JPS6056362B2 - 電車用誘導電動機制御回路 - Google Patents
電車用誘導電動機制御回路Info
- Publication number
- JPS6056362B2 JPS6056362B2 JP52010037A JP1003777A JPS6056362B2 JP S6056362 B2 JPS6056362 B2 JP S6056362B2 JP 52010037 A JP52010037 A JP 52010037A JP 1003777 A JP1003777 A JP 1003777A JP S6056362 B2 JPS6056362 B2 JP S6056362B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- induction motor
- voltage
- control element
- variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導電動機を駆動するための可変電圧可変周
波数電源の制御回路に関するものである。
波数電源の制御回路に関するものである。
従来のこの種産業用電源は第１図に示すように、電圧が
最大値Ｖ。
最大値Ｖ。
となる周波数ｆ。までは、Ｖ／ｆ＝一定の関係が満たさ
れるように制御され、周波数ｆ。以上で運転する必要が
あるときは直流電源で決まる電源電圧の最大値て周波数
のみを変えて運転されておりこの特性は固定されている
。誘導電動機の出力トルクは、すベリＳの小さい範囲で
はＴＣｃＳ、× （−）゜（１） で表わされる。
れるように制御され、周波数ｆ。以上で運転する必要が
あるときは直流電源で決まる電源電圧の最大値て周波数
のみを変えて運転されておりこの特性は固定されている
。誘導電動機の出力トルクは、すベリＳの小さい範囲で
はＴＣｃＳ、× （−）゜（１） で表わされる。
従つ“Ｃ）すベリ周波数５、の大きさを一定に保つてお
けば、周波数ｆ。以下ではモータの出力トルクは一定で
あり、周波数ｆ。以上電圧一定領域ではトルクは周波数
の二乗に反比例したトルクを発生する。最近、電車駆動
用電動機として、小型軽量、保守簡便な誘導電動機を可
変電圧、可変周波数電源で駆動するシステムが検討され
ている。従来の直流電動機を用いたシステムに’置換え
るためには、ノッチ操作におけるトルク対速度特性が同
等であることが要求される。本発明はかかる背景に基づ
いてなされたものであつて、電車用の誘導電動機を駆動
する可変電圧可変周波数電源の周波数を制御する第１の
制御要素と、外部入力に基づき決定される電源周波数が
所定値以上になると誘導電動機に加わる電源電圧の大き
さを一定値に抑制する信号を出力する第２の制御要素と
、該第２の制御要素の出力信号を入力して上記電源電圧
を制御する第３の制御要素とを備え、上記誘導電動機の
出力トルクを外部入力に基づき決定される電源周波数の
値以下では一定値とし、上記電源周波数の値以上では二
乗に逆比例して減少する制御にて構成することにより、
ノッチ操作におけるトルク対速度特性が直流電動機を用
いたシステムと同等の特性を実現することを目白勺とし
たものである。
けば、周波数ｆ。以下ではモータの出力トルクは一定で
あり、周波数ｆ。以上電圧一定領域ではトルクは周波数
の二乗に反比例したトルクを発生する。最近、電車駆動
用電動機として、小型軽量、保守簡便な誘導電動機を可
変電圧、可変周波数電源で駆動するシステムが検討され
ている。従来の直流電動機を用いたシステムに’置換え
るためには、ノッチ操作におけるトルク対速度特性が同
等であることが要求される。本発明はかかる背景に基づ
いてなされたものであつて、電車用の誘導電動機を駆動
する可変電圧可変周波数電源の周波数を制御する第１の
制御要素と、外部入力に基づき決定される電源周波数が
所定値以上になると誘導電動機に加わる電源電圧の大き
さを一定値に抑制する信号を出力する第２の制御要素と
、該第２の制御要素の出力信号を入力して上記電源電圧
を制御する第３の制御要素とを備え、上記誘導電動機の
出力トルクを外部入力に基づき決定される電源周波数の
値以下では一定値とし、上記電源周波数の値以上では二
乗に逆比例して減少する制御にて構成することにより、
ノッチ操作におけるトルク対速度特性が直流電動機を用
いたシステムと同等の特性を実現することを目白勺とし
たものである。
第２図に本発明の実施例を示す。
図において１は直流電源、２は可変電圧可変周波数変換
器、３は誘導電動機、４は指速発電機、５，６，７は制
御要素である。第１の制御要素５は、誘導電動機３に直
結され該電動機の回転数に比例した信号を発生する指速
発電機４の出力信号■９と図示していない指令回路から
与えられる信号ＶＳＦとを入力として、誘導電動機３を
所定のすベリ周波数て運転するために可変電圧可変周波
数変換器２の周波数Ｆ。
器、３は誘導電動機、４は指速発電機、５，６，７は制
御要素である。第１の制御要素５は、誘導電動機３に直
結され該電動機の回転数に比例した信号を発生する指速
発電機４の出力信号■９と図示していない指令回路から
与えられる信号ＶＳＦとを入力として、誘導電動機３を
所定のすベリ周波数て運転するために可変電圧可変周波
数変換器２の周波数Ｆ。
を制御する信号を発生する。第２の制御要素６は第１の
制御要素と同じ上述した２つの信号ＶＭ及びＶ，Ｆ−並
びに第３の制御要素７の出力信号を入力として可変電圧
可変周波数変換器２か発生する電圧Ｖ。を制御するため
の信号を発生する。第３の制御要素７は、図示していな
い制御要素から出力される電圧運転のための複数ノッチ
指令を入力とし、ノ．ツチ指令に応じて可変電圧可変周
波数変換器２が出力し得る最大の電圧値を制限するため
の信号を上述した第２の制御要素６に出力するものであ
る。可変電圧可変周波数変換器２は、上述した第１及び
第２の制御要素からの信号を受け、直流電５流１の出力
を電圧Ｖ。、周波数Ｆ。なる交流電源に変換し、これを
誘導電動機３に供給する。第３図は、第２図て説明した
ものの動作を説明するグラフで、可変電圧可変周波数変
換器２の電圧Ｖ。
制御要素と同じ上述した２つの信号ＶＭ及びＶ，Ｆ−並
びに第３の制御要素７の出力信号を入力として可変電圧
可変周波数変換器２か発生する電圧Ｖ。を制御するため
の信号を発生する。第３の制御要素７は、図示していな
い制御要素から出力される電圧運転のための複数ノッチ
指令を入力とし、ノ．ツチ指令に応じて可変電圧可変周
波数変換器２が出力し得る最大の電圧値を制限するため
の信号を上述した第２の制御要素６に出力するものであ
る。可変電圧可変周波数変換器２は、上述した第１及び
第２の制御要素からの信号を受け、直流電５流１の出力
を電圧Ｖ。、周波数Ｆ。なる交流電源に変換し、これを
誘導電動機３に供給する。第３図は、第２図て説明した
ものの動作を説明するグラフで、可変電圧可変周波数変
換器２の電圧Ｖ。
と周波数Ｆ。との関係を示している。例えくば、指令が
１ノッチであれば周波数がＯ−ＦＯ２の間では電圧■。
は周波数に比例して増大し、周波数がＦ。ｌ以上の範囲
では大きさがＶ。ｌの一定の電圧を出力する。第４図に
、第３図て説明した特性の可変電圧可変周波数変換器２
て駆動される誘導電動機３の出力トルク特性を示す。
１ノッチであれば周波数がＯ−ＦＯ２の間では電圧■。
は周波数に比例して増大し、周波数がＦ。ｌ以上の範囲
では大きさがＶ。ｌの一定の電圧を出力する。第４図に
、第３図て説明した特性の可変電圧可変周波数変換器２
て駆動される誘導電動機３の出力トルク特性を示す。
第２の制御要素６は誘導電動機３のすベリ周波数を所定
の大きさて運転するためのものであるので、仮に、すベ
リ周波数の大きさを一定に運転するように制御するもの
とする。この場合、（１）式かられかるように、例えば
１ノッチ運転の場合は周波数Ｆ。ｌ迄は電圧と周波数と
の比Ｖ。／ＦＯ＝ー定てあるから誘導電動機３の）出力
トルクは一定てあり、周波数Ｆ。ｌ以上ては電圧の大き
さはＶ。ｌで一定であるから誘導電動機３の出力トルク
は周波数の二乗に逆比例して小さくなる。この特性は従
来の直流電動機て駆動される電車の運転特性に一致する
。上述した第３の制御要素において、ノッチ指令に応じ
て可変電圧可変周波数変換器２の発生電圧を制御する信
号を発生する回路に一次遅れ等の時限要素を付加すると
、起動時或いはノッチを切り換えたとき可変電圧可変周
波数変換器２の出力電圧は徐々に変化するので、誘導電
動機３にラッシュカレントが流れるのを抑制でき、しか
も出力トルクの急激な変化が抑えられるので電車の乗心
地も向上する。
の大きさて運転するためのものであるので、仮に、すベ
リ周波数の大きさを一定に運転するように制御するもの
とする。この場合、（１）式かられかるように、例えば
１ノッチ運転の場合は周波数Ｆ。ｌ迄は電圧と周波数と
の比Ｖ。／ＦＯ＝ー定てあるから誘導電動機３の）出力
トルクは一定てあり、周波数Ｆ。ｌ以上ては電圧の大き
さはＶ。ｌで一定であるから誘導電動機３の出力トルク
は周波数の二乗に逆比例して小さくなる。この特性は従
来の直流電動機て駆動される電車の運転特性に一致する
。上述した第３の制御要素において、ノッチ指令に応じ
て可変電圧可変周波数変換器２の発生電圧を制御する信
号を発生する回路に一次遅れ等の時限要素を付加すると
、起動時或いはノッチを切り換えたとき可変電圧可変周
波数変換器２の出力電圧は徐々に変化するので、誘導電
動機３にラッシュカレントが流れるのを抑制でき、しか
も出力トルクの急激な変化が抑えられるので電車の乗心
地も向上する。
なお第２図では、直流電源を交流に変換する可変電圧可
変周波数変換器の部分て電圧と周波数を制御する例を示
したが、順変換器を用いて交流を直流に変換する場合に
電圧の大きさを制御し逆変換器で周波数を制御するよう
にしてもよい。
変周波数変換器の部分て電圧と周波数を制御する例を示
したが、順変換器を用いて交流を直流に変換する場合に
電圧の大きさを制御し逆変換器で周波数を制御するよう
にしてもよい。
以上説明したように、本発明は、誘導電動機の出力トル
クを外部入力に基づき決定される電源周波数の値以下で
は一定値とし、上記電源周波数の値以上では二乗に逆比
例して減少するように制御する構成を採つたことから、
制御要素にて出力される電圧運転のための複数ノッチ指
令に対して一定のトルクを維持することができることと
なり、ノッチ操作におけるトルク対速度特性が直流電動
機を用いたシステムと同等の特性を実現できるという効
果を奏する。よつて上記トルク対速度特性に基つき車輌
駆動用の誘導電動機を円滑に運転することができる。
クを外部入力に基づき決定される電源周波数の値以下で
は一定値とし、上記電源周波数の値以上では二乗に逆比
例して減少するように制御する構成を採つたことから、
制御要素にて出力される電圧運転のための複数ノッチ指
令に対して一定のトルクを維持することができることと
なり、ノッチ操作におけるトルク対速度特性が直流電動
機を用いたシステムと同等の特性を実現できるという効
果を奏する。よつて上記トルク対速度特性に基つき車輌
駆動用の誘導電動機を円滑に運転することができる。
第１図は従来の、産業用可変電圧可変周波数電源で駆動
される誘導電動機システムにおける電圧一周波数特性及
びトルクー周波数特性を示すグラフてある。 第２図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第３
図は本発明により制御される可変電圧可変周波数の電圧
対周波数特性を示すグラフ、第４図は第３図の特性をも
つ電源により駆動される誘導電動機のトルク対周波数特
性を示すグラフである。１：直流電源、２：可変電圧可
変周波数変換器、３：誘導電動機、４：指速発電機、５
，６，７：制御要素。
される誘導電動機システムにおける電圧一周波数特性及
びトルクー周波数特性を示すグラフてある。 第２図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第３
図は本発明により制御される可変電圧可変周波数の電圧
対周波数特性を示すグラフ、第４図は第３図の特性をも
つ電源により駆動される誘導電動機のトルク対周波数特
性を示すグラフである。１：直流電源、２：可変電圧可
変周波数変換器、３：誘導電動機、４：指速発電機、５
，６，７：制御要素。
Claims (1)
- １ 可変電圧可変周波数電源で駆動される車輌駆動用誘
導電動機の制御回路において、誘導電動機の回転数と第
１の外部指令値を入力として該誘導電動機のすべり周波
数を所定の大きさにするため上記可変電圧可変周波数電
源の周波数を制御する第１の制御要素、その他の複数個
からなる１組の外部指令値を入力として該入力に応じて
上記誘導電動機に加わる電源電圧の大きさを電源周波数
が所定値以上になると一定値に抑制するための信号を出
力する第２の制御要素、および、第２の制御要素の出力
信号と誘導電動機の回転数と上記第１の外部指令値を入
力として可変電圧可変周波数電源の出力電圧を制御する
第３の制御要素を備え、誘電動機の出力トルクが複数個
からなる１組の外部指令によつて指定される周波数以下
では一定値で、その周波数以上の範囲では周波数の二乗
に逆比例してトルクが減少するように制御する構成とし
たことを特徴とする電車用誘導電動機制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52010037A JPS6056362B2 (ja) | 1977-01-31 | 1977-01-31 | 電車用誘導電動機制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52010037A JPS6056362B2 (ja) | 1977-01-31 | 1977-01-31 | 電車用誘導電動機制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5396111A JPS5396111A (en) | 1978-08-23 |
| JPS6056362B2 true JPS6056362B2 (ja) | 1985-12-10 |
Family
ID=11739185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52010037A Expired JPS6056362B2 (ja) | 1977-01-31 | 1977-01-31 | 電車用誘導電動機制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056362B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5828832B2 (ja) * | 1978-09-27 | 1983-06-18 | 富士電機株式会社 | 誘導電動機の制御装置 |
| JPS61199498A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-03 | Fuji Electric Co Ltd | 誘導電動機の制御方法 |
-
1977
- 1977-01-31 JP JP52010037A patent/JPS6056362B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5396111A (en) | 1978-08-23 |
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