JPH0447524B2 - - Google Patents
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- JPH0447524B2 JPH0447524B2 JP29344185A JP29344185A JPH0447524B2 JP H0447524 B2 JPH0447524 B2 JP H0447524B2 JP 29344185 A JP29344185 A JP 29344185A JP 29344185 A JP29344185 A JP 29344185A JP H0447524 B2 JPH0447524 B2 JP H0447524B2
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- JP
- Japan
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 94
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
-
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は電気車における駆動輪の空転・滑走の
検知を行う電気車の空転・滑走検知装置に関す
る。
検知を行う電気車の空転・滑走検知装置に関す
る。
[発明の技術的背景とその問題点]
一般に、電気車の駆動輪の空転・滑走を防ぐた
めに、電気車に空転・滑走検知装置を設けて駆動
輪のトルク制御を行い駆動輪とレールとの間で所
定の粘着力を得る。空転・滑走検知は駆動輪を駆
動する電動機の回転軸に設けられたパルス発生器
からの信号に基づき、その駆動輪の回転周波数の
変化率△FRを検出する。回転周波数の変化率△
FRが検出されると、空転検知レベルあるいは滑
走検知レベルと比較する。この変化率△FRが検
知レベルより大となる状態が所定時間Tより長く
継続した際に駆動輪が空転あるいは滑走したと判
断し空転・滑走検知を行う。
めに、電気車に空転・滑走検知装置を設けて駆動
輪のトルク制御を行い駆動輪とレールとの間で所
定の粘着力を得る。空転・滑走検知は駆動輪を駆
動する電動機の回転軸に設けられたパルス発生器
からの信号に基づき、その駆動輪の回転周波数の
変化率△FRを検出する。回転周波数の変化率△
FRが検出されると、空転検知レベルあるいは滑
走検知レベルと比較する。この変化率△FRが検
知レベルより大となる状態が所定時間Tより長く
継続した際に駆動輪が空転あるいは滑走したと判
断し空転・滑走検知を行う。
空転・滑走検知レベル及び所定時間Tは高速
時、低速時において一定の値であり、その値は駆
動輪の発生トルクの大きい低速域での運転に適す
る値に調整されたものである。高速運転時におい
ては台車の振動は低速時にくらべて著しくなり、
駆動輪の回転周波数の変化率△FRが低速時にく
らべて変動が激しくなりまた大きな値となる。そ
のため、駆動輪が実際には空転・滑走していない
にもかかわらず誤検知がなされることがある。誤
検知をすると駆動輪とレールとの間で所定の粘着
力を得るために駆動輪のトルク制御を行うので、
加速時におては、乗り心地を悪化させ、特に回生
制御時においては、充分な制動力が得られないと
いう問題点が生じる。
時、低速時において一定の値であり、その値は駆
動輪の発生トルクの大きい低速域での運転に適す
る値に調整されたものである。高速運転時におい
ては台車の振動は低速時にくらべて著しくなり、
駆動輪の回転周波数の変化率△FRが低速時にく
らべて変動が激しくなりまた大きな値となる。そ
のため、駆動輪が実際には空転・滑走していない
にもかかわらず誤検知がなされることがある。誤
検知をすると駆動輪とレールとの間で所定の粘着
力を得るために駆動輪のトルク制御を行うので、
加速時におては、乗り心地を悪化させ、特に回生
制御時においては、充分な制動力が得られないと
いう問題点が生じる。
[発明の目的]
本発明は、電気車の駆動輪の空転・滑走の検知
精度を良くし、誤検知による電気車の乗心地の悪
化を解消する電気車の空転・滑走検知装置を提供
することを目的とする。
精度を良くし、誤検知による電気車の乗心地の悪
化を解消する電気車の空転・滑走検知装置を提供
することを目的とする。
[発明の概要]
本発明は、電気車の駆動輪の回転数より駆動輪
の回転周波数変化率を演算する演算出段と、電気
車の速度に応じて駆動輪の回転周波数変化率の検
知レベルを出力する検知レベル設定手段と、電気
車の速度に応じた遅れ時間値を出力する遅れ時間
設定手段とを設け、演算手段から出力された回転
周波数変化率値が検知レベル設定手段から出力さ
れた検知レベルを越えた時に比較手段より信号が
出力され、比較手段からのこの信号が遅れ時間設
定手段で設定した遅れ時間以上継続して出力され
た時に空転・滑走検知手段より空転、滑走信号を
出力する構成とすることにより検知精度が高く、
誤検知により電気車の乗心地の悪化が防止できる
ことを特徴とする。
の回転周波数変化率を演算する演算出段と、電気
車の速度に応じて駆動輪の回転周波数変化率の検
知レベルを出力する検知レベル設定手段と、電気
車の速度に応じた遅れ時間値を出力する遅れ時間
設定手段とを設け、演算手段から出力された回転
周波数変化率値が検知レベル設定手段から出力さ
れた検知レベルを越えた時に比較手段より信号が
出力され、比較手段からのこの信号が遅れ時間設
定手段で設定した遅れ時間以上継続して出力され
た時に空転・滑走検知手段より空転、滑走信号を
出力する構成とすることにより検知精度が高く、
誤検知により電気車の乗心地の悪化が防止できる
ことを特徴とする。
[発明の実施例]
本発明の実施例を第1図を用いて詳細に説明す
る。第1図は本発明の空転・滑走検知装置の実施
例による構成図及び周辺の制御装置の構成図であ
る。
る。第1図は本発明の空転・滑走検知装置の実施
例による構成図及び周辺の制御装置の構成図であ
る。
主制御装置2は可変電圧、可変周波数インバー
タで構成され主電動機3の速度制御を行う。主電
動機3は電気車の駆動輪4を駆動する。主電動機
3の回転軸には回転に応じたパルスを発生するパ
ルス発生器6が接続される。パルス発生器6の出
力は速度検出器7を介して空転・滑走検知装置1
の検知レベル演算器8及び遅れ時間演算器9に入
力されるとともに、回転周波数変化率演算器10
に入力される。ここで検知レベル演算器8及び遅
れ時間演算器9はそれぞれ検知レベル設定手段及
び遅れ時間設定手段であり、回転周波数変化率演
算器10は演算手段である。また回転周波数変化
率演算器10はパルスカウンタ11、サンプリン
グホールド回路12及び変化率演算器13により
構成される。回転周波数変化率演算器10及び検
知レベル演算器8は比較器14に接続される。比
較器14及び遅れ時間演算器9は遅延回路15に
接続される。ここで遅延回路15は空転・滑走検
知手段である。遅延回路15の出力は空転・滑走
検知信号として主制御装置2に入力される。
タで構成され主電動機3の速度制御を行う。主電
動機3は電気車の駆動輪4を駆動する。主電動機
3の回転軸には回転に応じたパルスを発生するパ
ルス発生器6が接続される。パルス発生器6の出
力は速度検出器7を介して空転・滑走検知装置1
の検知レベル演算器8及び遅れ時間演算器9に入
力されるとともに、回転周波数変化率演算器10
に入力される。ここで検知レベル演算器8及び遅
れ時間演算器9はそれぞれ検知レベル設定手段及
び遅れ時間設定手段であり、回転周波数変化率演
算器10は演算手段である。また回転周波数変化
率演算器10はパルスカウンタ11、サンプリン
グホールド回路12及び変化率演算器13により
構成される。回転周波数変化率演算器10及び検
知レベル演算器8は比較器14に接続される。比
較器14及び遅れ時間演算器9は遅延回路15に
接続される。ここで遅延回路15は空転・滑走検
知手段である。遅延回路15の出力は空転・滑走
検知信号として主制御装置2に入力される。
上記構成による実施例の作用について説明す
る。主電動機3の回転軸に設けられたパルス発生
器6は随時・駆動輪4の回転に応じたパルス信号
を発生する。パルスカウンタ11はパルス発生器
6の出力するパルス信号の単位時間あたりのパル
ス数をカウントすることによつて回転周波数値を
出力する。サンプリングホールド回転12はパル
スカウンタ11の出力信号を入力し所定時間後
(サンプリング時間)に入力時と同一の信号を出
力する。演算器13においてパルスカウンタ11
の出力値とサンプリングホールド回路12の出力
値FR(ST)から次式を用いて変化率△FRを演算
し出力する。
る。主電動機3の回転軸に設けられたパルス発生
器6は随時・駆動輪4の回転に応じたパルス信号
を発生する。パルスカウンタ11はパルス発生器
6の出力するパルス信号の単位時間あたりのパル
ス数をカウントすることによつて回転周波数値を
出力する。サンプリングホールド回転12はパル
スカウンタ11の出力信号を入力し所定時間後
(サンプリング時間)に入力時と同一の信号を出
力する。演算器13においてパルスカウンタ11
の出力値とサンプリングホールド回路12の出力
値FR(ST)から次式を用いて変化率△FRを演算
し出力する。
△FR=FR−FR(ST)/ST
(ST;サンプリング時間)
またパルス発生器6の出力するパルス信号は速
度検出器7に入力され、速度検出部7はパルス信
号より速度を検出し、速度信号を出力する。この
速度信号は検知レベル演算器8及び遅れ時間演算
器9に入力される。検知レベル演算器8は速度信
号に基づいて電気車が力行時には、空転検知レベ
ルFRD、回生制動時には滑走検知レベルSRDを
出力する。同様に遅れ時間演算器9は速度信号に
基づいた遅れ時間値を出力する。
度検出器7に入力され、速度検出部7はパルス信
号より速度を検出し、速度信号を出力する。この
速度信号は検知レベル演算器8及び遅れ時間演算
器9に入力される。検知レベル演算器8は速度信
号に基づいて電気車が力行時には、空転検知レベ
ルFRD、回生制動時には滑走検知レベルSRDを
出力する。同様に遅れ時間演算器9は速度信号に
基づいた遅れ時間値を出力する。
ここで、空転及び滑走検知レベルFRD,SRD
は、電気車の走行斜度や、車両重量に基づいて、
その斜度での最大加速度を求め、それに経験値を
掛け算することによつて設定されている。例え
ば、経験値には1.5という値を用いている。
は、電気車の走行斜度や、車両重量に基づいて、
その斜度での最大加速度を求め、それに経験値を
掛け算することによつて設定されている。例え
ば、経験値には1.5という値を用いている。
また遅れ時間値は誤検知を防ぐために設けら
れ、比較器14からの数回の信号がはいる時間で
設定されている。例えば比較器14の信号が2秒
間隔で出力されている場合、5回の信号が得られ
る時間、10秒間を遅れ時間に設定する。
れ、比較器14からの数回の信号がはいる時間で
設定されている。例えば比較器14の信号が2秒
間隔で出力されている場合、5回の信号が得られ
る時間、10秒間を遅れ時間に設定する。
ここで、遅れ時間値は電気車の速度が速くなる
につれてノイズの頒度が多くなるため、遅れ時間
値を速度に応じて長くして誤検知をなくす必要が
ある。よつて検知レベル演算器8及び遅れ時間演
算器9はともに速度検出器7による速度信号の入
力に応じ、速度が上がるにつれて出力信号である
検知レベル及び遅れ時間値を大きくする。
につれてノイズの頒度が多くなるため、遅れ時間
値を速度に応じて長くして誤検知をなくす必要が
ある。よつて検知レベル演算器8及び遅れ時間演
算器9はともに速度検出器7による速度信号の入
力に応じ、速度が上がるにつれて出力信号である
検知レベル及び遅れ時間値を大きくする。
その関係の例を第2図a及びbに示す。ここで
第2図a及びbは、速度に対する検知レベル演算
器8及び遅れ時間演算器9の出力波形図である。
第2図a及びbは、速度に対する検知レベル演算
器8及び遅れ時間演算器9の出力波形図である。
比較器14は回転周波数の変化率△FRと検知
レベル演算器8の出力信号とを比較し変化率△
FRが大となつた際に‘H'レベル信号を出力す
る。次に、遅延回路15は、比較器14から‘
H'レベル信号が入力されてから遅れ時間演算器
9による遅れ時間以上入力が‘H'レベルの状態
を継続した際に‘H'レベルの信号を出力し、そ
の後、比較器14からの信号が‘L'レベルになる
まで出力信号を‘H'レベルに保つ。遅延回路1
5の出力する‘H'レベルの信号は空転・滑走検
知信号SLとして主制御装置2に与えられる。主
制御装置2は検知信号SLが与えられると主電動
機3の発生するトルクの減少制御を行う。
レベル演算器8の出力信号とを比較し変化率△
FRが大となつた際に‘H'レベル信号を出力す
る。次に、遅延回路15は、比較器14から‘
H'レベル信号が入力されてから遅れ時間演算器
9による遅れ時間以上入力が‘H'レベルの状態
を継続した際に‘H'レベルの信号を出力し、そ
の後、比較器14からの信号が‘L'レベルになる
まで出力信号を‘H'レベルに保つ。遅延回路1
5の出力する‘H'レベルの信号は空転・滑走検
知信号SLとして主制御装置2に与えられる。主
制御装置2は検知信号SLが与えられると主電動
機3の発生するトルクの減少制御を行う。
第3図を用いて回転周波数の変化率△FRと空
転・滑走検知信号SLとの関係を説明する。ここ
で第3図aは時間に対する回転周波数の変化率△
FRの出力波形図でbは時間に対する低速運転時
の空転・滑走検知信号SLの出力波形図で、さら
にcは時間に対する高速運転時の空転・滑走検知
信号SLの出力波形図である。
転・滑走検知信号SLとの関係を説明する。ここ
で第3図aは時間に対する回転周波数の変化率△
FRの出力波形図でbは時間に対する低速運転時
の空転・滑走検知信号SLの出力波形図で、さら
にcは時間に対する高速運転時の空転・滑走検知
信号SLの出力波形図である。
第3図aにおいて、HFRD及びHSRDは検知
レベル演算器8の出力であり、高速運転時の空転
検知レベル及び滑走検知レベルである。この空
転・滑走検知レベルHFRD,HSRDは低速時の
検知レベルFRD,SRDより大きな値である。低
速運転時の空転・滑走検知信号SLを第3図bに
示す。図中、TAは遅れ時間演算器9の出力値で
あり、低速運転時の値である。時刻t1において検
知レベルFRD,SRDを越えて時間TA後において
も検知レベル以上であるため、検知信号SLが出
力され、変化率△FRが検知レベル以上の状態を
継続する時刻t2からt3まで検知信号SLが出力され
続ける。同様に時刻t6からt9においても検知信号
SLが出力される。
レベル演算器8の出力であり、高速運転時の空転
検知レベル及び滑走検知レベルである。この空
転・滑走検知レベルHFRD,HSRDは低速時の
検知レベルFRD,SRDより大きな値である。低
速運転時の空転・滑走検知信号SLを第3図bに
示す。図中、TAは遅れ時間演算器9の出力値で
あり、低速運転時の値である。時刻t1において検
知レベルFRD,SRDを越えて時間TA後において
も検知レベル以上であるため、検知信号SLが出
力され、変化率△FRが検知レベル以上の状態を
継続する時刻t2からt3まで検知信号SLが出力され
続ける。同様に時刻t6からt9においても検知信号
SLが出力される。
次に、高速運転について説明する。高速運転時
の空転・滑走検知信号SLを第3図cに示す。図
中、TBは遅れ時間演算器9の出力値であり、高
速運転時の値である低速時のTAより大きい値と
なる。時刻t1において変化率△FRは検知レベル
HFRD,HSRDを越えるが、遅れ時間TB以内に
再び検知レベル以下となるため検知信号SLは出
力されない。同様に時刻t5において検知レベル
HFRD,HSRDを越えて遅れ時間TB後において
も検知レベル以上であるため検知信号SLが出力
され、変化率△FRが検知レベル以上の状態を継
続するための時刻t7からt8まで検知信号SLが出力
される。高速運転時では、ノイズによる誤検知を
防ぐため検知レベル及び遅れ時間が低速運転時に
くらべて大きい値に設定されるので第3図cの時
刻t3で検知信号SLが出力されない。
の空転・滑走検知信号SLを第3図cに示す。図
中、TBは遅れ時間演算器9の出力値であり、高
速運転時の値である低速時のTAより大きい値と
なる。時刻t1において変化率△FRは検知レベル
HFRD,HSRDを越えるが、遅れ時間TB以内に
再び検知レベル以下となるため検知信号SLは出
力されない。同様に時刻t5において検知レベル
HFRD,HSRDを越えて遅れ時間TB後において
も検知レベル以上であるため検知信号SLが出力
され、変化率△FRが検知レベル以上の状態を継
続するための時刻t7からt8まで検知信号SLが出力
される。高速運転時では、ノイズによる誤検知を
防ぐため検知レベル及び遅れ時間が低速運転時に
くらべて大きい値に設定されるので第3図cの時
刻t3で検知信号SLが出力されない。
すなわち、従来では検知レベル及び遅れ時間が
速度に対して一定であるため、高速運転時に第3
図cの時刻t2からt3の間で誤検知を行う。しか
し、検知レベル及び遅れ時間が速度によつて可変
であれば、高速時において誤検知を起こさない。
速度に対して一定であるため、高速運転時に第3
図cの時刻t2からt3の間で誤検知を行う。しか
し、検知レベル及び遅れ時間が速度によつて可変
であれば、高速時において誤検知を起こさない。
なお、上記実施例においては、空転検知レベル
及び滑走検知レベルは同一値として説明したが、
これらは独立した値であり、電気車により値が異
なる。
及び滑走検知レベルは同一値として説明したが、
これらは独立した値であり、電気車により値が異
なる。
[発明の効果]
本発明によれば、電気車の車両速度に応じた駆
動輪の回転周波数変化率の検知レベル及び車両速
度に応じた遅れ時間値を用いることにより、速度
に対応した空転及び滑走検知信号が得られるため
検知精度が高く、誤検知による電気車の乗心地の
悪化を防ぐことが可能になる。
動輪の回転周波数変化率の検知レベル及び車両速
度に応じた遅れ時間値を用いることにより、速度
に対応した空転及び滑走検知信号が得られるため
検知精度が高く、誤検知による電気車の乗心地の
悪化を防ぐことが可能になる。
第1図は本発明の電気車の空転・滑走検知装置
の実施例による構成図および周辺の制御装置の構
成図、第2図a及びbは速度に対する検知レベル
演算器及び遅れ時間演算器の出力波形図、第3図
aは時間に対する駆動輪の回転数変化率の出力波
形図、b及びcは各々低速運転時及び高速運転時
における時間に対する空転・滑走検出信号の出力
波形図を示す。 1……空転・滑走検知装置、7……速度検知
器、8……検知レベル演算器、9……遅れ時間演
算器、10……回転周波数変化率演算器、11…
…パルスカウンタ、12……サンプリングホール
ド回路、13……変化率演算器、14……比較
器、15……遅延回路、SL……空転・滑走検知
信号、FRD……低速時の空転検知レベル、SRD
……低速時の滑走検知レベル、HFRD……高速
時の空転検知レベル、HSRD……高速時の滑走
検知レベル、TA……低速時の遅れ時間、TB…
…高速時の遅れ時間。
の実施例による構成図および周辺の制御装置の構
成図、第2図a及びbは速度に対する検知レベル
演算器及び遅れ時間演算器の出力波形図、第3図
aは時間に対する駆動輪の回転数変化率の出力波
形図、b及びcは各々低速運転時及び高速運転時
における時間に対する空転・滑走検出信号の出力
波形図を示す。 1……空転・滑走検知装置、7……速度検知
器、8……検知レベル演算器、9……遅れ時間演
算器、10……回転周波数変化率演算器、11…
…パルスカウンタ、12……サンプリングホール
ド回路、13……変化率演算器、14……比較
器、15……遅延回路、SL……空転・滑走検知
信号、FRD……低速時の空転検知レベル、SRD
……低速時の滑走検知レベル、HFRD……高速
時の空転検知レベル、HSRD……高速時の滑走
検知レベル、TA……低速時の遅れ時間、TB…
…高速時の遅れ時間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電気車の駆動輪の回転数より前記駆動輪の回
転周波数変化率を演算する演算手段10と、 前記電気車の速度に応じて前記駆動輪の回転周
波数変化率の検知レベルを出力する検知レベル設
定手段8と、 前記電気車の速度に応じて遅れ時間値を出力す
る遅れ時間設定手段9と、 前記演算手段10から出力された前記回転周波
数変化率が前記検知レベル設定手段8から出力さ
れた前記回転周波数変化率の検知レベルを越えた
時に信号を出力する比較手段14と、 この比較手段14からの前記信号が前記遅れ時
間設定手段9で設定された遅れ時間以上、継続し
て出力された時に空転・滑走信号を出力する空
転、滑走検出手段15とを具備して成ることを特
徴とする電気車の空転・滑走検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29344185A JPS62160001A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電気車の空転・滑走検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29344185A JPS62160001A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電気車の空転・滑走検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160001A JPS62160001A (ja) | 1987-07-16 |
| JPH0447524B2 true JPH0447524B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=17794803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29344185A Granted JPS62160001A (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | 電気車の空転・滑走検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62160001A (ja) |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP29344185A patent/JPS62160001A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62160001A (ja) | 1987-07-16 |
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