JPS5815401A - 電気車制御方式 - Google Patents
電気車制御方式Info
- Publication number
- JPS5815401A JPS5815401A JP56113048A JP11304881A JPS5815401A JP S5815401 A JPS5815401 A JP S5815401A JP 56113048 A JP56113048 A JP 56113048A JP 11304881 A JP11304881 A JP 11304881A JP S5815401 A JPS5815401 A JP S5815401A
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- JP
- Japan
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- torque
- motors
- signal
- average value
- output
- Prior art date
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- Pending
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- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数台の三相誘導電動機をインバータ共通電源
により駆動する電気車駆動システムに係り、特に粘着特
性を格別に高めてな東電気車制御方式に関する。
により駆動する電気車駆動システムに係り、特に粘着特
性を格別に高めてな東電気車制御方式に関する。
共通電源としての可変電圧・可変周波数の交流出力を発
生するインバータ（以下ｖｖｖ ｐインバータと称する
）により複数台の電気車駆動用の三相２ 誘導電動機（以下単に電動機とい・つ）を駆動してなる
電気ＩＬ駆動システムの基本制御系統は、一般に第１図
に示す如く表されるものである。
生するインバータ（以下ｖｖｖ ｐインバータと称する
）により複数台の電気車駆動用の三相２ 誘導電動機（以下単に電動機とい・つ）を駆動してなる
電気ＩＬ駆動システムの基本制御系統は、一般に第１図
に示す如く表されるものである。
第１図ニオイテＩＡ、 １１１． ＩＣ，ＩＤは１台ノ
ｖｖｖＦインバータ２に並列接続される電動機、３人、
３Ｂ。
ｖｖｖＦインバータ２に並列接続される電動機、３人、
３Ｂ。
３Ｃ、３Ｄは動輪、４はトルク設定器、５人、 ５Ｂ
、 ５Ｃ。
、 ５Ｃ。
５Ｄはトルク検出器、６人、 ６Ｂ 、 ６Ｃ、６Ｄは
速度検出器、７．８は平均値演算器、９．１０人、１Ｏ
ＢｌｌＯＣ１１０Ｄは減算器、ＩＩＡ 、 ＩＩＢ 、
ＩＩＣ、ｊｌｌ）はコンパレータ、１２は論理和素子
である。ここにＶＶＶＦインバータ２は複数台の電動機
ＩＡ−１１）に共通電源として電力供給し、また動輪３
Ａ 、 ３Ｂ 、 ３Ｃ、３Ｄは電動機１人〜ＩＤより
それぞれ歯車装置’ｔ （図示せず）を介して稼動され
るものであってその回転力を図示しないレールに伝えて
いる。
速度検出器、７．８は平均値演算器、９．１０人、１Ｏ
ＢｌｌＯＣ１１０Ｄは減算器、ＩＩＡ 、 ＩＩＢ 、
ＩＩＣ、ｊｌｌ）はコンパレータ、１２は論理和素子
である。ここにＶＶＶＦインバータ２は複数台の電動機
ＩＡ−１１）に共通電源として電力供給し、また動輪３
Ａ 、 ３Ｂ 、 ３Ｃ、３Ｄは電動機１人〜ＩＤより
それぞれ歯車装置’ｔ （図示せず）を介して稼動され
るものであってその回転力を図示しないレールに伝えて
いる。
つぎに図示の制御系において、いまトルク設定器４より
例えば加速トルク設定値であるところのトルク指令信号
Ｔが与えられた場合、電動機ＩＡ〜ｌＤの各出力軸に設
置ｕされたトルク検出器５人、５Ｂ。
例えば加速トルク設定値であるところのトルク指令信号
Ｔが与えられた場合、電動機ＩＡ〜ｌＤの各出力軸に設
置ｕされたトルク検出器５人、５Ｂ。
５Ｃ，５Ｄ出力から各出力軸トルクの平均値を得る平Ｐ
３ 均値演算器７よりトルク帰還信号Ｔが送出され、減算器
９より前記Ｔ 、Ｔの差が与えられることにより、ＶＶ
ＶＦ’インバータ２の出力周波数が特定の割合で増加さ
せられる。その際この出力周波数に比例して出力′用爪
も増加するものとすることによっていわゆるトルク一定
の加速を行う電気車駆動方式が実現されることになる。
３ 均値演算器７よりトルク帰還信号Ｔが送出され、減算器
９より前記Ｔ 、Ｔの差が与えられることにより、ＶＶ
ＶＦ’インバータ２の出力周波数が特定の割合で増加さ
せられる。その際この出力周波数に比例して出力′用爪
も増加するものとすることによっていわゆるトルク一定
の加速を行う電気車駆動方式が実現されることになる。
ここで電気用に対する加速力Ｆを、各動輪３Ａ〜３Ｄと
レール間に存在する摩擦係数がμｍ、動輪軸重がＷより
、これらμｍｌＷを掛けたレール上の軸重による摩擦力
よりも通常小さく選ばれるものとすることにより、すな
わち（１）式で示される如き関係から動輪３八〜３Ｄは
レール上を滑ることはなくいわゆる粘着の状態になる。
レール間に存在する摩擦係数がμｍ、動輪軸重がＷより
、これらμｍｌＷを掛けたレール上の軸重による摩擦力
よりも通常小さく選ばれるものとすることにより、すな
わち（１）式で示される如き関係から動輪３八〜３Ｄは
レール上を滑ることはなくいわゆる粘着の状態になる。
Ｆくμｍ−Ｗ ・・・・・・・・・・ （１
）しかしながら前記摩擦係数μｍが何らかの原因で突然
減少してμ２になり、その際加速力Ｆが軸重による摩擦
力よりも大きくなると、つまりＦ〉μ、ｍＷ
・・・・・・・・ （２）になるに、余分なトルクに
よって動輪軸および動１・１開昭！’ｉ １１−１５４
［１１（２）輪軸に連結される電動機回転子が加速さ
れていわゆる空転を生じる。この空転が起ると、一般的
に摩擦係数μ２がさらに減少してますます空転速度が増
大する。またその空転１＋１１のｌｉｔ両の加速トルク
が削減されて電気車の加速性能が低下されるばかりでな
く、動輪やレールに渭走疵を発生させるなどの不具合も
生じることになる。これを改善するため従来空転検知手
段によってｖ ｖ ｖ ｐインバータ出力の周波数を減
じる方式が講じられるものとなっていた。
）しかしながら前記摩擦係数μｍが何らかの原因で突然
減少してμ２になり、その際加速力Ｆが軸重による摩擦
力よりも大きくなると、つまりＦ〉μ、ｍＷ
・・・・・・・・ （２）になるに、余分なトルクに
よって動輪軸および動１・１開昭！’ｉ １１−１５４
［１１（２）輪軸に連結される電動機回転子が加速さ
れていわゆる空転を生じる。この空転が起ると、一般的
に摩擦係数μ２がさらに減少してますます空転速度が増
大する。またその空転１＋１１のｌｉｔ両の加速トルク
が削減されて電気車の加速性能が低下されるばかりでな
く、動輪やレールに渭走疵を発生させるなどの不具合も
生じることになる。これを改善するため従来空転検知手
段によってｖ ｖ ｖ ｐインバータ出力の周波数を減
じる方式が講じられるものとなっていた。
すなわち、図示の如く各電動機ＩＡ〜Ｉｎに具備される
速度検出Ｐ？ｉ ６ｋ ｌ ６Ｂ ｌ ６ＣＩ ６ｎ出
力と、これらの速度検出器出力を入力してその平均値信
号を発生する平均値演算器８の出力とが減算器１０Ａ、
ＩＯＢ。
速度検出Ｐ？ｉ ６ｋ ｌ ６Ｂ ｌ ６ＣＩ ６ｎ出
力と、これらの速度検出器出力を入力してその平均値信
号を発生する平均値演算器８の出力とが減算器１０Ａ、
ＩＯＢ。
１０Ｃ、ＩＯＤで突合せられる。さらにこれら各減算器
１０Ａ〜ＩＯＤ出力がそれぞれコンパレータＩＩＡ 。
１０Ａ〜ＩＯＤ出力がそれぞれコンパレータＩＩＡ 。
１１Ｂ 、 ＩＩＣ！ 、 ＩＩＤに与えられることに
より、コンパレータのシュミット動作の回路出力が論理
和素子１２を径由してＶＶＶＦインバータ２に供給され
ＶＶＶＦインバータ２は前述のトルク制御指令回路出力
よ５ りも優先作用する如き制御系から、インバータ出力周波
数が減じられることになる。その結果各電動機１人〜Ｉ
Ｄの出力トルクが減少せしめられ空転軸駆動トルクがレ
ール上の摩擦力よりも小さくなり、遂には空転が停止さ
れて粘着状態に戻りいわゆる再粘着させ÷耗ることがで
きる。なお再粘着すれば当該のコンパレータ出力も消滅
するため通常の制御状態に復帰するものとなる。
より、コンパレータのシュミット動作の回路出力が論理
和素子１２を径由してＶＶＶＦインバータ２に供給され
ＶＶＶＦインバータ２は前述のトルク制御指令回路出力
よ５ りも優先作用する如き制御系から、インバータ出力周波
数が減じられることになる。その結果各電動機１人〜Ｉ
Ｄの出力トルクが減少せしめられ空転軸駆動トルクがレ
ール上の摩擦力よりも小さくなり、遂には空転が停止さ
れて粘着状態に戻りいわゆる再粘着させ÷耗ることがで
きる。なお再粘着すれば当該のコンパレータ出力も消滅
するため通常の制御状態に復帰するものとなる。
かくの如き電気車制御方式においては空転軸がたまたま
１軸のみであったとしてもＶＶＶ Ｆインバータ２は出
力周波数を制御する機能を有し、それより空転しない軸
の電動機の出力トルクまでも一様に減少させる結果を生
じることとなってしまい、その分電気車の加速力を余計
に削減して加速性能が著しく低下させるので甚だ不具合
である。
１軸のみであったとしてもＶＶＶ Ｆインバータ２は出
力周波数を制御する機能を有し、それより空転しない軸
の電動機の出力トルクまでも一様に減少させる結果を生
じることとなってしまい、その分電気車の加速力を余計
に削減して加速性能が著しく低下させるので甚だ不具合
である。
本発明は上述したような点ζこ着目し、空転軸に連結さ
れる電動機を単相運転させる制御手段を有して簡便に再
粘着化せしめる制御方式を提供するものである。以下本
発明を図面に基づいて説明する。
れる電動機を単相運転させる制御手段を有して簡便に再
粘着化せしめる制御方式を提供するものである。以下本
発明を図面に基づいて説明する。
６
第２図は第１図に類する本発明の一実施例を示すもので
、１３Ａ 、 １３Ｂ 、 １３Ｃ、１３Ｄは電動機ｌ
Ａ、ＩＢ＋ＩＣ１ＩＤのそれぞれの三相入力のうちの一
相分の開閉路動作を行うスイッチである。図中第１図と
同符号のものは同じ機能を有する部分を示す。ここに−
’（（ッｆ １３Ａ、 １３Ｂ、 １３Ｃ，１３Ｄｉ’
１ＶＶＶＦ イアＡ−タ２の三相出力が電動機ＩＡ 、
ＩＢ Ｉ ＩＣ、ＩＤに並列的に入力される際それぞ
れ当該のコンパレータ１１Ａ 、 １１１３ 、 ＩＩ
Ｃ、ＩＩＤの信号発生によって開路作用を行うものであ
り、またこれらコンパレータＩＩＡ〜ＩＩＤの信号発生
時に論理和素子１２を介してＶＶＶＦインバータ２を優
先作動させる系統において、ＶＶＶＦインバータ２はそ
の出力周波数を抑制し保持する如き機能を有することに
よって粘着状態にある動輪に連結される電動機の出力ト
ルクが異常に高められないよう作用し得るものである。
、１３Ａ 、 １３Ｂ 、 １３Ｃ、１３Ｄは電動機ｌ
Ａ、ＩＢ＋ＩＣ１ＩＤのそれぞれの三相入力のうちの一
相分の開閉路動作を行うスイッチである。図中第１図と
同符号のものは同じ機能を有する部分を示す。ここに−
’（（ッｆ １３Ａ、 １３Ｂ、 １３Ｃ，１３Ｄｉ’
１ＶＶＶＦ イアＡ−タ２の三相出力が電動機ＩＡ 、
ＩＢ Ｉ ＩＣ、ＩＤに並列的に入力される際それぞ
れ当該のコンパレータ１１Ａ 、 １１１３ 、 ＩＩ
Ｃ、ＩＩＤの信号発生によって開路作用を行うものであ
り、またこれらコンパレータＩＩＡ〜ＩＩＤの信号発生
時に論理和素子１２を介してＶＶＶＦインバータ２を優
先作動させる系統において、ＶＶＶＦインバータ２はそ
の出力周波数を抑制し保持する如き機能を有することに
よって粘着状態にある動輪に連結される電動機の出力ト
ルクが異常に高められないよう作用し得るものである。
かかる実施例は、例えば動輪３人が空転を生じることに
よってコンパレータＩＩＡが信号発生してスイッチ１３
Ａを開路し、電動機ＩＡがＶＶＶＦインバータ２出力に
よる単相運転系に切換られることによＰ７ す、その出力軸トルクを削減して再粘着条件が満足され
れば動輪３Ａを再粘着することができるものである。さ
らにこのときＶＶＶＰインバータ２は論理和素子１２出
力が与えられて一例として出力周波数が一定に保持され
、このＶＶＶＦインバータの三相出力がそのまま他の電
動機ＩＢ 、 ＩＣ、ＩＤに供給されてこれらの′電動
機のトルク上昇が抑制されるものとなる。また動Ｍ３Ａ
が再粘着すればコンパレータ八 りＩＩＡの出力信号が油揚し通常状態に復帰することは
明らかである。
よってコンパレータＩＩＡが信号発生してスイッチ１３
Ａを開路し、電動機ＩＡがＶＶＶＦインバータ２出力に
よる単相運転系に切換られることによＰ７ す、その出力軸トルクを削減して再粘着条件が満足され
れば動輪３Ａを再粘着することができるものである。さ
らにこのときＶＶＶＰインバータ２は論理和素子１２出
力が与えられて一例として出力周波数が一定に保持され
、このＶＶＶＦインバータの三相出力がそのまま他の電
動機ＩＢ 、 ＩＣ、ＩＤに供給されてこれらの′電動
機のトルク上昇が抑制されるものとなる。また動Ｍ３Ａ
が再粘着すればコンパレータ八 りＩＩＡの出力信号が油揚し通常状態に復帰することは
明らかである。
なお上記説明は電気車の定トルク制御方法による制御系
をもつ、駆動システムにおける空転時について述べたが
、これにとられれず出カ一定あるいは定電流の制御にお
いても適用可能であり、加速中に限定されることなく回
生制動時にも同様に適用できることは言うまでもない。
をもつ、駆動システムにおける空転時について述べたが
、これにとられれず出カ一定あるいは定電流の制御にお
いても適用可能であり、加速中に限定されることなく回
生制動時にも同様に適用できることは言うまでもない。
以上説明したように本発明によれば、空転が生じた場合
空転軸に連結される電動機のみを単相運転に切換えるこ
とにより空転軸によるトルク低減から僅かな加速（制動
）性能の低下にとどめて粘特開昭５１１−１５４（１１
（３） 着物性を向上し得る遊猟ｔ４を制御、１１方式を提供で
きる。
空転軸に連結される電動機のみを単相運転に切換えるこ
とにより空転軸によるトルク低減から僅かな加速（制動
）性能の低下にとどめて粘特開昭５１１−１５４（１１
（３） 着物性を向上し得る遊猟ｔ４を制御、１１方式を提供で
きる。
第１図は電気車駆動システムの基本制御系統を示す図、
第２図は本発明の一実施例を示す要部制御系統図である
。 ＩＡ−ＩＤ・・・・三相誘導電動機（ｗＬ！ＩＪＩ］機
）、２・・・・・可変電圧φ可変周波数出力を与えるイ
ンバータ（ＶＶＶＦ イｙ／（−タ）、３Ａ 〜３Ｄ・
・ 動輪、１１人〜ｌｌＤ・・・・コンパレータ、１３
λ〜１３Ｄ・・・・スイッチ。 特許出願人 東洋を機製造株式会社 代表者 土 井 厚
第２図は本発明の一実施例を示す要部制御系統図である
。 ＩＡ−ＩＤ・・・・三相誘導電動機（ｗＬ！ＩＪＩ］機
）、２・・・・・可変電圧φ可変周波数出力を与えるイ
ンバータ（ＶＶＶＦ イｙ／（−タ）、３Ａ 〜３Ｄ・
・ 動輪、１１人〜ｌｌＤ・・・・コンパレータ、１３
λ〜１３Ｄ・・・・スイッチ。 特許出願人 東洋を機製造株式会社 代表者 土 井 厚
Claims (1)
- 可変電圧・可変周波数の共通交流電力を複数台の電気車
駆動用三相誘導電動機に供給してなる電気車駆動システ
ムにおいて、前記複数台の電気車駆動用三相誘導電動機
をそれぞれ単相運転に制御する制御手段を具備するとと
もに、複数の動輪軸のいずれかが空転を生じたときに信
号発生する空転検知手段出力に応じて前記制御手段を作
用せしめるようにしたことを特徴とする電気車制御方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113048A JPS5815401A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 電気車制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113048A JPS5815401A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 電気車制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815401A true JPS5815401A (ja) | 1983-01-28 |
Family
ID=14602165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113048A Pending JPS5815401A (ja) | 1981-07-21 | 1981-07-21 | 電気車制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815401A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180490A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 複数台モ−タの可変速運転装置 |
| FR2681196A1 (fr) * | 1991-09-10 | 1993-03-12 | Alsthom Gec | Procede et dispositif de commande de moteurs asynchrones en parallele. |
| US5838151A (en) * | 1997-03-03 | 1998-11-17 | Motorola, Inc. | Wireless load sharing for parallel power converters and method |
-
1981
- 1981-07-21 JP JP56113048A patent/JPS5815401A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180490A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 複数台モ−タの可変速運転装置 |
| FR2681196A1 (fr) * | 1991-09-10 | 1993-03-12 | Alsthom Gec | Procede et dispositif de commande de moteurs asynchrones en parallele. |
| US5838151A (en) * | 1997-03-03 | 1998-11-17 | Motorola, Inc. | Wireless load sharing for parallel power converters and method |
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