JPS6320081B2 - - Google Patents
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- JPS6320081B2 JPS6320081B2 JP56029913A JP2991381A JPS6320081B2 JP S6320081 B2 JPS6320081 B2 JP S6320081B2 JP 56029913 A JP56029913 A JP 56029913A JP 2991381 A JP2991381 A JP 2991381A JP S6320081 B2 JPS6320081 B2 JP S6320081B2
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- JP
- Japan
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- chopper
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- traction motor
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気車制御装置に係り、特に起動時に
制御系周波数の切替えを行なうチヨツパ装置を備
えた電気車の制御装置に関するもので、再力行時
に制御系周波数が切替わつたとき、主電動機電流
の設定電流パターンからのとび出し量を小さく
し、けん引力の変化を小さくすることを図つたも
のである。
制御系周波数の切替えを行なうチヨツパ装置を備
えた電気車の制御装置に関するもので、再力行時
に制御系周波数が切替わつたとき、主電動機電流
の設定電流パターンからのとび出し量を小さく
し、けん引力の変化を小さくすることを図つたも
のである。
従来技術とその問題点を第１図〜第３図により
説明する。電機子チヨツパ制御装置（以下チヨツ
パ装置と記す）で電流制御される主電動機を備え
た電気車の力行時の主回路構成を第１図に示す。
ゲート制御回路９よりオン指令がチヨツパ装置８
に与えられると、主電動機電流は、電源１からフ
イルタリアクトル２及びフイルタコンデンサ３で
構成される平滑回路を通つて主電動機電機子４、
主界磁５及び主平滑リアクトル６に流れ、リアク
トルにエネルギーを貯えながら増加する。次にゲ
ート制御回路９よりオフ指令が出されると、チヨ
ツパ装置８はオフし、主電動機電流は、上記貯え
られたエネルギーにより、フリーホイーリングダ
イオード７の回路を流れて減衰していく。以上の
オン、オフ動作を繰返すことにより、主電動機電
流の平均値が制御される。
説明する。電機子チヨツパ制御装置（以下チヨツ
パ装置と記す）で電流制御される主電動機を備え
た電気車の力行時の主回路構成を第１図に示す。
ゲート制御回路９よりオン指令がチヨツパ装置８
に与えられると、主電動機電流は、電源１からフ
イルタリアクトル２及びフイルタコンデンサ３で
構成される平滑回路を通つて主電動機電機子４、
主界磁５及び主平滑リアクトル６に流れ、リアク
トルにエネルギーを貯えながら増加する。次にゲ
ート制御回路９よりオフ指令が出されると、チヨ
ツパ装置８はオフし、主電動機電流は、上記貯え
られたエネルギーにより、フリーホイーリングダ
イオード７の回路を流れて減衰していく。以上の
オン、オフ動作を繰返すことにより、主電動機電
流の平均値が制御される。
ここで、主電動機電流の平均値（以下主電動機
電流とする）は、ゲート制御回路９より指令され
る設定電流パターンに従つて制御される。
電流とする）は、ゲート制御回路９より指令され
る設定電流パターンに従つて制御される。
第２図に力行起動時の設定電流パターンIPと、
主電動機電流IMと、チヨツパ装置の通流率γの関
係及び時間的変化を示す。理想的には通流率γは
０〜１の範囲を変化することが望ましいが、実際
にはチヨツパ装置８で使用しているサイリスタの
ターンオフタイムによつて制限が生じ、オン時間
及びオフ時間のそれぞれに最小値が生じる。その
ため、起動時に、第２図ａの２点鎖線で示される
主電動機電流IM′のように、電流パターンIPに対
して、下式で決まる主電動機電流ピーク値IMPが
生じる。
主電動機電流IMと、チヨツパ装置の通流率γの関
係及び時間的変化を示す。理想的には通流率γは
０〜１の範囲を変化することが望ましいが、実際
にはチヨツパ装置８で使用しているサイリスタの
ターンオフタイムによつて制限が生じ、オン時間
及びオフ時間のそれぞれに最小値が生じる。その
ため、起動時に、第２図ａの２点鎖線で示される
主電動機電流IM′のように、電流パターンIPに対
して、下式で決まる主電動機電流ピーク値IMPが
生じる。
IMP＝(電源電圧)・(最小通流率)／(回路抵抗)
ここで、最小通流率は（最小オン時間）・（制御
系周波数）である。
系周波数）である。
制御系周波数の一定制御を行なつている場合、
上記の主電動機電流ピーク値IMPが比較的大きく
なることがある。このピーク値が大きくなると電
気車のけん引力に変化を生じ、乗客に対し不快な
シヨツクを与えることになる。
上記の主電動機電流ピーク値IMPが比較的大きく
なることがある。このピーク値が大きくなると電
気車のけん引力に変化を生じ、乗客に対し不快な
シヨツクを与えることになる。
そこで、この主電動機電流ピーク値IMPを抑え
るため、第２図ａに実線で示すように、制御系周
波数を切替え時間TCまでは最終制御系周波数の
半分とし、切替え時間TC以降は最終制御系周波
数に切替える制御方式が採用される。このように
すると、主電動機電流IMに示すように、主電動機
電流ピーク値IMPは抑えられ、ほぼ電流パターン
IPに従つた制御が可能となる。このときの通流率
は、第２図ｂに示すように、TC時点で２倍とな
るが、この間に主電動機電機子４が逆起電圧を発
生しているため、ピーク電流はIMPより小さくな
る。
るため、第２図ａに実線で示すように、制御系周
波数を切替え時間TCまでは最終制御系周波数の
半分とし、切替え時間TC以降は最終制御系周波
数に切替える制御方式が採用される。このように
すると、主電動機電流IMに示すように、主電動機
電流ピーク値IMPは抑えられ、ほぼ電流パターン
IPに従つた制御が可能となる。このときの通流率
は、第２図ｂに示すように、TC時点で２倍とな
るが、この間に主電動機電機子４が逆起電圧を発
生しているため、ピーク電流はIMPより小さくな
る。
ところで、起動後車速があがり、ノツチを一度
オフし再び力行した（以下再力行と呼ぶ）場合に
も制御系周波数切替えが前述と同じ方式により行
なわれると、切替え時の通流率γの変化が大きく
なり、電流パターンIPに対して主電動機電流のと
び出しが大きくなる。この様子を第３図に示す。
オフし再び力行した（以下再力行と呼ぶ）場合に
も制御系周波数切替えが前述と同じ方式により行
なわれると、切替え時の通流率γの変化が大きく
なり、電流パターンIPに対して主電動機電流のと
び出しが大きくなる。この様子を第３図に示す。
再力行時は速度が高いので主電動機電機子４の
逆起電圧も大きくなる。そこで、電流パターンIP
に沿つて主電動機電流IMを制御するためには、停
止状態からの起動に比べて通流率は大きくなる。
TC経過後の周波数切替え時点の通流率は再力行
の方が停止からの起動に比べて大きくなる。周波
数が切替わつた瞬間に通流率は２倍となるが、こ
のときの通流率の変化量は、再力行時の方が大き
い。例えば、停止からの起動では、通流率が0.05
から0.1に変化し、その差は0.05であるが、再力
行の場合には、すでに速度が高い状態にあること
から通流率は0.3から0.6に変化し、その差は0.3に
達する。速度が高いほど、この差は大きくなる。
このように周波数切替え時の通流率変化量が大き
いと、周波数を切替えた瞬間のピーク電流が大き
くなる。このピーク電流が大きいと、乗客に不快
のシヨツクを与え、またフイルタコンデンサ３の
電圧が振動したりする。
逆起電圧も大きくなる。そこで、電流パターンIP
に沿つて主電動機電流IMを制御するためには、停
止状態からの起動に比べて通流率は大きくなる。
TC経過後の周波数切替え時点の通流率は再力行
の方が停止からの起動に比べて大きくなる。周波
数が切替わつた瞬間に通流率は２倍となるが、こ
のときの通流率の変化量は、再力行時の方が大き
い。例えば、停止からの起動では、通流率が0.05
から0.1に変化し、その差は0.05であるが、再力
行の場合には、すでに速度が高い状態にあること
から通流率は0.3から0.6に変化し、その差は0.3に
達する。速度が高いほど、この差は大きくなる。
このように周波数切替え時の通流率変化量が大き
いと、周波数を切替えた瞬間のピーク電流が大き
くなる。このピーク電流が大きいと、乗客に不快
のシヨツクを与え、またフイルタコンデンサ３の
電圧が振動したりする。
本発明の目的は、従来技術での上記した問題点
を解決し、再力行時に制御系周波数の切替えが行
なわれても、電流パターンに対する主電動機電流
のとび出し量を小さくし、けん引力の変化を小さ
く抑えることのできる電気車制御装置を提供する
にある。
を解決し、再力行時に制御系周波数の切替えが行
なわれても、電流パターンに対する主電動機電流
のとび出し量を小さくし、けん引力の変化を小さ
く抑えることのできる電気車制御装置を提供する
にある。
本発明の特徴は、起動後及び再力行後一定時間
経過したことを検出するタイマ回路と、チヨツパ
通流率かまたは主電動機発生電圧かまたは車速の
少なくとも一つを常時検出する検出器と、この検
出値が設定値を越えたことで周波数切替え条件が
成立したと判断して信号を出力する比較回路と、
前記タイマ回路出力と前記比較回路出力のうち早
く出力される方の信号で制御系周波数を切替えさ
せる切替え駆動回路とを備えた構成とするにあ
る。
経過したことを検出するタイマ回路と、チヨツパ
通流率かまたは主電動機発生電圧かまたは車速の
少なくとも一つを常時検出する検出器と、この検
出値が設定値を越えたことで周波数切替え条件が
成立したと判断して信号を出力する比較回路と、
前記タイマ回路出力と前記比較回路出力のうち早
く出力される方の信号で制御系周波数を切替えさ
せる切替え駆動回路とを備えた構成とするにあ
る。
以下、本発明の一実施例を第４図及び第５図に
より説明する。第４図はチヨツパ装置のゲートに
制御系周波数切替え指令を与えるブロツク構成
図、第５図は本発明による高速からの再力行時の
主電動機電流の時間的変化を示す図である。第４
図において、１１はタイマ回路、１２はオア回
路、１３はメモリ回路、１４は切替え駆動回路、
１５は比較回路である。電気車起動あるいは惰行
からの再力行時のノツチオンによるゲート起動と
共にタイマ回路１１が動作し、ある規定時間が経
過した時点にレベル“１”の論理信号を出力す
る。すると、オア回路１２、メモリ１３を介し
て、切替駆動回路１４により、チヨツパ周波数を
1から2へ切替える。この経過時間が前述の切替
え時間TC（第２図）であり、例えば制御系周波数
1＝165Hzから2＝330Hzへ切替える実際のチヨツ
パ電車では、このTCは約0.7秒である。このよう
に選んでおけば、電気車の停止からの起動（惰行
から再力行ではなく）の場合、起動後TC＝0.7秒
後に周波数が切替わり、第２図ａの実線IMで示す
ような電動機電流が流れるのである。
より説明する。第４図はチヨツパ装置のゲートに
制御系周波数切替え指令を与えるブロツク構成
図、第５図は本発明による高速からの再力行時の
主電動機電流の時間的変化を示す図である。第４
図において、１１はタイマ回路、１２はオア回
路、１３はメモリ回路、１４は切替え駆動回路、
１５は比較回路である。電気車起動あるいは惰行
からの再力行時のノツチオンによるゲート起動と
共にタイマ回路１１が動作し、ある規定時間が経
過した時点にレベル“１”の論理信号を出力す
る。すると、オア回路１２、メモリ１３を介し
て、切替駆動回路１４により、チヨツパ周波数を
1から2へ切替える。この経過時間が前述の切替
え時間TC（第２図）であり、例えば制御系周波数
1＝165Hzから2＝330Hzへ切替える実際のチヨツ
パ電車では、このTCは約0.7秒である。このよう
に選んでおけば、電気車の停止からの起動（惰行
から再力行ではなく）の場合、起動後TC＝0.7秒
後に周波数が切替わり、第２図ａの実線IMで示す
ような電動機電流が流れるのである。
さて、これと並行して、常時検出されている通
流率γと切替え通流率γcとを比較回路で比較し、
γ＞γcとなつた時に制御系周波数切替え条件が成
立したと判断してレベル“１”信号を出力する。
例えば切替え通流率γcは0.1である。タイマ回路
１１及び比較回路１５の出力信号はオア回路１２
に入力され、いずれか一方の入力がレベル“１”
になると“１”信号を出力し、この出力信号がメ
モリ回路１３を介して切替え駆動回路１４に入力
され、制御系周波数は1から最終周波数2に切替
わる。
流率γと切替え通流率γcとを比較回路で比較し、
γ＞γcとなつた時に制御系周波数切替え条件が成
立したと判断してレベル“１”信号を出力する。
例えば切替え通流率γcは0.1である。タイマ回路
１１及び比較回路１５の出力信号はオア回路１２
に入力され、いずれか一方の入力がレベル“１”
になると“１”信号を出力し、この出力信号がメ
モリ回路１３を介して切替え駆動回路１４に入力
され、制御系周波数は1から最終周波数2に切替
わる。
このようにしたことにより、停止からの起動時
等で車速が極めて低い場合には、第２図に示した
ように、切替え時間TCによる制御系周波数の切
替えが行なわれ、再力行時等で車速がある程度高
い場合には、第５図で示すように、通流率の検出
値γが切替え時間TC以前に切替え通流率γcを越
えることにより、制御系周波数の切替えが行なわ
れることになる。上記の高速惰行からの再力行時
の主電動機電流IMと通流率の変化の様相を第５図
に示す。
等で車速が極めて低い場合には、第２図に示した
ように、切替え時間TCによる制御系周波数の切
替えが行なわれ、再力行時等で車速がある程度高
い場合には、第５図で示すように、通流率の検出
値γが切替え時間TC以前に切替え通流率γcを越
えることにより、制御系周波数の切替えが行なわ
れることになる。上記の高速惰行からの再力行時
の主電動機電流IMと通流率の変化の様相を第５図
に示す。
第５図に示すように、通流率γが小さい領域で
制御系周波数の切替えを行なうので、通流率γの
変化が小さく抑えられ、その結果、主電動機電流
IMは電流パターンIPにほぼ追従して変化し、とび
出し量は非常に小さなものとなる。例えば前記数
値例の場合、対策前の主電動機電流のとび出し量
ΔIMが150Aであつたものが、対策後には5A以下
のとび出し量となり、これによるけん引力の変化
は無視し得るほどに小さくなつた。
制御系周波数の切替えを行なうので、通流率γの
変化が小さく抑えられ、その結果、主電動機電流
IMは電流パターンIPにほぼ追従して変化し、とび
出し量は非常に小さなものとなる。例えば前記数
値例の場合、対策前の主電動機電流のとび出し量
ΔIMが150Aであつたものが、対策後には5A以下
のとび出し量となり、これによるけん引力の変化
は無視し得るほどに小さくなつた。
なお、第４図実施例では比較回路１５の入力に
通流率の検出値γを用いているが、これは通流率
の指令値とすることもでき、また第６図に示すよ
うに、主電動機の端子電圧VMを検出し、車速が
高いと電動機端子電圧VMも高いことから、切替
え電圧VMCとの比較を比較回路１５で行なつて同
様な制御を行なうことができる。さらに、車速を
検出して周波数の切替え制御を行なつても同様な
効果を生じることはもちろんである。
通流率の検出値γを用いているが、これは通流率
の指令値とすることもでき、また第６図に示すよ
うに、主電動機の端子電圧VMを検出し、車速が
高いと電動機端子電圧VMも高いことから、切替
え電圧VMCとの比較を比較回路１５で行なつて同
様な制御を行なうことができる。さらに、車速を
検出して周波数の切替え制御を行なつても同様な
効果を生じることはもちろんである。
以上説明したように、本発明によれば、力行時
の制御系周波数の切替えを行なう制御装置の切替
え条件を、ゲート起動後の経過時間TCと、通流
率もしくは主電動機発生電圧もしくは車速のいず
れかとの両者で構成する方式であることから、特
に再力行時に制御系周波数が切替わる時の電流パ
ターンに対する主電動機電流のとび出し量を小さ
くすることができ、従来装置採用時の切替え時に
乗客に与えるシヨツクをなくすことができる。
の制御系周波数の切替えを行なう制御装置の切替
え条件を、ゲート起動後の経過時間TCと、通流
率もしくは主電動機発生電圧もしくは車速のいず
れかとの両者で構成する方式であることから、特
に再力行時に制御系周波数が切替わる時の電流パ
ターンに対する主電動機電流のとび出し量を小さ
くすることができ、従来装置採用時の切替え時に
乗客に与えるシヨツクをなくすことができる。
第１図〜第３図は従来技術の説明図で第１図は
回路構成図、第２図は起動時の周波数切替え時の
主電動機電流、電流パターン、通流率の変化を示
す図、第３図は再力行時の変化を示す図、第４図
は本発明の一実施例回路図、第５図は本発明採用
時の主電動機電流の変化を示す図、第６図は本発
明の他の実施例回路図である。 １……電源、２……フイルタリアクトル、３…
…フイルタコンデンサ、４……主電動機電機子、
５……主界磁、６……主平滑リアクトル、８……
チヨツパ装置、９……ゲート制御回路、IM……主
電動機電流、IP……電流パターン、TC……切替え
時間。
回路構成図、第２図は起動時の周波数切替え時の
主電動機電流、電流パターン、通流率の変化を示
す図、第３図は再力行時の変化を示す図、第４図
は本発明の一実施例回路図、第５図は本発明採用
時の主電動機電流の変化を示す図、第６図は本発
明の他の実施例回路図である。 １……電源、２……フイルタリアクトル、３…
…フイルタコンデンサ、４……主電動機電機子、
５……主界磁、６……主平滑リアクトル、８……
チヨツパ装置、９……ゲート制御回路、IM……主
電動機電流、IP……電流パターン、TC……切替え
時間。
Claims (1)
- １ 駆動用主電動機と、この主電動機電流を制御
するチヨツパ装置と、起動時及び再力行時の主電
動機電流の設定パターン電流値からのとび出しを
抑制するようにチヨツパ周波数を低から高へ切替
える周波数切替え手段と、起動及び再力行後一定
時間経過したことを検出する計時手段と、チヨツ
パ通流率か主電動機発生電圧か車速の少なくとも
一つを検出する手段と、この検出値が設定値を越
えたことに応動して信号出力する比較手段と、前
記計時手段の出力と前記比較手段の出力のうち早
く出力される方の信号で前記周波数切替え手段を
作動させる切替え駆動手段とを備えたことを特徴
とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56029913A JPS57145507A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Controlling device for electric motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56029913A JPS57145507A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Controlling device for electric motor vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57145507A JPS57145507A (en) | 1982-09-08 |
| JPS6320081B2 true JPS6320081B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=12289225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56029913A Granted JPS57145507A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Controlling device for electric motor vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57145507A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103434416A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-11 | 芜湖爱瑞特环保科技有限公司 | 一种用于电动垃圾运输车的电力驱动及控制系统 |
| CN105691232A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-22 | 安徽爱瑞特环保科技股份有限公司 | 一种纯电动环卫车驱动控制系统 |
-
1981
- 1981-03-04 JP JP56029913A patent/JPS57145507A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57145507A (en) | 1982-09-08 |
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