JPS5886805A - リニアモ−タの位置検出装置 - Google Patents

リニアモ−タの位置検出装置

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JPS5886805A
JPS5886805A JP56182389A JP18238981A JPS5886805A JP S5886805 A JPS5886805 A JP S5886805A JP 56182389 A JP56182389 A JP 56182389A JP 18238981 A JP18238981 A JP 18238981A JP S5886805 A JPS5886805 A JP S5886805A
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JP
Japan
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position detection
propulsion winding
frequency
filter circuit
current
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Pending
Application number
JP56182389A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Ikeda
春男 池田
Shigeki Koike
小池 茂喜
Kiyoshi Nakamura
清 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Hitachi Ltd
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
Original Assignee
JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Hitachi Ltd
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
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Filing date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/002Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes
    • B60L15/005Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes for control of propulsion for vehicles propelled by linear motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • 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
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリニアモータの位置検出装置に係シ、特に、軌
道上に推進巻線を、走行車両上に界磁極を設置して推進
巻線に順次電流を流すことで移動磁界を発生させて車両
を走行させるリニアモータの推進巻線と界磁極との相対
位置を検出する位置検出装置に関する。
超高速鉄道の推進方式の1つとして、リニアモータ推進
が注目されている。そして超電導磁石を移動体である車
両に搭載し、浮上用巻線あるいは導電板を地上側に設置
して走行時に浮上、させる、いわゆる超電導磁気浮上方
式では、超電導磁石を界磁とするリニアシンクロナスモ
ータ(以下LSMと記す)が有利と考えられている。 
LSMの推進巻線は多相構成で移動磁界を発生させ、界
磁との作用によシ推力を得るものである。
推進巻線の励磁の方法によシ自制式L8Mと他制式LS
Mとに分類される。自制式LSMは、いわノ ゆるサイリスタモータのように、推進巻線と界磁との相
対位置を検出してその結果に基づいて励磁を行うもので
あシ、“他制式LSMはこのような位置検出を行わず、
備えっけの発振器の周・波数に対応して励磁を行うもの
である。
自制式LSMは上記のように常に相対位置を検出してい
る方式であることから、起動から加速及び減速から停止
に至るiで確実に同期し、安定した連帳を行えることに
なシ、現状のLSMはこの自制式が有利とされている。
自制式LSMの位置検出には、従来、゛光方式によるも
のが一般的に採用されている。その−例を第1図に示す
。走行車両TR上にN極、S極′に芦磁された界磁極S
CMと、位置検出器(例えば投光器と受光器とで構成さ
れる)PDを設け、地上側にU、V、Wの3相で構成さ
れ、る推進巻#LSMと、位置検出に用いる被検出板(
例えば反射板、しや元板)PDRを設ける。車両上の界
磁極8CMと、地上の推進巻線LSMとの相対位置を位
置検出器PDで検出し、この位置信号に同期して推進巻
iL8Mに順次電流を流すことによシ車両を走行させる
ものである。
しかしながら、上述の光方式の位置検出では、地上側の
推進巻#L8Mが設置されている全長に沿って被検出板
PDRを設ける必要があシ、地上側の設備が多大となり
保守に労力と時間を要するという問題があった。
本発明の目的は、従来技術での上記した問題点を解決し
、地上側の設備を要せず、保守も必要としない位置検出
装置を提供するにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、推進巻線
の磁束を検出する感磁装置の複数個を車両側に設け、各
感磁装置の出力信号中の特定周波数だけをフィルタ回路
を介して取出すことにある。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明による感磁装置の設置の一例を示す図で
ある。推進巻線L8MA、LSMBと小空隙を介して向
き合う車上位置に感磁装置SCA。
gci  (例えば空心巻線あるいはホール素子など)
を設けて、推進巻線の発生する磁束を検出する。
この実施例では車両の左右に感磁装置8CA、SCBを
設けているが、これは左右とも複数個または片側だけ複
数個設けてもよい。推進巻線は全く同じ構成の巻線LS
Mム、LSMBを車両の両側の地上側に設け、同じ電流
を流すことによシ、左右同一の推進力が得られるように
構成されている。従って、左右の感磁装置SCA、SC
Bの検出波形は、正常時には、全く同一となる。万一、
片側の推進巻@に短絡、断線等の故障が発生すると、左
右の感磁装置の検出波形は全く異なったものとなる。
第3図は本発明の一実施例により推進巻線界磁極間の位
置を検出するブロック構成図である。左右の感磁装装置
SCA、8C1の検出電圧波形は、車両推進のために流
す電流の基本波の他に、高調波及び電源転流周波が混合
されておシ、検出したままの波形では、波形比較及び同
期位置検出には適さない。このため基本波のみ通すフィ
ルタ回路、あるいは高調波のみを通すフィルタ回路等で
比較する波形を選定する必要がある。フィルタ回路FL
A、FLB全通した後、論理和回路PPで左右の検出波
形の論理和をとシ、出力部OUTを通して位置検出信号
を出力する。
第4図は本発明による同期位置検出のニ実施例を示すブ
ロック構成図である。車両の片側に3個の感磁装置S 
CAI 、 8 CA2 、S CAa  (この個数
は通常推進巻綴の相数と同じか、それ以上とする)を設
け、それぞれの出力側に設置したフィルタ回路FLA1
.FLA2 、FLAsを介して特定周波数だけを通過
させて検出波形を取出し、これらを位置検出部PPに入
力して同期のための位置検出を行って出力部0UTe介
して出力する。
第5図は同期位置検出の他の実施例を示すブロック構成
図で、感磁装置の個数は第4図の場合と同じであるが、
それぞれの出力側に設けるフィル・り回路全複数ずつ(
実施例では2個ずつ)とし、フィルタ回路による選定周
波数Kl数とすることにより、位置検出をさらに正確な
ものとする場合である。
車両上の感磁装置SCによる位置検出を容易にするため
に推進巻線に流す電流を階段波とか、180”以下通電
の方形波にするの、も一方法であるが、第6図に示すよ
うに、推進巻線(抵抗Rffl、インダクタンスL、)
に推進用の電流を流す電力変換装置CCとは別個に外部
電源装置PWを設け、両軍源の出力を重畳させてき電線
(抵抗Rts インダクタンスLt)及び推進巻線に供
給する方式とすることも可能である。第6図の等価回路
においで、通常の走行時は車上の界磁極により推進巻線
に誘起される逆起電圧eゆに同相となるように電力変換
装置CCよシき電線を介して推進巻線に電流が流れてい
る。この電流に、外部電源装置PWから、電力変換装置
CCより(高い周波数の電流を重畳させる。BLはブロ
ッキングコイルで、外部電源装置PWよシミ力変換装置
CC側へ電流が流れないよう、阻止するためのものであ
る。外部電源装置PWは使用相数全都に設けない、で、
特定の相だけ、又は相によシ周波数を異にするように構
成すれば、位置信号の相判定がよシ確がなものに彦る。
電力変換装置CCとしては、一般に、サイクロコンバー
タが使用され、電力変換装置用トランスCCTRの入力
周波数は50〜60H2である。
サイクロコンバータは12相又は24相が使用さ゛れる
た恰、サイクロコンバータの出力側には電源転流の周波
数 (50〜60H2)×12(又は24)=600〜14
40H2が出力される。この転流周波数は、コンバータ
内のサイリスタがオフ状態にあっても、サイリスタのス
ナバ回路等を介して推進巻線に現われる。このため、車
両の力行中はもちりん、惰行中や停止中であっても位置
検出信号として使用できる。また、カ行中におけ、る推
進巻線電流には、3次〜9次までの高調波は基本波に対
し5〜10%程度含まれるので、これをフィルタによシ
取出すのも容易である。
また、逆に、サイクロコンバータCCの出力から、特定
の周波数を除去することによシ、相の判定や、位置検出
の正確さの向上を図ることもできる。
第7図は、本発明によるフィルタによシ特定周波数を除
去させる実施例の等価回路図である。
図においてサイクロコンバータCCの出力からフィルタ
PLによシ特定周波数を除去する。この除去周波数の有
無を車上の感磁装置SCの出力よりフイ゛ルタを介して
検出することができる。多相のりニアモータの場合、相
によシ除去周波数をかえることによ!l1%定相の検出
が可能となる。
以上のように、本発明によれば、車両上に感磁装置を設
け、電力変換装置の出力周波数そのもの、又は小形の外
部電源装置を設けてその出力の側周波数を重畳させて、
推進巻線に流すだけでLSMの同期位置検出が得られ、
地上の軌道側に被検出体等の設備が不要となシ堡守も不
要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の説明図、第2図は本発明による感磁
装置の設置位置の一例を示す図、第3図は本発明による
同期位置検出の一実施例ブロック構成図、第4図及び第
5図は不発明による同期位置検出の他の実施例ブロック
構成図、第6図は本発明によ・る周波数の異なる外部電
源を重畳させる実施例の等価回路図、第7図は同じく特
定周波数を除去させる実施例の等価回路図である。 L S MA 、 L 8 Me・・・推進巻線、8C
A、SC!l。 S CAs 、5Ckt 、5CAs・・・感磁装置、
PP・・・位置検出−(論理和回路)、CC・・・電力
変換装置、PW・・・外部電源装置、BL・・・プロツ
キ/グコイル、CCTR・・・電力変換装置用トランス
%em″’I/  固 蔓 2圀 蔓 S目 第6z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、軌道上に推進巻線を、走行車両上に界磁極を設置し
    て推進巻線に順次電流を流すことで移動磁界を発生させ
    て車両を走行させるリニアモータにおいて、車両上に設
    けられ推進巻線の磁束を検出する複数個の感磁装置と、
    各感磁装置ごとにその出力信号中の特定周波数だけを取
    出すフィルタ回路と、これらのフィルタ回路の出力波形
    を処理して推進巻線と界磁極との相対位置を求める位置
    検出部とを備えたことを特徴とするリニアモータの位置
    検出装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記フィルタ回路
    は各感磁装置ごとにその出力信号中の周波数の異なる2
    、つ以上の特定周波数を取出すフィルタ回路であり、前
    記位置検出部は前記フィルタ回路のそれぞれの周波数ご
    との出力波形を処理する位置検出部であることを特徴と
    するりニアモータの位置検出装置。 3、特許請求の範囲第1項において、尚記推進巻線は移
    動磁界発生用の電流を流す電源とよυ高周波数の位置検
    出用の電流を流す電源との2つの電源を有する推進巻線
    であシ、前記フィルタ回路は□前記各感磁装置ごとにそ
    の出力信号中の上記位置検出用の周波数だけを取出すフ
    ィルタ回路であることを特徴とするりニアモータの位置
    検出装置。 4、特許請求の範囲第1項において、前記推進巻線は移
    動磁界発生用の電流を流す電源とよシ高周波数の位置検
    出用の電流を上記移動磁界用電流に重畳させて流す電源
    との2つの電源を有する推進巻線であり、前記フィルタ
    回路は前記各感磁装置ごとにそb出力信号中の上記位置
    検出用の周波数と上記移動学界用の周波数との両者をそ
    れぞれ取出すフィルタ回路であシ、前記位置検出部はこ
    れらのフィルタ回路のそれぞれの周波数ごとの出力波形
    を処理する位置検出部であることを特徴とするりニアモ
    ータの位置検出装置。 5、特許請求の範囲第1項記載の装置において、推進巻
    線に通電する電流指令を正弦波以外の波形としたことを
    特徴とするりニアモータの位置検出装置。 6、特許請求の範囲第1項において、前記推進巻線は移
    動磁界発生用の電流を流す電源とこの電源によ゛る特定
    の周波数を除去するフィルタとを有し、前記フィルタ回
    路は、前記各感磁装置毎にその出力信号中の上記特定周
    波数を取出すことを特徴とす乞リニアモータの位置検出
    装置。
JP56182389A 1981-11-16 1981-11-16 リニアモ−タの位置検出装置 Pending JPS5886805A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52111109A (en) * 1976-03-15 1977-09-17 Siemens Ag Circuit device for operating synchronous linear motor type railroad vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52111109A (en) * 1976-03-15 1977-09-17 Siemens Ag Circuit device for operating synchronous linear motor type railroad vehicle

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