JPS60210101A - 電気車の速度検出装置 - Google Patents
電気車の速度検出装置Info
- Publication number
- JPS60210101A JPS60210101A JP6688984A JP6688984A JPS60210101A JP S60210101 A JPS60210101 A JP S60210101A JP 6688984 A JP6688984 A JP 6688984A JP 6688984 A JP6688984 A JP 6688984A JP S60210101 A JPS60210101 A JP S60210101A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel diameter
- speed
- signal
- diameter correction
- shafts
- 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
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- 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)
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〕
この発明は、電気車の車軸にとりつけた回転数検出器か
らの信号をもとに電気車の速度を検出する装置に関する
もので、特に、主電動機によって駆動される各軸の回転
数検出器からの信号をもとに、各軸毎に車輪径補正され
た電気車の速度を検出し、この速度信号をもとに、駆動
軸車輪の空転あるいは滑走を検出する装置に使用される
速度検出装置に関するものである。
らの信号をもとに電気車の速度を検出する装置に関する
もので、特に、主電動機によって駆動される各軸の回転
数検出器からの信号をもとに、各軸毎に車輪径補正され
た電気車の速度を検出し、この速度信号をもとに、駆動
軸車輪の空転あるいは滑走を検出する装置に使用される
速度検出装置に関するものである。
従来この種の装置として第１図に示すものがあった。図
において（１）は、１番目の車軸の回転数検出器、（２
）は２番目の車軸の回転数検出器（３）は、ｎ番目の車
軸の回転数検出器である。回転数検出器（１） （２＋
（ａ）の出力は一般に正弦波あるいはパルス信号であ
るので（４）、（５）、（６）の波形整形回路で波形を
整形する。（７） 、 （ｓ） 、（９）は周波数／直
流変換器で、各波形整形回路（４） 、（５） 、（６
）の出力パルス信号の周波数に比例した直流信号（ＬＯ
、（１１１、（ロ）を作る。（至）、０４、′ＯＱは車
輪径補正スイッチで、一般に多段のロータリースイ゛ツ
チが使用され、ロータリスイ′ツチのポジシ冒ン数に対
応して車輪径の全使用範囲を等分割し、該当する軸の車
輪径に対応したポジションにスイッチを設定する。αｏ
ｕｉ（ト）は車輪径補正回路で、直流信号ＱＯαＢ（２
）を車輪径補正スイッチ（至）、ａ→、αυのポジショ
ンに対応したゲインでレベル変換し、それぞれの軸ごと
の速度信号ａｎ ｗ ａυを出力する。
において（１）は、１番目の車軸の回転数検出器、（２
）は２番目の車軸の回転数検出器（３）は、ｎ番目の車
軸の回転数検出器である。回転数検出器（１） （２＋
（ａ）の出力は一般に正弦波あるいはパルス信号であ
るので（４）、（５）、（６）の波形整形回路で波形を
整形する。（７） 、 （ｓ） 、（９）は周波数／直
流変換器で、各波形整形回路（４） 、（５） 、（６
）の出力パルス信号の周波数に比例した直流信号（ＬＯ
、（１１１、（ロ）を作る。（至）、０４、′ＯＱは車
輪径補正スイッチで、一般に多段のロータリースイ゛ツ
チが使用され、ロータリスイ′ツチのポジシ冒ン数に対
応して車輪径の全使用範囲を等分割し、該当する軸の車
輪径に対応したポジションにスイッチを設定する。αｏ
ｕｉ（ト）は車輪径補正回路で、直流信号ＱＯαＢ（２
）を車輪径補正スイッチ（至）、ａ→、αυのポジショ
ンに対応したゲインでレベル変換し、それぞれの軸ごと
の速度信号ａｎ ｗ ａυを出力する。
つぎに車輪径の補正方法について説明する。
１番目、２番目、・・・ｎ番目の軸の車輪径をり８、Ｄ
２、・・・Ｄｎ ｓ回転数をＮ１％Ｎ２、・・・Ｎｎ
電車の速度をＶ。
２、・・・Ｄｎ ｓ回転数をＮ１％Ｎ２、・・・Ｎｎ
電車の速度をＶ。
とすると、次式が成り立つ
Ｄｌ・Ｎ１＝Ｄｚ・Ｎ２＝、、−＝Ｄｎ・Ｎｎ＝に１・
Ｖ＠ （１）但しに１は定数である。
Ｖ＠ （１）但しに１は定数である。
即ち、回転数検出器（１１（２１（ａ）で検出される信
号Ｎは車輪径りに反比例することになる。従って、単に
回転数出力を周波数／直流変換器（７） （８） （ｏ
）で直流変換しただけでは、電車の速度は■で同一であ
るにもかかわらず、得られる速度信号は、車輪径に反比
例して軸毎に異なる値となる。
号Ｎは車輪径りに反比例することになる。従って、単に
回転数出力を周波数／直流変換器（７） （８） （ｏ
）で直流変換しただけでは、電車の速度は■で同一であ
るにもかかわらず、得られる速度信号は、車輪径に反比
例して軸毎に異なる値となる。
従って、車輪径補正回路αｅ 、 （１７） 、（ト）
で各軸毎に車輪径補正を行なって速度信号出力（１１４
、（ホ）、（２）を同一とする必要がある。
で各軸毎に車輪径補正を行なって速度信号出力（１１４
、（ホ）、（２）を同一とする必要がある。
車輪径ｍ正スイッチ（２）α１Ｇのポジシロンとレベル
変換器αＱαη（ト）のゲインの関係を車輪新製時の車
けば、信号α呻を出力する１番目の軸に関しては信号（
１）を出力する２番目の軸に関しては信号（ロ）を出力
するｎ番目の軸に関してはとなり、各軸の速度信号Ｏ呻
、ＧＯｅｔ＋は電車の速度■。
変換器αＱαη（ト）のゲインの関係を車輪新製時の車
けば、信号α呻を出力する１番目の軸に関しては信号（
１）を出力する２番目の軸に関しては信号（ロ）を出力
するｎ番目の軸に関してはとなり、各軸の速度信号Ｏ呻
、ＧＯｅｔ＋は電車の速度■。
に比例した値でかつ、各軸の出力も同一となる。
ところが、従来の速度検出装置では、各軸毎に車輪径補
正スイッチが必要であり、車輪径補正の精度を高めるに
はスイッチの段数を増やす必要があるのでスイッチが大
型化し、速度検出装置が大きくなる。更に、最近の電車
のように４ケあるいは８ケモ゛−タを制御するシステム
においては、その数に対応した車輪径補正スイッチが必
要となりますます装置が大型化するという欠点がある。
正スイッチが必要であり、車輪径補正の精度を高めるに
はスイッチの段数を増やす必要があるのでスイッチが大
型化し、速度検出装置が大きくなる。更に、最近の電車
のように４ケあるいは８ケモ゛−タを制御するシステム
においては、その数に対応した車輪径補正スイッチが必
要となりますます装置が大型化するという欠点がある。
また、車両の保守という観点からも車輪径を各軸毎に管
理して車輪径補正スイッチを設定する必要があるので手
間がかかり、省力化、省保守化という流１に反するし、
設定間違い、設定忘第１というミスも生じやすくなる。
理して車輪径補正スイッチを設定する必要があるので手
間がかかり、省力化、省保守化という流１に反するし、
設定間違い、設定忘第１というミスも生じやすくなる。
これに対し、車輪径管理の単位を台車毎（２軸）、車両
毎（４＠）で行なうという方法もめるが、等測的に検出
器の精度を落とすこととなり好ましくない。
毎（４＠）で行なうという方法もめるが、等測的に検出
器の精度を落とすこととなり好ましくない。
この発明は、上２従来の欠点を除去するためになされた
もので、惰行中に各軸の回転数を比較しておき、この結
果をもとに車輪径補正を行うようにすることによって、
車輪径補正スイッチを１ケに低減し、小型化、省保守化
−を図るようにした速度検出装置を提供する。
もので、惰行中に各軸の回転数を比較しておき、この結
果をもとに車輪径補正を行うようにすることによって、
車輪径補正スイッチを１ケに低減し、小型化、省保守化
−を図るようにした速度検出装置を提供する。
第２図にこの発明の一実施例を示す。図において、（１
）〜（至）、Ｑｌｌ−１υは従来と同様のものである。
）〜（至）、Ｑｌｌ−１υは従来と同様のものである。
（イ）は、惰行中に１番目の軸の回転数Ｎ１ｃに比例し
た直流信号（１０ど、２番目の軸の回転数Ｎ２ｃに比例
した直流信号αＤとを比較してその比、Ｎ１ｃ／Ｎ２ｃ
を検出する回路。（２）は（２）と同様に１番目の−の
回転数、ＮＢに比例した直流信号θＯとｎ番目の軸の回
転数Ｎｎｃに比例した直流信号（２）とを比較して、そ
の比Ｎ１ｃ／Ｎｎｃ を検出する回路である。ここで、
Ｎ１ｃ 、 Ｎ２ ｃ １Ｎｎｃ はそれぞむ惰行中の
ある速度における各軸の回転数である。（ハ）（２）は
乗算器でそれぞ１直流側号αりと（イ）の出力Ｎ１Ｃ／
Ｎ２ Ｃとの積及び直流信号（２）と（ホ）の出力Ｎ＋
ｃ／Ｎ ｎｃとの積をめている。
た直流信号（１０ど、２番目の軸の回転数Ｎ２ｃに比例
した直流信号αＤとを比較してその比、Ｎ１ｃ／Ｎ２ｃ
を検出する回路。（２）は（２）と同様に１番目の−の
回転数、ＮＢに比例した直流信号θＯとｎ番目の軸の回
転数Ｎｎｃに比例した直流信号（２）とを比較して、そ
の比Ｎ１ｃ／Ｎｎｃ を検出する回路である。ここで、
Ｎ１ｃ 、 Ｎ２ ｃ １Ｎｎｃ はそれぞむ惰行中の
ある速度における各軸の回転数である。（ハ）（２）は
乗算器でそれぞ１直流側号αりと（イ）の出力Ｎ１Ｃ／
Ｎ２ Ｃとの積及び直流信号（２）と（ホ）の出力Ｎ＋
ｃ／Ｎ ｎｃとの積をめている。
各回路＠に）はともに、惰行中に回転数の比をめること
によって、〔１〕式から導出さする次式により車輪径の
比をめているととと等価である。検出？惰行中に行なう
のは、カ行中あるいはブレーキ中には、車輪が空転ある
いは滑走する可能性４ｓあり、車輪径比を正確に検出で
きないからである。
によって、〔１〕式から導出さする次式により車輪径の
比をめているととと等価である。検出？惰行中に行なう
のは、カ行中あるいはブレーキ中には、車輪が空転ある
いは滑走する可能性４ｓあり、車輪径比を正確に検出で
きないからである。
〔２〕式から、（ハ）の乗算器の出力は一方、車輪径補
正回路Ｑｌη（ハ）は、車輪径補正スイッチ（ハ）で設
定さまたポジションに対応したゲインを有し、全て同一
ゲインである。車輪径補正スイッチ（２）は、１番目の
車軸について設定されているので、このゲインは前述し
たように 従って、１番目の軸の速度信号Ｑｌは ２番目の軸の速度信号（イ）は に１ ・Ｖｌ） Ｉ）＋・Ｋ２ Ｋｌ’に２−Ｄ２ ”
Ｄｍａｘ ＝ Ｄｍａｘ ｘｖ’ ＝Ｋ”■０ｎ番目
の軸の速度信号■は Ｄｎ ＤＩ Ｄｎ−に２ ｖｎ＝（ＮｎＸ−５−ｖ）刈に２×Ｄｍａｘ）＝ＮｎＸ
Ｄｍａｘ＝に’ ”’ Ｘ” ”” ＝Ｋｓ 、ＶＯ（
８：］Ｄｎ Ｄｍａｘ となって１ 、各軸の速度信号（ＩＩ ＧＷ） ＨＩ、ｔ Ｍ車の速
度■。に比例した値でかつ各軸の出力も同一となる。
正回路Ｑｌη（ハ）は、車輪径補正スイッチ（ハ）で設
定さまたポジションに対応したゲインを有し、全て同一
ゲインである。車輪径補正スイッチ（２）は、１番目の
車軸について設定されているので、このゲインは前述し
たように 従って、１番目の軸の速度信号Ｑｌは ２番目の軸の速度信号（イ）は に１ ・Ｖｌ） Ｉ）＋・Ｋ２ Ｋｌ’に２−Ｄ２ ”
Ｄｍａｘ ＝ Ｄｍａｘ ｘｖ’ ＝Ｋ”■０ｎ番目
の軸の速度信号■は Ｄｎ ＤＩ Ｄｎ−に２ ｖｎ＝（ＮｎＸ−５−ｖ）刈に２×Ｄｍａｘ）＝ＮｎＸ
Ｄｍａｘ＝に’ ”’ Ｘ” ”” ＝Ｋｓ 、ＶＯ（
８：］Ｄｎ Ｄｍａｘ となって１ 、各軸の速度信号（ＩＩ ＧＷ） ＨＩ、ｔ Ｍ車の速
度■。に比例した値でかつ各軸の出力も同一となる。
第８図に本発明の一実施例のハードウェア構成を示す。
図において、（１）〜（２）は第２図のものと同様であ
る。翰は、マイクロコンピュータのＣＰＵ 。
る。翰は、マイクロコンピュータのＣＰＵ 。
に）はメモリーでこめ中には、実行プログラム及び定数
を書き込んだ読み出し専用のＲＯＭと、データあるいは
フラグの格納さＩる書き込み読み出し可能（７）、 Ｒ
ＡＭが含まわる。（２）及びＣ３１１は、入力ボートに
相当し、ＣＰＵ ＠は、この入カポ−） ｍ Ｃ３１１
を経由して外部からデータを読み込む。鋤はＡ／１）変
換器でアナログ量をディジタル量に変換する機能を持つ
翰はマルチプレクサに相当し、複数のアナログ入力の中
からＣＰＵ Ｏｌが読み込みたいアナログ量を選択して
Ｎ勺変換器翰に入力する機能をもつ、（２）はディジ々
ル侶号の入力イン々フェース部分に相当し、通常１）Ｃ
１００Ｖ の輪のカ行指令あるいは鏝のブレーキ指令を
ＴｒＬレベルにレベル変換する機能をもつ。ＣＰＵ ［
は、カ行、ブレーキ指令（至）（財）を監視し、カ行ノ
ツチオフ後、ブレーキ指令が無い条件即ち惰行中にマル
チプレクサ翰で選択して、各軸の商転数に比例した直流
信号を読み込み〔２〕式によって各軸と第１軸との車輪
径比をめる、−軸当りの読み込みに要する時間は２０μ
ｓ程度であり、両車速度の変化の割合と比べると、同一
速度おいて読み込みが完了すると考えてよい。以後、Ｃ
ＰＵに）は、カ行あるいはブレーキ中にこの車輪径比を
もとに、 〔８〕 式で示されるような演算を実行する
ことによって、各軸の速度Ｖｎを計算によってめること
ができる。
を書き込んだ読み出し専用のＲＯＭと、データあるいは
フラグの格納さＩる書き込み読み出し可能（７）、 Ｒ
ＡＭが含まわる。（２）及びＣ３１１は、入力ボートに
相当し、ＣＰＵ ＠は、この入カポ−） ｍ Ｃ３１１
を経由して外部からデータを読み込む。鋤はＡ／１）変
換器でアナログ量をディジタル量に変換する機能を持つ
翰はマルチプレクサに相当し、複数のアナログ入力の中
からＣＰＵ Ｏｌが読み込みたいアナログ量を選択して
Ｎ勺変換器翰に入力する機能をもつ、（２）はディジ々
ル侶号の入力イン々フェース部分に相当し、通常１）Ｃ
１００Ｖ の輪のカ行指令あるいは鏝のブレーキ指令を
ＴｒＬレベルにレベル変換する機能をもつ。ＣＰＵ ［
は、カ行、ブレーキ指令（至）（財）を監視し、カ行ノ
ツチオフ後、ブレーキ指令が無い条件即ち惰行中にマル
チプレクサ翰で選択して、各軸の商転数に比例した直流
信号を読み込み〔２〕式によって各軸と第１軸との車輪
径比をめる、−軸当りの読み込みに要する時間は２０μ
ｓ程度であり、両車速度の変化の割合と比べると、同一
速度おいて読み込みが完了すると考えてよい。以後、Ｃ
ＰＵに）は、カ行あるいはブレーキ中にこの車輪径比を
もとに、 〔８〕 式で示されるような演算を実行する
ことによって、各軸の速度Ｖｎを計算によってめること
ができる。
以上述べたように、本発明によれば、複数の車軸毎に速
度を検出するときに一軸のみについて車輪径補正スイッ
チを設け、他の軸については、惰行中にそれぞれの軸と
車輪径補正スイッチの設けられた軸との回転数の比を検
出しておき、この結果を用いて車輪径補正を行うことに
よって車輪径補正スイッチを１ケに低減し、小型上書保
守化を実現することができる。
度を検出するときに一軸のみについて車輪径補正スイッ
チを設け、他の軸については、惰行中にそれぞれの軸と
車輪径補正スイッチの設けられた軸との回転数の比を検
出しておき、この結果を用いて車輪径補正を行うことに
よって車輪径補正スイッチを１ケに低減し、小型上書保
守化を実現することができる。
第１図は従来のものを示すブロック図、第２図はこの発
明の一実施例を示すブロック図、第８図は第２図の具体
例を示すブロック図である。図１どおいて、（１ンは第
１の駆動軸回転数検出器、（２１（３）は第２の駆動軸
回転数検出器、α３は車輪径補正装置。 ０１ｌＩＯ７１（ハ）は車輪径補正回路、αＩＨＧＩη
は速度信号、（イ）翰は比率検出装置、（ハ）（イ）は
乗算器である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図
明の一実施例を示すブロック図、第８図は第２図の具体
例を示すブロック図である。図１どおいて、（１ンは第
１の駆動軸回転数検出器、（２１（３）は第２の駆動軸
回転数検出器、α３は車輪径補正装置。 ０１ｌＩＯ７１（ハ）は車輪径補正回路、αＩＨＧＩη
は速度信号、（イ）翰は比率検出装置、（ハ）（イ）は
乗算器である。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）複数個の駆動軸の回転数を検出して電気車の走行
速度を検出するものにおいて、第１の駆β！１軸の車輪
径に対応した車輪径補正装置と、上記電気。 車が惰行中に上記第１の駆動軸の回転数と第２の駆動軸
の回転数との比率をそ１ぞれ検出する比率検出装置とを
設け、上記電気車が力行才たはブレーキ中に上記各駆動
軸の回転数と上記比率検出装置の出力とを乗算し、この
乗算した出力を上２車輪径補正装置から送られた補正値
で増幅して上記各駆動軸の速度信号とすることを゛特徴
とする電気車の速度検出装置。 （２１第２の駆動軸は複数個であることを特徴とする特
許請求の範囲ｍ１項記載の電気車の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6688984A JPS60210101A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 電気車の速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6688984A JPS60210101A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 電気車の速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210101A true JPS60210101A (ja) | 1985-10-22 |
Family
ID=13328922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6688984A Pending JPS60210101A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 電気車の速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210101A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050804A1 (ja) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | 電気車の車輪径計測装置 |
| JP2022140198A (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-26 | 株式会社東芝 | 車両情報作成装置、及び車両情報作成方法 |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP6688984A patent/JPS60210101A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009050804A1 (ja) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | 電気車の車輪径計測装置 |
| KR101144451B1 (ko) | 2007-10-18 | 2012-05-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전기차의 차륜 직경 계측 장치 |
| JP2022140198A (ja) * | 2021-03-11 | 2022-09-26 | 株式会社東芝 | 車両情報作成装置、及び車両情報作成方法 |
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