JPH04295203A - リニアシンクロナスモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リニアシンクロナス
モータ制御装置に関し、特に３重き電回路方式を採用す
るリニアシンクロナスモータ制御装置の速度パターン制
御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、特公昭６２−２２１８９５　号
に示された、従来のリニアシンクロナスモータ（以下、
ＬＳＭと略す）制御装置の構成図である。図２において
、（１）　は速度パターン発生器、（２）　は速度パタ
ーン発生器（１）　より発生される速度パターン、（３
）　は速度パターン（２）　と列車速度（１４）を一致
させるために必要な推力を演算し、電流波高値指令（４
）　の形で指令する推力演算器、（５）　は電流波高値
指令（４）　と位相信号（１２）との乗算を行い正弦波
の電流指令（６）を発生する掛算器、（７）　は３相の
交流電圧を発生する発生する電力変換器、（８）はき電
線、（９）　は軌道に沿って設けられた列車位置検知装
置、（１０）は列車位置検知装置（９）　から出力され
る列車位置検知信号、（１１）は位置検知信号（１０）
よりＬＳＭ誘起電圧位相に等しい位相信号（１２）を検
出する位相検出器、（１３）は位相信号（１２）より列
車速度（１４）を演算する速度演算器、（１５）は車両
、（１６）は車両（１５）に設けられた界磁コイル、（
１７）は地上に配置された推進コイルである。

【０００３】次に動作について説明する。ＬＳＭは車上
の界磁コイル（１６）を励磁した状態で地上側の推進コ
イル（１７）に電力変換器（７）　から３相交流電流を
通電することにより駆動される。速度パターン発生器（
１）　から出力された速度パターン（２）　と速度演算
器（１３）から出力された列車速度（１４）が推力演算
器（３）　に入力され、これらの速度偏差が“０”とな
るような推力演算器（１３）で演算される。そして、こ
の推力を電流値に変換した値が電流波高値指令（４）　
として推力演算器（３）　より出力される。一方、位相
信号（１２）は地上に設置された位置検知装置（９）　
より出力された位置検知信号（１０）を位相検出器（１
１）に入力し、求めている。位置検知装置（９）　には
光学式のもの、交差誘導線を利用したもの等が用いられ
る。これらの電流波高値指令（４）　と位相信号（１２
）は掛算器（５）　で乗算され、正弦波電流指令（６）
　として電力変換器（７）　に供給される。電力変換器
（７）　は３相の交流電圧を発生する装置でサイクロコ
ンバータもしくはインバータが用いられる。正弦波電流
指令（６）　に応じて電力変換器（７）からき電線（８
）　を介して推進コイル（１７）に電圧が印加されると
列車は速度パターン（２）　に従って走行する。

【０００４】図３は特公昭６２−６０８８５号に示され
た３重き電による電力供給回路の構成図である。図３に
おいて、（３１），（３２），（３３）は３組で構成さ
れる電力変換器で、（３１）がＡ系，（３２）がＢ系，
（３３）がＣ系である。（３４），（３５），（３６）
は夫々各電力変換器（３１）〜（３３）に対応したき電
線、（３７），（３８），（３９）は夫々各電力変換器
（３１）〜（３３）と対応した推進コイルである。（４
０），（４１），（４２）は各き電線（３４）〜（３６
）と推進（３７）〜（３９）を夫々結ぶき電区分開閉器
である。

【０００５】次に動作について説明する。この３重き電
による電力供給回路は３組からなる電力変換器（３１）
，（３２），（３３）とき電区分開閉器（４０）〜（４
１）を列車位置に同期して制御する方式である。先ず列
車が（ａ）の位置にある場合においてはき電区分開閉器
（４０）と（４１）が投入状態にあり、電力変換器（３
１）と電力変換器（３２）がそれぞれ推進コイル（３７
），（３８）にき電している。そして、列車が（ｂ）の
位置にある場合においては、き電区分開閉器（４１）と
（４２）が投入状態にあり、電力変換器（３２）と（３
３）がそれぞれ推進コイル（３８），（３９）にき電し
ている。このように３重き電方式では、３電力変換器の
うち２電力変換器が常にき電状態にあり、列車の位置に
応じて、３台の電力変換器（３１）〜（３３）が順次切
り換わり、推進コイル（３７）〜（３９）にき電する。 ３重き電方式では、３電力変換器のうち１台が故障等の
原因により停止した場合でも、基本的には、列車を推進
可能である。例えば、電力変換器（３２）が停止状態に
ある時、列車が（ａ）の位置にある時は電力変換器（３
１）によって、列車が（ｂ）の位置に有る時は、電力変
換器（３３）によって、駆動できる。このように、１電
力変換器が停止している場合でも列車を駆動することは
できるが、停止している電力変換器のき電区間を列車が
走行する場合には、電力変換器１台で駆動するため、通
常の２倍の推力が１電力変換器に対して要求される。列
車が低速で走行している場合には、走行抵抗が少さく１
電力変換器で制御できるが、高速域になると走行抵抗が
大きく、１変換器では、通常加速力を得ることは困難と
なる。現状の制御系で、高速走行中、１電力変換器（３
２）が停止した場合には電力変換器（３１）及び（３３
）のき電区間を走行する場合と電力変換器（３２）のき
電区間を走行する場合で、列車の加速度が図４に示すよ
うに変化し、不安定な走行状態になり乗り心地を損うこ
とになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＬＳＭ制御装置
は以上のように構成されているので、３重き電系の１電
力変換器を停止した状態で列車を駆動すると、カ行時に
は、加速度がブレーキ時には減速度が変動し、乗り心地
を損うという問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、３重き電システムらおいて、１
電力変換器が停止した場合でも、連続した減速力を得、
良好な乗り心地を得ることができるＬＳＭ制御装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＬＳＭ制
御装置は、３重き電システムの１電力変換器が停止した
際に、列車の加速力、ブレーキ力を１電力変換器で制御
可能な値に制限する速度パターン発生手段を設けたもの
である。

【０００９】

【作　　用】この発明においては、３重き電システムの
１電力変換器が停止している場合に、列車の加速度，減
速度を１電力変換器で制御可能な値に制限することによ
り、走行区間にかかわらず、列車の加速力、ブレーキが
一定になり、良好な乗り心地を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示す構成図である。 図１において、（１）〜（７）は従来装置のものと同一
である。（１８）は列車速度（１４）と列車位置信号（
１０）より列車の走行抵抗を演算する走行抵抗演算回路
、（２０）は列車位置に対応した勾配抵抗を出力する勾
配抵抗演算回路、（１９）は走行抵抗、（２１）は勾配
抵抗、（２２）は１変換器で出力可能な最大推力（ブレ
ーキ力）、（２３）は最大推力（２２）から走行抵抗（
１８）、勾配抵抗（２０）を減算する減算器、（２４）
は減算器（２３）の出力、（２５）は減算器（２３）の
出力（２４）の値を列車重量Ｍで除算し、加速度（減速
度）に変換する除算器、（２６）は、除算器（２５）か
ら得られた加速度（減速度）、（２７）は加速度（減速
度）（２６）の値に加速度（減速度）を制限する加・減
速度リミッタ、（２８）は加・減速度リミッタ（２７）
で処理された速度パターンである。なお、速度パターン
発生器（１）　、走行抵抗演算回路（１８）、勾配抵抗
演算回路（２０）、減算器（２３）、除算器（２５）及
び加・減速度リミッタ（２７）は速度パターン発生手段
を構成する。

【００１１】次に動作について説明する。３重き電シス
テムにおいて、１電力変換器が停止している場合には列
車を駆動する推力，ブレーキ力が通常の１／２に低下す
るため速度パターンは、制御可能な推力，ブレーキ力の
もとで実現できるものに修正する必要がある。１電力変
換器で可能な、加速度：αＭＡＸ　は次式で表現される
。

【００１２】

【数１】 ここで、Ｍ：列車重量，ＦαＭＡｘ　：１電力変換器の
最大推力，ＦＲ　：走行抵抗、ＦＧ　：勾配抵抗　　　
　　　　　である。従って、加・減速度リミッタ（２７
）に指令かる加速度（２６）の最大値を上記αＭＡＸに
無限すれば、加・減速度リミッタ（２７）から得られる
速度パターン（２８）に従って列車を連続的に制御する
ことが可能となる。図１に示すように、上記（１）　式
で求めた加速度で速度パターン発生器（１）　からの速
度パターン（２）　の加速度を制限することにより走行
可能な速度パターン（２８）が作成できる。このとき速
度パターン発生器（１）　から指令される最高速度は当
然ながら１電力変換器で走行可能な速度に設定しておく
。以上は、カ行時についての記述であるが、ブレーキ時
においても同様であり、次式で求まる減速度に制限する
。

【００１３】

【数２】 ここで、βＭＡＸ　：１変換器で可能な減速度、ＦβＭ
ＡＸ　：１変換器で可能なブレーキ力である。

【００１４】なお、上記実施例では列車位置を位置検知
装置から求め、そこから作成した位相信号をＬＳＭ電流
制御に用いる自制制御方式の場合について示したが、強
制的に位相信号を与える他制制御方式の場合についても
同様の効果がある。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、速度
パターン発生手段に１電力変換器で実現可能なから（減
速度）を上限とする加減速度リミッタを設けたので、１
電力変換器が停止している状態においても、加減速度を
変動させることなく、円滑に速度制御でき、乗り心地の
良いＬＳＭ制御が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】従来のＬＳＭ制御装置を示すブロック図である
。

【図３】慣用のき電回路を示す構成図である。

【図４】従来制御での列車位置と加速度の関係を示す説
明図である。

【符号の説明】 １　　　　速度パターン発生器 ２　　　　電力変換器 １５　　　　列車 １６　　　　界磁コイル １７　　　　推進コイル １８　　　　走行抵抗演算回路 ２０　　　　勾配抵抗演算回路 ２５　　　　除算器 ２７　　　　加・減速度リミッタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　地上側に１次リニアシンクロナスモー
   タの推進コイルを軌道に沿って区分を分割して配置した
   ３重き電による電力供給回路を設け、車両側に上記推進
   コイルに対向する界磁コイルを搭載し、速度パターン発
   生器からの速度パターンに応じた推力を演算し、電力変
   換器に対して推力に応じた電流指令と電流位相を指令し
   、該電力変換器より上記電力供給回路を介して上記推進
   コイルに電力を供給するリニアシンクロナスモータ制御
   装置において、３重き電を行う３台の上記電力変換器の
   うちの１台を停止し、２台の上記電力変換器によって、
   列車を推進制御する際に該２台のの電力変換器に対応し
   たパターンを発生する速度パターン発生手段を備えたこ
   とを特徴とするリニアシンクロナスモータ制御装置。