JPS6258201B2 - - Google Patents
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- JPS6258201B2 JPS6258201B2 JP54101570A JP10157079A JPS6258201B2 JP S6258201 B2 JPS6258201 B2 JP S6258201B2 JP 54101570 A JP54101570 A JP 54101570A JP 10157079 A JP10157079 A JP 10157079A JP S6258201 B2 JPS6258201 B2 JP S6258201B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気車の空転を検出しこれを抑制す
る空転抑制装置に関する。
る空転抑制装置に関する。
可変電圧可変周波数インバータにより誘導電動
機を駆動し、電気車の速度制御を行う場合、上記
インバータ周波数をV、電動機の回転子周波数
をR、滑り周波数をSとすると、次の式が成立
するように周波数制御される。
機を駆動し、電気車の速度制御を行う場合、上記
インバータ周波数をV、電動機の回転子周波数
をR、滑り周波数をSとすると、次の式が成立
するように周波数制御される。
V＝R＋S ……(1)
式(1)において、インバータ周波数Vと滑り周波
数Sはインバータ装置内で検出されるか、又は
設定されるものなので特に問題はないが、電動機
の回転子周波数は台車に装荷された電動機にタコ
ジエネレータ等を設けこのタコジエネレータによ
つて検出し制御系に帰還している。尚、式(1)にお
いて、滑り周波数Sは一定値に設定された値で
ある。今、電動機回転子の回転速度が増加し回転
子周波数がΔR増加したとすれば、式(1)が成立
するためには、滑り周波数が一定であるからイン
バータ周波数は V′＝V＋ΔR＝R＋ΔR＋S ……(1)′ が成り立つようにVからV′に変化する。この
ような制御を行うに当り、駆動台車についている
全電動機から回転数を検出し、制御系に与えるの
が望ましい。これは車輪間に車輪径差が数％あ
り、この値が式(1)においてインバータ周波数V
に対する滑り周波数Sの割合に匹敵する値とな
る場合もあるため、できるだけ多数の車輪の回転
数からその平均を見て、バラツキの小ない状態で
制御すべきだからである。従来は８台の電動機、
あるいは16台の電動機を一台の制御装置で一括し
て制御しているため、８台又は16台の電動機の回
転数を検出しなければならず、タコジエネレータ
の数や配線の量などをみると、非常に大がかりな
ことになる。このため、車輪間の車輪径差が極力
少なくなるように管理し、タコジエネレータの数
を少なくなるようにするのが望ましい。
数Sはインバータ装置内で検出されるか、又は
設定されるものなので特に問題はないが、電動機
の回転子周波数は台車に装荷された電動機にタコ
ジエネレータ等を設けこのタコジエネレータによ
つて検出し制御系に帰還している。尚、式(1)にお
いて、滑り周波数Sは一定値に設定された値で
ある。今、電動機回転子の回転速度が増加し回転
子周波数がΔR増加したとすれば、式(1)が成立
するためには、滑り周波数が一定であるからイン
バータ周波数は V′＝V＋ΔR＝R＋ΔR＋S ……(1)′ が成り立つようにVからV′に変化する。この
ような制御を行うに当り、駆動台車についている
全電動機から回転数を検出し、制御系に与えるの
が望ましい。これは車輪間に車輪径差が数％あ
り、この値が式(1)においてインバータ周波数V
に対する滑り周波数Sの割合に匹敵する値とな
る場合もあるため、できるだけ多数の車輪の回転
数からその平均を見て、バラツキの小ない状態で
制御すべきだからである。従来は８台の電動機、
あるいは16台の電動機を一台の制御装置で一括し
て制御しているため、８台又は16台の電動機の回
転数を検出しなければならず、タコジエネレータ
の数や配線の量などをみると、非常に大がかりな
ことになる。このため、車輪間の車輪径差が極力
少なくなるように管理し、タコジエネレータの数
を少なくなるようにするのが望ましい。
しかるに、例えば８台の電動機が設けられてい
る場合に、８台の電動機の回転数を検出する場合
と、４台の電動機の回転数を検出する場合とを比
較すると次のようになる。
る場合に、８台の電動機の回転数を検出する場合
と、４台の電動機の回転数を検出する場合とを比
較すると次のようになる。
(イ) ８台の電動機のうち１台だけ偏差が大きい時
RPM1＝（RPM（平均）×７＋RPM（偏差
大））／８ (ロ) ４台の電動機のうち１台だけ偏差が大きい時 RPM2＝（RPM（平均）×３＋RPM（偏差
大））／４ 上記(イ)、(ロ)において、RPM（平均）及びRPM
（偏差大）の値が共に等しいければ、RPM1＜
RPM2となる。即ち、４軸検出の方が空転等の発
生でアンバランスが生じたときにその影響が大き
いことになる。また、このようにサンプリングの
少ない方式で制御を行なうにしても、回転数を検
知していない車輪が空転した時は、回転界磁（イ
ンバータ）周波数は影響を受けず回転子周波数が
上記回転界磁周波数に近くなつてトルクが減衰し
自動的に再粘着することになる。さらに、検出し
ている車輪が空転した時は、空転量をΔRとす
ると、４軸検出ではΔR／４、８軸検出ではΔ
R／８の量が式(1)に帰還され、従つて、式(1)′の
インバータ周波数V′の値は比較的大となり、最
悪の場合空転は抑制されず、逆に加速発散してし
まう場合もある。仮に加速発散しなくとも、イン
バータ周波数V′の変化量だけ他の正常な電動機
に対してトルク量を一時的に増加させることによ
つて空転を連続的に招来する恐れがある。
大））／８ (ロ) ４台の電動機のうち１台だけ偏差が大きい時 RPM2＝（RPM（平均）×３＋RPM（偏差
大））／４ 上記(イ)、(ロ)において、RPM（平均）及びRPM
（偏差大）の値が共に等しいければ、RPM1＜
RPM2となる。即ち、４軸検出の方が空転等の発
生でアンバランスが生じたときにその影響が大き
いことになる。また、このようにサンプリングの
少ない方式で制御を行なうにしても、回転数を検
知していない車輪が空転した時は、回転界磁（イ
ンバータ）周波数は影響を受けず回転子周波数が
上記回転界磁周波数に近くなつてトルクが減衰し
自動的に再粘着することになる。さらに、検出し
ている車輪が空転した時は、空転量をΔRとす
ると、４軸検出ではΔR／４、８軸検出ではΔ
R／８の量が式(1)に帰還され、従つて、式(1)′の
インバータ周波数V′の値は比較的大となり、最
悪の場合空転は抑制されず、逆に加速発散してし
まう場合もある。仮に加速発散しなくとも、イン
バータ周波数V′の変化量だけ他の正常な電動機
に対してトルク量を一時的に増加させることによ
つて空転を連続的に招来する恐れがある。
本発明は上記のような不具合を回避するために
なされたもので、空転検出が容易に行い得るとと
もに、その抑制制御を確実に行うことができる空
転抑制装置を提供するもので、１台の電動機シス
テムから複数台の電動機システムに適用可能に構
成するものである。
なされたもので、空転検出が容易に行い得るとと
もに、その抑制制御を確実に行うことができる空
転抑制装置を提供するもので、１台の電動機シス
テムから複数台の電動機システムに適用可能に構
成するものである。
本発明に係る電気車の空転抑制装置は、滑り周
波数の設定値に基づき生成されたインバータ発振
周波数信号で駆動される可変電圧可変周波数イン
バータにより１または複数の誘導電動機の滑り値
を一定にして速度制御する制御系を備えたものに
おいて、１または複数の誘導電動機の相電流をそ
れぞれ検出する電流検知器、その各検出電流値と
所定の基準値とを比較して検出電流値が基準値よ
り小さい時にそれぞれ空転検出信号を出力する空
転検出手段を有し、該空転検出手段の出力により
滑り周波数の設定値を減少させる帰環制御系を設
けたものである。
波数の設定値に基づき生成されたインバータ発振
周波数信号で駆動される可変電圧可変周波数イン
バータにより１または複数の誘導電動機の滑り値
を一定にして速度制御する制御系を備えたものに
おいて、１または複数の誘導電動機の相電流をそ
れぞれ検出する電流検知器、その各検出電流値と
所定の基準値とを比較して検出電流値が基準値よ
り小さい時にそれぞれ空転検出信号を出力する空
転検出手段を有し、該空転検出手段の出力により
滑り周波数の設定値を減少させる帰環制御系を設
けたものである。
本発明においては、誘導電動機の相電流が基準
値より小さい時に空転検出信号を出力する空転検
出手段の出力により滑り周波数の設定値を減少さ
せることにより、可変電圧可変周波数インバータ
の発振周波数を減少させる。
値より小さい時に空転検出信号を出力する空転検
出手段の出力により滑り周波数の設定値を減少さ
せることにより、可変電圧可変周波数インバータ
の発振周波数を減少させる。
以下、本発明の一実施例を第１、２図に基いて
説明する。第１図において、１は滑り周波数を設
定するバイアス、２は演算素子３とともに積分器
を成すコンデンサ、４は積分器出力に応じた発振
周波数を発する発振器で、この発振器４の出力周
波数で可変電圧可変周波数インバータ主回路５は
駆動され、さらにこのインバータ主回路５に並列
接続されている電気車の誘導電動機６，７，８，
９は上記インバータ主回路５により滑りが一定に
制御される。１０〜１３は電動機６〜９の相電流
を検出する変流器であり、これら変流器６〜９で
検出される各電動機１０〜１３の相電流値は電流
比較用基準パタン発生器１４から出力される所定
の基準値と比較器１５〜１８により比較される。
さらに、比較器１５〜１８は変流器１０〜１３に
より検出される相電流が上記基準値より小となつ
た時に誘導電動機が空転していることを検知し、
その出力を積分器に発して滑り値を減少させるこ
とにより空転を抑制させる。１９〜２２は比較器
１５〜１８の出力を相互に絶縁するためのダイオ
ード、２３〜２６は比較器１５〜１８の出力を積
分器に与えるための制限抵抗であり、２７，２８
〜３１、３２〜３５、３６は各制限抵抗である。
また、３７〜４０は各電動機６〜９の回転数を検
出するためのタコジエネレータであり、４１はタ
コジエネレータ３７〜４０の出力を平均化する回
転数平均回路である。
説明する。第１図において、１は滑り周波数を設
定するバイアス、２は演算素子３とともに積分器
を成すコンデンサ、４は積分器出力に応じた発振
周波数を発する発振器で、この発振器４の出力周
波数で可変電圧可変周波数インバータ主回路５は
駆動され、さらにこのインバータ主回路５に並列
接続されている電気車の誘導電動機６，７，８，
９は上記インバータ主回路５により滑りが一定に
制御される。１０〜１３は電動機６〜９の相電流
を検出する変流器であり、これら変流器６〜９で
検出される各電動機１０〜１３の相電流値は電流
比較用基準パタン発生器１４から出力される所定
の基準値と比較器１５〜１８により比較される。
さらに、比較器１５〜１８は変流器１０〜１３に
より検出される相電流が上記基準値より小となつ
た時に誘導電動機が空転していることを検知し、
その出力を積分器に発して滑り値を減少させるこ
とにより空転を抑制させる。１９〜２２は比較器
１５〜１８の出力を相互に絶縁するためのダイオ
ード、２３〜２６は比較器１５〜１８の出力を積
分器に与えるための制限抵抗であり、２７，２８
〜３１、３２〜３５、３６は各制限抵抗である。
また、３７〜４０は各電動機６〜９の回転数を検
出するためのタコジエネレータであり、４１はタ
コジエネレータ３７〜４０の出力を平均化する回
転数平均回路である。
第１図の構成において、例えば、誘導電動機６
が空転したとすると、その電流は第２図に示され
る電流カーブによつて減衰する。即ちトルク・電
流―滑り特性を示す第２図中イの点からロの点に
滑り率が変わつたとする。イの点の滑り率を今４
％とすると、ロの点は２％程度である。これを実
際の周波数に換算すると定格点で80Hzとすれば
3.2Hzの滑り量が1.6Hzに変動するにすぎない。一
方、電流はI1に対してI2は30％近くの減衰を示
す。即ち、空転を検出する場合、滑り量で比較す
るのに比べ、電流量は大幅な変化率を示し、比較
演算を行うのに非常に有利になる。本発明は上記
特性を利用したもので、変流器１０〜１３により
電動機６〜９の相電流を検出し、検出電流値を比
較器１５〜１８により電流比較用基準パタン発生
器１４から発せられている基準値と比較すること
によつて上記検出電流値が所定の基準値より小さ
くなつた時に空転検出信号を出力させる。そして
比較器１５〜１８の出力を制御系に帰還させる。
即ち、比較器１５〜１８の出力により滑り周波数
設定バイアス１から出力される滑り周波数の設定
値を減少させてこれによりインバータ主回路５の
発振周波数を減少させる。その結果、電動機の回
転子周波数と回転界磁周波数との差が小さくなり
なお、上記実施例は電動機が４台の場合について
述べたが、１台のシステムの場合についても適用
可能なのは勿論である。
が空転したとすると、その電流は第２図に示され
る電流カーブによつて減衰する。即ちトルク・電
流―滑り特性を示す第２図中イの点からロの点に
滑り率が変わつたとする。イの点の滑り率を今４
％とすると、ロの点は２％程度である。これを実
際の周波数に換算すると定格点で80Hzとすれば
3.2Hzの滑り量が1.6Hzに変動するにすぎない。一
方、電流はI1に対してI2は30％近くの減衰を示
す。即ち、空転を検出する場合、滑り量で比較す
るのに比べ、電流量は大幅な変化率を示し、比較
演算を行うのに非常に有利になる。本発明は上記
特性を利用したもので、変流器１０〜１３により
電動機６〜９の相電流を検出し、検出電流値を比
較器１５〜１８により電流比較用基準パタン発生
器１４から発せられている基準値と比較すること
によつて上記検出電流値が所定の基準値より小さ
くなつた時に空転検出信号を出力させる。そして
比較器１５〜１８の出力を制御系に帰還させる。
即ち、比較器１５〜１８の出力により滑り周波数
設定バイアス１から出力される滑り周波数の設定
値を減少させてこれによりインバータ主回路５の
発振周波数を減少させる。その結果、電動機の回
転子周波数と回転界磁周波数との差が小さくなり
なお、上記実施例は電動機が４台の場合について
述べたが、１台のシステムの場合についても適用
可能なのは勿論である。
以上のように本発明の電気車の空転抑制装置に
よれば、誘導電動機の相電流を電流検知器により
検出し、その検出電流値と所定の基準値とを比較
器により比較して上記検出電流値が基準値より小
さい時に空転検出信号を出力させているので、滑
り量で比較するに比べて空転検出が容易に行い得
るとともに、その検出出力によりインバータの発
振周波数を減じて滑り値を減少させているので、
電動機の回転数を検出して制御する方式において
生ずる恐れがあつた加速発散あるいは空転の連続
的な招来を生じることがなく空転を確実に抑制す
ることができる。また、本発明の空転再粘着制御
は１または複数台の電動機システムに適用可能で
ある。
よれば、誘導電動機の相電流を電流検知器により
検出し、その検出電流値と所定の基準値とを比較
器により比較して上記検出電流値が基準値より小
さい時に空転検出信号を出力させているので、滑
り量で比較するに比べて空転検出が容易に行い得
るとともに、その検出出力によりインバータの発
振周波数を減じて滑り値を減少させているので、
電動機の回転数を検出して制御する方式において
生ずる恐れがあつた加速発散あるいは空転の連続
的な招来を生じることがなく空転を確実に抑制す
ることができる。また、本発明の空転再粘着制御
は１または複数台の電動機システムに適用可能で
ある。
第１図は本発明の一実施例による電気車の空転
抑制装置を示す構成図、第２図は誘導電動機のト
ルク・電流―滑り特性曲線図である。 １…設定バイアス、２…コンデンサ、３…演算
素子、４…発振器、５…可変電圧可変周波数イン
バータ主回路、６〜９…誘導電動機、１０〜１３
…変流器、１４…電流比較用基準パタン発生器、
１５〜１８…比較器。
抑制装置を示す構成図、第２図は誘導電動機のト
ルク・電流―滑り特性曲線図である。 １…設定バイアス、２…コンデンサ、３…演算
素子、４…発振器、５…可変電圧可変周波数イン
バータ主回路、６〜９…誘導電動機、１０〜１３
…変流器、１４…電流比較用基準パタン発生器、
１５〜１８…比較器。
Claims (1)
- １ 滑り周波数の設定値に基づき生成されたイン
バータ発振周波数信号で駆動される可変電圧可変
周波数インバータにより１または複数の誘導電動
機の滑り値を一定にして速度制御する制御系を備
えた電気車の制御装置において、上記１または複
数の誘導電動機の相電流をそれぞれ検出する電流
検知器、その各検出電流値と所定の基準値とを比
較して上記検出電流値が基準値より小さい時にそ
れぞれ空転検出信号を出力する空転検出手段を有
し、該空転検出手段の出力により上記滑り周波数
の設定値を減少させる帰環制御系を設け、該帰環
制御系により上記可変電圧可変周波数インバータ
の発振周波数を減少させて上記１または複数の誘
導電動機の空転を抑制させることを特徴とする電
気車の空転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157079A JPS5625303A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Racing suppressor for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157079A JPS5625303A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Racing suppressor for electric vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5625303A JPS5625303A (en) | 1981-03-11 |
| JPS6258201B2 true JPS6258201B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=14304055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157079A Granted JPS5625303A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Racing suppressor for electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5625303A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041187U (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 豆乳分離装置 |
| JPS60180490A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 複数台モ−タの可変速運転装置 |
| US4950964A (en) * | 1989-04-13 | 1990-08-21 | Caterpillar Inc. | Locomotive differential wheel slip control |
| US5074201A (en) * | 1989-05-12 | 1991-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing tonyu and tofu |
| DE19732460A1 (de) * | 1997-07-28 | 1999-02-04 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Mehrmotorenantriebs mit mehreren Asynchronmotoren und einem Spannungszwischenkreis-Umrichter |
-
1979
- 1979-08-06 JP JP10157079A patent/JPS5625303A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5625303A (en) | 1981-03-11 |
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