WO2005110802A1

WO2005110802A1 - 電気車制御装置

Info

Publication number: WO2005110802A1
Application number: PCT/JP2005/008974
Authority: WO
Inventors: Ryo Yokozutsumi; Hideto Negoro
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2005-11-24
Also published as: KR100710404B1; US20070063662A1; ATE500087T1; CN1842432A; ES2361553T3; US7288909B2; CA2544037A1; CA2544037C; HK1092768A1; CN1842432B; EP1747934A1; JPWO2005110802A1; KR20060052977A; JP4573835B2; DE602005026648D1; EP1747934B1; EP1747934A4; WO2005110801A1

Abstract

　各車軸速度に対応した周波数から最大周波数と最小周波数を抽出する。この最大周波数から最小周波数を減算して第１の周波数偏差を得ると共に、この第１の周波数偏差が１次遅れ系として入力されて第２の周波数偏差を得る。さらに上記第１の周波数偏差から第２の周波数偏差を減算して空転検知設定偏差を得ると共に、車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を得る。上記空転周波数偏差と空転検知設定値とを比較して空転検知信号を出力すると共に、この空転検知信号に基づいて交流電動機のトルク補正量を演算するようにした電気車制御装置。

Description

明細書

電気車制御装置

技術分野

[0001] この発明は交流電動機で駆動される電気車の車両空転制御等を行う電気車制御装置に関するものである。背景技術

[0002] 電気車は通常、車輪とレール間の粘着力によって加減速を行うが、交流電動機の起動時に上記粘着力より大きな駆動力を与えると車輪の空転が生じ、また制動時に上記粘着力より大きな正動力を加えると車輪の滑走が生じてしまう。このため従来から空転 ·滑走を検出して交流電動機の発生トルクを低減し、迅速に再粘着させることにより電気車の加減速性能を向上させることが行われている。例えば、特許文献 1 では、先ず、複数の交流電動機の回転速度の平均速度を演算し、この平均速度と各交流電動機の回転速度との比から各交流電動機に結合された車輪の車輪径差補正量が演算され、続いて、上記車輪径差補正量と平均速度とから各制御ユニットにおける再粘着制御の基準となる基準速度の演算が行われる。そして、各制御ユニット毎に上記平均速度と制御する交流電動機の回転速度に基づいて車輪の空転を検知して、各制御ユニット毎に基準速度と制御する交流電動機の回転速度との差分に応じて交流電動機のトルクを絞り、空転再粘着制御を行ってヽる。

[0003] 特許文献 1 :特開 2001— 145207号公報 (第 3頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかし、従来の電気車制御装置では、上述したように交流電動機の平均速度と制御する交流電動機の回転速度とに基づいて空転を検知して、各制御ユニット毎に基準速度と制御する交流電動機の回転速度との差分に応じてトルク制御を行っているため、平均速度演算手段や車輪径差補正量演算手段が必要となり、制御が複雑なものとなるという問題点があった。

[0005] この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御の簡素化を図ると共に迅速な処理ができる電気車制御装置を提供することを目的にしたものである。

課題を解決するための手段

[0006] この発明に係わる電気車制御装置は、インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して車軸に直結された車軸の空転を検知する電気車制御装置におヽて、各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、最大周波数から最小周波数を減算して第 1の周波数偏差を演算する第 1の減算器と、第 1の周波数偏差が 1次遅れ系として入力されて第 2の周波数偏差を演算する 1次遅れ手段と、第 1の周波数偏差から第 2の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第 2の減算器と、車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と空転検知設定値とを比較して空転周波数偏差が空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、空転検知信号に基づ!、て交流電動機のトルク補正量を演算してインバータにトルク補正を指令するトルク補正演算手段とを備えたものである。

発明の効果

[0007] この発明は、第 1の周波数偏差力第 2の周波数偏差を減算して空転時のみに変動する空転周波数偏差を演算し、空転周波数偏差と空転検知設定値とを比較することにより空転検知信号を出力するので、車輪径差に影響されることなぐ瞬時に空転検出を行うことができ、簡単で迅速 *正確なトルク補正制御が可能となる効果を有する発明を実施するための最良の形態

[0008] 実施の形態 1.

図 1は、この発明を実施するための実施の形態 1における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。図 1において、架線 1から集電器 2を介して集電された直流電力がインバータ 3に供給されて U相、 V相および W相の 3相交流電力に変換される。インバータ 3の出力である 3相交流電力により誘導電動機等の電気車用交流電動機 4〜7が駆動される。パルスジェネレータ 8〜： L 1で検出された各交流電動機 4〜 7の回転数 N 1〜N4は電気車制御装置 12に入力される。また、電流検出器 13〜15で検出された交流電動機 4〜7の入力電流 INU, INV、 INWが電気車制御装置 12に入力される。さらに、運転台（図示せず)からカ行ノッチ指令の運転台指令信号 16及び応荷重装置 (図示せず)か応荷重指令信号 17が電気車制御装置 12に入力される。そして、電気車制御装置 12から出力された q軸電流制御信号 18によりインバータ 3の q軸電流制御が行われる。

[0009] 図 2は、この発明を実施するための実施の形態 1の電気車制御装置 12の内部構成を示すブロック図である。図 1及び図 2において、車軸速度演算手段 19ではパルスジエネレータ 8〜： L 1で検出された交流電動機 4〜7の回転数 N1〜N4から、車輪（図示せず）が直結された車軸（図示せず)の各車軸速度に対応した周波数 FM1〜FM4 を演算する。高位優先演算手段 20は各周波数 FM1〜FM4から、最小径の車輪に直結された車軸の車軸速度に対応した最大周波数 FMMAXを抽出する。また、低位優先演算手段 21は各周波数 FM 1〜FM4から同じく最小周波数 FMMINを抽出する。また、続いて、第 1の減算器 22で最大周波数 FMMAXから最小周波数 FMM INを減算して第 1の周波数偏差 A FM1を演算する。

[0010] そして、 1次遅れ手段 23に第 1の周波数偏差 A FM1が 1次遅れ系として入力されて第 2の周波数偏差 A FM2が演算される。次に、第 2の減算器 24では上記第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ FM2を減算して空転周波数偏差 Δ FMS を演算する。

さらに、空転検知設定手段 25から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値 A FMAlが出力される。そして、空転検知手段 26で空転周波数偏差 A FMSと空転検知設定値 Δ FMA1とを比較して、空転周波数偏差 Δ FMSが空転検知設定値 Δ FMA1より大き、とき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号 26aを出力する。空転検知信号 26aが入力されたトルク指令補正演算手段 27では空転検知信号 26に応じてトルクパターンのトルク補正量 Δ Tを演算する。

[0011] 一方、電気車のカ行に際して運転台から指令されるカ行ノッチに対応した運転台指令信号 16、および電気車の重量に対応した応荷重指令信号 17がトルク指令演算手段 28に入力される。トルク指令演算手段 28では両指令信号 16, 17から交流電動機 4韓に出力させるトルクに対応したトルク指令信号 TPを出力する。そして、トルク指令補正演算手段 29は空転が発生したときのみ出力するもので、トルク指令信号 TP 力トルク補正量 ΔΤを減算してトルク指令補正信号 TP1を絞り込む。次に、ベクトル制御演算手段 30は交流電動機 4〜7の入力電流 INU, INV, INW及びトルク指令補正信号 TP 1から交流電動機 4〜 7のトルクに対応した q軸電流を演算して q軸電流制御信号 18を出力する。そして、インバータ 3は q軸電流制御信号 18によりトルクパターンを減少させて空転再粘着制御が行われる。

[0012] このように構成された電気車制御装置 12においては、車輪径差によって変動する第 2の周波数偏差 Δ FM2を第 1の周波数偏差 Δ FM1を入力とする 1次遅れ手段 23 で演算し、第 2の減算器 24で第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ F M2を減算して空転時のみ変動する空転周波数偏差 A FMSを演算する。そして、空転検知手段 26で空転周波数偏差 Δ FMSと Δ FMA1との比較により空転検知を行うので、図 3に示す各信号の周波数—時間特性力も明らかなように、車輪径差に影響を受けることなく空転検知設定値 Δ FMA1を設定できるため、空転周波数偏差 Δ F MSが空転検知設定値 A FMAlより大きくなつた時点を空転発生として検出し、その偏差に応じて空転再粘着制御が行われる。従って、交流電動機 4〜7の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されるため迅速な処理を行うことができる。

[0013] 実施の形態 2.

図 4はこの発明の実施の形態 2の電気車制御装置 12を示すブロック図である。図 4 において、 16〜22、 28〜30は実施の形態 1のものと同様のものである。

図 1及び図 4において、実施の形態 1と同様に第 1の減算器 22で第 1の周波数偏差 A FM1が演算される。第 1の周波数偏差 A FM1が第 1の時間微分手段 31に入力されると、第 1の周波数偏差 Δ FM1に対する所定の時間測定開始時力所定の時間 t 1間の時間微分により第 1の時間変化量 A FM1Dを演算する。また、第 2の時間微分手段 32に第 1の周波数偏差 A FM1が入力されて、所定の時間測定開始時から時間 tlより長い所定の時間 t2間の時間微分により仮時間変化量 Δ FM2D (t2)を演算する。

[0014] 続いて、変換手段 33では仮時間変化量 A FM2D (t2)を時間 tlの変化量に変換して第 2の時間変化量 A FM2Dを出力する。次に、第 2の減算器 34で第 2の時間変化量 Δ FM2Dから第 1の時間変化量 Δ FM1Dを減算して空転周波数偏差 Δ FMS を演算する。さら〖こ、空転検知設定手段 35から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値 A FMADが出力される。そして、空転検知手段 36で空転周波数偏差 Δ FMSと空転検知設定値 Δ FMADより大き、とき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号 36aを出力する。

[0015] 空転検知信号 36aが入力されたトルク指令補正演算手段 37では空転検知信号 36 aに応じてトルクパターンのトルク補正量 ΔΤを演算する。以後は実施の形態 1と同様に、トルク指令信号 TPからトルク補正量 ΔΤを減算したトルク指令補正信号 TP1により、ベクトル制御演算手段 30を介してインバータ 3に q軸電流制御信号 18を供給し、交流電動機 4〜7の q軸電流を制御することにより空転再粘着制御が行われる。このように構成された電気車制御装置 12においては、時間 t2間の第 2の時間変化量力時間 tl間の第 1の時間変化量を減算して空転周波数偏差 A FMSを演算し、空転周波数偏差 Δ FMSが空転検知設定値 Δ FMADより大きヽとき空転が検知されて空転検知信号が出力されるので、図 5に示す各信号の周波数一時間特性から明らかなように、交流電動機 4〜7の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

[0016] 実施の形態 3.

図 6は、この発明の実施の形態 3における電気車制御装置 12を示すブロック図である。図 1及び図 6において、 16〜24、 28〜30は実施の形態 1のものと同様のものである。

図 1及び図 6において、実施の形態 1と同様に第 1の減算器 22で第 1の周波数偏差 A FM1が演算される。さらに、 1次遅れ手段 23に上記第 1の周波数偏差 A FM1が入力され、 1次遅れ系として第 2の周波数偏差 A FM2が演算される。続いて、第 2の演算器 24にお、て第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ FM2が減算されて空転周波数偏差 A FMSが演算される。そして、空転検知設定手段 38から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値 A FMA2が出力される。この実施の形態では、空転検知設定値 A FMA2は、図 7に示すように低位優先演算手段 21から入力された車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき (例えば交流電動機 4韓の定加速度領域力モータ特性領域に達したとき）、所定値だけ、例えばモータ特性に対応して加速度を切り換えるように設定されるようになされてヽる。

[0017] 次に、空転検知手段 39で空転周波数偏差 Δ FMSと空転検知設定値 Δ FMA2とを比較して、空転周波数偏差 Δ FMSが空転検知設定値 Δ FMA2より大きヽとき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号 39aを出力する。空転検知信号 39aに応じてトルクパターンのトルク補正量 ΔΤを演算する。以後は実施の形態 1と同様に、トルク指令信号 TP力トルク補正量 ΔΤを減算してトルク指令補正信号 TP1によりべタトル制御演算手段 30を介して交流電動機 4〜7の q軸電流制御が行われる。

図 7に示す各信号の周波数—時間特性力も明らかなように、交流電動機 4〜7の特性上、高速域は加速性能が変化するため、空転検知設定値もそれに応じて変化させることで、高速域の空転検知をより確実に行うことができる。

実施の形態 1から実施の形態 3において、 4台の交流電動機 4〜7を駆動するものにつ、て説明した力 4台以上の交流電動機を駆動するものにっ、ても同様の効果を期待することができる。

[0018] 実施の形態 4.

以後の実施の形態は空転制御に加え滑走制御も同様に行う場合の例を示している図 8は、上記滑走制御を行う場合の実施の形態 4における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。図 8において、 1〜15、 18は実施の形態 1のものと同様のものである。

図 8において、実施の形態 1と同様に車両ブレーキ動作により、パルスジェネレータ 8〜： L 1で検出された各交流電動機 4〜 7の回転数 N 1〜N4および、電流検出器 13 〜15で検出された交流電動機 4〜7の入力電流 INU、 INV、 INWが電気車制御装置 12に入力される。さらに、運転台（図示せず)からブレーキ指令信号 41及びブレーキ受信装置（図示せず)からブレーキの量に相当するブレーキ力指令信号 42が電気車制御装置 12に入力される。そして、電気車制御装置 12から出力された q軸電流制御信号 18によりインバータ 3の q軸電流制御が行われる。

[0019] 図 9は、この発明の実施の形態 4の電気車制御装置 12を示すブロック図である。図 9において、 18〜24、 28〜30は実施の形態 1のものと同様のものである。図 8及び図 9において、実施の形態 1と同様に第 1の減算器 22で第 1の周波数偏差 A FM1が演算される。さらに、 1次遅れ手段 23に第 1の周波数偏差 A FM1が入力され、 1次遅れ系として第 2の周波数偏差 Δ FM2が演算される。続、て第 2の減算器 24におヽて第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ FM2を減算されて滑走周波数偏差 A FMS1が演算される。そして、滑走検知設定手段 43から滑走を周波数レべルで判定する滑走検知設定値 A FMA3が出力される。そして、滑走検知手段 44で滑走周波数偏差 Δ FMS 1と滑走検知設定値 Δ FMA1とを比較して、滑走検知設定値 A FMA3より大きいときは、両者の差に応じたアナログ量の滑走検知信号 44aを出力する。滑走検知信号 44aが入力されたトルク指令補正演算手段 45では滑走検知信号 44aに応じてトルクパターンのトルク補正量 Δ Tを演算する。

[0020] 一方、電気車のブレーキに際して運転台から指令されるカ行ノッチに対応したブレーキ指令信号 41、および、ブレーキ受信装置力電気車のブレーキ力に相当するブレーキ力指令信号 42がトルク指令演算手段 28に入力される。トルク指令演算手段では両指令信号 41 , 42から交流電動機 4〜 7に出力させるトルクに対応したトルク指令信号 TPを出力する。以降は実施の形態 1と同様に、トルク指令信号 TP力も滑走時に発生するトルク補正量 Δ Tを減算したトルク指令補正信号 TP1によりベクトル制御演算手段 30を介して交流電動機の q軸電流制御が行われる。

[0021] このように、ブレーキ動作中の滑走においても、車輪径差によって変動する第 2の周波数偏差 Δ FM2を第 1の周波数偏差 Δ FM 1を入力とする 1次遅れ手段 23で演算し、第 2の減算器 24で第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ FM2を減算して滑走時のみ変動する滑走周波数偏差 A FMS1を演算する。そして、滑走検知手段 44で滑走周波数偏差 Δ FMS1が滑走検知設定値 Δ FMA3より大きヽとき、滑走が検知されて滑走検知信号が出力されるので、図 10に示す各信号の周波数 —時間特性力も明らかなように、交流電動機 4〜7の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

[0022] 実施の形態 5.

図 11は、この発明の実施の形態 5の電気車制御装置 12を示すブロック図である。図 11において、 18〜22、 28〜30は実施の形態 1のものと、 31〜34は実施の形態 2 のものと、 41、 42は実施の形態 4のものと同様のものである。

図 1及び図 4、図 9、図 11において、実施の形態 1と同様に第 1の減算器 22で第 1 の周波数偏差 A FM1が演算される。また、実施の形態 2と同様に第 1の周波数偏差 Δ FM 1が第 1の時間微分手段 31に入力されると、第 1の周波数偏差 Δ FM 1に対する所定の時間測定開始時から所定の時間 tl間の時間微分により第 1の時間変化量 A FM1Dを演算する。また、第 2の時間微分手段 32に第 1の周波数偏差 A FM1が入力されて、所定の時間測定開始時から時間 tlより長い所定の時間 t2間の時間微分により仮時間変化量 Δ FM2D (t2)を演算する。

[0023] 続いて、変換手段 33では仮時間変化量 A FM2D (t2)を時間 tlの変化量に変換して第 2の時間変化量 A FM2Dを出力する。次に、第 2の減算器 34で第 2の時間変化量 Δ FM2Dから第 1の時間変化量 Δ FM1Dを減算して滑走周波数偏差 Δ FMS 1を演算する。さらに、滑走検知設定手段 46から滑走を周波数レベルで判定する滑走検知設定値 A FMADlが出力される。そして、滑走検知手段 47で滑走周波数偏差 Δ FMS1と滑走検知設定値 Δ FMAD1より大き、とき、両者の差に応じたアナ口グ量の滑走検知信号 47aを出力する。

[0024] 滑走検知信号 47aが入力されたトルク指令補正演算手段 48では滑走検知信号 47a に応じてトルクパターンのトルク補正量 ΔΤを演算する。以後は実施の形態 1と同様に、トルク指令信号 TPからトルク補正量 ΔΤを減算したトルク指令補正信号 TP1により、ベクトル制御演算手段 30を介してインバータ 3に q軸電流制御信号 18を供給し、交流電動機 4〜7の q軸電流を制御することにより滑走再粘着制御が行われる。

このように構成された電気車制御装置 12においては、時間 t2間の第 2の時間変化量力も時間 tl間の第 1の時間変化量を減算して滑走周波数偏差 A FMS1を演算し、滑走周波数偏差 Δ FMS1が滑走検知設定値 Δ FMAD1より大き、とき滑走が検知されて滑走検知信号が出力されるので、図 12に示す各信号の周波数一時間特性力明らかなように、車両のブレーキ動作中に発生する滑走時においても、交流電動機 4〜7の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、制御構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

[0025] 実施の形態 6.

図 13は、この発明の実施の形態 6における電気車制御装置を示すブロック図である。図 1及び図 9、図 13にお!/ヽて、 16〜24、 28〜30は実施の形態 1のものと、 41、 4 2は実施の形態 3のものと同様のものである。

図 1及び図 9、図 13において、実施の形態 1と同様に第 1の減算器 22で第 1の周波数偏差 A FM1が演算される。さらに、 1次遅れ手段 23に上記第 1の周波数偏差 A F Mlが入力され、 1次遅れ系として第 2の周波数偏差 A FM2が演算される。続いて、第 2の演算器 24にお、て第 1の周波数偏差 Δ FM1から第 2の周波数偏差 Δ FM2 が減算されて滑走周波数偏差 A FMS1が演算される。そして、滑走検知設定手段 4 9から滑走を周波数レベルで判定する滑走検知設定値 Δ FMA4が出力される。この実施の形態 6では、滑走検知設定値 A FMA4は、図 13に示すように高位優先演算手段 20から入力された車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき（例えば交流電動機 4韓の定加速度領域力モータ特性領域に達したとき）、所定値だけ、例えばモータ特性に対応して加速度を切り換えるように設定されるようになされて、る。

[0026] 次に、滑走検知手段 50で滑走周波数偏差 A FMS1と滑走検知設定値 A FMA4 とを比較して、滑走周波数偏差 Δ FMS1が滑走検知設定値 Δ FMA4より大きヽとき、両者の差に応じたアナログ量の滑走検知信号 50aを出力する。滑走検知信号 50a に応じてトルクパターンのトルク補正量 ΔΤを演算する。以後は実施の形態 1と同様に、トルク指令信号 TPからトルク補正量 ΔΤを減算してトルク指令補正信号 TP1によりベクトル制御演算手段 30を介して交流電動機 4〜7の q軸電流制御が行われる。図 14に示す各信号の周波数—時間特性力も明らかなように、交流電動機 4〜7の特性により、高速域は減速性能が変わるため、滑走検知設定値 A FMA4もそれに応じ変更できることで、車両の高速域のブレーキ動作中に発生する滑走検知をより確実に行うことができる。

実施の形態 4から実施の形態 6において、 4台の交流電動機 4〜7を駆動するものについて説明したが、この発明は 4台以上の交流電動機を駆動するものについても同様の効果を期待することができる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]この発明を実施するための実施の形態 1における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。

[図 2]この発明を実施するための実施の形態 1の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 3]図 2において空転検知を説明する説明図である。

[図 4]この発明を実施するための実施の形態 2の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 5]図 4において空転検知を説明する説明図である。

[図 6]この発明を実施するための実施の形態 3の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 7]図 6においてトルクパターンの切り換えを説明する説明図である。

[図 8]この発明を実施するための実施の形態 4における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。

[図 9]この発明を実施するための実施の形態 4の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 10]図 9において空転検知を説明する説明図である。

[図 11]この発明を実施するための実施の形態 5の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 12]図 11にお、て空転検知を説明する説明図である。

[図 13]この発明を実施するための実施の形態 6の電気車制御装置を示すブロック図である。

[図 14]図 13においてトルクパターンの切り換えを説明する説明図である。

符号の説明

[0028] 3 インバータ、 4〜7 交流電動機、 12 電気車制御装置、 20 高位優先演算手段、 21 低位優先演算手段、 22 第 1の減算器、 23 1次遅れ手段、 24 第 2の減算器、 25、 35、 38 空転検知設定手段、 26、 36、 39 空転検知手段、 27、 29、 37、 40、 45、 48、 51 トルク指令補正演算手段、 28 トルク指令演算手段、 30 ベクトル制御演算手段、 31 第 1の時間微分手段、

32 第 2の時間微分手段、 33 変換手段、 34 第 2の減算器、 41 ブレーキ指令信号、 42 ブレーキ力指令信号、 43、 46、 49 滑走検知設定手段、

44、 47、 50 滑走検知手段。

Claims

請求の範囲

[1] インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置において、上記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第 1の周波数偏差を演算する第 1の減算器と、上記第 1の周波数偏差が 1次遅れ系として入力されて第 2の周波数偏差を減算する 1次遅れ手段と、上記第 1の周波数偏差から上記第 2の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第 2の減算器と、上記車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、上記空転検知信号に基づいて上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記インバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。

[2] インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置にお V、て、インバータで 1台のインバータで所定数の動輪軸に対応した所定数台の誘導電動機を並列運転する電気車の制御装置において、記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第 1の周波数偏差を演算する第 1の減算器と、所定の時間測定開始時点から所定の時間 tl間の上記第 1の周波数偏差を時間微分して第 1の時間変化量を演算する第 1の時間微分手段と、上記時間測定開始時点から上記時間 tl より長い所定の時間 t2間の上記第 1の周波数偏差を時間微分して仮時間変化量を演算する第 2の時間微分手段と、上記仮時間変化量を上記時間 tlの変化量に変換して第 2の時間変化量を演算する変換手段と、上記第 2の時間変化量から上記第 1 の時間変化量を減算して空転周波数偏差を演算する第 2の減算器と、上記車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知信号発生手段と、上記空転検知信号に基づ!、て上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記ィンバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。

[3] インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置において、上記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第 1の周波数偏差を演算する第 1の減算器と、上記第 1の周波数偏差が 1次遅れ系として入力されて第 2の周波数偏差を減算する 1次遅れ手段と、上記第 1の周波数偏差から上記第 2の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第 2の減算器と、上記車軸の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定し、上記車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき上記空転検知設定値を所定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値を所定値だけ低減して出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、上記空転検知信号に基づいて上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記インバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。

[4] 請求項 3において、上記空転検知設定値は上記車軸速度に対応した周波数が上記誘導電動機の一定加速度領域力モータ特性領域に達したとき上記モータ特性に対応して切り換えるようにしたことを特徴とする電気車制御装置。

[5] 請求項 1において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。

[6] 請求項 2において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。

請求項 3において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。