JPS59188302A - 電気車用回生ブレーキ制御装置 - Google Patents
電気車用回生ブレーキ制御装置Info
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- JPS59188302A JPS59188302A JP6066683A JP6066683A JPS59188302A JP S59188302 A JPS59188302 A JP S59188302A JP 6066683 A JP6066683 A JP 6066683A JP 6066683 A JP6066683 A JP 6066683A JP S59188302 A JPS59188302 A JP S59188302A
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- JP
- Japan
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- frequency
- induction motor
- command
- voltage
- current
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/12—Induction machines
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気車の速度制御装置に係ｐ１特に、静止形イ
ンバータに゛よって誘導電動機の駆動を制御して電気車
の速度制御を行なうのに好適な電気車の速度制御装置に
関する。
ンバータに゛よって誘導電動機の駆動を制御して電気車
の速度制御を行なうのに好適な電気車の速度制御装置に
関する。
誘導電動機め駆動を制御して電気車の速度制御を行なう
従来の電気車の速度制御装置は、第１図に示される如く
、パルス発生器１、すベシ周波数発生Ｎ５２、すベシ周
波数指令部３、低位優先回路４、制御部５から構成され
ている。
従来の電気車の速度制御装置は、第１図に示される如く
、パルス発生器１、すベシ周波数発生Ｎ５２、すベシ周
波数指令部３、低位優先回路４、制御部５から構成され
ている。
パルス発生器１は三相銹導電動機６・つ回転故に応じた
信号音すべり周波数発生部２と制御部５へ供給する。す
ベシ周波数発生部２は速度比較器７、すベシ周波数発生
器８から成シ、パルス発生器１の出力と電気車の速度を
指令する速度指０１００とを比較し、これらの偏差に応
じたナベシ周波数信号を低位優先回路４に供給する。又
、すべり周波数指令部３は磁流比較器９、増幅補償回路
１０、変流器１１から成シ、三相誘導電動機６の電流値
を指令する限流値指令１０２と変流器１１によって検出
された誘導・電動機６の電流とを比較し、これらの偏差
に応じた増幅補償演算を行ないすベシ周波該指令を低位
優先回路４に供給する。制御部５は加算回路１２、電圧
リミッタ１３、静止形インバータ１４から成り、パルス
発生器１の出力と低位凌先回＃？！Ｉ４の出力とを加算
し、これらの加算ｆｌｆを誘導電動機６の回転界磁周波
数を制御するための１ｄ号として静止形インバータ１４
に供給すると共に、加４回路１２の出力に応じて誘４電
動機６の印加電圧を制御するための電圧指令を静止形イ
ンバータ１４に供給する。静止形インバータ１４は、自
流電源１５からの電源がリアクトル１６、コンデンサ１
７をブｒして供給され、加算回路１３の出力によりイン
バータを構成するスイッチング素子の通流率を変化させ
て誘導電動機６に与える印加電圧と回転界磁周波数を制
御することにより電気車の速度制御を行なうことができ
る。
信号音すべり周波数発生部２と制御部５へ供給する。す
ベシ周波数発生部２は速度比較器７、すベシ周波数発生
器８から成シ、パルス発生器１の出力と電気車の速度を
指令する速度指０１００とを比較し、これらの偏差に応
じたナベシ周波数信号を低位優先回路４に供給する。又
、すべり周波数指令部３は磁流比較器９、増幅補償回路
１０、変流器１１から成シ、三相誘導電動機６の電流値
を指令する限流値指令１０２と変流器１１によって検出
された誘導・電動機６の電流とを比較し、これらの偏差
に応じた増幅補償演算を行ないすベシ周波該指令を低位
優先回路４に供給する。制御部５は加算回路１２、電圧
リミッタ１３、静止形インバータ１４から成り、パルス
発生器１の出力と低位凌先回＃？！Ｉ４の出力とを加算
し、これらの加算ｆｌｆを誘導電動機６の回転界磁周波
数を制御するための１ｄ号として静止形インバータ１４
に供給すると共に、加４回路１２の出力に応じて誘４電
動機６の印加電圧を制御するための電圧指令を静止形イ
ンバータ１４に供給する。静止形インバータ１４は、自
流電源１５からの電源がリアクトル１６、コンデンサ１
７をブｒして供給され、加算回路１３の出力によりイン
バータを構成するスイッチング素子の通流率を変化させ
て誘導電動機６に与える印加電圧と回転界磁周波数を制
御することにより電気車の速度制御を行なうことができ
る。
このように構成された電気車の速度制御装置において、
誘導電動機６に与える印加電圧と回転界磁周波数が、第
２図に示される如く、可変電圧、可変周波数となる領域
（符号ａとｂとの間）から一定電圧、可変周波数の領域
に入る過程で、静止形インバータの通流率が最大通流率
から通流率ｌＯＯ％に不連続に制御されるため、印加電
圧が符号す、ｃで示される如く階段状に上昇する。
誘導電動機６に与える印加電圧と回転界磁周波数が、第
２図に示される如く、可変電圧、可変周波数となる領域
（符号ａとｂとの間）から一定電圧、可変周波数の領域
に入る過程で、静止形インバータの通流率が最大通流率
から通流率ｌＯＯ％に不連続に制御されるため、印加電
圧が符号す、ｃで示される如く階段状に上昇する。
又、電気車が高速域から減速域に移行する回生ブレーキ
時には、印加電圧と回転界磁周波数が一定電圧、可変周
波数領域よシ町変電圧、可変周波数領域へ移るときの速
度でハンチングが生じるので、このハンチングを防止す
るために、ヒステリシスを持たせている。そのため、こ
のときの印加電圧は符号ｄ、ｃ、ｅ、ｆで示される如く
変化する。そのためブレーキ回生時には誘導電動機６の
印加電圧は符号ｅ、ｆで示される如く急激に変化する。
時には、印加電圧と回転界磁周波数が一定電圧、可変周
波数領域よシ町変電圧、可変周波数領域へ移るときの速
度でハンチングが生じるので、このハンチングを防止す
るために、ヒステリシスを持たせている。そのため、こ
のときの印加電圧は符号ｄ、ｃ、ｅ、ｆで示される如く
変化する。そのためブレーキ回生時には誘導電動機６の
印加電圧は符号ｅ、ｆで示される如く急激に変化する。
このブレーキ回生時に生ずる回生電力は電源側のコンデ
ンサ１７などによっである程度吸収されるが、電源、ノ
容量によってはコンデンサ１７の４圧が上昇しブレーキ
回生時の印加電圧が符号ｄ／ 、 ｅ／で示される如く
変化する場合があった。
ンサ１７などによっである程度吸収されるが、電源、ノ
容量によってはコンデンサ１７の４圧が上昇しブレーキ
回生時の印加電圧が符号ｄ／ 、 ｅ／で示される如く
変化する場合があった。
ところで、誘導電動機の励磁電流■。は次の（１）式で
示される如く、印力Ｉ］電圧Ｖｍに比的し、励磁リアク
タンスに反比例する。
示される如く、印力Ｉ］電圧Ｖｍに比的し、励磁リアク
タンスに反比例する。
ここで、
ｆ：電源周波数
Ｌｍ：励磁インダクタンス
従って、印加電圧Ｖｍが第２図のＣ点、ｅ点および０１
点では勾配（Ｖｎｌ／ｆ）”が７丁の時よりも大きくな
ったに等しく、前記（１）式から励磁電流は大きくなる
。しかもこのとき誘導電動機の励磁特性によっては電圧
の上昇に伴い励磁電流が急増することがある。
点では勾配（Ｖｎｌ／ｆ）”が７丁の時よりも大きくな
ったに等しく、前記（１）式から励磁電流は大きくなる
。しかもこのとき誘導電動機の励磁特性によっては電圧
の上昇に伴い励磁電流が急増することがある。
又、誘４電ＩＪＪ機の一次電流１１は次式で示される如
く、励磁電流Ｉｏ と負荷電流の一次侯算工、ｆとのベ
クトル和で示される。
く、励磁電流Ｉｏ と負荷電流の一次侯算工、ｆとのベ
クトル和で示される。
Ｌ ＝Ｉｏ 十Ｉｔ ’ ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（２）前記（２）式において、負荷
亀流工２′が非常に小さいとき一次電流１１の大きさは
ほぼ励磁電流Ｉ。
・・・・・・・・・（２）前記（２）式において、負荷
亀流工２′が非常に小さいとき一次電流１１の大きさは
ほぼ励磁電流Ｉ。
となルうる。そのため、高速域から小さな負荷電流（回
生電流）Ｉ、′で減速するとき、第２図のｇ点からＣ点
およびｅ点の示されるように印加電圧が変化すると、励
磁電流Ｉ０は印加電圧の変化に応じて大きくなる。その
ため誘導電動機の一次回路の電流を所定の電流パターン
に従って制御すると１次電流１１はほぼ励磁電流工。で
示されることになる。従って励磁箪流工。の増加に伴っ
て誘導電動機のトルクが急激に減少しブレーキ回生時の
速度制御が充分に行なえなかった。
生電流）Ｉ、′で減速するとき、第２図のｇ点からＣ点
およびｅ点の示されるように印加電圧が変化すると、励
磁電流Ｉ０は印加電圧の変化に応じて大きくなる。その
ため誘導電動機の一次回路の電流を所定の電流パターン
に従って制御すると１次電流１１はほぼ励磁電流工。で
示されることになる。従って励磁箪流工。の増加に伴っ
て誘導電動機のトルクが急激に減少しブレーキ回生時の
速度制御が充分に行なえなかった。
なお、印加電圧が第２図の符号ａ、ｂで示される領域に
おいても励磁電流は存在するが、無視できるほど小さく
誘４電動機の一次電流はほぼ負荷電流とみなすことがで
きる。
おいても励磁電流は存在するが、無視できるほど小さく
誘４電動機の一次電流はほぼ負荷電流とみなすことがで
きる。
本発明は前記課題に鑑み成されたものであり、その目的
は、ブレーキ回生時に誘導電動機の制動トルクが減少す
るのを防止することができる電気車の速度制御装置を提
供することにある。
は、ブレーキ回生時に誘導電動機の制動トルクが減少す
るのを防止することができる電気車の速度制御装置を提
供することにある。
前記目的を達成するために本発明は、電気車を駆動する
だめの誘導電動機の回転数に応じた信号全出力するパル
ス発生器と、このパルス発生器出力と電気車の速度を指
令する速度指令とを比較しこれらの偏差に応じたナベシ
周波数信号を発生するすベシ周波数発生部と、前記鍔、
導電動機の電流櫃を指令する限流値指令と前記誘導電動
機電流とを比較しこれらの偏差に応じたすべり周波数指
令を出力するすベシ周波数発生部と、前記すべり周波数
発生部出力と前記すベシ周波数指合部出力との低位険先
をとる低位浸先回路と、前記低位老先回路出力と前記パ
ルス発生器出力とを取り込みこれらの出力に基づいて静
止形インバータの通流量を変化させて前記誘導電動機に
与える印加電圧と回転界磁周波数とを制御する制御部と
、を有する電気車の速度制御装置において、回生ブレー
キ時に、前記誘導電動機に与えられる印加電圧が一定に
制御され前記回転界磁周波数が可変制御される領域で前
記限流値指令を増加補正する補正回路を設けたことｆｊ
：％徴とする。
だめの誘導電動機の回転数に応じた信号全出力するパル
ス発生器と、このパルス発生器出力と電気車の速度を指
令する速度指令とを比較しこれらの偏差に応じたナベシ
周波数信号を発生するすベシ周波数発生部と、前記鍔、
導電動機の電流櫃を指令する限流値指令と前記誘導電動
機電流とを比較しこれらの偏差に応じたすべり周波数指
令を出力するすベシ周波数発生部と、前記すべり周波数
発生部出力と前記すベシ周波数指合部出力との低位険先
をとる低位浸先回路と、前記低位老先回路出力と前記パ
ルス発生器出力とを取り込みこれらの出力に基づいて静
止形インバータの通流量を変化させて前記誘導電動機に
与える印加電圧と回転界磁周波数とを制御する制御部と
、を有する電気車の速度制御装置において、回生ブレー
キ時に、前記誘導電動機に与えられる印加電圧が一定に
制御され前記回転界磁周波数が可変制御される領域で前
記限流値指令を増加補正する補正回路を設けたことｆｊ
：％徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施列を説明する
。
。
第３図には、本発明の好適な実施列としての構成図が示
されている。
されている。
本実施列における電気車の速度制御装置は、回生プレー
ギ時に、誘導電動機に与えられる印加電圧が一定に制御
され、回転界磁周波数が可変制御される領域で限流値指
令を増加補正する補正回路を設けた点が第１図に示され
る装置と異なシ、他のものは第１図のものと同様である
ので同一符号を付してそれらの説明は省略する。
ギ時に、誘導電動機に与えられる印加電圧が一定に制御
され、回転界磁周波数が可変制御される領域で限流値指
令を増加補正する補正回路を設けた点が第１図に示され
る装置と異なシ、他のものは第１図のものと同様である
ので同一符号を付してそれらの説明は省略する。
即ち本来ｍ同においては、限流１直指令１０２を増加補
正する補正回路２０、加算回路２１を設け、補正回路２
０１Ｃ限流値指令１０２とパルス発生器ｌの出力を供給
し誘導電動機６１Ｃ与えられる印加電圧と回転界磁周波
数が一定電圧、”Ｔ＆周波数領域から可変電圧、可変周
波数領域に切換わる間の印加電圧／回転界磁周波数の比
が大きくなる間で、限流値指令に応じた補正値全演算し
電流比較器９に供給するように構成されている。
正する補正回路２０、加算回路２１を設け、補正回路２
０１Ｃ限流値指令１０２とパルス発生器ｌの出力を供給
し誘導電動機６１Ｃ与えられる印加電圧と回転界磁周波
数が一定電圧、”Ｔ＆周波数領域から可変電圧、可変周
波数領域に切換わる間の印加電圧／回転界磁周波数の比
が大きくなる間で、限流値指令に応じた補正値全演算し
電流比較器９に供給するように構成されている。
ところで、１！気車を高速域から減速させる回生制動を
かけた場合には、速度は、第２図のｄ点よりｇ点に回っ
て低ドするが、ｇ点よ、シｅ点まで印加電圧と回転界磁
周波数の比がＩｆｆＴ変成圧変成度周波数領域で与えら
れる比よシも大きくなるので、誘導電動機６に流れる電
流のうち励磁電流の割合すが大きくなる。そこで、本実
施例においては、印力ｌＩ′Ｐｔ！圧と回転界磁周波数
の比の増加に応じて限流１直指令が増加し、低位凝先回
路４に与えるすベシ周波数指令を増力口させるようにし
ている。そのため誘導室ｍ機６に流れる負荷電流が増加
し制動トルクを一足Ｖこ保持することができる。
かけた場合には、速度は、第２図のｄ点よりｇ点に回っ
て低ドするが、ｇ点よ、シｅ点まで印加電圧と回転界磁
周波数の比がＩｆｆＴ変成圧変成度周波数領域で与えら
れる比よシも大きくなるので、誘導電動機６に流れる電
流のうち励磁電流の割合すが大きくなる。そこで、本実
施例においては、印力ｌＩ′Ｐｔ！圧と回転界磁周波数
の比の増加に応じて限流１直指令が増加し、低位凝先回
路４に与えるすベシ周波数指令を増力口させるようにし
ている。そのため誘導室ｍ機６に流れる負荷電流が増加
し制動トルクを一足Ｖこ保持することができる。
父、負荷直流の不岨虚は限流１ｌＩｆ指令の大小によシ
異なるので、本実施例においては第４図に示される如＜
、？＋ｌｉ正量Ｃ補正電圧）を限流値指令Ｎ１ 。
異なるので、本実施例においては第４図に示される如＜
、？＋ｌｉ正量Ｃ補正電圧）を限流値指令Ｎ１ 。
Ｎ２ 、 Ｎｓ （１％ ＜Ｎ２＜Ｎｓ ）の大小に
応じて調整するようにしている。なお１．Ｊ４図に示さ
れる符号ｉ、ｈはそれぞれ第２図に示される符号ｇ、ｆ
の速度に対応した点である。
応じて調整するようにしている。なお１．Ｊ４図に示さ
れる符号ｉ、ｈはそれぞれ第２図に示される符号ｇ、ｆ
の速度に対応した点である。
このように本実施例によれば、誘導電動機の印加電圧が
、印加電圧／回転界磁周波数一定のパターンよシ大きく
なる領域で限流値指令が低く、励磁電流の増加によシ誘
導電動機の電流のうち負荷電流のしめる割合すが小さく
なシ制動トルクが不足する現象を、すベシ周波数を増加
させ誘導電動機の負荷電流を増加させることにより制動
トルクを一定に保ち安定した速度制御が行なえる。
、印加電圧／回転界磁周波数一定のパターンよシ大きく
なる領域で限流値指令が低く、励磁電流の増加によシ誘
導電動機の電流のうち負荷電流のしめる割合すが小さく
なシ制動トルクが不足する現象を、すベシ周波数を増加
させ誘導電動機の負荷電流を増加させることにより制動
トルクを一定に保ち安定した速度制御が行なえる。
以上説明したように本発明によれば、誘導電動機に与え
られる印加電圧、回転界磁周波数が一足電圧、可変周波
数領域から可変電圧、可変周波数領域に移るときに限流
値指令を増加させることによシ、誘導電動機の負荷電流
を一定に保つことができるので、制動トルクの低下を防
止でき安定した速度制御が行なえるという優れた効果が
ある。
られる印加電圧、回転界磁周波数が一足電圧、可変周波
数領域から可変電圧、可変周波数領域に移るときに限流
値指令を増加させることによシ、誘導電動機の負荷電流
を一定に保つことができるので、制動トルクの低下を防
止でき安定した速度制御が行なえるという優れた効果が
ある。
第１図は従来装置の構成図、第２図Ｆｉ誘４電動機電圧
と速度との関係を示す特性図、第３図は本発明の一実施
例を示す構成図、第４図は第３図に示される補正回路の
作用を説明するための説明図である。 １・・・パルス発生器、２・・・すベシ周波数発生部、
３・・・すベシ周波数指令部、４・・・低位優先回路、
５・・・ＯｆＬ ｔ 達屋
と速度との関係を示す特性図、第３図は本発明の一実施
例を示す構成図、第４図は第３図に示される補正回路の
作用を説明するための説明図である。 １・・・パルス発生器、２・・・すベシ周波数発生部、
３・・・すベシ周波数指令部、４・・・低位優先回路、
５・・・ＯｆＬ ｔ 達屋
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気車を駆動するだめの誘導電動機の回転数に応じ
た信号を出力するパルス発生器と、このパルス発生器出
力と電気車の速度を指令する速度指令とを比奴しこれら
の偏差に応じたすベシ周波数信号を発生するすベシ周波
数発生部と、前記誘導電動機の電流ｆｎｔｎ指金する限
流値指令と前記誘導電動機重席とを比較しこれらの偏差
に応じたすベシ周波数指令を出力するすベシ周波数発生
部と、前記すべり周波数発生部出力と前記すベシ周波数
指令出力との低位優先をとる低位優先回路と、前記低位
後先回路出力と前記パルス発生器出力とを一／ 取シ込みこれらの出力に基づいて静止形インバータの通
流率を変化させて前記誘導電動機に与える印加電圧と回
転界磁周波数とを制御する制御部と、を有する電気車の
速度制御装置において、回生ブレーキ時に、前記誘導電
動機に与えられる印加電圧が一定に制御され前記回転界
磁周波数が可変制御される領域で前記限流値指令を増加
補正する補正回路を設けたことを特徴とする電気車の速
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6066683A JPS59188302A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電気車用回生ブレーキ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6066683A JPS59188302A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電気車用回生ブレーキ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188302A true JPS59188302A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0467408B2 JPH0467408B2 (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13148877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6066683A Granted JPS59188302A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電気車用回生ブレーキ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323584A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベ−タの制御装置 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6066683A patent/JPS59188302A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323584A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベ−タの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0467408B2 (ja) | 1992-10-28 |
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