４の発明は、全閉型誘導電動機を主
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機を停止すると共に休止中の他の主
電動機を起動する運転制御手段とを備えたものである。
電動機とし、複数台の主電動機を個別に制御する電気車
制御装置において、前記主電動機の各々の温度状態を監
視する温度監視手段と、前記温度監視手段が監視する前
記主電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時
に、該当する主電動機を停止すると共に休止中の他の主
電動機を起動する運転制御手段とを備えたものである。
【００２０】この請求項４の発明の電気車制御装置で
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機を停止すると共に休止中の他の主電動機
を起動するローテーション運転制御を行う。これによっ
て、列車編成全体としての推進力を維持しつつ、温度上
昇の激しい誘導電動機についてはその温度上昇を抑制す
る。
は、運転制御手段が温度監視手段の監視する複数台の主
電動機のいずれかの温度状態が基準状態を超えた時に該
当する主電動機を停止すると共に休止中の他の主電動機
を起動するローテーション運転制御を行う。これによっ
て、列車編成全体としての推進力を維持しつつ、温度上
昇の激しい誘導電動機についてはその温度上昇を抑制す
る。
【００２１】請求項５の発明は、請求項１〜４の電気車
制御装置において、前記温度監視手段の代りに、前記主
電動機各々に一定時間内に流れるモータ電流実効値を検
出する電流検出手段を備え、前記運転制御手段は、前記
電流検出手段が検出する前記モータ電流実効値が電流基
準値を超えた時に該当する主電動機又は他の主電動機を
制御するようにしたものである。
制御装置において、前記温度監視手段の代りに、前記主
電動機各々に一定時間内に流れるモータ電流実効値を検
出する電流検出手段を備え、前記運転制御手段は、前記
電流検出手段が検出する前記モータ電流実効値が電流基
準値を超えた時に該当する主電動機又は他の主電動機を
制御するようにしたものである。
【００２２】この請求項５の発明の電気車制御装置で
は、運転制御手段が、電流検出手段の検出する複数台の
主電動機各々に流れるモータ電流実効値を電流基準値と
比較し、電流基準値を超えるモータ電流実効値を示す主
電動機について温度上昇限度到達を判定し、該当する主
電動機を制御する。
は、運転制御手段が、電流検出手段の検出する複数台の
主電動機各々に流れるモータ電流実効値を電流基準値と
比較し、電流基準値を超えるモータ電流実効値を示す主
電動機について温度上昇限度到達を判定し、該当する主
電動機を制御する。
【００２３】請求項６の発明は、請求項１〜４の電気車
制御装置において、前記温度監視手段が前記主電動機各
々の適所に取り付けられた温度センサであることを特徴
とするものである。
制御装置において、前記温度監視手段が前記主電動機各
々の適所に取り付けられた温度センサであることを特徴
とするものである。
【００２４】この請求項６の発明の電気車制御装置で
は、複数台の主電動機各々の適所に取付けられた温度セ
ンサが検出する温度を温度基準値と比較し、温度基準値
を超える温度を示す主電動機について温度上昇限度到達
を判定し、該当する主電動機を制御する。
は、複数台の主電動機各々の適所に取付けられた温度セ
ンサが検出する温度を温度基準値と比較し、温度基準値
を超える温度を示す主電動機について温度上昇限度到達
を判定し、該当する主電動機を制御する。
【００２５】請求項７の発明は、請求項１〜６の電気車
制御装置においてさらに、非常高加速運転時に、台車後
位の車軸を駆動する主電動機の電流指令値を増加させる
軸重移動補償制御手段を備えたものである。
制御装置においてさらに、非常高加速運転時に、台車後
位の車軸を駆動する主電動機の電流指令値を増加させる
軸重移動補償制御手段を備えたものである。
【００２６】この請求項７の発明の電気車制御装置で
は、全閉型誘導電動機の特徴である短時間の過負荷運転
における熱的耐量が大きいという熱的特徴を利用し、通
常運転時には複数台の主電動機各々の温度上昇を抑制し
ながらも、非常高加速運転時には軸重移動補償制御手段
は台車後位の車軸を駆動する主電動機の電流指令値を増
加させることによって高加速運転できるようにする。
は、全閉型誘導電動機の特徴である短時間の過負荷運転
における熱的耐量が大きいという熱的特徴を利用し、通
常運転時には複数台の主電動機各々の温度上昇を抑制し
ながらも、非常高加速運転時には軸重移動補償制御手段
は台車後位の車軸を駆動する主電動機の電流指令値を増
加させることによって高加速運転できるようにする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
電気車制御装置の制御ブロック図である。この第１の実
施の形態の電気車制御装置の構成は、図９に示した従来
例の電気車制御装置において、さらにモータ電流入力に
対して電流実効値を演算するモータ電流実効値演算部２
１１と、このモータ電流実効値演算部２１１が求める一
定時間内のモータ電流実効値が基準値に到達した時に温
度上昇限度到達と判定し、該当する全閉型誘導電動機の
主回路ユニットに開放指令をディジタル信号（ＤＯ）と
して出力する温度上限判定部２１２を備えたことを特徴
とする。なお、図１の回路において図９の回路と共通す
る部分には同一の符号を付して示してある。
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
電気車制御装置の制御ブロック図である。この第１の実
施の形態の電気車制御装置の構成は、図９に示した従来
例の電気車制御装置において、さらにモータ電流入力に
対して電流実効値を演算するモータ電流実効値演算部２
１１と、このモータ電流実効値演算部２１１が求める一
定時間内のモータ電流実効値が基準値に到達した時に温
度上昇限度到達と判定し、該当する全閉型誘導電動機の
主回路ユニットに開放指令をディジタル信号（ＤＯ）と
して出力する温度上限判定部２１２を備えたことを特徴
とする。なお、図１の回路において図９の回路と共通す
る部分には同一の符号を付して示してある。
【００２８】この第１の実施の形態の電気車制御装置で
は、モータ電流実効値演算部２１１がモータ電流のフィ
ードバック値に基づいてモータ電流実効値を常時演算
し、かつ監視していて、温度上昇限度判定部２１２はあ
る一定時間内のモータ電流実効値、つまりＲＭＳ（二乗
平均値）が所定の基準値に到達した時に温度上昇限度到
達と判定し、対応する主回路ユニットに開放指令を出力
し、該当する主電動機を停止させる。
は、モータ電流実効値演算部２１１がモータ電流のフィ
ードバック値に基づいてモータ電流実効値を常時演算
し、かつ監視していて、温度上昇限度判定部２１２はあ
る一定時間内のモータ電流実効値、つまりＲＭＳ（二乗
平均値）が所定の基準値に到達した時に温度上昇限度到
達と判定し、対応する主回路ユニットに開放指令を出力
し、該当する主電動機を停止させる。
【００２９】こうして温度限度到達により運転休止した
主電動機に対しては、タイマ２１３の管理の下で所定時
間経過すれば運転再開し、再び上記の制御を繰り返す。
主電動機に対しては、タイマ２１３の管理の下で所定時
間経過すれば運転再開し、再び上記の制御を繰り返す。
【００３０】この第１の実施の形態の電気車制御装置に
よれば、特に温度上昇が大きくなると予測される場所、
図１２において、たとえば列車編成の前後中間部分に設
置されている主電動機に対して過度の温度上昇を防止す
ることができる。この結果として、各主電動機に温度上
昇が比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用
しても効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ
主電動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、
編成当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の
低減が図れることになる。
よれば、特に温度上昇が大きくなると予測される場所、
図１２において、たとえば列車編成の前後中間部分に設
置されている主電動機に対して過度の温度上昇を防止す
ることができる。この結果として、各主電動機に温度上
昇が比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用
しても効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ
主電動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、
編成当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の
低減が図れることになる。
【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態の電気車
制御装置を図２に基づいて説明する。この第２の実施の
形態の電気車制御装置は、列車編成中に搭載されている
多数台の全閉型誘導電動機３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，…
それぞれを個別に制御する制御演算部２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ…として図１に示した制御演算部２０を用い、さ
らにこれらの制御演算部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…か
らのユニット開放指令を受けて、ローテーション制御に
より対応する主回路ユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，
…を時間差を設けて一定時間ずつ開放させるローテーシ
ョン制御部４０を備えた点を特徴とする。なお、各誘導
電動機３２ａ，３２ｂ，…を個別に制御するための制御
演算部２０ａ，２０ｂ，…として採用される図１に示し
た制御演算部２０においては、温度上昇限度判定部２１
２は温度上昇限度基準値として第１の実施の形態のもの
よりも低い値とし、その基準値にモータ電流実効値が到
達した時に直ちに主回路ユニットを開放させなくもよい
余裕を持たせることにより、ローテーション制御で自装
置に順番が回ってくるまでの間に第１の実施の形態で採
用した温度上昇限度値に到達することがないように配慮
しておく。
制御装置を図２に基づいて説明する。この第２の実施の
形態の電気車制御装置は、列車編成中に搭載されている
多数台の全閉型誘導電動機３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，…
それぞれを個別に制御する制御演算部２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ…として図１に示した制御演算部２０を用い、さ
らにこれらの制御演算部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…か
らのユニット開放指令を受けて、ローテーション制御に
より対応する主回路ユニット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，
…を時間差を設けて一定時間ずつ開放させるローテーシ
ョン制御部４０を備えた点を特徴とする。なお、各誘導
電動機３２ａ，３２ｂ，…を個別に制御するための制御
演算部２０ａ，２０ｂ，…として採用される図１に示し
た制御演算部２０においては、温度上昇限度判定部２１
２は温度上昇限度基準値として第１の実施の形態のもの
よりも低い値とし、その基準値にモータ電流実効値が到
達した時に直ちに主回路ユニットを開放させなくもよい
余裕を持たせることにより、ローテーション制御で自装
置に順番が回ってくるまでの間に第１の実施の形態で採
用した温度上昇限度値に到達することがないように配慮
しておく。
【００３２】この第２の実施の形態によれば、温度上昇
の厳しい主電動機に対して順繰りに休ませながら運転す
ることができ、それによって各全閉型誘導電動機３２
ａ，３２ｂ，…の温度上昇を抑制することができる。こ
の結果、第１の実施の形態と同様に各主電動機に温度上
昇が比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用
しても効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ
主電動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、
編成当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の
低減が図れることになる。
の厳しい主電動機に対して順繰りに休ませながら運転す
ることができ、それによって各全閉型誘導電動機３２
ａ，３２ｂ，…の温度上昇を抑制することができる。こ
の結果、第１の実施の形態と同様に各主電動機に温度上
昇が比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用
しても効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ
主電動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、
編成当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の
低減が図れることになる。
【００３３】次に、本発明の第３の実施の形態の電気車
制御装置を図３に基づいて説明する。この第３の実施の
形態の特徴は、モータ電流実効値演算部２１１で算出す
るＲＭＳ（二乗平均値）が温度上昇限度に対応するレベ
ルに達し、温度上昇限度判定部２１２で当該全閉型誘導
電動機の温度上昇が限度値相当に到達したと判断した
時、電流パターン生成部２４に対して回生ブレーキ時の
モータ電流パターンをゼロレベルまで絞り込む制御を行
い、回生ブレーキを開放するようにした点にある。
制御装置を図３に基づいて説明する。この第３の実施の
形態の特徴は、モータ電流実効値演算部２１１で算出す
るＲＭＳ（二乗平均値）が温度上昇限度に対応するレベ
ルに達し、温度上昇限度判定部２１２で当該全閉型誘導
電動機の温度上昇が限度値相当に到達したと判断した
時、電流パターン生成部２４に対して回生ブレーキ時の
モータ電流パターンをゼロレベルまで絞り込む制御を行
い、回生ブレーキを開放するようにした点にある。
【００３４】またこの実施の形態の場合、回生ブレーキ
の開放後もモータ電流実効値演算部２１１はモータ電流
のＲＭＳを継続して演算し、温度上昇限度判定部２１２
はこのモータ電流ＲＭＳが所定値以下まで低下すれば主
電動機の温度上昇が抑制されたものと判断して電流パタ
ーン生成部２４に再度回生ブレーキを投入する指令を与
える機能も有している。
の開放後もモータ電流実効値演算部２１１はモータ電流
のＲＭＳを継続して演算し、温度上昇限度判定部２１２
はこのモータ電流ＲＭＳが所定値以下まで低下すれば主
電動機の温度上昇が抑制されたものと判断して電流パタ
ーン生成部２４に再度回生ブレーキを投入する指令を与
える機能も有している。
【００３５】この第３の実施の形態によれば、電空ブレ
ンディング制御によりブレーキ力負担を空気ブレーキ装
置に切り換えることができ、熱的に厳しい条件の場所に
設置されている主電動機の稼働率を強制的に低減させる
ことによって温度上昇を抑制することができる。この結
果、第１の実施の形態と同様に各主電動機に温度上昇が
比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用して
も効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ主電
動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、編成
当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の低減
が図れることになる。
ンディング制御によりブレーキ力負担を空気ブレーキ装
置に切り換えることができ、熱的に厳しい条件の場所に
設置されている主電動機の稼働率を強制的に低減させる
ことによって温度上昇を抑制することができる。この結
果、第１の実施の形態と同様に各主電動機に温度上昇が
比較的大きい定格の小さい全閉型誘導電動機を採用して
も効果的に温度上昇を抑えることができ、それだけ主電
動機１台あたりの駆動力を大きくすることができ、編成
当りの搭載台数を削減することができ、車両価格の低減
が図れることになる。
【００３６】また、この第３の実施の形態の場合、列車
編成中の複数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度上昇
の度合いを見て熱時定数を考慮した運転制御が行え、車
両性能の低下に伴う運用の阻害を極力抑制することがで
きる。
編成中の複数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度上昇
の度合いを見て熱時定数を考慮した運転制御が行え、車
両性能の低下に伴う運用の阻害を極力抑制することがで
きる。
【００３７】次に、本発明の第４の実施の形態の電気車
制御装置を図４及び図５に基づいて説明する。この第４
の実施の形態の電気車制御装置は、図３に示した第３の
実施の形態の制御演算部２０と回路構成を同じくする複
数台の全閉型誘導電動機の制御演算部２０ａ，２０ｂ，
…各々の温度上昇限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…に
対して相互通信する相補制御部４１を設け、各温度上昇
限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…が電流パターン生成
部２４に対して自主電動機のモータ電流指令を減少させ
る指令を相補制御部４１に対しても送信し、相補制御部
４１は温度上昇限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…のい
ずれかからモータ電流指令減少の指令を受けた時にモー
タ電流指令減少の指令を送信してきていない制御演算部
を制御演算部２０ａ，２０ｂ，…の中から選び出し、選
び出した制御演算部の温度上昇指令判定部に対してモー
タ電流指令増加の指令を与えるモータ電流指令の相補制
御を行うようにしたことを特徴とする。
制御装置を図４及び図５に基づいて説明する。この第４
の実施の形態の電気車制御装置は、図３に示した第３の
実施の形態の制御演算部２０と回路構成を同じくする複
数台の全閉型誘導電動機の制御演算部２０ａ，２０ｂ，
…各々の温度上昇限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…に
対して相互通信する相補制御部４１を設け、各温度上昇
限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…が電流パターン生成
部２４に対して自主電動機のモータ電流指令を減少させ
る指令を相補制御部４１に対しても送信し、相補制御部
４１は温度上昇限度判定部２１２ａ，２１２ｂ，…のい
ずれかからモータ電流指令減少の指令を受けた時にモー
タ電流指令減少の指令を送信してきていない制御演算部
を制御演算部２０ａ，２０ｂ，…の中から選び出し、選
び出した制御演算部の温度上昇指令判定部に対してモー
タ電流指令増加の指令を与えるモータ電流指令の相補制
御を行うようにしたことを特徴とする。
【００３８】したがっていま、たとえば、制御演算部２
０ａのモータ電流実効値演算部２１１ａが算出した所定
時間内のモータ電流実効値ＲＭＳを温度上昇限度判定部
２１２ａにおいて温度上昇限度基準値と比較し、この基
準値を超えていて電流パターン生成部２４にモータ電流
指令を減少させる指令を与えた時に、この温度上昇限度
判定部２１２ａからのモータ電流減少指令を相補制御部
４１でも受け取り、相補制御部４１はモータ電流減少指
令を送ってきていない制御演算部（ここでは制御演算部
２０ｂがそのようなものであったとする）を選び出し、
この制御演算部２０ｂの温度上昇限度判定部２１２ｂに
対してモータ電流指令を所定値だけ上昇させる指令を出
力するように指令を出す。
０ａのモータ電流実効値演算部２１１ａが算出した所定
時間内のモータ電流実効値ＲＭＳを温度上昇限度判定部
２１２ａにおいて温度上昇限度基準値と比較し、この基
準値を超えていて電流パターン生成部２４にモータ電流
指令を減少させる指令を与えた時に、この温度上昇限度
判定部２１２ａからのモータ電流減少指令を相補制御部
４１でも受け取り、相補制御部４１はモータ電流減少指
令を送ってきていない制御演算部（ここでは制御演算部
２０ｂがそのようなものであったとする）を選び出し、
この制御演算部２０ｂの温度上昇限度判定部２１２ｂに
対してモータ電流指令を所定値だけ上昇させる指令を出
力するように指令を出す。
【００３９】制御演算部２０ｂの温度上昇限度判定部２
１２ｂではこのモータ電流指令増加の指令を受け取る
と、自装置のモータ電流実効値が温度上昇限度基準値に
到達していないことを確認した後、自装置の電流パター
ン生成部２４にモータ電流指令増加の指令を与え、モー
タ電流指令値を増加させて誘導電動機の駆動力を上げ
る。
１２ｂではこのモータ電流指令増加の指令を受け取る
と、自装置のモータ電流実効値が温度上昇限度基準値に
到達していないことを確認した後、自装置の電流パター
ン生成部２４にモータ電流指令増加の指令を与え、モー
タ電流指令値を増加させて誘導電動機の駆動力を上げ
る。
【００４０】こうして、この第４の実施の形態によれ
ば、いずれかの誘導電動機の温度上昇が限度に到達すれ
ばその誘導電動機に対する電流指令を絞って温度上昇を
抑制し、かつ電流を絞ることによって減少する駆動力
は、他の熱的に余裕がある誘導電動機の電流指令を増加
して駆動力を増加させることによって補う制御をするこ
とによって、列車編成全体としての車両性能を維持しつ
つ、各全閉型誘導電動機の温度上昇を抑制することがで
きる。
ば、いずれかの誘導電動機の温度上昇が限度に到達すれ
ばその誘導電動機に対する電流指令を絞って温度上昇を
抑制し、かつ電流を絞ることによって減少する駆動力
は、他の熱的に余裕がある誘導電動機の電流指令を増加
して駆動力を増加させることによって補う制御をするこ
とによって、列車編成全体としての車両性能を維持しつ
つ、各全閉型誘導電動機の温度上昇を抑制することがで
きる。
【００４１】次に、本発明の第５の実施の形態を図６に
基づいて説明する。この第５の実施の形態の特徴は、図
１に示した第１の実施の形態のようにモータ電流実効値
を温度上昇限度相当の基準値と比較して主回路ユニット
の開放判定を行う代わりに、制御演算部２０のアナログ
入力（ＡＩ）として誘導電動機の適所に取り付けられた
温度センサからの信号を取り込み、この温度センサ信号
から温度検出を行う温度検出部２１４を設け、この主電
動機温度検出値を温度上昇限度判定部２１２に与え、温
度上昇限度判定部２１２では温度上昇限度として設定さ
れている温度基準値と比較し、この温度基準値に主電動
機温度が到達した時に主回路ユニット開放指令をディジ
タル信号ＤＯとして出力し、またある温度値まで低下し
た時に主回路ユニットの復帰指令を出力する構成にした
点にある。
基づいて説明する。この第５の実施の形態の特徴は、図
１に示した第１の実施の形態のようにモータ電流実効値
を温度上昇限度相当の基準値と比較して主回路ユニット
の開放判定を行う代わりに、制御演算部２０のアナログ
入力（ＡＩ）として誘導電動機の適所に取り付けられた
温度センサからの信号を取り込み、この温度センサ信号
から温度検出を行う温度検出部２１４を設け、この主電
動機温度検出値を温度上昇限度判定部２１２に与え、温
度上昇限度判定部２１２では温度上昇限度として設定さ
れている温度基準値と比較し、この温度基準値に主電動
機温度が到達した時に主回路ユニット開放指令をディジ
タル信号ＤＯとして出力し、またある温度値まで低下し
た時に主回路ユニットの復帰指令を出力する構成にした
点にある。
【００４２】したがって、この第５の実施の形態の電気
車制御装置では、現実の主電動機温度に基づいて温度上
昇判定を行うことができる。
車制御装置では、現実の主電動機温度に基づいて温度上
昇判定を行うことができる。
【００４３】なお、第２〜第４の実施の形態それぞれに
おいても、主電動機温度上昇限度到達の判定のために、
モータ電流実効値を温度上昇限度相当の基準値と比較す
る手段に代えて、上記の第５の実施の形態と同様に誘導
電動機の適所に取り付けられた温度センサからの信号を
取り込み、その温度センサ信号から温度検出を行う温度
検出部２１４を設け、主電動機温度検出値を温度上昇限
度判定部２１２に与え、温度上昇限度値と比較する構成
にすることができる。
おいても、主電動機温度上昇限度到達の判定のために、
モータ電流実効値を温度上昇限度相当の基準値と比較す
る手段に代えて、上記の第５の実施の形態と同様に誘導
電動機の適所に取り付けられた温度センサからの信号を
取り込み、その温度センサ信号から温度検出を行う温度
検出部２１４を設け、主電動機温度検出値を温度上昇限
度判定部２１２に与え、温度上昇限度値と比較する構成
にすることができる。
【００４４】次に、本発明の第６の実施の形態を図７に
基づいて説明する。全閉型誘導電動機の特徴は熱時定数
が大きい点にあるが、これはまた一時的に大電流を流し
て高加速を行っても主電動機温度が急上昇することがな
いことを意味している。電気車の場合、全閉型誘導電動
機を搭載している列車編成で、各誘導電動機の温度上昇
を抑制しながら編成全体としては通常の駆動力を得る運
転制御を行っていても、非常高加速を必要とすることが
あり得る。このような非常高加速推進運転は温度上昇抑
制制御よりも優先させる必要がある。
基づいて説明する。全閉型誘導電動機の特徴は熱時定数
が大きい点にあるが、これはまた一時的に大電流を流し
て高加速を行っても主電動機温度が急上昇することがな
いことを意味している。電気車の場合、全閉型誘導電動
機を搭載している列車編成で、各誘導電動機の温度上昇
を抑制しながら編成全体としては通常の駆動力を得る運
転制御を行っていても、非常高加速を必要とすることが
あり得る。このような非常高加速推進運転は温度上昇抑
制制御よりも優先させる必要がある。
【００４５】そこで第６の実施の形態は、このような必
要に対処することができる電気車制御装置として、図７
に示すように軸重移動補償運転制御部５１と通常の温度
上昇抑制運転制御部５２と運転指令に応じてこれらの軸
重移動補償制御運転と温度上昇抑制制御運転との調停を
行う制御方式調停部５３とを備えたことを特徴とする。
要に対処することができる電気車制御装置として、図７
に示すように軸重移動補償運転制御部５１と通常の温度
上昇抑制運転制御部５２と運転指令に応じてこれらの軸
重移動補償制御運転と温度上昇抑制制御運転との調停を
行う制御方式調停部５３とを備えたことを特徴とする。
【００４６】軸重移動補償運転制御部５１は運転指令に
より非常高加速運転指令を受けた時に、温度上昇抑制運
転制御部５２に優先して動作し、各車両の台車後位の車
軸を駆動する誘導電動機、たとえば、誘導電動機２０
ａ，２０ｃ，２０ｅ，…の制御を受け持つ制御演算部２
０ａ，２０ｃ，２０ｅ，…の軸重移動補償制御部２５に
対してモータ電流指令の増加指令を与える制御を行うこ
とにより、車輪のレールとの粘着を極力確保し、温度上
昇抑制制御による運転阻害を最小限に抑え、加速性を向
上させる働きをする。
より非常高加速運転指令を受けた時に、温度上昇抑制運
転制御部５２に優先して動作し、各車両の台車後位の車
軸を駆動する誘導電動機、たとえば、誘導電動機２０
ａ，２０ｃ，２０ｅ，…の制御を受け持つ制御演算部２
０ａ，２０ｃ，２０ｅ，…の軸重移動補償制御部２５に
対してモータ電流指令の増加指令を与える制御を行うこ
とにより、車輪のレールとの粘着を極力確保し、温度上
昇抑制制御による運転阻害を最小限に抑え、加速性を向
上させる働きをする。
【００４７】温度上昇抑制運転制御部５２は、非常高加
速運転指令を受けていない時に優先的に動作し、上記の
第１〜第５の実施の形態のいずれかの制御方式によって
各制御演算部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を動作させ、
誘導電動機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を駆動する。
速運転指令を受けていない時に優先的に動作し、上記の
第１〜第５の実施の形態のいずれかの制御方式によって
各制御演算部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を動作させ、
誘導電動機２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を駆動する。
【００４８】制御方式調停部５３は運転指令の内容に応
じて非常高加速運転指令であれば軸重移動補償運転制御
部５１側を起動させ、それ以外の運転指令であれば温度
上昇抑制運転制御部５２側を起動させる調停を行う。
じて非常高加速運転指令であれば軸重移動補償運転制御
部５１側を起動させ、それ以外の運転指令であれば温度
上昇抑制運転制御部５２側を起動させる調停を行う。
【００４９】これによってこの第７の実施の形態の電気
車制御装置によれば、全閉型誘導電動機を主電動機に採
用した列車編成において、通常運転時には各誘導電動機
の温度上昇を抑制する方式で主電動機制御することがで
き、しかも一時的な高加速運転時にも効果的に対応して
必要な推進力を発揮できることになる。
車制御装置によれば、全閉型誘導電動機を主電動機に採
用した列車編成において、通常運転時には各誘導電動機
の温度上昇を抑制する方式で主電動機制御することがで
き、しかも一時的な高加速運転時にも効果的に対応して
必要な推進力を発揮できることになる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
列車編成中の複数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度
状態を監視していて、誘導電動機のいずれかが温度上昇
限度に到達した時にはその誘導電動機の運転を休止する
ようにし、他の誘導電動機によって列車運転を継続する
ようにしたので、限度を超える温度上昇が発生しやすい
場所に設置されている主電動機に対してその温度上昇を
抑制することができ、容量の小さ目の全閉型誘導電動機
を主電動機に採用してもその能力いっぱいで運転制御す
ることが可能となり、従来よりも定格の小さい全閉型誘
導電動機を主電動機に採用することができるようになっ
て車両コストの削減が図れる。
列車編成中の複数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度
状態を監視していて、誘導電動機のいずれかが温度上昇
限度に到達した時にはその誘導電動機の運転を休止する
ようにし、他の誘導電動機によって列車運転を継続する
ようにしたので、限度を超える温度上昇が発生しやすい
場所に設置されている主電動機に対してその温度上昇を
抑制することができ、容量の小さ目の全閉型誘導電動機
を主電動機に採用してもその能力いっぱいで運転制御す
ることが可能となり、従来よりも定格の小さい全閉型誘
導電動機を主電動機に採用することができるようになっ
て車両コストの削減が図れる。
【００５１】請求項２の発明によれば、列車編成中の複
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその誘導電動機の回生運転を停止するようにした
のでその誘導電動機の温度上昇の度合いを抑制すること
ができ、請求項１の発明と同様に限度を超える温度上昇
が発生しやすい場所に設置されている主電動機に対して
その温度上昇を抑制することができ、容量の小さ目の全
閉型誘導電動機を主電動機に採用してもその能力いっぱ
いで運転制御することが可能となり、従来よりも定格の
小さい主電動機を採用することができるようになって車
両コストの削減が図れる。
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその誘導電動機の回生運転を停止するようにした
のでその誘導電動機の温度上昇の度合いを抑制すること
ができ、請求項１の発明と同様に限度を超える温度上昇
が発生しやすい場所に設置されている主電動機に対して
その温度上昇を抑制することができ、容量の小さ目の全
閉型誘導電動機を主電動機に採用してもその能力いっぱ
いで運転制御することが可能となり、従来よりも定格の
小さい主電動機を採用することができるようになって車
両コストの削減が図れる。
【００５２】請求項３の発明によれば、列車編成中の複
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他の
熱的に余裕のある主電動機の駆動電流をそれに見合うだ
け増加させる相補運転制御を行うので、いずれかの誘導
電動機の温度上昇が大きくなって駆動電流を絞る制御を
しても、列車編成全体としては必要な推進力を維持する
ことができる。
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその主電動機の駆動電流を所定量だけ絞り、他の
熱的に余裕のある主電動機の駆動電流をそれに見合うだ
け増加させる相補運転制御を行うので、いずれかの誘導
電動機の温度上昇が大きくなって駆動電流を絞る制御を
しても、列車編成全体としては必要な推進力を維持する
ことができる。
【００５３】請求項４の発明によれば、列車編成中の複
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその主電動機を停止すると共に休止中の他の主電
動機を起動するローテーション運転制御を行うので、列
車編成全体として必要な推進力を維持しつつ、温度上昇
の激しい主電動機についてはその温度上昇を抑制するこ
とができる。
数台の全閉型誘導電動機それぞれの温度状態を監視して
いて、誘導電動機のいずれかが温度上昇限度に到達した
時にはその主電動機を停止すると共に休止中の他の主電
動機を起動するローテーション運転制御を行うので、列
車編成全体として必要な推進力を維持しつつ、温度上昇
の激しい主電動機についてはその温度上昇を抑制するこ
とができる。
【００５４】請求項５の発明によれば、電流検出手段の
検出する複数台の主電動機各々に流れるモータ電流実効
値を電流基準値と比較し、電流基準値を超えるモータ電
流実効値を示す主電動機について温度上昇限度到達と見
なすようにしたので、電動機制御に本来必要とされるモ
ータ電流信号を利用して温度状態を判定することがで
き、電動機温度を温度センサで検出し、そのセンサ信号
を制御装置内に取り込んで温度状態を判断する必要がな
くて温度状態判定のために利用する部品点数の削減が図
れる。
検出する複数台の主電動機各々に流れるモータ電流実効
値を電流基準値と比較し、電流基準値を超えるモータ電
流実効値を示す主電動機について温度上昇限度到達と見
なすようにしたので、電動機制御に本来必要とされるモ
ータ電流信号を利用して温度状態を判定することがで
き、電動機温度を温度センサで検出し、そのセンサ信号
を制御装置内に取り込んで温度状態を判断する必要がな
くて温度状態判定のために利用する部品点数の削減が図
れる。
【００５５】請求項６の発明によれば、複数台の主電動
機各々の適所に取付けられた温度センサが検出する温度
を温度基準値と比較して温度上昇限度到達を判定するの
で、各主電動機の温度状態を正確に判定することがで
き、制御の信頼性が高い。
機各々の適所に取付けられた温度センサが検出する温度
を温度基準値と比較して温度上昇限度到達を判定するの
で、各主電動機の温度状態を正確に判定することがで
き、制御の信頼性が高い。
【００５６】請求項７の発明によれば、全閉型誘導電動
機の特徴である短時間の過負荷運転における熱的耐量が
大きいという熱的特徴を利用し、通常運転時には複数台
の全閉型主電動機各々の温度上昇を抑制しながら運転す
ることができ、しかも非常高加速運転時には軸重移動補
償制御によっては台車後位の車軸を駆動する主電動機の
電流指令値を増加させることによってレールとの粘着力
を確保し、効果的に高加速運転することできる。
機の特徴である短時間の過負荷運転における熱的耐量が
大きいという熱的特徴を利用し、通常運転時には複数台
の全閉型主電動機各々の温度上昇を抑制しながら運転す
ることができ、しかも非常高加速運転時には軸重移動補
償制御によっては台車後位の車軸を駆動する主電動機の
電流指令値を増加させることによってレールとの粘着力
を確保し、効果的に高加速運転することできる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の機能ブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の機能ブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の機能ブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の機能ブロック図。
【図５】上記の実施の形態のさらに詳しい機能ブロック
図。
図。
【図６】本発明の第５の実施の形態の機能ブロック図。
【図７】本発明の第６の実施の形態の機能ブロック図。
【図８】一般的な全閉型誘導電動機の構造図。
【図９】従来例の機能ブロック図。
【図１０】全閉型誘導電動機と自己通風型誘導電動機と
の温度上昇特性の比較グラフ。
の温度上昇特性の比較グラフ。
【図１１】一般的な台車枠の構造図。
【図１２】列車編成中の各位置の走行風速の分布グラ
フ。
フ。
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，… 制御演算部 ２１ ディジタル入力 ２２ アナログ入力 ２３ パルス入力 ２４ 電流パターン生成部 ２５ 個別制御部または軸重移動補償制御部 ２６ 回転周波数演算部 ２７ 空転滑走制御部 ２８ 定電流制御部 ２９ ＰＷＭパターン生成部 ２１０ 変調率演算部 ２１１，２１１ａ，２１１ｂ，… モータ電流実効値演
算部 ２１２，２１２ａ，２１２ｂ，… 温度上昇限度判定部 ２１３ タイマ ２１４ 温度検出部 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，… 誘導電動機 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，… 主回路ユニット ４０ ローテーション制御部 ４１ 相補制御部 ５１ 軸重移動補償運転制御部 ５２ 温度上昇抑制運転制御部 ５３ 制御方式調停部
算部 ２１２，２１２ａ，２１２ｂ，… 温度上昇限度判定部 ２１３ タイマ ２１４ 温度検出部 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，… 誘導電動機 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，… 主回路ユニット ４０ ローテーション制御部 ４１ 相補制御部 ５１ 軸重移動補償運転制御部 ５２ 温度上昇抑制運転制御部 ５３ 制御方式調停部
Claims (7)
- 【請求項１】 全閉型誘導電動機を主電動機とし、複数
台の主電動機を個別に制御する電気車制御装置におい
て、 前記主電動機の各々の温度状態を監視する温度監視手段
と、 前記温度監視手段が監視する前記主電動機のいずれかの
温度状態が基準状態を超えた時に、該当する主電動機の
運転を停止する運転制御手段とを備えて成る電気車制御
装置。 - 【請求項２】 全閉型誘導電動機を主電動機とし、複数
台の主電動機を個別に制御する電気車制御装置におい
て、 前記主電動機の各々の温度状態を監視する温度監視手段
と、 前記温度監視手段が監視する前記主電動機のいずれかの
温度状態が基準状態を超えた時に、該当する主電動機の
回生運転を停止する運転制御手段とを備えて成る電気車
制御装置。 - 【請求項３】 全閉型誘導電動機を主電動機とし、複数
台の主電動機を個別に制御する電気車制御装置におい
て、 前記主電動機の各々の温度状態を監視する温度監視手段
と、 前記温度監視手段が監視する前記主電動機のいずれかの
温度状態が基準状態を超えた時に、該当する主電動機の
駆動電流を所定量だけ絞り、他の主電動機の駆動電流を
それに見合うだけ増加させる運転制御手段とを備えて成
る電気車制御装置。 - 【請求項４】 全閉型誘導電動機を主電動機とし、複数
台の主電動機を個別に制御する電気車制御装置におい
て、 前記主電動機の各々の温度状態を監視する温度監視手段
と、 前記温度監視手段が監視する前記主電動機のいずれかの
温度状態が基準状態を超えた時に、該当する主電動機を
停止すると共に休止中の他の主電動機を起動する運転制
御手段とを備えて成る電気車制御装置。 - 【請求項５】 前記温度監視手段の代りに、前記主電動
機各々に一定時間内に流れるモータ電流実効値を検出す
る電流検出手段を備え、 前記運転制御手段は、前記電流検出手段が検出する前記
モータ電流実効値が電流基準値を超えた時に該当する主
電動機又は他の主電動機を制御することを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の電気車制御装置。 - 【請求項６】 前記温度監視手段は、前記主電動機各々
の適所に取り付けられた温度センサであることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の電気車制御装置。 - 【請求項７】 非常高加速運転時に、台車後位の車軸を
駆動する主電動機の電流指令値を増加させる軸重移動補
償制御手段を備えて成る請求項１〜６のいずれかに記載
の電気車制御装置。
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- 1997-06-03 JP JP14551997A patent/JP3840308B2/ja not_active Expired - Fee Related
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