JPS605794A - 車両用直流電動機の制御方法 - Google Patents
車両用直流電動機の制御方法Info
- Publication number
- JPS605794A JPS605794A JP11086483A JP11086483A JPS605794A JP S605794 A JPS605794 A JP S605794A JP 11086483 A JP11086483 A JP 11086483A JP 11086483 A JP11086483 A JP 11086483A JP S605794 A JPS605794 A JP S605794A
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- Japan
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- voltage
- command value
- filter capacitor
- armature current
- current
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by DC motors
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric 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〕
本発明は車両用直流電動機の制御方法に関し、特に直流
分巻界磁電動機をチョッパ制御して回生制動をかける場
合の制御技術に関する。
分巻界磁電動機をチョッパ制御して回生制動をかける場
合の制御技術に関する。
鉄道車両用直流電動機として使用されている直流分巻界
磁電動機をチョッパ装置により制御する場合、回生時に
は第１図に示すような主回路構成により行なわれている
。すなわち、第１図において、１は図示しない架線を介
して集電するパンタグラフ、２は同じく図示しないレー
ル及び車輪を介して集電する集電環、３＋−を入力フィ
ルタリアクトル、４は入力フィルタコンデンサである。
磁電動機をチョッパ装置により制御する場合、回生時に
は第１図に示すような主回路構成により行なわれている
。すなわち、第１図において、１は図示しない架線を介
して集電するパンタグラフ、２は同じく図示しないレー
ル及び車輪を介して集電する集電環、３＋−を入力フィ
ルタリアクトル、４は入力フィルタコンデンサである。
また５は電機子６および界磁省線７を備えた直流分巻界
磁電動機、８は前記電機子６０両端子間に接続し電機子
電流を制御する電機子チョッパ、９は前記電機子６と直
列に接続し前記架線より流入する電流を阻止するダイオ
ードである。さらに１０は前記直流分巻界磁電」自機５
の界磁巻線７に与える昇磁電流を制御する界磁チョッパ
である。
磁電動機、８は前記電機子６０両端子間に接続し電機子
電流を制御する電機子チョッパ、９は前記電機子６と直
列に接続し前記架線より流入する電流を阻止するダイオ
ードである。さらに１０は前記直流分巻界磁電」自機５
の界磁巻線７に与える昇磁電流を制御する界磁チョッパ
である。
第２図な、第１図に示した主回路を制御する制御部のう
ち、電機子６の電流指令値ＩＣを作成する部分をブロッ
ク図で示したもので、１１は運転台からのブレーキ力指
令値ＢＦと車両の速度Ｎから限流値ＩＣｏをめる関数演
算部、１２はフィルタコツプ／す４の電圧ＥＣの大きさ
によって限流値ＩＣｏを低減するリミッタ部、１３は電
流指令値の動きをスムースにするだめの１次遅れ回路で
ある。
ち、電機子６の電流指令値ＩＣを作成する部分をブロッ
ク図で示したもので、１１は運転台からのブレーキ力指
令値ＢＦと車両の速度Ｎから限流値ＩＣｏをめる関数演
算部、１２はフィルタコツプ／す４の電圧ＥＣの大きさ
によって限流値ＩＣｏを低減するリミッタ部、１３は電
流指令値の動きをスムースにするだめの１次遅れ回路で
ある。
第２図Ｏτおいて、関数演算部１１では所定のブレーキ
力指令値ＢＦが得られるように必要なノツチ曲線上の限
流値■Ｃｏを関数計算によ２りめる。第３図に関数演算
部１１での関数グラフを示す。すなわち所定のブレーキ
力を回生制動力のみで得るためにはＩＣ＝ＩＣ８にしな
ければならないが、回生負荷が少い場合はＩＣ−工Ｃ８
で与えると、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣが上昇し
て過電圧になってし捷う。そこで、これを防止するため
にリミッタ部１２で第４図に示すようなフィルタコンデ
ンサ４の電圧ＥＣによるリミッタを施す。すなわち、フ
ィルタコツプ／す４の電圧ＥＣが第４図に示すリミッタ
値ＥＣ，以下の場合はＩＣ１＝ＩＣ８で出力されるがＥ
Ｃ，を越えると第４図に示す直線でＩＣ１は低減されて
ゆき最大リミッタ値ＥＣ２でＩｃ、＝０になる。
力指令値ＢＦが得られるように必要なノツチ曲線上の限
流値■Ｃｏを関数計算によ２りめる。第３図に関数演算
部１１での関数グラフを示す。すなわち所定のブレーキ
力を回生制動力のみで得るためにはＩＣ＝ＩＣ８にしな
ければならないが、回生負荷が少い場合はＩＣ−工Ｃ８
で与えると、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣが上昇し
て過電圧になってし捷う。そこで、これを防止するため
にリミッタ部１２で第４図に示すようなフィルタコンデ
ンサ４の電圧ＥＣによるリミッタを施す。すなわち、フ
ィルタコツプ／す４の電圧ＥＣが第４図に示すリミッタ
値ＥＣ，以下の場合はＩＣ１＝ＩＣ８で出力されるがＥ
Ｃ，を越えると第４図に示す直線でＩＣ１は低減されて
ゆき最大リミッタ値ＥＣ２でＩｃ、＝０になる。
この作用により回生負荷が少い時のフィルタコンデンサ
４の電圧ＥＣの過電圧は一応防止されるが、この制御方
法では次に述べるような問題がある。すなわち、回生負
荷が少ない時に回生制動を開始すると第５図に示すよう
に電流指令値ＩＣが一度オーバーシュートしてからリミ
ッタによって低減されるので、このオーバーシュートに
より一過的に空気制動との調和がとれなくなり、安定な
ブレーキ立上りが行えない不具合があった。これを防止
するために１次遅れ回路１３０時定数Ｔ、を太きくする
方法が考えられるが、この方法では回生負荷が十分にあ
る場合でも回生制動の立上りが遅れてしまい、電機制動
と空気制動とのラップによる滑走とか、回生効率が低下
するなどの不具合が生じる。
４の電圧ＥＣの過電圧は一応防止されるが、この制御方
法では次に述べるような問題がある。すなわち、回生負
荷が少ない時に回生制動を開始すると第５図に示すよう
に電流指令値ＩＣが一度オーバーシュートしてからリミ
ッタによって低減されるので、このオーバーシュートに
より一過的に空気制動との調和がとれなくなり、安定な
ブレーキ立上りが行えない不具合があった。これを防止
するために１次遅れ回路１３０時定数Ｔ、を太きくする
方法が考えられるが、この方法では回生負荷が十分にあ
る場合でも回生制動の立上りが遅れてしまい、電機制動
と空気制動とのラップによる滑走とか、回生効率が低下
するなどの不具合が生じる。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、直流分巻界磁
電動機をチョッパ制御して回生制動をかける場合に、回
生負荷の大小には関係なく、遅れがなく安定して回生制
動を立ち上げる車両用直流電動機の制御方法を提供する
。
電動機をチョッパ制御して回生制動をかける場合に、回
生負荷の大小には関係なく、遅れがなく安定して回生制
動を立ち上げる車両用直流電動機の制御方法を提供する
。
本発明は、車両用主電動機に直流分巻界磁電動機を使用
し、フィルタコンデンサを設は前記直流分巻界磁電動機
の電機子電流をチョッパ制御して回生制動を行なう場合
に、前記フィルタコンデンサの電圧を測定し、この測定
したフィルタコンデンサの実電圧と予じめ定めたフィル
タコンデンサの許容最大電圧との差をめ、この差電圧を
ブレーキノツチ投入に同期してこの時点より積分して電
機子電流の指令値とし、この電機子電流の指令値をブレ
ーキカ指令ｆ１ケと速度から所定の方法によりめだ要求
限流値を最大値としてリミットすることにより上記目的
を達成する。
し、フィルタコンデンサを設は前記直流分巻界磁電動機
の電機子電流をチョッパ制御して回生制動を行なう場合
に、前記フィルタコンデンサの電圧を測定し、この測定
したフィルタコンデンサの実電圧と予じめ定めたフィル
タコンデンサの許容最大電圧との差をめ、この差電圧を
ブレーキノツチ投入に同期してこの時点より積分して電
機子電流の指令値とし、この電機子電流の指令値をブレ
ーキカ指令ｆ１ケと速度から所定の方法によりめだ要求
限流値を最大値としてリミットすることにより上記目的
を達成する。
以下本発明の一実施例について図面を参照しなから１明
する。
する。
第６図は本発明の一実施例を図示した制御ブロック図で
、第２図に示した制御ブロック図のうちリミッタ部１２
と１次遅れ回路１３のかわりに積分器１４及びリミッタ
１５を設けたものである。
、第２図に示した制御ブロック図のうちリミッタ部１２
と１次遅れ回路１３のかわりに積分器１４及びリミッタ
１５を設けたものである。
第６図で関数演算器１１は第２図に示した制御ブロック
図の関数演算器と全く同一であり、ブレーキ力指令値Ｂ
Ｆと速度Ｎから第３図に示した所定の方法により関数演
算を行ってめた要求限流値ＩＣｏを出力する。
図の関数演算器と全く同一であり、ブレーキ力指令値Ｂ
Ｆと速度Ｎから第３図に示した所定の方法により関数演
算を行ってめた要求限流値ＩＣｏを出力する。
積分器］４では、第１図に示したフィルタコンデンサ４
の電圧ＥＣを入力し、予じめ定めて記憶したフィルタコ
ンデンサの許容最大重、圧ＥＣ２に対する差電圧をめ、
ブレーキノツチ投入信号ＢＨの入力と同期踵次式（１）
に示した積分計締を行ない、第１図に示した電機子６の
電流を制御するナヨッパ装篩８の制御信号とする電機子
電流の一次指令値ＩＣ，を出力する。このＩＣ１の制御
が開始されるｌでの初期値は零である。
の電圧ＥＣを入力し、予じめ定めて記憶したフィルタコ
ンデンサの許容最大重、圧ＥＣ２に対する差電圧をめ、
ブレーキノツチ投入信号ＢＨの入力と同期踵次式（１）
に示した積分計締を行ない、第１図に示した電機子６の
電流を制御するナヨッパ装篩８の制御信号とする電機子
電流の一次指令値ＩＣ，を出力する。このＩＣ１の制御
が開始されるｌでの初期値は零である。
但しＫは定数、ｔは時間である。
リミッタ１５は上記によシ積分器１４でめて出方した電
機子電流の一次指令値ＩＣ，を前記関数演算器１１から
の要求限流値ＩＣ８以下に抑制するリミッタで、チョッ
パ装置８の制御信号として電機子電流の指令値ＩＣを出
力する。
機子電流の一次指令値ＩＣ，を前記関数演算器１１から
の要求限流値ＩＣ８以下に抑制するリミッタで、チョッ
パ装置８の制御信号として電機子電流の指令値ＩＣを出
力する。
本発明の制御方法における回生制動開始時のフィルタコ
ンデンサ４の電圧Ｅ ’Ｃ及び電機子電流の指令値ＩＣ
の状態を第７図及び第８図に示す。第７図は回生負荷が
少い場合であり、第８図は回生負荷が十分にある場合で
ある。
ンデンサ４の電圧Ｅ ’Ｃ及び電機子電流の指令値ＩＣ
の状態を第７図及び第８図に示す。第７図は回生負荷が
少い場合であり、第８図は回生負荷が十分にある場合で
ある。
第７図では回生負荷が少いので、回生制電を開始して積
分器１４による作用で電機子電流の指令値ＩＣがＯから
増力口するとともに、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣ
も増加する。従って積分器１４の計算式（１）式より明
らかなように、電機子電流の指令値ＩＣの増加のしかた
は除々に小さくなる。
分器１４による作用で電機子電流の指令値ＩＣがＯから
増力口するとともに、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣ
も増加する。従って積分器１４の計算式（１）式より明
らかなように、電機子電流の指令値ＩＣの増加のしかた
は除々に小さくなる。
そしてフィルタコンデンサ４の電圧ＥＣが許容最大電圧
ＥＣ２に対しＥ Ｃ＝ ＥＣ２になると、積分器１４の
出力は変化しなくなる。この作用により電１機子電、流
の指令値ＩＣは第５図のようにオーバーシュートするこ
となく、ＥＣ−ＥＣ２になるような、すなわち許容でき
る範囲で最も回生効率のよい回生制動が行なわれる。
ＥＣ２に対しＥ Ｃ＝ ＥＣ２になると、積分器１４の
出力は変化しなくなる。この作用により電１機子電、流
の指令値ＩＣは第５図のようにオーバーシュートするこ
となく、ＥＣ−ＥＣ２になるような、すなわち許容でき
る範囲で最も回生効率のよい回生制動が行なわれる。
途中で回生負荷が増加した場合はフィルタコンデンサ４
の電圧ＥＣが下がるので、υ分ｇ６１４は再び出力を増
加させてゆき、上記同様Ｅ Ｃ＝ Ｅ Ｃ２になった時
点で電機子電流の指令値ＩＣをホールドする。回生負荷
が減少した場合は反対にフィルタコンデンサ４の電圧Ｅ
Ｃが上がるので、ＥＣ）ＥＣ２になって積分器１４は出
力を減少させてゆき、ＥＣ＝ｇｃ２になった時点で出力
をホールドする。
の電圧ＥＣが下がるので、υ分ｇ６１４は再び出力を増
加させてゆき、上記同様Ｅ Ｃ＝ Ｅ Ｃ２になった時
点で電機子電流の指令値ＩＣをホールドする。回生負荷
が減少した場合は反対にフィルタコンデンサ４の電圧Ｅ
Ｃが上がるので、ＥＣ）ＥＣ２になって積分器１４は出
力を減少させてゆき、ＥＣ＝ｇｃ２になった時点で出力
をホールドする。
第８図では回生負荷が十分にあるので、回生制動を開始
して積分器１１１による作用で電機子直流の指令値ＩＣ
が零から増加しても、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣ
はあま、り上昇しない。従って積分器１４はどんどん出
力を増加させ■Ｃ１−工Ｃ０に達する。ここでリミッタ
１５０作用によりＩＣ−■ｃ。
して積分器１１１による作用で電機子直流の指令値ＩＣ
が零から増加しても、フィルタコンデンサ４の電圧ＥＣ
はあま、り上昇しない。従って積分器１４はどんどん出
力を増加させ■Ｃ１−工Ｃ０に達する。ここでリミッタ
１５０作用によりＩＣ−■ｃ。
にクランプされその状態で回生制動が行なわれる。
以上説明したように本発明１ｃよれは直流分巻電動機の
回生制動の立上りを回生負荷の犬ｌドにかかわりなく安
定に行えるとともに、回生負荷が少い時には常にフィル
タコンデンサ電圧を許容値に一致させて制御するので最
も効率のよい回生を行うことができる。
回生制動の立上りを回生負荷の犬ｌドにかかわりなく安
定に行えるとともに、回生負荷が少い時には常にフィル
タコンデンサ電圧を許容値に一致させて制御するので最
も効率のよい回生を行うことができる。
第１図は直流分巻界磁電動機をチョッパ制御する回生時
の主回路構成を示した図、第２図は従来の電機子電流の
指令値を演算する制御ブロック図、第３図乃至第５図は
第２図の動作説明図、第６図は本発明の一実施例の電機
予電、流の指令値を演算する制御ブロック図、第７図及
び第８図は第６図の動作説明のだめの図である。 ５・・・直流分巻界磁電動機 ６・・・直流分巻界磁型、動機の電機子８・・・チョッ
パー装置 １１・・・関数演算部 １４・・・積分器 １５・・・リミッタ （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第３図 ＩＣ／ 第４図
の主回路構成を示した図、第２図は従来の電機子電流の
指令値を演算する制御ブロック図、第３図乃至第５図は
第２図の動作説明図、第６図は本発明の一実施例の電機
予電、流の指令値を演算する制御ブロック図、第７図及
び第８図は第６図の動作説明のだめの図である。 ５・・・直流分巻界磁電動機 ６・・・直流分巻界磁型、動機の電機子８・・・チョッ
パー装置 １１・・・関数演算部 １４・・・積分器 １５・・・リミッタ （７３１７） 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほ
か１名）第３図 ＩＣ／ 第４図
Claims (1)
- フィルターコンデンサを設は直流分巻界磁電動機の電機
子電流をチョッパ制御して回生制動をする車両用直流電
動機の制御方法において、前記フィルタコンデンサの電
圧を測定し、この測定したフィルタコンデンサの実電圧
と予じめ定めたフィルタコンデンサの許容最大電圧との
差をめ、この差電圧をブレーキノツチ投入時点より積分
して前記電機子官、流の指令値とし、この電機子電流の
指令値をブレーキ力指令値と速度から所定の方法により
めた要求限流値を最大値としてリミットすることを特徴
とする車両用直流電動機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086483A JPS605794A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 車両用直流電動機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086483A JPS605794A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 車両用直流電動機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605794A true JPS605794A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14546610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086483A Pending JPS605794A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 車両用直流電動機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605794A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317184U (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-20 |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11086483A patent/JPS605794A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317184U (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-20 |
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