JP2000312403A - Electric car control device - Google Patents
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電動機の速度センサを不要とし、かつ電気車と
して必要な再起動および再粘着制御を行うことができる
電気車の制御装置を提供する。
【解決手段】電気車を駆動する電動機２を制御するイン
バータ１，電動機回転速度を推定する速度推定器８、該
推定器からの推定値に基づきインバータを制御する制御
手段を備え、電気車速度信号に基づき電気車を自動制御
する自動列車制御装置、非駆動輪の回転速度を検出する
速度計、電気車の加速度を検出する加速度センサの内少
なくとも一つを電気車に備え、それらから得られる電気
車速度信号又は検出信号を速度推定器８の電動機の回転
速度の推定に用いる。また回転速度推定値より電気車の
車輪の空転，滑走を検知して電流指令を調整する再粘着
制御器１０を備える。
(57) [Object] To provide a control device for an electric vehicle which does not require a speed sensor of an electric motor and can perform restart and re-adhesion control required for an electric vehicle. An electric vehicle speed signal includes an inverter for controlling an electric motor for driving an electric vehicle, a speed estimator for estimating a motor rotation speed, and control means for controlling the inverter based on an estimated value from the estimator. An electric train is provided with at least one of an automatic train control device that automatically controls an electric car, a speedometer that detects the rotation speed of non-driving wheels, and an acceleration sensor that detects the acceleration of the electric car, based on the electric power obtained from them. The vehicle speed signal or the detection signal is used by the speed estimator 8 for estimating the rotation speed of the electric motor. Further, a re-adhesion controller 10 is provided for detecting idling and sliding of the wheels of the electric vehicle from the estimated rotation speed and adjusting the current command.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の制御装置
に係わり、特に電気車を駆動する電動機に速度センサを
用いずに電動機をインバータにより制御する技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric vehicle, and more particularly to a technique for controlling an electric motor by an inverter without using a speed sensor for the electric motor for driving the electric vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、インバータによる誘導電動機の制
御において、制御応答が要求されるものでは電動機電流
の励磁電流成分とトルク電流成分を独立に制御するベク
トル制御方式のものが用いられる。そのベクトル制御方
式の中でも、電動機の負荷トルクに応じたすべり周波数
を速度センサで検出した電動機の回転速度検出値に加算
してそれに基づいてインバータの出力周波数を制御する
すべり周波数形ベクトル制御方式が一般的に利用されて
いる。ところが、電動機に速度センサを取り付けること
は、その分コストがかかること、速度センサからインバ
ータの制御装置までの配線が必要なこと、またセンサの
メンテナンスに費やす時間が無視できないことなどの課
題から、速度センサを不要とした制御方式が提案されて
いる。その一例として、特開平9−140200 号公報記載の
ものがある。これは検出した励磁電流成分，トルク電流
成分，電圧指令信号及び制御する電動機の電動機定数に
基づき回転速度を推定するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, in the control of an induction motor by an inverter, if a control response is required, a vector control system which independently controls an exciting current component and a torque current component of a motor current is used. Among the vector control methods, a slip frequency type vector control method in which a slip frequency corresponding to a load torque of a motor is added to a rotation speed detection value of a motor detected by a speed sensor and an output frequency of an inverter is controlled based on the result is generally used. Has been used in many ways. However, attaching a speed sensor to the motor is costly, the wiring from the speed sensor to the inverter control unit is required, and the time spent on sensor maintenance cannot be ignored. A control method that does not require a sensor has been proposed. One example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-140200. This is to estimate the rotational speed based on the detected excitation current component, torque current component, voltage command signal, and the motor constant of the motor to be controlled.
【０００３】また、電気車の制御装置に提案された一例
としては、特開平8−80082号公報のものがある。これは
電流制御器によりインバータの出力電流の検出値とその
指令値との偏差が小さくなるように周波数時間変化率指
令を出力し、その出力を時間積分することによりインバ
ータ出力周波数指令を生成するものである。しかし、そ
の出力周波数の初期値はインバータの起動時において電
動機に取り付けた速度センサからの検出値を設定するよ
うになっている。また、鉄道用の電気車では鉄レールの
上を鉄車輪を粘着させて駆動するため駆動輪の空転，滑
走という特有の現象があり、この空転滑走を抑える再粘
着制御を行うために電動機に速度センサが設けられてい
る。Further, as one example proposed for a control device for an electric vehicle, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-80082. This is to output a frequency-time rate-of-change command so that the deviation between the detected value of the output current of the inverter and its command value is reduced by the current controller, and generate the inverter output frequency command by integrating the output with time. It is. However, the initial value of the output frequency is set to a value detected by a speed sensor attached to the electric motor when the inverter is started. In addition, electric vehicles for railways have a peculiar phenomenon of idling and sliding of the drive wheels because they are driven by sticking iron wheels on iron rails. A sensor is provided.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の特開平9−14020
0 号公報記載のものは、インバータの制御に速度センサ
を用いていないが、電動機の回転速度を推定するための
演算が複雑であること、さらにその演算に駆動する電動
機の電動機定数を用いることから定数の変動に対しても
配慮する必要がある。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14020
The device described in Japanese Patent Publication No. 0 does not use a speed sensor for controlling the inverter, but the calculation for estimating the rotation speed of the motor is complicated, and the calculation uses the motor constant of the driven motor for the calculation. It is necessary to consider the fluctuation of the constant.
【０００５】また、特開平8−80082号公報記載の制御方
式では、積分器の初期設定や再粘着制御において速度セ
ンサの出力を用いており、完全な速度センサレスとはな
っていない。In the control method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-80082, the output of the speed sensor is used in the initial setting of the integrator and the re-adhesion control, and the speed sensor is not completely eliminated.
【０００６】本発明の目的は、電気車を駆動する電動機
へ取り付けの速度センサを全く不要にし、かつ簡単な構
成で電動機の回転速度を推定して、電動機をインバータ
により加減速制御すると共に電気車として必要な再粘着
制御を行うことができる電気車の制御装置を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the need for a speed sensor attached to a motor for driving an electric vehicle, to estimate the rotational speed of the motor with a simple configuration, to control the acceleration and deceleration of the electric motor by an inverter, and to control the electric vehicle. An object of the present invention is to provide an electric vehicle control device capable of performing necessary re-adhesion control.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、電気車を駆
動する電動機と、該電動機に可変電圧可変周波数の交流
を出力するインバータと、前記電動機の回転速度を推定
する速度推定手段と、該推定手段からの回転速度推定値
に基づいて前記インバータを制御する制御手段を備えた
電気車の制御装置において、電気車速度信号に基づいて
電気車を自動制御する自動列車制御装置、電気車の非駆
動輪の回転速度を検出する速度計、電気車の加速度を検
出する加速度センサの内少なくとも一つが前記電気車に
備えられ、前記速度推定手段は、それらから得られる電
気車速度信号又は検出信号に基づき前記電動機の回転速
度を推定する手段を有することにより達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, a speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, An electric vehicle control device including a control unit that controls the inverter based on a rotation speed estimated value from an estimation unit, wherein the automatic train control device automatically controls an electric vehicle based on an electric vehicle speed signal. At least one of a speedometer for detecting the rotation speed of the drive wheels and an acceleration sensor for detecting the acceleration of the electric vehicle is provided in the electric vehicle, and the speed estimating means generates an electric vehicle speed signal or a detection signal obtained therefrom. This is achieved by having means for estimating the rotational speed of the electric motor based on the electric motor.
【０００８】また、前記インバータを停止させる電気車
の惰行運転から、前記インバータを再起動させ力行また
は回生運転させる際に、前記惰行運転に入った時の前記
速度推定手段における回転速度の推定値を記憶する手段
と、該記憶した回転速度の推定値に基づいて前記インバ
ータの再起動時の電動機速度の推定値を設定する手段を
有することにより達成される。When the inverter is restarted to perform power running or regenerative operation from the coasting operation of the electric vehicle in which the inverter is stopped, the estimated value of the rotational speed by the speed estimating means at the time of entering the coasting operation is calculated. This is achieved by having means for storing, and means for setting an estimated value of the motor speed when the inverter is restarted based on the stored estimated value of the rotational speed.
【０００９】さらに再粘着制御に関しては、前記速度推
定手段で推定された前記電動機の回転速度の推定値の時
間変化量を演算する手段と、該時間変化量が所定値を超
えたことに応動させて、該時間変化量に応じて前記トル
ク成分指令値を減少させるか、又は所定の時間関数のパ
ターンで前記トルク成分指令値を減少させる手段を有す
ることにより達成される。Further, with respect to the re-adhesion control, means for calculating a time change amount of the estimated value of the rotation speed of the electric motor estimated by the speed estimating means is responsive to the time change amount exceeding a predetermined value. This is achieved by reducing the torque component command value in accordance with the time change amount, or by having means for reducing the torque component command value in a predetermined time function pattern.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の基本構成
を図１を用いて説明する。なお、図１の構成は、鉄道を
走行する電気車を駆動制御する制御装置のブロック図を
示しており、図示していないが通常の編成列車ではこの
電気車を複数連結して、先頭の車両の運転台より各電気
車に車上ＬＡＮ等で運転／停止指令やトルクに相当する
指令が制御装置に伝送されてなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic structure of an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The configuration of FIG. 1 is a block diagram of a control device for driving and controlling an electric car traveling on a railway. Although not shown, a regular train train connects a plurality of electric cars to form a leading car. A driving / stop command and a command corresponding to torque are transmitted to the control device from the driver's cab to each electric vehicle via an on-board LAN or the like.
【００１１】図１において、１は複数のスイッチング素
子を用いて直流を交流に変換（その逆変換機能も有す）
するパルス幅変調（以下、ＰＷＭと称する）のインバー
タであり、その直流側には、直流電源１１から供給され
る直流を平滑するフィルタコンデンサ１２が接続され
る。インバータ１の交流側には、電気車の駆動輪を回転
させる３相誘導電動機２（以下、電動機と称する）が接
続される。なお、同図では説明の便宜上、インバータの
交流側には電動機を１台しか接続していないが、電気車
のタイプとしては２台若しくは４台の電動機が接続され
るものが多い。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DC to AC conversion using a plurality of switching elements (there is also an inverse conversion function).
The inverter is a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) inverter, and a DC side thereof is connected to a filter capacitor 12 for smoothing the DC supplied from a DC power supply 11. On the AC side of the inverter 1, a three-phase induction motor 2 (hereinafter, referred to as an electric motor) for rotating driving wheels of an electric vehicle is connected. Although only one motor is connected to the AC side of the inverter in the figure for convenience of description, there are many types of electric vehicles to which two or four motors are connected.
【００１２】３は電流指令発生器で、励磁電流指令値Ｉ
ｄ*及びトルク電流原指令値Ｉｑ*を発生する。４は減算
器で、トルク電流原指令値Ｉｑ* より再粘着制御器１０
からの出力ΔＩｑ* を減算しトルク電流指令値Ｉｑ**を
出力する。５は座標変換器で、ＰＷＭインバータ１の交
流出力電流を検出する電流検出器１４ｕ，１４ｖ，１４
ｗにより検出された電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを入力して、
励磁電流成分検出値Ｉｄとトルク電流成分検出値Ｉｑに
変換する。７は減算器で、トルク電流指令値Ｉｑ**から
トルク電流成分検出値Ｉｑを減算しトルク電流の偏差Δ
Ｉｑを出力する。８は速度推定器で、トルク電流偏差Δ
Ｉｑおよび電気車速度検出器１３の出力である電気車速
度信号Ｖｔより電動機２の回転速度の推定値Ｆｒを出力
する。上述した再粘着制御器１０は、回転速度の推定値
Ｆｒより電動機２によって駆動される車輪の空転，滑走
を検知し、空転，滑走を検知した場合には、トルク電流
指令値の大きさを小さくする信号ΔＩｑ* を出力する。
６はベクトル制御演算器で、励磁電流指令値Ｉｄ* ，ト
ルク電流指令値Ｉｑ**および回転速度の推定値Ｆｒより
誘導電動機に与える電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*を演算し出
力する。なお、その詳細な演算は上記した特開平9−140
200 号公報に記載されているのでここでは省略する。９
はＰＷＭ信号演算器で、電圧指令値Ｖｄ*，Ｖｑ*よりオ
ン，オフパルスのＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを生成
し、インバータ１に出力する。Reference numeral 3 denotes a current command generator, which is an exciting current command value I.
d * and an original torque current command value Iq * . Reference numeral 4 denotes a subtractor, which is a re-adhesion controller 10 based on the torque current original command value Iq *.
Is subtracted from the output ΔIq * to output a torque current command value Iq ** . Reference numeral 5 denotes a coordinate converter, which is a current detector for detecting an AC output current of the PWM inverter 1;
Input the currents iu, iv, iw detected by w
It is converted into an excitation current component detection value Id and a torque current component detection value Iq. Reference numeral 7 denotes a subtracter which subtracts the torque current component detection value Iq from the torque current command value Iq ** to obtain a torque current deviation Δ
Output Iq. 8 is a speed estimator, which is a torque current deviation Δ
An estimated value Fr of the rotational speed of the electric motor 2 is output from Iq and the electric vehicle speed signal Vt output from the electric vehicle speed detector 13. The above-mentioned re-adhesion controller 10 detects the slipping or sliding of the wheel driven by the electric motor 2 from the estimated value Fr of the rotational speed, and when the slipping or sliding is detected, reduces the magnitude of the torque current command value. And outputs a signal ΔIq * .
A vector control calculator 6 calculates and outputs voltage command values Vd * , Vq * to be given to the induction motor from the excitation current command value Id * , the torque current command value Iq **, and the estimated rotational speed Fr. The detailed calculation is described in the above-mentioned JP-A-9-140.
Since it is described in Japanese Patent Publication No. 200, it is omitted here. 9
Is a PWM signal calculator which generates PWM signals Su, Sv, Sw of on / off pulses from the voltage command values Vd * , Vq * and outputs them to the inverter 1.
【００１３】なお、図１では発明の構成を便宜上説明す
る上で各制御機能をブロック図で表しているが、少なく
ともブロック４〜８，１０についてはマイクロコンピュ
ータによるソフトウエア処理で簡単に構成できる。In FIG. 1, each control function is represented by a block diagram for convenience of explanation of the configuration of the present invention. At least blocks 4 to 8 and 10 can be easily configured by software processing by a microcomputer.
【００１４】次に、上記構成において本発明の特徴部
は、誘導電動機の回転速度を推定する速度推定器８及び
空転，滑走を検出し再粘着制御を行う再粘着制御器１０
にあり、その実施例の詳細について以下に記載する。Next, in the above configuration, the characteristic features of the present invention are a speed estimator 8 for estimating the rotation speed of the induction motor and a re-adhesion controller 10 for detecting slip and gliding and performing re-adhesion control.
The details of the embodiment are described below.
【００１５】図２は本発明における速度推定器８の一構
成例を示す。８１は電流制御器で、例えば数１で表され
る比例積分制御を行いトルク電流偏差ΔＩｑが小さくな
る（０に近づける）ような出力ΔＦｒを出力する。ここ
で、Ｋ1，Ｋ2はそれぞれ比例係数，積分係数で、ｓはラ
プラス演算子である。FIG. 2 shows a configuration example of the speed estimator 8 according to the present invention. Numeral 81 denotes a current controller which performs, for example, proportional integral control expressed by the following equation (1) and outputs an output ΔFr such that the torque current deviation ΔIq is reduced (closed to 0). Here, K 1 and K 2 are a proportional coefficient and an integral coefficient, respectively, and s is a Laplace operator.
【００１６】 ΔＦｒ＝（Ｋ1＋Ｋ2／ｓ）ΔＩｑ …（数１） ８２は係数器で電気車自体の速度信号Ｖｔから電動機の
回転速度に換算する係数を掛けるものである。８３は加
算器で電流制御器８１の出力ΔＦｒと係数器８２の出力
を加算して電動機の回転速度推定値Ｆｒを出力する。ΔFr = (K 1 + K 2 / s) ΔIq (Equation 1) 82 is a coefficient unit which multiplies a coefficient for converting the speed signal Vt of the electric vehicle itself into the rotation speed of the electric motor. An adder 83 adds the output ΔFr of the current controller 81 and the output of the coefficient unit 82 to output an estimated rotational speed Fr of the electric motor.
【００１７】このような構成で電動機の回転速度推定値
Ｆｒを求めることで、電動機に回転速度センサを設けな
くても速度を得ることができる。ここで電気車の速度信
号Ｖｔは、通常の電気車を運行する上で設置される自動
列車停止装置（ＡＴＳ），自動列車制御装置（ＡＴＣ）
など保安装置用の速度検出器からの速度信号，自動列車
運転装置（ＡＴＯ）が持っている速度信号とする（な
お、同書ではＡＴＳ，ＡＴＣ，ＡＴＯを総称して自動列
車制御装置とし、Ｖｔはそれに用いられる速度信号とす
る）。あるいは、速度計を動かすための非駆動輪の車軸
についた速度検出器からの出力信号か、または、電気車
の前後方向の加速度を測定するセンサを設けてその値を
積分したものを電気車速度信号としてもよい。この場合
加速度センサは速度センサと違って車体のどこに設けて
もよいので、制御装置の中に設けることで制御装置まで
の配線は必要なくなりコストを低減できる。By obtaining the estimated rotational speed Fr of the electric motor in such a configuration, the speed can be obtained without providing a rotational speed sensor in the electric motor. Here, the speed signal Vt of the electric car is determined by an automatic train stop device (ATS) and an automatic train control device (ATC) which are installed for operating a normal electric car.
For example, a speed signal from a speed detector for a security device and a speed signal possessed by an automatic train operating device (ATO) (in the same book, ATS, ATC and ATO are collectively referred to as an automatic train control device, and Vt is The speed signal used for this). Alternatively, an output signal from a speed detector attached to an axle of a non-driving wheel for moving a speedometer, or an integrated value obtained by providing a sensor for measuring the longitudinal acceleration of an electric vehicle is an electric vehicle speed. It may be a signal. In this case, unlike the speed sensor, the acceleration sensor may be provided anywhere on the vehicle body. Therefore, by providing the acceleration sensor in the control device, wiring to the control device is not required and the cost can be reduced.
【００１８】なお、この電気車の速度信号Ｖｔは、後述
のシミュレーション結果でも示すように多少精度が低か
ったり、検出遅れがあっても構わない。その場合には、
Ｖｔと実際の電気車速度の誤差は電流制御器８１の出力
ΔＦｒで補正される。The speed signal Vt of the electric vehicle may have a slightly lower accuracy or a detection delay as shown in the simulation results described later. In that case,
The error between Vt and the actual electric vehicle speed is corrected by the output ΔFr of the current controller 81.
【００１９】すなわち、電気車の速度信号Ｖｔにより電
流制御器８１の出力である電動機の回転速度の推定値Ｆ
ｒを補正する理由は、電流制御器８１の出力のみによ
る電動機の回転速度の推定値Ｆｒでの制御上の不安定を
カバーする。電気車を運転中にインバータを停止させ
る惰行運転からインバータを再起動させ力行または回生
運転させる際に、電流制御器の出力による電動機の回転
速度の推定値Ｆｒの不定をカバーするためである。That is, the estimated value F of the rotation speed of the motor, which is the output of the current controller 81, based on the speed signal Vt of the electric vehicle.
The reason for correcting r covers instability in control with the estimated value Fr of the rotation speed of the electric motor due to only the output of the current controller 81. This is to cover the uncertainty of the estimated value Fr of the rotation speed of the electric motor due to the output of the current controller when the inverter is restarted from the coasting operation in which the inverter is stopped during the operation of the electric vehicle to perform the powering or the regenerative operation.
【００２０】図３は本発明における速度推定器８の別の
構成例を示す。図２の構成例と異なる点は、比例器８１
１と積分器８１２から成る電流制御器８１の積分器８１
２の初期設定にある。８４は初期値設定器で、電気車の
速度信号Ｖｔを電動機の回転速度に換算し、その値を電
流制御器８１の積分器の初期値として設定する機能を持
つ。それは、電気車が停止している場合には、積分器の
初期値として０を入れればよいが、電気車走行中にイン
バータの動作を一旦停止（惰行運転）した後に再度イン
バータを動作させる場合には、積分器の初期値としてそ
の時点における電気車速度相当の電動機回転速度を入れ
る必要があり、この値を初期値設定器８４で設定する。
このとき初期値として設定する電気車の速度信号Ｖｔ
は、後述のシミュレーション結果でも示すように多少精
度が低かったり、検出遅れがあっても制御上大きな影響
をもたらさないことがわかっている。FIG. 3 shows another example of the configuration of the speed estimator 8 in the present invention. The difference from the configuration example of FIG.
1 and an integrator 81 of a current controller 81 composed of an integrator 812
There is an initial setting of 2. Reference numeral 84 denotes an initial value setting device which has a function of converting the speed signal Vt of the electric vehicle into a rotation speed of the electric motor and setting the value as an initial value of the integrator of the current controller 81. When the electric vehicle is stopped, 0 may be inserted as the initial value of the integrator. However, when the operation of the inverter is temporarily stopped (coasting operation) while the electric vehicle is running, the inverter is operated again. It is necessary to input a motor rotation speed corresponding to the speed of the electric vehicle at that time as an initial value of the integrator, and this value is set by the initial value setting device 84.
At this time, the speed signal Vt of the electric vehicle set as the initial value
It has been found that, as shown in the simulation results described below, the accuracy is somewhat low, and even if there is a detection delay, there is no significant effect on control.
【００２１】図４は本発明における速度推定器８の別の
構成例を示す。図２，図３の構成例と異なる点は、電動
機の回転速度を推定するにあたり電気車の速度信号Ｖｔ
を用いない点にある。電気車には図示しない運転指令発
生器が備えられ、そこから電気車のインバータの制御装
置へは、力行，回生の運転指令及び停止（惰行）といっ
た運転／停止指令が出力される。図４の構成例では、こ
の運転／停止指令に応動させて初期値設定器８４，保持
器８５を作動させる。電気車が停車時点から運転開始を
行う場合には初期値設定器８４から積分器８１２の初期
設定値には０が設定される。次に運転が開始され所定の
速度になった時点で停止（惰行）指令が発せられるとイ
ンバータの動作は停止するが、停止時点で速度推定値Ｆ
ｒの値を保持器８５に保持する。なお、ここでは速度推
定値Ｆｒの値の代わりに積分器８１２の出力を保持して
も構わない。初期値演算器８６では、インバータが再起
動されるまで、保持した速度推定値Ｆｒを例えば電気車
の惰行中の転がり摩擦や空気抵抗及び惰行時間で考慮し
て惰行期間における電動機の回転速度を推定演算し、そ
の結果を初期値設定器８４に出力する。なお、この初期
値演算器８６は発明を達成する上では必ずしも要するも
のではないが、要しないときは、直接に保持しているＦ
ｒの値をそのまま初期値設定器８４に出力するものであ
ってもよい。初期値設定器８４は、初期値演算器８６か
ら出力された値をインバータが停止状態から再起動する
場合に電流制御器８１の積分器８１２の初期値として与
える。FIG. 4 shows another example of the configuration of the speed estimator 8 in the present invention. The difference from the configuration examples of FIGS. 2 and 3 is that when estimating the rotation speed of the electric motor, the speed signal Vt of the electric vehicle is used.
Is not used. The electric vehicle is provided with an operation command generator (not shown), from which operation / stop commands such as powering, regenerative operation commands, and stop (coasting) are output to the control device of the electric vehicle inverter. In the configuration example of FIG. 4, the initial value setting device 84 and the holding device 85 are operated in response to the operation / stop command. When the electric vehicle starts driving from the stop point, 0 is set to the initial setting value of the integrator 812 from the initial value setting device 84. Next, when the operation is started and a stop (coasting) command is issued at a time when a predetermined speed is reached, the operation of the inverter is stopped.
The value of r is held in the holder 85. Here, the output of the integrator 812 may be held instead of the value of the estimated speed value Fr. The initial value calculator 86 estimates the rotation speed of the electric motor during the coasting period by considering the held speed estimation value Fr, for example, in terms of rolling friction, air resistance, and coasting time during coasting of the electric vehicle until the inverter is restarted. The calculation is performed, and the result is output to the initial value setting unit 84. Note that this initial value calculator 86 is not always necessary to achieve the invention, but when not needed, the F value directly held is stored.
The value of r may be directly output to the initial value setting device 84. The initial value setter 84 gives the value output from the initial value calculator 86 as the initial value of the integrator 812 of the current controller 81 when the inverter is restarted from the stop state.
【００２２】以上、３構成例の速度推定器を説明した
が、そのうち図３の構成例の速度推定器を図１の制御装
置に用いたときのインバータの加減速制御特性を以下に
シミュレーションで確認した。The speed estimator of the three configuration examples has been described above. Among them, the acceleration / deceleration control characteristics of the inverter when the speed estimator of the configuration example of FIG. 3 is used for the control device of FIG. did.
【００２３】図５は、評価をする上で運転条件が厳しい
と思われる惰行運転から再起動させた場合のインバータ
加速特性についてのシミュレーション結果を示す。図５
(ａ)は、時間ｔ（ｓ）に対する励磁電流成分の指令値Ｉ
ｄ* とその検出値Ｉｄ及びトルク電流成分の指令値Ｉｑ
*とその検出値Ｉｑを、同図（ｂ）は、時間ｔ（ｓ）に
対する電動機トルクを、同図（ｃ）は、時間ｔ（ｓ）に
対する電動機の実回転速度（実Ｆｒ）と推定値（Ｆｒ）
を示す。同シミュレーションにあたり条件設定は、惰行
から再起動時に入る時に設定した積分器８１２の初期値
に実回転速度とは誤差があった場合を設定し、その実回
転速度が２０Ｈｚで初期値として１８Hzを与え、ｔ＝０
から励磁電流指令Ｉｄ*を立ち上げ、その後ｔ＝０.８ｓ
のときトルク電流指令Ｉｑ* を立ち上げた。FIG. 5 shows a simulation result of the inverter acceleration characteristic when the vehicle is restarted from the coasting operation in which the operating conditions are considered to be severe in the evaluation. FIG.
(a) is a command value I of the exciting current component with respect to time t (s).
d * and its detected value Id and the command value Iq of the torque current component
* And its detection value Iq, FIG. 4B shows the motor torque with respect to time t (s), and FIG. 4C shows the actual rotation speed (real Fr) and estimated value of the motor with respect to time t (s). (Fr)
Is shown. In the simulation, the condition setting is to set a case where the initial value of the integrator 812 set at the time of restarting from coasting has an error with the actual rotation speed, and the actual rotation speed is 20 Hz and 18 Hz is given as an initial value, t = 0
From the excitation current command Id * , and then t = 0.8 s
At this time, the torque current command Iq * was started.
【００２４】同図において、励磁電流が立ち上がり始め
ると、速度推定器８の働きにより推定値Ｆｒが実回転速
度（実Ｆｒ）に速やかに収束しその後はほぼ一致してい
る。また、このように初期値に多少誤差があっても電流
制御器の働きにより推定値Ｆｒは実回転速度に一致する
ことがわかる。またトルク電流指令を立ち上げるとそれ
に比例してトルクが立ち上がっており、電動機の実際の
回転速度を用いなくても加速の制御が支障無くできるこ
とがわかる。なお、図では示さないが初期値の設定とし
て余りにも誤差が大きいと加速せずに実回転速度と異な
る値に収束することを確認しており、本発明による初期
値の与え方に重要な意味があることがわかった。In the figure, when the exciting current starts to rise, the estimated value Fr quickly converges to the actual rotational speed (actual Fr) by the operation of the speed estimator 8, and thereafter substantially coincides. Also, even if there is some error in the initial value, the estimated value Fr matches the actual rotation speed by the function of the current controller. Further, when the torque current command is started, the torque is increased in proportion thereto, and it can be seen that the acceleration control can be performed without any trouble without using the actual rotation speed of the electric motor. Although not shown in the drawing, it has been confirmed that if the error is too large as the initial value setting, the acceleration does not accelerate and converges to a value different from the actual rotation speed, which is important for the method of providing the initial value according to the present invention. I found that there was.
【００２５】以上のことから、図１の電気車の制御構成
において、速度推定器８に図２乃至図４の構成例を用い
た実施例によれば、電気車走行中にインバータの動作を
一旦停止した後に再度インバータを動作させる場合に、
電動機の回転速度の検出値を用いる必要がなくなるとい
う効果が得られる。As described above, according to the embodiment in which the configuration example of FIGS. 2 to 4 is used for the speed estimator 8 in the control configuration of the electric vehicle of FIG. When restarting the inverter after stopping,
There is an effect that it is not necessary to use the detected value of the rotation speed of the electric motor.
【００２６】なお、同シミュレーションでは、電流制御
器８１のゲインＫ1，Ｋ2を固定したが、これを可変と
し、インバータの起動時または再起動時に初期値を用い
て速度推定値を求める際に電流制御器のゲインを通常動
作状態に比べて大きくする（制御器の応答速度を上げ
る）ことにより、速度推定値の初期値と実速度の間に誤
差がある場合に一致させるまでの時間をより短くするこ
とができることも確認している。これによれば、早く安
定した制御ができるという効果が得られる。In the simulation, the gains K 1 and K 2 of the current controller 81 are fixed. However, when the gains are made variable and the speed estimation value is obtained using the initial value at the time of starting or restarting the inverter. By increasing the gain of the current controller compared to the normal operation state (increase the response speed of the controller), the time until the initial value of the speed estimation value and the actual speed match when there is an error is increased. We have confirmed that it can be shortened. According to this, an effect is obtained that stable control can be performed quickly.
【００２７】次に、本発明である回転速度センサの出力
を用いない図１の再粘着制御器１０の詳細な構成につい
て説明する。先ず発明の原理について空転時を想定して
説明する。滑走については動作が逆になるだけで原理は
同じであるので、ここでの説明は省略する。図１におい
て電動機２で駆動される車輪（図示せず）に空転が発生
すると、回転速度が急に大きくなり、その分電動機に与
えられるすべり周波数が減少する。このとき電動機電流
つまりトルク電流Ｉｑが減少し、減算器７の出力である
トルク電流偏差ΔＩｑが大きくなる。その結果速度推定
器８の電流制御器８１が動作して、電動機回転速度推定
値Ｆｒが大きくなる。すなわち空転が発生して電動機回
転速度が大きくなると、回転速度推定値Ｆｒも同様に大
きくなるので、Ｆｒの変化を観測することによって空転
の発生を検知することができる。このまま何もしない
と、空転は発散してしまうので、Ｆｒの変化から空転を
検知して再粘着制御器１０でトルク電流指令値Ｉｑ**を
小さくするよう制御することによって空転を抑え再粘着
させる。Next, a detailed configuration of the re-adhesion controller 10 of FIG. 1 which does not use the output of the rotation speed sensor according to the present invention will be described. First, the principle of the present invention will be described on the assumption of idling. The principle of sliding is the same except that the operation is reversed, and the description is omitted here. When idling occurs in wheels (not shown) driven by the electric motor 2 in FIG. 1, the rotational speed suddenly increases, and the slip frequency given to the electric motor decreases accordingly. At this time, the motor current, that is, the torque current Iq decreases, and the torque current deviation ΔIq, which is the output of the subtractor 7, increases. As a result, the current controller 81 of the speed estimator 8 operates to increase the motor rotational speed estimated value Fr. That is, when the motor speed increases due to the occurrence of idling, the estimated rotational speed Fr also increases, so that the occurrence of idling can be detected by observing the change in Fr. If nothing is done as it is, idling will diverge, so idling is detected from a change in Fr, and the re-adhesion controller 10 controls the torque current command value Iq ** to be small, thereby suppressing idling and re-adhering. .
【００２８】図６は、本発明の上記原理に基づく再粘着
制御器１０の一構成例を示す。101は微分器で回転速度
推定値Ｆｒの時間変化量を求める。１０２は空転検知器
で微分器１０１の出力が所定の値を超えたときには、空
転発生と判定し、空転ＯＮ信号（１）を出力する。一旦
空転ＯＮとなった後微分器１０１の出力が所定の値以下
に下がった場合には、空転終了と判断し、空転ＯＦＦ信
号（０）を出力する。１０３はパターン発生器で空転Ｏ
Ｎ信号が入力されると、所定の割合で増加する量を出力
し、空転ＯＦＦ信号が入力されると、出力が０になるま
で所定の割合で減少する量を出力し、０になると０を保
持する。FIG. 6 shows an example of the configuration of the readhesion controller 10 based on the above principle of the present invention. Reference numeral 101 denotes a differentiator for obtaining a time change amount of the rotation speed estimation value Fr. Numeral 102 denotes an idling detector, which determines that idling has occurred when the output of the differentiator 101 exceeds a predetermined value, and outputs an idling ON signal (1). If the output of the differentiator 101 drops to a predetermined value or less after turning on the slip once, it is determined that the slip has ended, and the slip OFF signal (0) is output. 103 is a pattern generator which is idle O
When an N signal is input, an amount that increases at a predetermined rate is output. When an idling OFF signal is input, an amount that decreases at a predetermined rate until the output becomes 0 is output. Hold.
【００２９】この再粘着制御器１０の働きにより、空転
が発生してもそれを検知しトルク電流指令Ｉｑ**を小さ
くする出力ΔＩｑ* を与えるので、電動機トルクが小さ
くなり、空転が抑えられ、再粘着に至る。再粘着すると
ΔＩｑ* を徐々に元に戻すことによって必要なトルクを
確保する。なお、同構成例では、パターン発生器103の
所定パターンの出力よりトルク電流指令を絞り込んでい
るが、その代わりとして回転速度推定値Ｆｒの時間変化
量に応じてトルク電流を絞り込んでもよい。By the action of the re-adhesion controller 10, even if idling occurs, it is detected and an output ΔIq * for reducing the torque current command Iq ** is given, so that the motor torque is reduced and idling is suppressed. Leads to re-adhesion. Upon re-adhesion, the required torque is secured by gradually returning ΔIq *. In the configuration example, the torque current command is narrowed down based on the output of the predetermined pattern of the pattern generator 103. Alternatively, the torque current may be narrowed down according to the time change amount of the rotation speed estimated value Fr.
【００３０】図７は、上記図６の構成例を図１の制御装
置に適用したときの空転現象に対する動作の確認をシミ
ュレーションした結果である。図７の（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示す特性は図５と同一としている。このシミュ
レーションでは、電動機のトルクが所定の値を超える
と、レールと車輪間の粘着力が減少して空転が発生する
としている。FIG. 7 shows the result of a simulation of confirming the operation against the idling phenomenon when the configuration example of FIG. 6 is applied to the control device of FIG. (A) and (b) of FIG.
The characteristics shown in (c) are the same as in FIG. In this simulation, when the torque of the electric motor exceeds a predetermined value, the adhesive force between the rail and the wheel is reduced, and idling occurs.
【００３１】図７（ａ）（ｂ）（ｃ）をみるように、空
転が発生するとトルク電流成分が絞り込まれており、こ
れから再粘着制御器１０においてＦｒ推定値の時間変化
率が所定の値を超えたことにより空転を検知し、トルク
電流を絞り込む動作が行われたものとわかる。また、そ
の動作後、トルク電流成分が回復しており再粘着制御が
行われていることがわかる。このシミュレーションでは
加速中に５回の空転が繰り返し発生しているが、いずれ
も空転による電動機速度が発散せずに再粘着制御が行わ
れていることがわかる。As shown in FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (c), when idling occurs, the torque current component is narrowed down, and the time change rate of the estimated Fr value in the re-adhesion controller 10 becomes a predetermined value. In this case, it is understood that the idling was detected and the operation of narrowing down the torque current was performed. Further, it can be seen that after the operation, the torque current component has recovered and the re-adhesion control has been performed. In this simulation, five times of idling occur repeatedly during acceleration, but it can be seen that the re-adhesion control is performed without any divergence of the motor speed due to idling.
【００３２】このように本発明の構成によれば、空転の
発生に対しても速度推定値の変化により空転を検知して
再粘着制御を行うことにより電動機の回転速度を検出す
ることなく制御を行うことができるという効果が得られ
る。As described above, according to the configuration of the present invention, even when idling occurs, idling is detected based on a change in the estimated speed value and re-adhesion control is performed, so that control can be performed without detecting the rotational speed of the motor. The effect that can be performed is obtained.
【００３３】以上の実施例では、誘導電動機をベクトル
制御のインバータで駆動することを対象に説明したが、
本発明はこれに限られるものではなく、インバータの出
力電流の瞬時値を制御する電流制御器の出力を電動機の
回転速度の推定値として速度センサレスを構成するもの
についても本発明を適用できることは勿論である。In the above embodiment, the description has been given of the case where the induction motor is driven by the vector control inverter.
The present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can be applied to a configuration in which the output of the current controller that controls the instantaneous value of the output current of the inverter is used as an estimated value of the rotation speed of the electric motor to constitute a speed sensorless motor. It is.
【００３４】また、本発明の実施例を鉄道を走行する電
気車を対象にした制御装置で説明したが、これに限られ
るものではなく、例えば、道路を走行する電気自動車に
おける制御装置に本発明を適用しても同様な効果が得ら
れることは勿論である。Although the embodiment of the present invention has been described with the control device for an electric vehicle running on a railroad, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applied to a control device for an electric vehicle running on a road. It is needless to say that the same effect can be obtained by applying.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、基本的には電動機の回
転速度を直接に検出することなく、推定した電動機回転
速度を用いてインバータにより電動機を可変速制御する
ことができ、特に電気車が走行している状態でインバー
タの動作を停止した後、再起動する場合にも簡単な構成
で回転速度を推定でき、スムーズな加減速制御が可能と
なる。さらに推定した電動機の回転速度に基づいて電流
指令を調整することにより電動機が空転，滑走した場合
にも再粘着させることができる。このとき再粘着制御は
電動機の実回転速度に依存していないので、速度センサ
の外乱などによる空転，滑走の誤検知がなくなり、粘着
性能の向上が図れるという効果がある。According to the present invention, the motor can be variable-speed controlled by the inverter using the estimated motor rotation speed without basically directly detecting the rotation speed of the motor. When the inverter is stopped while the vehicle is running and then restarted, the rotation speed can be estimated with a simple configuration and smooth acceleration / deceleration control can be performed. Further, by adjusting the current command based on the estimated rotational speed of the motor, the motor can be re-adhered even when the motor idles or slides. At this time, since the re-adhesion control does not depend on the actual rotation speed of the electric motor, erroneous detection of slipping or sliding due to disturbance of the speed sensor or the like is eliminated, and there is an effect that the adhesion performance can be improved.
【図１】本発明の実施例の基本構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の速度推定器８の一構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a speed estimator 8 of the present invention.
【図３】本発明の速度推定器８の別の構成図。FIG. 3 is another configuration diagram of the speed estimator 8 of the present invention.
【図４】本発明の速度推定器８の別の構成図。FIG. 4 is another configuration diagram of the speed estimator 8 of the present invention.
【図５】本発明によるインバータ再起動時におけるシミ
ュレーション結果。FIG. 5 is a simulation result when the inverter is restarted according to the present invention.
【図６】本発明の再粘着制御器１０の一構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of the readhesion controller 10 of the present invention.
【図７】本発明による空転発生時におけるシミュレーシ
ョン結果。FIG. 7 is a simulation result when idling occurs according to the present invention.
１…インバータ、２…誘導電動機、３…電流指令発生
器、４，７…減算器、５…座標変換器、６…ベクトル制
御演算器、８…速度推定器、９…ＰＷＭ信号演算器、１
０…再粘着制御器、１１…直流電源、１２…フィルタコ
ンデンサ、１３…電気車速度検出器、１４…電流検出
器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter, 2 ... Induction motor, 3 ... Current command generator, 4, 7 ... Subtractor, 5 ... Coordinate converter, 6 ... Vector control calculator, 8 ... Speed estimator, 9 ... PWM signal calculator, 1
0: Re-adhesion controller, 11: DC power supply, 12: Filter capacitor, 13: Electric vehicle speed detector, 14: Current detector.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 優人 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 嶋田 基巳 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 安田 高司 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 仲田 清 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 豊田 瑛一 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PA08 PC02 PG01 PI29 PU09 PV09 QE01 QE10 QE11 QI04 QN03 QN09 QN23 RB22 RB26 SE03 TB01 TO02 TO12 TO30 5H576 AA01 BB09 BB10 DD02 DD04 EE01 EE09 EE11 EE18 EE19 FF01 FF02 FF04 FF05 GG04 HB01 JJ03 JJ04 JJ17 JJ22 KK06 LL01 LL22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yuto Suzuki 1070 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside the Mito Plant of Hitachi, Ltd. Inside Mito Factory (72) Inventor Takashi Yasuda 1070 Ma, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Mito Factory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Eiichi Toyoda 1070 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in the Mito Plant of Hitachi, Ltd.F-term (reference) TO30 5H576 AA01 BB09 BB10 DD02 DD04 EE01 EE09 EE11 EE18 EE19 FF01 FF02 FF04 FF05 GG04 HB01 JJ03 JJ04 J J17 JJ22 KK06 LL01 LL22
Claims (9)
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段を備えた電気車の制御装置において、 電気車速度信号に基づいて電気車を自動制御する自動列
車制御装置、電気車の非駆動輪の回転速度を検出する速
度計、電気車の加速度を検出する加速度センサの内少な
くとも一つが前記電気車に備えられ、前記速度推定手段
は、それらから得られる電気車速度信号又は検出信号に
基づき前記電動機の回転速度を推定する手段を有したこ
とを特徴とする電気車の制御装置。An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and a rotational speed estimated value from the estimating means An electric train control device comprising a control means for controlling the inverter based on the electric vehicle, wherein the automatic train control device automatically controls the electric car based on the electric car speed signal, and detects the rotational speed of the non-driving wheels of the electric car. At least one of a speedometer and an acceleration sensor for detecting an acceleration of the electric vehicle is provided in the electric vehicle, and the speed estimating means estimates a rotation speed of the electric motor based on an electric vehicle speed signal or a detection signal obtained therefrom. A control device for an electric vehicle, comprising:
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段を備えた電気車の制御装置において、 前記インバータを停止させる電気車の惰行運転から、前
記インバータを再起動させ力行または回生運転させる際
に、前記惰行運転に入った時の前記速度推定手段におけ
る回転速度の推定値を記憶する手段と、該記憶した回転
速度の推定値に基づいて前記インバータの再起動時の電
動機速度の推定値を設定する手段を有したことを特徴と
する電気車の制御装置。2. An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and an estimated rotational speed from the estimating means. An electric vehicle control device provided with control means for controlling the inverter based on: from the coasting operation of the electric vehicle that stops the inverter, to restarting the inverter to perform power running or regenerative operation, the coasting operation Means for storing an estimated value of the rotational speed in the speed estimating means at the time of entering, and means for setting an estimated value of the motor speed when the inverter is restarted based on the stored estimated value of the rotational speed. A control device for an electric vehicle.
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段と、電気車速度信号に基づいて電気車を
自動制御する自動列車制御装置、電気車の非駆動輪の回
転速度を検出する速度計、電気車の加速度を検出する加
速度センサの内少なくとも一つを備えた電気車の制御装
置において、 前記速度推定手段は、前記インバータの出力電流を検出
した検出値とその指令値との偏差を少なくとも積分器に
入力しその偏差が小さくなるように前記回転速度の推定
値を出力する手段と、該推定値を前記自動列車制御装置
の電気車速度信号、前記速度計、前記加速度センサから
の検出信号の少なくとも何れかより補正する手段とから
なることを特徴とする電気車の制御装置。3. An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and a rotational speed estimated value from the estimating means. Control means for controlling the inverter on the basis of an electric car, an automatic train control device for automatically controlling the electric car based on the electric car speed signal, a speedometer for detecting the rotational speed of the non-driving wheels of the electric car, and the acceleration of the electric car. In a control device for an electric vehicle provided with at least one of an acceleration sensor for detecting, the speed estimating means inputs a deviation between a detection value obtained by detecting an output current of the inverter and a command value thereof to at least an integrator, Means for outputting an estimated value of the rotation speed so as to reduce the deviation, and detecting the estimated value from the electric vehicle speed signal of the automatic train control device, the speedometer, and the acceleration sensor. A control device for correcting the electric vehicle based on at least one of the output signals.
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段と、電気車速度信号に基づいて電気車を
自動制御する自動列車制御装置、電気車の非駆動輪の回
転速度を検出する速度計、電気車の加速度を検出する加
速度センサの内少なくとも一つを備えた電気車の制御装
置において、 前記速度推定手段は、前記インバータの出力電流を検出
した検出値とその指令値との偏差を少なくとも積分器に
入力しその偏差が小さくなるように前記回転速度の推定
値を出力する手段と、前記自動列車制御装置の電気車速
度信号、前記速度計、前記加速度センサからの検出信号
の少なくとも何れかより前記電動機の回転速度に相当し
た回転速度想定値を演算する手段と、該回転速度想定値
より前記速度推定手段の推定値の初期設定をする手段と
からなることを特徴とする電気車の制御装置。4. An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and a rotational speed estimated value from the estimating means. Control means for controlling the inverter on the basis of an electric car, an automatic train control device for automatically controlling the electric car based on the electric car speed signal, a speedometer for detecting the rotational speed of the non-driving wheels of the electric car, and the acceleration of the electric car. In a control device for an electric vehicle provided with at least one of an acceleration sensor for detecting, the speed estimating means inputs a deviation between a detection value obtained by detecting an output current of the inverter and a command value thereof to at least an integrator, Means for outputting the estimated value of the rotation speed so as to reduce the deviation; and an electric vehicle speed signal of the automatic train control device, and a small detection signal from the speedometer and the acceleration sensor. Means for calculating an estimated rotation speed corresponding to the rotation speed of the electric motor, and means for initially setting an estimated value of the speed estimation means based on the estimated rotation speed. Electric car control device.
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段を備えた電気車の制御装置において、 前記速度推定手段は、前記インバータの出力電流を検出
した検出値とその指令値との偏差を少なくとも積分器に
入力しその偏差が小さくなるように前記回転速度の推定
値を出力する手段と、前記インバータを停止させる電気
車の惰行運転から、前記インバータを再起動させ力行ま
たは回生運転させる際に、前記惰行運転に入った時の前
記速度推定手段における回転速度の推定値を記憶する手
段と、該記憶した回転速度の推定値に基づき前記インバ
ータの再起動時の電動機速度の推定値を初期設定する手
段を有したことを特徴とする電気車の制御装置。5. An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and a rotational speed estimated value from the estimating means. A control device for controlling the inverter based on the electric vehicle, wherein the speed estimating means inputs a deviation between a detected value of the output current of the inverter and a command value thereof to at least an integrator. From the coasting operation of the electric vehicle that stops the inverter and the means that outputs the estimated value of the rotation speed so that the deviation is reduced, when the inverter is restarted to perform power running or regenerative operation, the coasting operation is started. Means for storing an estimated value of the rotational speed by the speed estimating means when the inverter has restarted, based on the stored estimated value of the rotational speed, A control device for an electric vehicle, comprising: means for initially setting an estimated value of a motive speed.
の回転速度の推定値の初期値が、少なくとも前記記憶し
た回転速度の推定値と電気車の惰行時間に基づき設定さ
れること特徴とする電気車の制御装置。6. An electric motor according to claim 5, wherein an initial value of the estimated value of the rotation speed of the electric motor at the time of the restart is set based on at least the stored estimated value of the rotation speed and the coasting time of the electric vehicle. Electric vehicle control device.
変電圧可変周波数の交流を出力するインバータと、前記
電動機の回転速度を推定する速度推定手段と、該推定手
段からの回転速度推定値に基づいて前記インバータを制
御する制御手段を備えた電気車の制御装置において、 前記速度推定手段は、前記インバータの出力電流を検出
した検出値とその指令値との偏差を少なくとも積分器に
入力しその偏差が小さくなるように前記電動機の回転速
度の推定値を出力する速度推定手段と、該速度推定手段
の応答速度を可変とし前記インバータの起動時もしくは
再起動時に上げる手段を有したことを特徴とする電気車
の制御装置。7. An electric motor for driving an electric vehicle, an inverter for outputting an alternating current having a variable voltage and a variable frequency to the electric motor, speed estimating means for estimating a rotational speed of the electric motor, and a rotational speed estimated value from the estimating means. A control device for controlling the inverter based on the electric vehicle, wherein the speed estimating means inputs a deviation between a detected value of the output current of the inverter and a command value thereof to at least an integrator. Speed estimation means for outputting an estimated value of the rotation speed of the electric motor so as to reduce the deviation, and means for making the response speed of the speed estimation means variable and increasing it when starting or restarting the inverter. Electric vehicle control device.
度推定手段におけるインバータの出力電流の検出値及び
その指令値は、前記電動機のトルク成分に相当する検出
値及びその指令値とすることを特徴とする電気車の制御
装置。8. A motor according to claim 3, wherein the detected value and the command value of the output current of the inverter in the speed estimating means are a detected value and a command value corresponding to a torque component of the electric motor. A control device for an electric vehicle.
定された前記電動機の回転速度の推定値の時間変化量を
演算する手段と、該時間変化量が所定値を超えたことに
応動させて、該時間変化量に応じて前記トルク成分指令
値を減少させるか、又は所定の時間関数のパターンで前
記トルク成分指令値を減少させる手段を有することを特
徴とする電気車の制御装置。9. A means according to claim 8, wherein said means for calculating a time change amount of the estimated value of the rotational speed of said electric motor estimated by said speed estimating means is responsive to the time change amount exceeding a predetermined value. An electric vehicle control device comprising means for reducing the torque component command value in accordance with the time change amount, or reducing the torque component command value in a predetermined time function pattern.
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