JPS5999903A - 電気車制御装置の制御方法 - Google Patents
電気車制御装置の制御方法Info
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- JPS5999903A JPS5999903A JP57209655A JP20965582A JPS5999903A JP S5999903 A JPS5999903 A JP S5999903A JP 57209655 A JP57209655 A JP 57209655A JP 20965582 A JP20965582 A JP 20965582A JP S5999903 A JPS5999903 A JP S5999903A
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- Japan
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- modulation
- notch
- pulse mode
- frequency
- inverter
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/08—Controlling based on slip frequency, e.g. adding slip frequency and speed proportional frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、同期した正弦波変調波と三角波搬送波を比較
することによシ所定の変調・平ルスを得るとともに、上
記変調波と搬送波の大きさの比率で定まる変調率を変化
させて上記変！！ＩＡＩパルス幅を制御し、この変調パ
ルスを用いてインバータを作動させ、直流電力を交流電
力に変換する可変電圧可変周波数インバータ（以下ｒ
ＶＶＶＦインバータ」と称する）にて誘導電動機を駆動
する方式の電気車制御装置の制御方法に係シ、特にいわ
ゆるノツチ止め制御精度の向上に関するものである。
することによシ所定の変調・平ルスを得るとともに、上
記変調波と搬送波の大きさの比率で定まる変調率を変化
させて上記変！！ＩＡＩパルス幅を制御し、この変調パ
ルスを用いてインバータを作動させ、直流電力を交流電
力に変換する可変電圧可変周波数インバータ（以下ｒ
ＶＶＶＦインバータ」と称する）にて誘導電動機を駆動
する方式の電気車制御装置の制御方法に係シ、特にいわ
ゆるノツチ止め制御精度の向上に関するものである。
第１図に従来の電気車における代表的なＹＶＶＦインバ
ータ制御システムの一例を示す。
ータ制御システムの一例を示す。
第１図（ａ）は駆動回路系を示すもので、１はパンタグ
ラフ、２はしゃ断器、３はフィルタリアクトル、４はフ
ィルムコンデンサ（５Ｉｌｉフイルタコンデンサの端子
電圧を検知する電圧検知器。
ラフ、２はしゃ断器、３はフィルタリアクトル、４はフ
ィルムコンデンサ（５Ｉｌｉフイルタコンデンサの端子
電圧を検知する電圧検知器。
６はインバータ部、７．８は誘導電動機、９゜１０は電
動機の回転数を検知しそれに応じた周波数のパルスを出
力するパルスジェネレータである。！ｌだ１１〜１３は
電動機ｍｊｉｌ：を検出する１１．；流検用器である。
動機の回転数を検知しそれに応じた周波数のパルスを出
力するパルスジェネレータである。！ｌだ１１〜１３は
電動機ｍｊｉｌ：を検出する１１．；流検用器である。
次に第１図（ｂ）はインバータの制御系を示すものテ、
ノやルスジェネレータ９，１０の出力ＰＧ７゜ＰＧ２
ｉｔ、回転周波数演γｊ部２ノで一定時間ずつカウント
さｔｌ、回転周波数ＦＲが求めらｔする。限流値指令Ｉ
Ｃおよび力省指令（ノツチ指令）ＰによすＴＩ流・母タ
ーン演ａ部２２で、Ｍｌ、流パターン■、が演算される
。基Ｎ・すべり周波数発生部２３け、電流パターンＩＰ
入力に応じ、第２図に示すような特性パターンで基Ｗ・
すべり周波数Ｆ、。を出力する。増幅器２４は１う流パ
ターン■、と検出された部、動機電流ＩＭとの偏差分を
増幅し補正すべり周波数Ｆ８１を出力する。これら基準
すべり周波数Ｆｇｏと補正すべり周波数Ｆ８．を加豹１
−て、すべυ周波数Ｆ８とし、こｔｌをずベリ周波数リ
ミッタ２８を介し千回軒、周波数Ｆ８と加算して出力周
波数Ｆが決定される。通常のＶＶＶＦインバータは、電
動板宿、流を極力正弦波に近づけるために、出力Ｗｔ圧
を正弦波近似変調制御し７ている。２５如：このための
変訴１ノ９ルスモード演ｑ部でを）シ、Ｌｔｔ力周波数
Ｆおよびフィルタコンデンサ電、圧ＥＣ（市川検知器５
で検知される）に応じて最適力変調パルスモードＮを設
定する。変ｉ４．ＩパルスモードＮは、出力周波数Ｆの
１サイクルにイλ１れる／−、Ｏルス数に対応するもの
であり、基本的には、・２ルス数が多い程、電動機１ｊ
、流は正弦波に近づくが、そのル「１１１ インバータ
を構成する素子のスイッチング損失が増加することに＆
る。従って、低速では、ノヤルス数を多くし、速度が増
加するに従って、パルス数を低減し最終的には１・ぐル
スモードに至るように制御する。２６は名パルスモード
の変調率演舞部で、インバータ出力↑Ｌ圧Ｖの大きさを
決めるものでありインバータ出力面”、圧Ｖど出力周波
数Ｆの比Ｖ／Ｆが一定になるように、出力周波数Ｆとフ
、イルタコンデンザ■ｆ圧Ｅ１４により、次式のように
、数値演舞１．て変調率ＡＬ、を出力する。
ノやルスジェネレータ９，１０の出力ＰＧ７゜ＰＧ２
ｉｔ、回転周波数演γｊ部２ノで一定時間ずつカウント
さｔｌ、回転周波数ＦＲが求めらｔする。限流値指令Ｉ
Ｃおよび力省指令（ノツチ指令）ＰによすＴＩ流・母タ
ーン演ａ部２２で、Ｍｌ、流パターン■、が演算される
。基Ｎ・すべり周波数発生部２３け、電流パターンＩＰ
入力に応じ、第２図に示すような特性パターンで基Ｗ・
すべり周波数Ｆ、。を出力する。増幅器２４は１う流パ
ターン■、と検出された部、動機電流ＩＭとの偏差分を
増幅し補正すべり周波数Ｆ８１を出力する。これら基準
すべり周波数Ｆｇｏと補正すべり周波数Ｆ８．を加豹１
−て、すべυ周波数Ｆ８とし、こｔｌをずベリ周波数リ
ミッタ２８を介し千回軒、周波数Ｆ８と加算して出力周
波数Ｆが決定される。通常のＶＶＶＦインバータは、電
動板宿、流を極力正弦波に近づけるために、出力Ｗｔ圧
を正弦波近似変調制御し７ている。２５如：このための
変訴１ノ９ルスモード演ｑ部でを）シ、Ｌｔｔ力周波数
Ｆおよびフィルタコンデンサ電、圧ＥＣ（市川検知器５
で検知される）に応じて最適力変調パルスモードＮを設
定する。変ｉ４．ＩパルスモードＮは、出力周波数Ｆの
１サイクルにイλ１れる／−、Ｏルス数に対応するもの
であり、基本的には、・２ルス数が多い程、電動機１ｊ
、流は正弦波に近づくが、そのル「１１１ インバータ
を構成する素子のスイッチング損失が増加することに＆
る。従って、低速では、ノヤルス数を多くし、速度が増
加するに従って、パルス数を低減し最終的には１・ぐル
スモードに至るように制御する。２６は名パルスモード
の変調率演舞部で、インバータ出力↑Ｌ圧Ｖの大きさを
決めるものでありインバータ出力面”、圧Ｖど出力周波
数Ｆの比Ｖ／Ｆが一定になるように、出力周波数Ｆとフ
、イルタコンデンザ■ｆ圧Ｅ１４により、次式のように
、数値演舞１．て変調率ＡＬ、を出力する。
（ここでＡＨ＋ Ｂ Ｎは）（ルスモードによってきま
る定数である。） 第３図に速度とパルスモードおよび変調率の関係を示す
。１７ぐルスモードに１、変調率１であり、■）４圧制
御ができない定η）；圧領カで・である。
る定数である。） 第３図に速度とパルスモードおよび変調率の関係を示す
。１７ぐルスモードに１、変調率１であり、■）４圧制
御ができない定η）；圧領カで・である。
２７は最小飴侵タ１：回路、２８け変月１問率ＩＪ ミ
ッタ選択回路である。変調リミｙり選択回路２８は１ノ
ツチ指令Ｐ１＋２ノツチ指令Ｐ２．３ノツチ指令Ｐ３に
応じてズ〕Ｈ；８率リミッタＫｌ ＊ Ｋ２ 、に３を
各々選択し、変調率ＡＬ２として最小値優先回路２７に
ｂえ、この最小値優先回路２７は変調率ＡＬ２を上ｒｉ
ｄ ＊Ｈ率ＡＬ１と比較して、小さい方を変調率ＡＬと
して出力する。ダート信号発生部２９は上記変調率ＡＬ
と周波数Ｆと変調パルスモードＮとに応じて、インバー
タ６に力えるｒ−）何月＝０１〜Ｇ６を出力する。
ッタ選択回路である。変調リミｙり選択回路２８は１ノ
ツチ指令Ｐ１＋２ノツチ指令Ｐ２．３ノツチ指令Ｐ３に
応じてズ〕Ｈ；８率リミッタＫｌ ＊ Ｋ２ 、に３を
各々選択し、変調率ＡＬ２として最小値優先回路２７に
ｂえ、この最小値優先回路２７は変調率ＡＬ２を上ｒｉ
ｄ ＊Ｈ率ＡＬ１と比較して、小さい方を変調率ＡＬと
して出力する。ダート信号発生部２９は上記変調率ＡＬ
と周波数Ｆと変調パルスモードＮとに応じて、インバー
タ６に力えるｒ−）何月＝０１〜Ｇ６を出力する。
第４図（ａ）〜（Ｃ）に、それぞれノツチ指令に応じた
／ぐルスモードおよび変調率、インバータ出力電圧基本
渡分、およびけん引力の各特性を示す。
／ぐルスモードおよび変調率、インバータ出力電圧基本
渡分、およびけん引力の各特性を示す。
変状４パルスモードＮおよび変調率ＡＬと出力常圧・−
５− 基体減分■の関係は次式に承り通りである。
５− 基体減分■の関係は次式に承り通りである。
ｖ ＝ Ｄｎ、 ＡＬ、ＥＣ−（２）
（ここで、Ｅはフィルタコンデンザ電圧、Ｄは各パルス
モードの基本波含有率である。）従って、変Ｉａ＋ノｅ
ルス数に応じて基本波含有率りが異なるので、従来のよ
うにノツチ指令に応じた変調率リミッタが一定の場合に
は、パルスモードが変化する毎に、ノツチ止め特性の変
動が大きく車両の速度制御上好まＩ７＜ないという問題
があった。
モードの基本波含有率である。）従って、変Ｉａ＋ノｅ
ルス数に応じて基本波含有率りが異なるので、従来のよ
うにノツチ指令に応じた変調率リミッタが一定の場合に
は、パルスモードが変化する毎に、ノツチ止め特性の変
動が大きく車両の速度制御上好まＩ７＜ないという問題
があった。
本発明の目的は、ＶＷＦインバータで誘導電動機を駆動
する電気車の制御において、ノツチ止め制御精度を向上
し、変調パルスモードが変化しても、ノツチ止め特性の
変動を抑制し得るようにする電気車制御装置の制御方法
を提供することにある。
する電気車の制御において、ノツチ止め制御精度を向上
し、変調パルスモードが変化しても、ノツチ止め特性の
変動を抑制し得るようにする電気車制御装置の制御方法
を提供することにある。
本発明は、ノツチ１ト、めすなわち速度制御用ノツチ指
令を選択固定する場合、骸ノツチ指令と６− 十＾己変１）ｙ１ノｊルスモードとの双方に応じ、出力
電圧がほに−・定となるように十記変Ｈ周率を選択設定
することを特徴としている。
令を選択固定する場合、骸ノツチ指令と６− 十＾己変１）ｙ１ノｊルスモードとの双方に応じ、出力
電圧がほに−・定となるように十記変Ｈ周率を選択設定
することを特徴としている。
第５図に本発明の−＃！＃ｉ例におけるインバータ制御
系の構成を示す。
系の構成を示す。
第５図においで、変ｎ周率リミッタ選択部３゜け、ノツ
チ指令Ｐ、 ＋Ｐ２ ＋Ｐ３と変調１パルスモードＮを
入力し７て、変調１率リミッタ出力ＡＬ２を得る。変調
率リミッタ選択部３０の詳細な構成を第６図に示す。第
６図に↓・・いて、３１はノツチ指令Ｐ１ 、ｐ２．Ｐ
３に応じて変調率リミッタを選択する／こめの変調率リ
ミッタ選択部、３２はノツチ指令Ｐ、入力時における各
変調パルスモードのＮに応じた変調率リミッタ選択を行
なう変調率リミッタ選択部、３３はノツチ指令Ｐ２時に
おける各変ｍｌ＋ＪパルスモードＮに応じた変調率リミ
ッタ選択を９′ｊ′ｆ：ｒう変８１．＼Ｉ率リミッタ選
択部である。
チ指令Ｐ、 ＋Ｐ２ ＋Ｐ３と変調１パルスモードＮを
入力し７て、変調１率リミッタ出力ＡＬ２を得る。変調
率リミッタ選択部３０の詳細な構成を第６図に示す。第
６図に↓・・いて、３１はノツチ指令Ｐ１ 、ｐ２．Ｐ
３に応じて変調率リミッタを選択する／こめの変調率リ
ミッタ選択部、３２はノツチ指令Ｐ、入力時における各
変調パルスモードのＮに応じた変調率リミッタ選択を行
なう変調率リミッタ選択部、３３はノツチ指令Ｐ２時に
おける各変ｍｌ＋ＪパルスモードＮに応じた変調率リミ
ッタ選択を９′ｊ′ｆ：ｒう変８１．＼Ｉ率リミッタ選
択部である。
Ａ９．Ｂ９］９ノ５ノしスモードの変調率リミッタ、Ａ
ｓ。
ｓ。
ＢＳは５ノやルスモードの変り周率リミッタ、Ａ３ ＋
Ｂ３は３・ぐルスモードの変調率リミッタを本ず。
Ｂ３は３・ぐルスモードの変調率リミッタを本ず。
こわらの定数は、次の各式より求めらｆ＋る。
ノツチ指令Ｐ１１］Ｎｒの出力箱圧基本波分を■１とす
るど、 Ｖ、＝４）、＠Ａ、・Ｅｃ＝Ｄ５＠ Ａｓ１九ユＤ３”
ｋ３争Ｅ。・−（３）ノツチ相令Ｐ２時の出力型、圧基
本波分を■２とすると、 Ｖ２ ＝ＤｇｌＩ８９’ Ｅｃ＝ＤＩｌ” Ｂ５・Ｅｃ
”” Ｄｓ ” Ｂ ３φＥ０・・・（４）（ここで
、Ｂ９は９パルスモードの基本波含有率（＝０．６１５
） 、 Ｂ５は５ノぐルスモードの基本波含有率（＝
０．７５ ） 、 Ｄａは３パルスモードのツメ一本波
含侑率（＝０．７７））である。
るど、 Ｖ、＝４）、＠Ａ、・Ｅｃ＝Ｄ５＠ Ａｓ１九ユＤ３”
ｋ３争Ｅ。・−（３）ノツチ相令Ｐ２時の出力型、圧基
本波分を■２とすると、 Ｖ２ ＝ＤｇｌＩ８９’ Ｅｃ＝ＤＩｌ” Ｂ５・Ｅｃ
”” Ｄｓ ” Ｂ ３φＥ０・・・（４）（ここで
、Ｂ９は９パルスモードの基本波含有率（＝０．６１５
） 、 Ｂ５は５ノぐルスモードの基本波含有率（＝
０．７５ ） 、 Ｄａは３パルスモードのツメ一本波
含侑率（＝０．７７））である。
次にこのような構成における作用について説明する。
第７図（ａ）〜（ｅ）に、本実施例におりる動作動性と
して、ノツチ指令に応じたパルスモード、変調率および
インバータ出力電圧力本波分、りん引力話１性をそＪＴ
ぞれ／Ｔ＜ ｊ。ノツチ１トめ時、パルスモードの移行
により上述した（３） 、 （４）式の関係を保って、
変調率リミッタが選択訓、Ｖさｌするので、インバータ
出力電圧は、ノやルスモードの変化に対しても、定霜゛
圧に保たれ、けん引力も滑らかに減衰する。
して、ノツチ指令に応じたパルスモード、変調率および
インバータ出力電圧力本波分、りん引力話１性をそＪＴ
ぞれ／Ｔ＜ ｊ。ノツチ１トめ時、パルスモードの移行
により上述した（３） 、 （４）式の関係を保って、
変調率リミッタが選択訓、Ｖさｌするので、インバータ
出力電圧は、ノやルスモードの変化に対しても、定霜゛
圧に保たれ、けん引力も滑らかに減衰する。
なお、本発明は」−述しＨつ図面に示す実施例にのみ限
定さｔすること外＜、ぞの扱旨を変更し々い範囲内で種
々変形して実施することができるととｌ′、１、いう゛
までも〃い。
定さｔすること外＜、ぞの扱旨を変更し々い範囲内で種
々変形して実施することができるととｌ′、１、いう゛
までも〃い。
本発明によれば、ＶＶＶＦインバータで銹導重４動機を
駆動する電気車の制御において、ノツチ止め時、ノキル
スモードに応じて、変調率リミッタを調整することによ
って、インバータ出力電圧を一定に保つので、１／Ｊん
引力も、滑らかな定電圧特にｔが得られ、ノツチ止め制
御精度を改善すると、どができる。
駆動する電気車の制御において、ノツチ止め時、ノキル
スモードに応じて、変調率リミッタを調整することによ
って、インバータ出力電圧を一定に保つので、１／Ｊん
引力も、滑らかな定電圧特にｔが得られ、ノツチ止め制
御精度を改善すると、どができる。
第１図１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来の代表的ガ
ＷＶＦインバータシステム構成の一例を示す駆動回路系
の１【＋１路構成図およびそのインバータ制御系のブロ
ック図１、第２図は回倒におりる電流−０−〇− １べり周波数ノＲターンを示す図、第３図にｊ：回倒に
おＶ）る代表的な速度−変調率、７Ａ″暑）υ・やルス
モード慣性を示す図、第４図は回倒におけるノツチ止め
傷・に↓を示すトχ１、第５図は本発明の一実Ｍｉｊ例
におけるインバータ制御系の構成を示すブロックト１、
第６図は同実施例における変調率ＩＪ ミッタ運択部の
詳細を示すブロックト１、第７図り同実施例によるノツ
チ止め４′？ｒ情を示す図である。 １・・・パンタグラフ、２・・・しゃ断器、３・・・フ
ィルタリアクトル、４・・・フィルタコンデンサ、５・
・・霜、圧積・出器、６・・・インバータ、７，８・・
・誘導％［４Ｌ ９．Ｊ ｏ・・・ノクルスジェネレー
タ、１１゜１２．１３・・・電流検出器、２１・・・回
転周波数演舞部、２２・・・電流）（ターン発生部、２
３・・・λ準すべり周波数ツクターン発生部、２４・・
・偏差増幅器、２５・・・変調パルスモード演算部、２
６・・・変調率演算部、２７・・・最小イ「１優先回路
、２８．３０・・・ｔｉ＃４＋率リミッタす択部、３）
・・・ノツチ指令に応じ／ｒ変調穿リすッタ選択部、３
２ 、３３・・・バグ・スモードに応じ人−少’？Ｊｉ
’！ｌ率すミッタ選択部。 Ｆｓ。 領ｉ流ノで１７−ン 第３図 （ｂ） 変禍卆
ＷＶＦインバータシステム構成の一例を示す駆動回路系
の１【＋１路構成図およびそのインバータ制御系のブロ
ック図１、第２図は回倒におりる電流−０−〇− １べり周波数ノＲターンを示す図、第３図にｊ：回倒に
おＶ）る代表的な速度−変調率、７Ａ″暑）υ・やルス
モード慣性を示す図、第４図は回倒におけるノツチ止め
傷・に↓を示すトχ１、第５図は本発明の一実Ｍｉｊ例
におけるインバータ制御系の構成を示すブロックト１、
第６図は同実施例における変調率ＩＪ ミッタ運択部の
詳細を示すブロックト１、第７図り同実施例によるノツ
チ止め４′？ｒ情を示す図である。 １・・・パンタグラフ、２・・・しゃ断器、３・・・フ
ィルタリアクトル、４・・・フィルタコンデンサ、５・
・・霜、圧積・出器、６・・・インバータ、７，８・・
・誘導％［４Ｌ ９．Ｊ ｏ・・・ノクルスジェネレー
タ、１１゜１２．１３・・・電流検出器、２１・・・回
転周波数演舞部、２２・・・電流）（ターン発生部、２
３・・・λ準すべり周波数ツクターン発生部、２４・・
・偏差増幅器、２５・・・変調パルスモード演算部、２
６・・・変調率演算部、２７・・・最小イ「１優先回路
、２８．３０・・・ｔｉ＃４＋率リミッタす択部、３）
・・・ノツチ指令に応じ／ｒ変調穿リすッタ選択部、３
２ 、３３・・・バグ・スモードに応じ人−少’？Ｊｉ
’！ｌ率すミッタ選択部。 Ｆｓ。 領ｉ流ノで１７−ン 第３図 （ｂ） 変禍卆
Claims (1)
- 同期した正弦波変調波と三角波搬送波を比較することに
より所定の変調）９ルスを得るとともに上記変調波と搬
送波の大きさの比率で定まる変調率を変化させて上記変
調ノ４ルス幅を制御ムこの変調パルスを用いてインバー
タを作動させ、直流電力を交流電力に変換する可変電圧
可変周波数パルス幅変調インバータにて誘導電動機を駆
動する電気車制御装置において、速度制御用ノツチ指令
を選択固定する場合、該ノツチ指令と上記変調パルスモ
ードとの双方に応じ、出力電圧がほぼ一定となるように
上記変調率を選択設定することを特徴とする電気車制御
装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209655A JPS5999903A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 電気車制御装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209655A JPS5999903A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 電気車制御装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999903A true JPS5999903A (ja) | 1984-06-08 |
| JPH0235522B2 JPH0235522B2 (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=16576397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57209655A Granted JPS5999903A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 電気車制御装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163502A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-20 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568120U (ja) * | 1991-03-30 | 1993-09-10 | キンセキ株式会社 | 表面実装型圧電振動子 |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57209655A patent/JPS5999903A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163502A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-07-20 | Hitachi Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0235522B2 (ja) | 1990-08-10 |
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