JPH05300605A - 誘導電動機の制御方式 - Google Patents
誘導電動機の制御方式Info
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- JPH05300605A JPH05300605A JP4126877A JP12687792A JPH05300605A JP H05300605 A JPH05300605 A JP H05300605A JP 4126877 A JP4126877 A JP 4126877A JP 12687792 A JP12687792 A JP 12687792A JP H05300605 A JPH05300605 A JP H05300605A
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- JP
- Japan
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- frequency
- data
- vehicle
- rotor frequency
- inverter
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- 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
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両に空転が発生しても、出力するインバー
タ周波数を急変させることなく、空転発生当初の微小空
転時から、誘導電動機の持つ垂下特性を利用し、粘着性
能の向上を図ることにある。 【構成】 電気車を駆動する単数または複数の誘導電動
機をインバータにより可変速制御する制御装置におい
て、実際のロータ周波数を取込み、この実際のロータ周
波数データの取込判定を行なうデータ取込部と、車両加
速度演算系と、ロータ周波数算出部を有し、誘導電動機
の実際のロータ周波数データを履歴として記憶し、その
履歴データを基に車両速度を予測演算する機能と、この
予測演算を基に車両加速度を演算する機能と、その演算
結果に指令滑り周波数を加え、インバータ周波数を出力
する機能を設ける。
タ周波数を急変させることなく、空転発生当初の微小空
転時から、誘導電動機の持つ垂下特性を利用し、粘着性
能の向上を図ることにある。 【構成】 電気車を駆動する単数または複数の誘導電動
機をインバータにより可変速制御する制御装置におい
て、実際のロータ周波数を取込み、この実際のロータ周
波数データの取込判定を行なうデータ取込部と、車両加
速度演算系と、ロータ周波数算出部を有し、誘導電動機
の実際のロータ周波数データを履歴として記憶し、その
履歴データを基に車両速度を予測演算する機能と、この
予測演算を基に車両加速度を演算する機能と、その演算
結果に指令滑り周波数を加え、インバータ周波数を出力
する機能を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粘着運転を行なう電気
車の制御装置において、誘導電動機の可変制御を行なう
制御方式に関する。
車の制御装置において、誘導電動機の可変制御を行なう
制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の制御では、図２に示すように、電
気車を駆動する誘導電動機４１〜４４の回転数を回転検
出器５１〜５４を介して回転速度判別器５５により判別
し、回転速度判別器５５から実際のロータ周波数（ｆ
ｒ）６５を出力する。この実際のロータ周波数（ｆｒ）
６５に自動電流制御部（ＡＣＲ）４７から出力される指
令滑り周波数（ｆｓ）７９を加算器４９に足し込むこと
により、インバータ周波数（ｆINV）８０を出力する制
御を行なっていた。自動電流制御部（ＡＣＲ）４７は、
予め装置内に設けている電流パターン（ＩMP）発生部４
５が持つ電流パターン７７とモータ４６の実際のモータ
電流７８とを比較し、その二つが一致するよう指令滑り
周波数（ｆｓ）７９を出力している。つまり、所要のト
ルクを発生させるように制御している。また、上記の制
御系を基本としたシステムにおいて、再粘着制御方式と
して、例えば、特開平２ー１８４２０２号公報に示すよ
うに、何らかの手段により車両が空転及び滑走を検知す
ると、インバータ周波数の出力値を固定し、誘導電動機
の垂下特性を利用して再粘着させる制御方式が提案され
ている。
気車を駆動する誘導電動機４１〜４４の回転数を回転検
出器５１〜５４を介して回転速度判別器５５により判別
し、回転速度判別器５５から実際のロータ周波数（ｆ
ｒ）６５を出力する。この実際のロータ周波数（ｆｒ）
６５に自動電流制御部（ＡＣＲ）４７から出力される指
令滑り周波数（ｆｓ）７９を加算器４９に足し込むこと
により、インバータ周波数（ｆINV）８０を出力する制
御を行なっていた。自動電流制御部（ＡＣＲ）４７は、
予め装置内に設けている電流パターン（ＩMP）発生部４
５が持つ電流パターン７７とモータ４６の実際のモータ
電流７８とを比較し、その二つが一致するよう指令滑り
周波数（ｆｓ）７９を出力している。つまり、所要のト
ルクを発生させるように制御している。また、上記の制
御系を基本としたシステムにおいて、再粘着制御方式と
して、例えば、特開平２ー１８４２０２号公報に示すよ
うに、何らかの手段により車両が空転及び滑走を検知す
ると、インバータ周波数の出力値を固定し、誘導電動機
の垂下特性を利用して再粘着させる制御方式が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、実
際のロータ周波数を基にインバータ周波数を出力する
為、車両が空転してロータ周波数が急上昇すると、それ
につられる形でインバータ周波数も急上昇することにな
り、空転が発生しているにもかかわらず、トルクがその
まま維持されることになり、かえって空転を助長する形
となっていることに問題点があった。また、何らかの手
段で車両が空転及び滑走したことを検知して、出力する
インバータ周波数を固定する制御を行なっても、空転及
び滑走が検知されない間は上記と同様の問題が起こる。
本発明の目的は、車両が空転が発生しても、出力するイ
ンバータ周波数を急変させることなく、空転発生当初の
微小空転時から、誘導電動機の持つ垂下特性を利用し
て、粘着性能の向上を図ることにある。
際のロータ周波数を基にインバータ周波数を出力する
為、車両が空転してロータ周波数が急上昇すると、それ
につられる形でインバータ周波数も急上昇することにな
り、空転が発生しているにもかかわらず、トルクがその
まま維持されることになり、かえって空転を助長する形
となっていることに問題点があった。また、何らかの手
段で車両が空転及び滑走したことを検知して、出力する
インバータ周波数を固定する制御を行なっても、空転及
び滑走が検知されない間は上記と同様の問題が起こる。
本発明の目的は、車両が空転が発生しても、出力するイ
ンバータ周波数を急変させることなく、空転発生当初の
微小空転時から、誘導電動機の持つ垂下特性を利用し
て、粘着性能の向上を図ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、実際のロー
タ周波数をそのままインバータ周波数出力制御に用いる
のではなく、実際のロータ周波数から車両速度を予測演
算する機能と、その演算結果を基にインバータ周波数を
出力し、誘導電動機を可変制御する機能を採用すること
により、達成される。
タ周波数をそのままインバータ周波数出力制御に用いる
のではなく、実際のロータ周波数から車両速度を予測演
算する機能と、その演算結果を基にインバータ周波数を
出力し、誘導電動機を可変制御する機能を採用すること
により、達成される。
【０００５】
【作用】前述した車両速度予測演算機能は、実際のロー
タ周波数データを履歴として記憶し、その履歴データを
基に車両速度を予測演算することにある。ここで、例え
ば、車両の空転が発生して実際のロータ周波数データが
急上昇しても、車両速度予測演算機能は、履歴データを
基に車両速度を予測演算している為に、空転発生前の上
昇分から車両速度を予測して出力する。従って、空転発
生時でもその演算結果が急上昇することはない。その演
算結果を基にインバータ周波数を出力するので、インバ
ータ周波数についても空転時に急上昇することを避ける
ことができる。以上のような制御により、空転時に実際
のロータ周波数が急上昇しても、インバータ周波数を急
上昇させることがなく、空転発生当初の微小空転時か
ら、空転時の実滑りが小さくなるように作用させ、誘導
電動機が持つ垂下特性を利用して、粘着性能を向上させ
ることができる。
タ周波数データを履歴として記憶し、その履歴データを
基に車両速度を予測演算することにある。ここで、例え
ば、車両の空転が発生して実際のロータ周波数データが
急上昇しても、車両速度予測演算機能は、履歴データを
基に車両速度を予測演算している為に、空転発生前の上
昇分から車両速度を予測して出力する。従って、空転発
生時でもその演算結果が急上昇することはない。その演
算結果を基にインバータ周波数を出力するので、インバ
ータ周波数についても空転時に急上昇することを避ける
ことができる。以上のような制御により、空転時に実際
のロータ周波数が急上昇しても、インバータ周波数を急
上昇させることがなく、空転発生当初の微小空転時か
ら、空転時の実滑りが小さくなるように作用させ、誘導
電動機が持つ垂下特性を利用して、粘着性能を向上させ
ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の一実施例であり、４台の誘導電動機を制御する
電気車用ＶＶＶＦインバータ、制御装置のゲート制御部
のうち、本発明に係る部分を記載したものである。本実
施例は、電気車を駆動する誘導電動機４１〜４４と、回
転検出器５１〜５４と、ゲート制御部からなる。ゲート
制御部は、リングバッファ１１、減算器１２、データ取
込上限値設定器（Ｃ1）１３、データ取込下限値設定器
（Ｃ2）１５、比較器（ＭＩＮ）１４、比較器（ＭＡ
Ｘ）１６からなるデータ取込部１と、リングバッファ２
１、加速度演算器２２からなる車両加速度演算系２と、
乗算器（×ＴS）３１、加算器３２からなるロータ周波
数算出部３と、モータ電流パターン（ＩMP）発生部４５
と、自動電流制御部（ＡＣＲ）４７と、指令滑り周波数
リミッタ（ｆｓリミッタ）４８と、加算器４９と、回転
速度判別器５５とから構成する。
本発明の一実施例であり、４台の誘導電動機を制御する
電気車用ＶＶＶＦインバータ、制御装置のゲート制御部
のうち、本発明に係る部分を記載したものである。本実
施例は、電気車を駆動する誘導電動機４１〜４４と、回
転検出器５１〜５４と、ゲート制御部からなる。ゲート
制御部は、リングバッファ１１、減算器１２、データ取
込上限値設定器（Ｃ1）１３、データ取込下限値設定器
（Ｃ2）１５、比較器（ＭＩＮ）１４、比較器（ＭＡ
Ｘ）１６からなるデータ取込部１と、リングバッファ２
１、加速度演算器２２からなる車両加速度演算系２と、
乗算器（×ＴS）３１、加算器３２からなるロータ周波
数算出部３と、モータ電流パターン（ＩMP）発生部４５
と、自動電流制御部（ＡＣＲ）４７と、指令滑り周波数
リミッタ（ｆｓリミッタ）４８と、加算器４９と、回転
速度判別器５５とから構成する。
【０００７】以下、本実施例の動作を説明する。誘導電
動機４１〜４４の回転数６１〜６４は、回転検出器５１
〜５４によって検出され、ゲート制御部へ送られる。誘
導電動機４１〜４４の回転数６１〜６４は、まず、回転
速度判別器５５に送られ、ここでは、回転数６１〜６４
のうちの代表値が実際のロータ周波数６５として判別さ
れる。一般的には、カ行時は回転数６１〜６４のうちの
最小値を、ブレーキ時は回転数６１〜６４のうちの最大
値を実際のロータ周波数６５として出力する。実際のロ
ータ周波数６５はデータ取込部１に蓄えられると共に、
データ取込部１では、実際のロータ周波数データの取込
判定も行なう。具体的には、実際のロータ周波数６５は
リングバッファ１１に格納される。減算器１２では、実
際のロータ周波数６５とリングバッファ１１に格納され
ているｎｔｓ（ｎ：整数、ｔｓ：時間）前の実際のロー
タ周波数６６との差をとり、ｎｔｓ間の実際のロータ周
波数差分６７として出力する。実際のロータ周波数の取
込判定はデータ取込上限値設定器（Ｃ1）１３、データ
取込下限値設定器（Ｃ2）１５、比較器（ＭＩＮ）１
４、比較器（ＭＡＸ）１６において行なう。データ取込
最大値Ｃ1とデータ取込最小値Ｃ2は、その電気車の加速
性能から考慮して、ｎｔｓ間の実際のロータ周波数差分
６７の合理的数値の最大値及び最小値として決定される
値である。もし、差分６７が合理的上限値６８より上回
った場合は、空転によって実際のロータ周波数が急上昇
したとして、その差分６７をそのまま出力せずに合理的
上限値６８を出力する。逆に、差分６７が合理的下限値
７０より下回った場合は、回転検出器５１〜５４に何ら
かの不具合があるとして、合理的下限値７０を出力す
る。このようにデータ取込部１は、実際のロータ周波数
６５の取込み及びデータ取込判定を行ないながら、ｎｔ
ｓ間のロータ周波数差７１を車両加速度演算系２へ出力
する。車両加速度演算系２では、差分７１のデータをリ
ングバッファ２１に格納し、差分データＮ（Ｎ：整数）
個の平均値を加速度演算２２において演算することによ
って、車両加速度演算結果７３としてロータ周波数算出
部３に出力する。ロータ周波数算出部３では、車両加速
度演算結果７３にサンプリングタイムＴｓを乗算器３１
により乗算し、その値７５を加算器３２においてサンプ
リングタイムＴｓ前のロータ周波数演算結果に足し込む
ことにより、ロータ周波数演算結果７６を出力する。
尚、ロータ周波数と車両速度とは１：１に対応するた
め、ロータ周波数演算結果は車両速度演算結果でもあ
る。このロータ周波数演算結果７６に自動電流制御部
（ＡＣＲ）４７から出力される指令滑り周波数７９を指
令滑り周波数リミッタ（ｆｓリミッタ）４８を介して加
算器４９により加算し、インバータ周波数８０を出力す
る。
動機４１〜４４の回転数６１〜６４は、回転検出器５１
〜５４によって検出され、ゲート制御部へ送られる。誘
導電動機４１〜４４の回転数６１〜６４は、まず、回転
速度判別器５５に送られ、ここでは、回転数６１〜６４
のうちの代表値が実際のロータ周波数６５として判別さ
れる。一般的には、カ行時は回転数６１〜６４のうちの
最小値を、ブレーキ時は回転数６１〜６４のうちの最大
値を実際のロータ周波数６５として出力する。実際のロ
ータ周波数６５はデータ取込部１に蓄えられると共に、
データ取込部１では、実際のロータ周波数データの取込
判定も行なう。具体的には、実際のロータ周波数６５は
リングバッファ１１に格納される。減算器１２では、実
際のロータ周波数６５とリングバッファ１１に格納され
ているｎｔｓ（ｎ：整数、ｔｓ：時間）前の実際のロー
タ周波数６６との差をとり、ｎｔｓ間の実際のロータ周
波数差分６７として出力する。実際のロータ周波数の取
込判定はデータ取込上限値設定器（Ｃ1）１３、データ
取込下限値設定器（Ｃ2）１５、比較器（ＭＩＮ）１
４、比較器（ＭＡＸ）１６において行なう。データ取込
最大値Ｃ1とデータ取込最小値Ｃ2は、その電気車の加速
性能から考慮して、ｎｔｓ間の実際のロータ周波数差分
６７の合理的数値の最大値及び最小値として決定される
値である。もし、差分６７が合理的上限値６８より上回
った場合は、空転によって実際のロータ周波数が急上昇
したとして、その差分６７をそのまま出力せずに合理的
上限値６８を出力する。逆に、差分６７が合理的下限値
７０より下回った場合は、回転検出器５１〜５４に何ら
かの不具合があるとして、合理的下限値７０を出力す
る。このようにデータ取込部１は、実際のロータ周波数
６５の取込み及びデータ取込判定を行ないながら、ｎｔ
ｓ間のロータ周波数差７１を車両加速度演算系２へ出力
する。車両加速度演算系２では、差分７１のデータをリ
ングバッファ２１に格納し、差分データＮ（Ｎ：整数）
個の平均値を加速度演算２２において演算することによ
って、車両加速度演算結果７３としてロータ周波数算出
部３に出力する。ロータ周波数算出部３では、車両加速
度演算結果７３にサンプリングタイムＴｓを乗算器３１
により乗算し、その値７５を加算器３２においてサンプ
リングタイムＴｓ前のロータ周波数演算結果に足し込む
ことにより、ロータ周波数演算結果７６を出力する。
尚、ロータ周波数と車両速度とは１：１に対応するた
め、ロータ周波数演算結果は車両速度演算結果でもあ
る。このロータ周波数演算結果７６に自動電流制御部
（ＡＣＲ）４７から出力される指令滑り周波数７９を指
令滑り周波数リミッタ（ｆｓリミッタ）４８を介して加
算器４９により加算し、インバータ周波数８０を出力す
る。
【０００８】本実施例では、実際のロータ周波数を履歴
データとして格納し、この履歴データから車両速度を予
測演算し、その演算結果を基にインバータ周波数を出力
しているので、例えば、車両の空転によって、実際のロ
ータ周波数６５が急上昇しても、データ取込部１及び車
両加速度演算系２がバッファのように働き、出力される
インバータ周波数の急上昇を防ぐので、空転発生当初の
微小空転時から、空転時の実滑りが小さくなるように作
用し、誘導電動機が持つ垂下特性を利用して、粘着性能
を向上させることができる。以上、複数の誘導電動機の
可変速制御を行なう場合について説明したが、本発明
は、単数の誘導電動機の可変速制御を行なう場合も適用
出来ることは言うまでもない。
データとして格納し、この履歴データから車両速度を予
測演算し、その演算結果を基にインバータ周波数を出力
しているので、例えば、車両の空転によって、実際のロ
ータ周波数６５が急上昇しても、データ取込部１及び車
両加速度演算系２がバッファのように働き、出力される
インバータ周波数の急上昇を防ぐので、空転発生当初の
微小空転時から、空転時の実滑りが小さくなるように作
用し、誘導電動機が持つ垂下特性を利用して、粘着性能
を向上させることができる。以上、複数の誘導電動機の
可変速制御を行なう場合について説明したが、本発明
は、単数の誘導電動機の可変速制御を行なう場合も適用
出来ることは言うまでもない。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、車両の空転時に実際の
ロータ周波数が急上昇しても、インバータ周波数を急上
昇させることがなく、空転発生当初の微小空転時から、
空転時の実滑りが小さくなるように作用させ、誘導電動
機が持つ垂下特性を有効に利用して、粘着性能を向上さ
せることができる。
ロータ周波数が急上昇しても、インバータ周波数を急上
昇させることがなく、空転発生当初の微小空転時から、
空転時の実滑りが小さくなるように作用させ、誘導電動
機が持つ垂下特性を有効に利用して、粘着性能を向上さ
せることができる。
【図１】本発明の一実施例
【図２】従来例
１ データ取込部 ２ 車両加速度演算系 ３ ロータ周波数算出部 １１、２１ リングバッファ １３ データ取込上限値設定器 １４ 比較器 １５ データ取込下限値設定器 １６ 比較器 ２２ 加速度演算器 ３１ 乗算器 ４１〜４４ 誘導電動機 ４５ モータ電流パターン発生器 ４６ モータ電流検出器 ４７ 自動電流制御部 ４８ 指令滑り周波数リミッタ ５１〜５４ 回転検出器 ５５ 回転速度判別器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 一也 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 伊藤 式良 東京都千代田区神田駿河台四丁目３番地 日立テクノエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 山田 和博 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 川添 雄司 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 車両を駆動する単数または複数の誘導電
動機をインバータにより可変速制御する制御装置におい
て、誘導電動機の実際のロータ周波数データを履歴とし
て記憶し、その履歴データを基に車両速度を予測演算す
る機能と、その演算結果を基にインバータ周波数を出力
する機能を設けたことを特徴とする誘導電動機の制御方
式。 - 【請求項２】 車両を駆動する単数または複数の誘導電
動機をインバータにより可変速制御する制御装置におい
て、誘導電動機の実際のロータ周波数データを履歴とし
て記憶し、その履歴データを基に車両速度を予測演算す
る機能と、この予測演算を基に車両加速度を演算する機
能と、その演算結果に指令滑り周波数を加え、インバー
タ周波数を出力する機能を設けたことを特徴とする誘導
電動機の制御方式。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、制御
装置は、実際のロータ周波数を取込み蓄えると共に、こ
の実際のロータ周波数データの取込判定を行なうデータ
取込部と、車両加速度を演算する車両加速度演算系と、
この演算結果に指令滑り周波数を加算するロータ周波数
算出部を有することを特徴とする誘導電動機の制御方
式。 - 【請求項４】 請求項３において、データ取込部は、実
際のロータ周波数データの取込に上限、下限の制限を設
け、データの合理性を判定する機能を有することを特徴
とする誘導電動機の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126877A JPH05300605A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 誘導電動機の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126877A JPH05300605A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 誘導電動機の制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300605A true JPH05300605A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14946062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4126877A Pending JPH05300605A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 誘導電動機の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05300605A (ja) |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4126877A patent/JPH05300605A/ja active Pending
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