JPH0734601B2 - リニアモータ式電気車の制御装置 - Google Patents
リニアモータ式電気車の制御装置Info
- Publication number
- JPH0734601B2 JPH0734601B2 JP60070970A JP7097085A JPH0734601B2 JP H0734601 B2 JPH0734601 B2 JP H0734601B2 JP 60070970 A JP60070970 A JP 60070970A JP 7097085 A JP7097085 A JP 7097085A JP H0734601 B2 JPH0734601 B2 JP H0734601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- speed
- linear motor
- output
- correction coefficient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電気車推進用リニアモータの周波数制御方式に
係り、特にリニア誘導モータ式電気車に好適な同期速度
検出車輪の直径誤差補正装置を備えたリニアモータ式電
気車の周波数制御方式に関する。
係り、特にリニア誘導モータ式電気車に好適な同期速度
検出車輪の直径誤差補正装置を備えたリニアモータ式電
気車の周波数制御方式に関する。
リニア誘導モータは、原理的には回転形の誘導モータを
直線に展開しただけのものであり、制御方法も全く同じ
でよい。誘導モータ式の電気車の周波数制御について
は、モータ軸の回転数を検出して同期周波数を知り、そ
れにすべり周波数を加え（回生制動時は減算し）た周波
数でインバータ等の電力変換装置を運転するのが一般的
である。しかしモータ軸回転数は、車輪が空転した時に
車体速度に関係なく上昇するので、これを基準に周波数
制御を行うと益々周波数を高めて大空転に至るという欠
点がある。これを解決する一方法として特開56−107707
号公報に示したように、非駆動車輪の回転数を周波数基
準に用いる方法がある。この場合駆動車輪と速度検出車
輪の直径の差による誤差を補正する事が必要であり、そ
の具体的な方法が上記公開公報に述べられている。
直線に展開しただけのものであり、制御方法も全く同じ
でよい。誘導モータ式の電気車の周波数制御について
は、モータ軸の回転数を検出して同期周波数を知り、そ
れにすべり周波数を加え（回生制動時は減算し）た周波
数でインバータ等の電力変換装置を運転するのが一般的
である。しかしモータ軸回転数は、車輪が空転した時に
車体速度に関係なく上昇するので、これを基準に周波数
制御を行うと益々周波数を高めて大空転に至るという欠
点がある。これを解決する一方法として特開56−107707
号公報に示したように、非駆動車輪の回転数を周波数基
準に用いる方法がある。この場合駆動車輪と速度検出車
輪の直径の差による誤差を補正する事が必要であり、そ
の具体的な方法が上記公開公報に述べられている。
ところでリニア誘導モータを制御するには、車輪（この
場合全て非駆動車輪である）の回転数を基準に周波数制
御すればよいが、車輪径が磨耗により変化した場合の補
正については、回転形モータのように容易ではない。
場合全て非駆動車輪である）の回転数を基準に周波数制
御すればよいが、車輪径が磨耗により変化した場合の補
正については、回転形モータのように容易ではない。
本発明の目的は、リニア誘導モータ式電気車に適した周
波数制御方式を提供することである。
波数制御方式を提供することである。
このため本発明においては所定のレール位置に車体絶対
速度を測定するための地上子を設置する。リニア誘導モ
ータの同期周波数f0（Hz）は、車体速度をｖ（m/s）ボ
ールピツチをτ（ｍ）とすると f0＝v/2τ ……（１） で表わされるので車体速度を直接測れば求められる。こ
のため所定の間隔をおいて設置した複数の地上子間を通
過する時間から車体速度を測定することにする。
速度を測定するための地上子を設置する。リニア誘導モ
ータの同期周波数f0（Hz）は、車体速度をｖ（m/s）ボ
ールピツチをτ（ｍ）とすると f0＝v/2τ ……（１） で表わされるので車体速度を直接測れば求められる。こ
のため所定の間隔をおいて設置した複数の地上子間を通
過する時間から車体速度を測定することにする。
以下本発明の一実施例を図により説明する。
第１図において、リニア誘導モータ１はリアクシヨンプ
レート２と所定の空隙を保つよう台車３に装着されてい
る。車輪４は車体５の荷重を支えるのが主な目的で、駆
動力を伝える役目はしない。車輪４の軸端には速度検出
器としてのパルスエンコーダ６が設けられ、速度に比例
した周波数のパルスを発生する。
レート２と所定の空隙を保つよう台車３に装着されてい
る。車輪４は車体５の荷重を支えるのが主な目的で、駆
動力を伝える役目はしない。車輪４の軸端には速度検出
器としてのパルスエンコーダ６が設けられ、速度に比例
した周波数のパルスを発生する。
またレール近くに地上子7,7′を所定の間隔ｌだけ離し
て設置する。この地上子に対向して車体に車上子８を設
けておく。
て設置する。この地上子に対向して車体に車上子８を設
けておく。
なおリニア誘導モータ１は車体に取付けられたインバー
タ又はサイクロコンバータ等の電力変換装置９で付勢さ
れる。
タ又はサイクロコンバータ等の電力変換装置９で付勢さ
れる。
このような構成のものにおいて、周波数制御に関する信
号は第２図のようなブロックダイアグラムの周波数制御
装置10で処理される。パルスエンコーダ６より得られる
パルス列の周波数は車体速度すなわちリニアモータの移
動速度を表わしている。車輪４の直径が設計値通りであ
れば正確に移動速度を表わしており、その移動速度に対
する周波数をfpとすると、fpはその時の速度における同
期周波数f0に等しく作ることができる。しかし車輪４は
磨耗するし、特にブレーキが効きすぎて滑走したりする
と踏面に局所的フラツトが出来るので時々研削が行われ
直径が小さくなる。そうするともはやパルスエンコーダ
出力fpは同期周波数f0と正確には対応しなくなる。
号は第２図のようなブロックダイアグラムの周波数制御
装置10で処理される。パルスエンコーダ６より得られる
パルス列の周波数は車体速度すなわちリニアモータの移
動速度を表わしている。車輪４の直径が設計値通りであ
れば正確に移動速度を表わしており、その移動速度に対
する周波数をfpとすると、fpはその時の速度における同
期周波数f0に等しく作ることができる。しかし車輪４は
磨耗するし、特にブレーキが効きすぎて滑走したりする
と踏面に局所的フラツトが出来るので時々研削が行われ
直径が小さくなる。そうするともはやパルスエンコーダ
出力fpは同期周波数f0と正確には対応しなくなる。
このため運転中は常時、周波数補正回路11で車輪径変化
による誤差を補正し、正確な同期周波数f0に直すことが
必要になる。補正係数ｋは記憶回路12に収納されており
時々書換えられる。
による誤差を補正し、正確な同期周波数f0に直すことが
必要になる。補正係数ｋは記憶回路12に収納されており
時々書換えられる。
同期周波数f0が得られると、それにすべり周波数fsを加
減算してインバータ周波数ｆとしゲート制御装置13に与
える。ゲート制御装置13はこの他に電流指令、電圧指
令、ノツチ止指令などが入力され、インバータのサイリ
スタのゲート信号を制御する。
減算してインバータ周波数ｆとしゲート制御装置13に与
える。ゲート制御装置13はこの他に電流指令、電圧指
令、ノツチ止指令などが入力され、インバータのサイリ
スタのゲート信号を制御する。
これらの構成は回転型誘導モータの制御としてはよく知
られており、リニアモータも同じ原理で動くので容易に
理解されよう。
られており、リニアモータも同じ原理で動くので容易に
理解されよう。
さて記憶回路12に格納された補正係数ｋを書換える方法
について説明する。
について説明する。
車上子８は地上子７の上を通過する時にパルスを発生
し、さらに地上子７′の上を通過する時にもパルスを発
生する。このパルス間かくｔ（ｓ）より車体速度ｖ（m/
s）は次のようになる。
し、さらに地上子７′の上を通過する時にもパルスを発
生する。このパルス間かくｔ（ｓ）より車体速度ｖ（m/
s）は次のようになる。
ｖ＝l/t（m/s） ……（２） 但しｌ（ｍ）は地上子の間隔である。
これを（１）式に代入すれば同期周波数f0が求まるが、
このようにパルス間かくｔから同期周波数f0を求める回
路を同期周波数演算回路14と呼ぶことにする。
このようにパルス間かくｔから同期周波数f0を求める回
路を同期周波数演算回路14と呼ぶことにする。
この同期周波数演算回路14の出力f0と、パルスエンコー
ダ６の出力周波数fpとを比較すると、車輪４の直径が設
計値通りであれば両者は等しい筈である。しかし車輪径
に誤差があると、fpとf0は多少異なるので、その比 ｋ＝f0/fp ……（３） を計算することができる。このｋを補正係数、（３）式
の演算を行う部分を補正係数演算回路15と呼ぶことにす
る。
ダ６の出力周波数fpとを比較すると、車輪４の直径が設
計値通りであれば両者は等しい筈である。しかし車輪径
に誤差があると、fpとf0は多少異なるので、その比 ｋ＝f0/fp ……（３） を計算することができる。このｋを補正係数、（３）式
の演算を行う部分を補正係数演算回路15と呼ぶことにす
る。
一度補正係数ｋが定まると、しばらくの間はそのｋを使
つて周波数補正部11では f0＝kfp ……（４） の計算を常に行い、入力するfpをf0に変換する。
つて周波数補正部11では f0＝kfp ……（４） の計算を常に行い、入力するfpをf0に変換する。
以上本説明の一実施例を原理的に述べ各部の構成を回路
として説明したが、マイクロコンピユータを用いてソフ
トウエアで処理する方が便利である。以下第２の実施例
として第３図により説明する。第３図は第２図の周波数
制御装置10に相当する部分だけを示したもので、同じ機
能をもつ部分には同一符号をつけてある。
として説明したが、マイクロコンピユータを用いてソフ
トウエアで処理する方が便利である。以下第２の実施例
として第３図により説明する。第３図は第２図の周波数
制御装置10に相当する部分だけを示したもので、同じ機
能をもつ部分には同一符号をつけてある。
パルスエンコーダ６より得られるパルス列を、F/D変換
器16に通し、パルス列のもつ周波数fpに比例したデイジ
タル量Fpに変換し、マイクロコンピユータ17に与える。
通常走行中はソフトウエアで構成した補正演算ルーチン
11により、デイジタル量Fpは補正係数Ｋを用いて補正演
算を施され、同期周波数と正しく対応するデイジタル量
F0に変換される。このゲート制御装置13（図示しない）
から与えられるすべり周波数fsに対応したデイジタル量
Fsを加減算し、その演算結果ＦをDF変換回路18でＦに対
応した周波数ｆのパルス列に変換してゲート制御装置13
に与える。
器16に通し、パルス列のもつ周波数fpに比例したデイジ
タル量Fpに変換し、マイクロコンピユータ17に与える。
通常走行中はソフトウエアで構成した補正演算ルーチン
11により、デイジタル量Fpは補正係数Ｋを用いて補正演
算を施され、同期周波数と正しく対応するデイジタル量
F0に変換される。このゲート制御装置13（図示しない）
から与えられるすべり周波数fsに対応したデイジタル量
Fsを加減算し、その演算結果ＦをDF変換回路18でＦに対
応した周波数ｆのパルス列に変換してゲート制御装置13
に与える。
このように通常は決められた補正係数Ｋを用いていれば
よいが、これは車輪の磨耗，研削等で直径が変わると違
つた値になるので、時々補正係数の修正を行わなければ
ならない。この較正は次のようにして行う。
よいが、これは車輪の磨耗，研削等で直径が変わると違
つた値になるので、時々補正係数の修正を行わなければ
ならない。この較正は次のようにして行う。
前述のごとく車上子８から出たパルスの間かくはｔ
（ｓ）である。このパルス間かくより速度を演算する速
度演算ルーチン19により車体速度ｖに対応したデイジタ
ル量Ｖが求められる。速度ｖとポールピツチτより
（１）式の関係を用いて、現在の速度にあるべき同期周
波数が求まるので、その演算を行う同期周波数演算ルー
チン20によりF0を算出する。この出力F0と前述のFpとの
違いは、車輪径の変動による誤差を表わすので補正係数
を計算することができる。最も単純な演算式は、較正時
に補正係数演算ルーチン15を通して、 Ｋ＝F0/Fp ……（５） としてＫを求めてメモリ12に格納しておき、走行時は入
力したFpとメモリ12から取出したＫにより F0＝KFp ……（６） としてFpに補正を施す方法である。
（ｓ）である。このパルス間かくより速度を演算する速
度演算ルーチン19により車体速度ｖに対応したデイジタ
ル量Ｖが求められる。速度ｖとポールピツチτより
（１）式の関係を用いて、現在の速度にあるべき同期周
波数が求まるので、その演算を行う同期周波数演算ルー
チン20によりF0を算出する。この出力F0と前述のFpとの
違いは、車輪径の変動による誤差を表わすので補正係数
を計算することができる。最も単純な演算式は、較正時
に補正係数演算ルーチン15を通して、 Ｋ＝F0/Fp ……（５） としてＫを求めてメモリ12に格納しておき、走行時は入
力したFpとメモリ12から取出したＫにより F0＝KFp ……（６） としてFpに補正を施す方法である。
実際には精度良く補正するために単なる割算・掛算では
なく、差分を取出してそれに割算を施す方法が用いられ
るが、原理的には（５），（６）式で充分であるので省
略する。
なく、差分を取出してそれに割算を施す方法が用いられ
るが、原理的には（５），（６）式で充分であるので省
略する。
この較正を何時行うかが問題である。メモリ16の書換を
行うから出力周波数ｆは突然変化することになるので、
インバータが停止している惰行中がよい。さらに車上子
８の出すパルスの間かくは比較的大きいので、その間に
車体速度の変化があつてはならない。従つて等速惰行す
るような平坦路線が望ましい。このようなところに地上
子を設置しておくと、運転台のマスターコントローラ
（図示しない）からの惰行信号と、地上子７を通過した
パルス信号をとらえて条件が整つたことを判断する較正
指令ルーチン21から較正信号が出され、補正係数の演算
およびメモリ12の書換が行われる。
行うから出力周波数ｆは突然変化することになるので、
インバータが停止している惰行中がよい。さらに車上子
８の出すパルスの間かくは比較的大きいので、その間に
車体速度の変化があつてはならない。従つて等速惰行す
るような平坦路線が望ましい。このようなところに地上
子を設置しておくと、運転台のマスターコントローラ
（図示しない）からの惰行信号と、地上子７を通過した
パルス信号をとらえて条件が整つたことを判断する較正
指令ルーチン21から較正信号が出され、補正係数の演算
およびメモリ12の書換が行われる。
第３図の動作を表わすフローチャートを第４図に示す。
力行又は回生運転中は周波数補正モードとなり、メモリ
の中の補正係数Ｋを用いてFpに補正演算を行い同期周波
数F0を算出する。惰行中に地上子の上を通過すると補正
係数修正モードとなり、地上子間を通過する時間ｔを読
込んで同期周波数F0を算出し、これとFpから補正係数Ｋ
を計算する。ここで手動修正の場合は修正指令が有るこ
とを判定して補正係数の修正を行う。自動修正の場合は
較正信号が成立していることで修正を行う。
力行又は回生運転中は周波数補正モードとなり、メモリ
の中の補正係数Ｋを用いてFpに補正演算を行い同期周波
数F0を算出する。惰行中に地上子の上を通過すると補正
係数修正モードとなり、地上子間を通過する時間ｔを読
込んで同期周波数F0を算出し、これとFpから補正係数Ｋ
を計算する。ここで手動修正の場合は修正指令が有るこ
とを判定して補正係数の修正を行う。自動修正の場合は
較正信号が成立していることで修正を行う。
これらの動作は短サイクル（数ms間隔）でくり返し行な
われているので、刻々変化する車体速度に充分対応して
周波数補正を行うことができる。
われているので、刻々変化する車体速度に充分対応して
周波数補正を行うことができる。
このように本発明によれば、車輪径の変化により生ずる
速度検出誤差を修正して、車体速度に正確に合わせた周
波数制御ができるので、リニアモームの特性を充分に引
出し円滑な運転が行える。また地上子のある場所を惰行
通過するだけで自動的に較正を行うことができるので、
調整のためのメンテナンス作業が不要である。
速度検出誤差を修正して、車体速度に正確に合わせた周
波数制御ができるので、リニアモームの特性を充分に引
出し円滑な運転が行える。また地上子のある場所を惰行
通過するだけで自動的に較正を行うことができるので、
調整のためのメンテナンス作業が不要である。
第１図はリニアモータ式電車の台車及び本発明の方法に
関する速度検出用センサ類を示すシステム構成図、第２
図は本発明の方法による信号の流れを示すブロック図、
第３図は本発明の第２の実施例としてマイクロコンピユ
ータを用いた場合の信号の流れを示すブロック図、第４
図は第３図の動作を説明するフローチャート、 １……リニア誘導モータ、６……パルスエンコーダ、7,
7′……地上子、８……車上子、14……同期周波数演算
部、15……補正係数演算部、12……記憶部、11……周波
数補正部。
関する速度検出用センサ類を示すシステム構成図、第２
図は本発明の方法による信号の流れを示すブロック図、
第３図は本発明の第２の実施例としてマイクロコンピユ
ータを用いた場合の信号の流れを示すブロック図、第４
図は第３図の動作を説明するフローチャート、 １……リニア誘導モータ、６……パルスエンコーダ、7,
7′……地上子、８……車上子、14……同期周波数演算
部、15……補正係数演算部、12……記憶部、11……周波
数補正部。
Claims (1)
- 【請求項１】推進力を発生するリニアモータ、該リニア
モータを装着し車輪により走行する台車、該台車のより
支持される車体、前記リニアモータを付勢するインバー
タ、前記車輪に結合され速度信号を発生する速度検出
器、該速度検出器出力を入力して前記インバータのゲー
ト信号を制御するゲート制御装置を備えたリニアモータ
式電気車の制御装置において、前記車体又は台車に設け
られた車上子、前記電気車が等速惰行する区間に所定の
間隔を置いて前記車上子に対向して設けられた複数の地
上子、前記電気車が惰行中であってかつ前記地上子を通
過したとき、前記車上子の出力から車体速度を算出し、
この出力と前記速度検出器の出力とを比較して周波数補
正係数を演算する補正係数演算部、前記周波数補正係数
を保持しておく記憶部、該記憶部に収納された補正係数
を用いて前記速度検出器出力周波数を補正する周波数補
正部を設け、該周波数補正部出力に前記ゲート制御装置
より与えられるすべり周波数を加減算して前記ゲート制
御装置に与える周波数とすることを特徴とするリニアモ
ータ式電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070970A JPH0734601B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | リニアモータ式電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070970A JPH0734601B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | リニアモータ式電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231805A JPS61231805A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0734601B2 true JPH0734601B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=13446887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60070970A Expired - Lifetime JPH0734601B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | リニアモータ式電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734601B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2008861B1 (en) * | 2006-04-17 | 2014-03-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric car drive control apparatus |
| WO2007138644A1 (ja) | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Mitsubishi Electric Corporation | 交流回転機の制御装置および交流回転機の制御方法 |
| JP6314371B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2018-04-25 | 村田機械株式会社 | 移動体システム及び移動体の駆動方法 |
| JP6189211B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-08-30 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
| JP7312034B2 (ja) * | 2019-06-21 | 2023-07-20 | 株式会社日立製作所 | 列車保安システム、列車保安制御方法及び列車車上装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858881B2 (ja) * | 1979-04-13 | 1983-12-27 | 株式会社日立製作所 | 車両の自動運転装置 |
| JPS56107707A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-26 | Hitachi Ltd | Frequency control system for induction motor of vehicle |
| JPS59129505A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-25 | Hitachi Ltd | リニアインダクシヨンモ−タ駆動車両の制御方法 |
| JPH0785670B2 (ja) * | 1983-01-26 | 1995-09-13 | 株式会社日立製作所 | リニアインダクシヨンモ−タ駆動装置 |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP60070970A patent/JPH0734601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231805A (ja) | 1986-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8645011B2 (en) | Traction control system and method | |
| US6148269A (en) | Wheel diameter calibration system for vehicle slip/slide control | |
| KR950015169B1 (ko) | 유도전동기식 전기차의 제어장치 | |
| US4982816A (en) | Speed control system for elevators | |
| EP0514847B1 (en) | System and method for controlling speed of electric motor in extremely low speed range using rotary pulse encoder | |
| AU749036B2 (en) | Controller of electric rolling stock | |
| JPH0670572A (ja) | 開ループ非同期モータの速度補償方法及び速度補償器 | |
| JPH0734601B2 (ja) | リニアモータ式電気車の制御装置 | |
| JPS6356187A (ja) | 誘導電動機の速度制御装置 | |
| US4819168A (en) | Train control having improved wheel wear adjustment for more accurate train operation | |
| JPH03138273A (ja) | 速度センサを持たないエレベータ装置用の制御装置 | |
| JPH11103507A (ja) | 車両速度制御装置 | |
| JPS63185789A (ja) | エレベ−タ−の制御方法及び装置 | |
| EP0451287B1 (en) | Main shaft motor control method | |
| US7043395B2 (en) | Method for detecting the magnetic flux the rotor position and/or the rotational speed | |
| JPH10197408A (ja) | ブレーキ試験装置のトルク補償制御方法 | |
| CN112793617A (zh) | 电力机车的停车方法、装置及系统 | |
| JPH08294299A (ja) | 誘導電動機制御装置及びこれを用いた電動式パワーステアリング装置 | |
| JPH11351947A (ja) | 補助動力源を備えた移動装置及び該移動装置を含む移動体の質量検出方法、並びに移動装置の制御方法 | |
| JP3111798B2 (ja) | 可変速駆動装置 | |
| JP2935583B2 (ja) | エレベータ用インバータの速度制御装置 | |
| JP3231340B2 (ja) | 台車走行制御装置 | |
| JPS61258604A (ja) | リニアモ−タ式電気車の周波数制御装置 | |
| JPS6133791B2 (ja) | ||
| JP2512975B2 (ja) | 無人搬送車の走行制御装置 |