JPS609302A - 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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- JPS609302A JPS609302A JP58115099A JP11509983A JPS609302A JP S609302 A JPS609302 A JP S609302A JP 58115099 A JP58115099 A JP 58115099A JP 11509983 A JP11509983 A JP 11509983A JP S609302 A JPS609302 A JP S609302A
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- inverter
- frequency
- slip frequency
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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
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation
-
- 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
-
- 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)
- 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】
〔技術分野の説明〕
本発明は電気車制御装置の制御方法に関し、l陥に誘導
車動機により電気車を駆動し、前記誘導電動機を可変電
圧・可変周波数(以下VVVFと略す。εインバータに
より惰行運転制御をする場合の制御技術に関する。
車動機により電気車を駆動し、前記誘導電動機を可変電
圧・可変周波数(以下VVVFと略す。εインバータに
より惰行運転制御をする場合の制御技術に関する。
し発明の技術的背景とその問題点〕
電気車の主電動機として誘導電動機を使用するととは、
小形、軽量化およびメンテナンスフリーの点から大きな
利点がある。
小形、軽量化およびメンテナンスフリーの点から大きな
利点がある。
誘導車動機を効率よく速度制御するだめに可変′電圧・
可変周波数制御が行なわれ、この制御装置として通常サ
イリスタなどを用いたVVVFインノく一タが使用され
ている。
可変周波数制御が行なわれ、この制御装置として通常サ
イリスタなどを用いたVVVFインノく一タが使用され
ている。
VVVFインバータによる誘導電動機の制御では、カ行
(加速)制御の他に電力回生制動制御が可能であること
が大きな利点である。
(加速)制御の他に電力回生制動制御が可能であること
が大きな利点である。
第1図に電気車駆動用誘導車動機をVVVFインバータ
により制御する代表的な電気車制御装置の主回路部を示
した。
により制御する代表的な電気車制御装置の主回路部を示
した。
第1図で1は主回路の開閉および事故時の保護用のシャ
断器である。リアクトル2コンデンサ3は逆り形に構成
した入力フィルタ回路で、三相イ) ンバータ部4で発
生する高調波電流を架線側に流出させないために設けで
ある。電圧検出器8はコンデンサ3の電圧検出用として
設けてあり、電流検出器5は並列接続した誘導電動機6
の三相各相の電流を検出し、インバータ出力電流IMを
出力する。前記誘導電動6は電気車駆動用の主電動機で
、三相インバータ部4の可変電圧・可変周波数出力によ
りすべり周波数制御をする。
断器である。リアクトル2コンデンサ3は逆り形に構成
した入力フィルタ回路で、三相イ) ンバータ部4で発
生する高調波電流を架線側に流出させないために設けで
ある。電圧検出器8はコンデンサ3の電圧検出用として
設けてあり、電流検出器5は並列接続した誘導電動機6
の三相各相の電流を検出し、インバータ出力電流IMを
出力する。前記誘導電動6は電気車駆動用の主電動機で
、三相インバータ部4の可変電圧・可変周波数出力によ
りすべり周波数制御をする。
従来、上記したVVVFインバータの制御は、第2図ζ
こ示した制御部により行なわれていた。
こ示した制御部により行なわれていた。
即ち第2図で、21は第1図に示したパルスジェネレー
タ7の出力信号PGI、PG2より回転周波数frを算
出する回転周波数演算部で、カ行時は前記PGI、PG
2の内の最低値を回生時は最高値を選択する。22は走
行指令MC及びノツチ指令P/Bを与えるマスコン及び
ブレーキ弁を含む主幹制御部、24は前記主幹制御部か
らの7ソチ指令P/Bによって、カ行指令P1ブレーキ
指令Bを判別するカ行回生判別部、23は前記主幹制御
部22からの走行指令MC,図示しない応荷重装置から
の応荷重信号VL、及び前記カ行回生判別部24からの
カ行指令Pまたはブレーキ指令Bに応じて′電流指令値
ICを算出する電流指令値演算部、25は電流指令値I
Cより基準すべり周波数fsoを算出する基準すべり周
波数演算部、26は電流指令値ICとインバータ出力電
流IMの偏差IUにより、拍■すべり周波数fs+を算
出する補正すべり周波数演算部である。カ行時は、回転
周波数frと基準すべり周波数fsoと補正すべり周波
数fs+を加算し、インバータ周波数fとし、回生時は
frからfsoとfs+を減算し、インバータ周波数f
とする。31はフィルタコンデンサ電圧ECとインバー
タ周波数fより、インバータの出力電圧をきめる変―率
γを演算する変調率演算部、32はインバータ周波数f
と変調率γに従ってパルス中変調を行なうPWM変調部
である。第3図には第1図?こ示した主回路部の等価回
路を示した。
タ7の出力信号PGI、PG2より回転周波数frを算
出する回転周波数演算部で、カ行時は前記PGI、PG
2の内の最低値を回生時は最高値を選択する。22は走
行指令MC及びノツチ指令P/Bを与えるマスコン及び
ブレーキ弁を含む主幹制御部、24は前記主幹制御部か
らの7ソチ指令P/Bによって、カ行指令P1ブレーキ
指令Bを判別するカ行回生判別部、23は前記主幹制御
部22からの走行指令MC,図示しない応荷重装置から
の応荷重信号VL、及び前記カ行回生判別部24からの
カ行指令Pまたはブレーキ指令Bに応じて′電流指令値
ICを算出する電流指令値演算部、25は電流指令値I
Cより基準すべり周波数fsoを算出する基準すべり周
波数演算部、26は電流指令値ICとインバータ出力電
流IMの偏差IUにより、拍■すべり周波数fs+を算
出する補正すべり周波数演算部である。カ行時は、回転
周波数frと基準すべり周波数fsoと補正すべり周波
数fs+を加算し、インバータ周波数fとし、回生時は
frからfsoとfs+を減算し、インバータ周波数f
とする。31はフィルタコンデンサ電圧ECとインバー
タ周波数fより、インバータの出力電圧をきめる変―率
γを演算する変調率演算部、32はインバータ周波数f
と変調率γに従ってパルス中変調を行なうPWM変調部
である。第3図には第1図?こ示した主回路部の等価回
路を示した。
第3図において、入力フィルタリアクトルLOと入力フ
ィルタコンデンサCOで構成した人力フィルタ回路と誘
導電動機側のリアクタンスLmとの間で流れようとする
振動電流(ハンチング電流)に対してダンピング要素と
なるものは、直列に入っている、1次しジスタンス鳥と
、並列に入る等効果が大きい。ところが、R1はその値
は非常に小、さくまた逆に門はもともとSの値が小さく
、従つてダンピング効果は少ない。
ィルタコンデンサCOで構成した人力フィルタ回路と誘
導電動機側のリアクタンスLmとの間で流れようとする
振動電流(ハンチング電流)に対してダンピング要素と
なるものは、直列に入っている、1次しジスタンス鳥と
、並列に入る等効果が大きい。ところが、R1はその値
は非常に小、さくまた逆に門はもともとSの値が小さく
、従つてダンピング効果は少ない。
ところで、上記したVVVFインバータにより第1図に
示したシャ断器lを閉成したままの状態で、カ行運転か
らカ行運転断、惰行運転、更にはブレーキ運転への連続
制御、成るいは連続可逆制御を行なうATO運転に適し
た制御を行なう場合、従来は第4図に示したように、カ
行指令P (a)を時点Aでオフしたことで、電流指令
値演算部23の電流指令値I C(c)を減少させるこ
とで、基準すべり周波数演算部25が出力する基準すべ
り周波数fsdd)を零に近づけ、惰行運転時はfso
=oの運転とし、次にブレーキ指令B (b)を時点B
で出力した後、゛−流指令値ICを除々に立ち上げるこ
とで、基Wtべり周波数fsoを所定の値に近づける制
御方法がとられている。
示したシャ断器lを閉成したままの状態で、カ行運転か
らカ行運転断、惰行運転、更にはブレーキ運転への連続
制御、成るいは連続可逆制御を行なうATO運転に適し
た制御を行なう場合、従来は第4図に示したように、カ
行指令P (a)を時点Aでオフしたことで、電流指令
値演算部23の電流指令値I C(c)を減少させるこ
とで、基準すべり周波数演算部25が出力する基準すべ
り周波数fsdd)を零に近づけ、惰行運転時はfso
=oの運転とし、次にブレーキ指令B (b)を時点B
で出力した後、゛−流指令値ICを除々に立ち上げるこ
とで、基Wtべり周波数fsoを所定の値に近づける制
御方法がとられている。
然しなから上記惰行運転の制御方法は、基準すべり周波
数fsoを零にすることにより、flln己しだI’(
、/S は無限大となり、主回路に生じた振動電流をダ
ンピングさせる効果が弱く、これを整定できない欠点が
あった。
数fsoを零にすることにより、flln己しだI’(
、/S は無限大となり、主回路に生じた振動電流をダ
ンピングさせる効果が弱く、これを整定できない欠点が
あった。
[発明の目的〕
本発明は上記の点lこ鑑みなされたもので、誘導電動機
により電気車を駆動し、この誘導電動機をVVVFイン
バータのすべり周波数制御により惰行運転制御する場合
、主回路の振動電流を生じなl/)安定した電気車制御
装置の制御方法を提供する。
により電気車を駆動し、この誘導電動機をVVVFイン
バータのすべり周波数制御により惰行運転制御する場合
、主回路の振動電流を生じなl/)安定した電気車制御
装置の制御方法を提供する。
し発明の概要〕
本発明は、誘導電動機により電気車を駆動し、主回路を
開閉するシャ断器を閉成し続け゛C前記誘導電動機をV
VVFインバータによりカ行・惰行・ブレーキの各運転
状態に連続しCすべり周波数制御をする電気車制御装置
の制御方法で、前記惰行運転制御時は、前記VVVFイ
ンノく一夕の出力周波数はすべり周波数を零を除く所定
の最小値に保ち、VVVFインバータの出力電圧を決め
る変調率は零若しくは零附近の所定の最小値にして前記
VVVFインバータを制御することにより上記目的を達
成する。
開閉するシャ断器を閉成し続け゛C前記誘導電動機をV
VVFインバータによりカ行・惰行・ブレーキの各運転
状態に連続しCすべり周波数制御をする電気車制御装置
の制御方法で、前記惰行運転制御時は、前記VVVFイ
ンノく一夕の出力周波数はすべり周波数を零を除く所定
の最小値に保ち、VVVFインバータの出力電圧を決め
る変調率は零若しくは零附近の所定の最小値にして前記
VVVFインバータを制御することにより上記目的を達
成する。
し発明の実施例〕
以下本発明の一実施例屹ついて図面を参照しながら説明
する。
する。
第5図は本発明によるVVVFインバータの制御部で、
第2図に示した従来の制御部と同一部分には同一の符号
をつけて説明を詳細した。
第2図に示した従来の制御部と同一部分には同一の符号
をつけて説明を詳細した。
第5図で、27は基準すべり周波数演算部25が出力す
る基準すべり周波数fsoが減少した場合に、すべり周
波数を主回路の゛磁流に振動現象を発生することのない
零を除く所定の最小値に保つための、基準すべり周波数
の最小値リミッタである。
る基準すべり周波数fsoが減少した場合に、すべり周
波数を主回路の゛磁流に振動現象を発生することのない
零を除く所定の最小値に保つための、基準すべり周波数
の最小値リミッタである。
41は変調率選択部で、惰行運転制御時と以外即ちカ行
運転制御及びブレーキ運転制御時とで変調率の選択を換
える。
運転制御及びブレーキ運転制御時とで変調率の選択を換
える。
上記変調率選択部41の構成を第6図に示した。
第6図で、42は選択スイッチで、カ行運転制御及びブ
レーキ運転制御時は第5図に示したカ行回生判別部24
からのカ行指令Pまたはブレーキ指令Blこ上り「1」
側に接続して変調率演算部31からの変調率rを受けて
出力し、惰行運転制御時は「2」側に接続して最小変調
率設定部44からの最小変調率γmin を受けて出力
する。43は変調率変化リミッタで、選択スイッチ42
の接続切換時の変調率の急激な変化を制限する。
レーキ運転制御時は第5図に示したカ行回生判別部24
からのカ行指令Pまたはブレーキ指令Blこ上り「1」
側に接続して変調率演算部31からの変調率rを受けて
出力し、惰行運転制御時は「2」側に接続して最小変調
率設定部44からの最小変調率γmin を受けて出力
する。43は変調率変化リミッタで、選択スイッチ42
の接続切換時の変調率の急激な変化を制限する。
以下第1図に示したシャ断器1を閉成した状態でカ行運
転・力行運転所・惰行運転・更にはブレーキ運転への連
続制御を行なう場合の本発明の動作例について、第7図
に示した動作説明図を参照しながら説明する。
転・力行運転所・惰行運転・更にはブレーキ運転への連
続制御を行なう場合の本発明の動作例について、第7図
に示した動作説明図を参照しながら説明する。
カ行指令P (a)を時点Aでオフしたことにより、電
流指令値Ic(C)とともに基準すべり周波数fs。
流指令値Ic(C)とともに基準すべり周波数fs。
が減少し、基準すべり周波数fsoは最小値リミッタ2
7により所定の最小値fsmにクランプされる。
7により所定の最小値fsmにクランプされる。
一方力付指令P (a)が時点Aでオフしたことにより
、選択スイッチ42は接続を端子「1」から端子「2」
に変換し、変調率r (e)を変調率演算部31の変調
率γから最小変調率設定部44の最小変調率rminに
して、変調率変化リミッタ43を介して変調率は零若し
くは零附近の値となる。
、選択スイッチ42は接続を端子「1」から端子「2」
に変換し、変調率r (e)を変調率演算部31の変調
率γから最小変調率設定部44の最小変調率rminに
して、変調率変化リミッタ43を介して変調率は零若し
くは零附近の値となる。
即ち電気車は、駆動用誘導電動機がVVVFインバータ
によりすべり周波数を零を除く前記所定の最小値fsm
、電圧を変調率が零若しくは零附近で決まる値で運転制
御される。
によりすべり周波数を零を除く前記所定の最小値fsm
、電圧を変調率が零若しくは零附近で決まる値で運転制
御される。
次にブレーキ指令B (b)を時点Bで投入すると、電
流指令値IC(e)は走行指令MC及び応荷重信号VL
により決まる値にまで増加し、基準すべり周波数(d)
も所定の最小値fsmから電流指令値IC(c)により
決まる所定の値fsoに達する。−力選択スイッチ42
も端子「2」から端子「1」へ接続を変換し、変調率(
e)も変調率変化リミッタを介してrmi n から変
調率演算部31が出力する変調率rに近づき、電気車は
回生ブレーキ運転制御に移行する。
流指令値IC(e)は走行指令MC及び応荷重信号VL
により決まる値にまで増加し、基準すべり周波数(d)
も所定の最小値fsmから電流指令値IC(c)により
決まる所定の値fsoに達する。−力選択スイッチ42
も端子「2」から端子「1」へ接続を変換し、変調率(
e)も変調率変化リミッタを介してrmi n から変
調率演算部31が出力する変調率rに近づき、電気車は
回生ブレーキ運転制御に移行する。
以上説明した通り本発明によれば、誘導電動機により′
電気車を駆動し、この誘導電動機をVVVFインバータ
のすべり周波数制御により、主回路を開閉するシャ断器
を閉成した状態で惰行運転制御する場合に、すべり周波
数を主回路の電流に振動現象を発生することなく安定性
を確保できる最小値に保ち、変調率を零若しくは零附近
の値まで低減させることにより、安定した制御ができる
。この結果ATO運転に適した電気車制御装置の制御方
法が達成できる。
電気車を駆動し、この誘導電動機をVVVFインバータ
のすべり周波数制御により、主回路を開閉するシャ断器
を閉成した状態で惰行運転制御する場合に、すべり周波
数を主回路の電流に振動現象を発生することなく安定性
を確保できる最小値に保ち、変調率を零若しくは零附近
の値まで低減させることにより、安定した制御ができる
。この結果ATO運転に適した電気車制御装置の制御方
法が達成できる。
第1図は電気車駆動用誘導電動機をvvvpインバータ
により制御する電気車制御装置の主回路図、第2図は第
1図のVVVFインバータの従来の制御図、v、3図は
第1図の等価回路図、第4図は従来の制御方法の動作説
明図、第5図及び第6図は第1図のvvvpインバータ
の本発明の制御図、第7図は本発明の動作説明図である
。 1・・・シャ断器 4・・・VVVFインバータ主回路部 6・・・誘導電動機 25・・・基準すべり周波数演算部 27・・・基準すべり周波数の最小値リミッタ41・・
・変調率選択部 42・・・選択スイッチ 43・・・変調率変化リミッタ 44・・・最小変調率設定部
により制御する電気車制御装置の主回路図、第2図は第
1図のVVVFインバータの従来の制御図、v、3図は
第1図の等価回路図、第4図は従来の制御方法の動作説
明図、第5図及び第6図は第1図のvvvpインバータ
の本発明の制御図、第7図は本発明の動作説明図である
。 1・・・シャ断器 4・・・VVVFインバータ主回路部 6・・・誘導電動機 25・・・基準すべり周波数演算部 27・・・基準すべり周波数の最小値リミッタ41・・
・変調率選択部 42・・・選択スイッチ 43・・・変調率変化リミッタ 44・・・最小変調率設定部
Claims (1)
- 誘導車動機により′電気車を駆動し、主回路を開閉する
シャ断器を閉成し続けて前記誘導電動機をi1変菟圧・
可変周波数インバータによりカ行・惰前記惰行運転制御
時は、前記インバータの出力周波数はすべり周波数を零
を除く所定の最小値に保ち、インバータの出力電圧を決
める変調率は零若しくは零附近の所定の最小値にして前
記インバータを制御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 |
|---|---|---|---|
| JP58115099A JPS609302A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 電気車制御装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115099A JPS609302A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 電気車制御装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609302A true JPS609302A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14654187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115099A Pending JPS609302A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 電気車制御装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609302A (ja) |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58115099A patent/JPS609302A/ja active Pending
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