JP2988853B2 - 直流リニアモータ - Google Patents
直流リニアモータInfo
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- JP2988853B2 JP2988853B2 JP7169415A JP16941595A JP2988853B2 JP 2988853 B2 JP2988853 B2 JP 2988853B2 JP 7169415 A JP7169415 A JP 7169415A JP 16941595 A JP16941595 A JP 16941595A JP 2988853 B2 JP2988853 B2 JP 2988853B2
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- 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
-
- 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
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流リニアモータに係
り、特に地上側の電機子コイルに対する移動体側の界磁
磁石位置(電気角)を検出して移動体の速度制御を行う
速度制御方式に関する。
り、特に地上側の電機子コイルに対する移動体側の界磁
磁石位置(電気角)を検出して移動体の速度制御を行う
速度制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、直流リニアモータの基本構成で
ある。地上側の電機子コイル1は、1つ飛びに直列接続
し、第1相コイルと第2相コイルを構成する。直流定電
流変換装置(コンバータ)2からの直流電流はフリップ
・フロップ・インバータ(FFインバータ)3によっ
て、移動体側の界磁磁石(電磁石又は永久磁石)4の位
置に対応して第1相コイルと第2相コイルに交互に振り
分け、一方向に断続する矩形波状の電流として地上側の
電機子コイル1に供給する。
ある。地上側の電機子コイル1は、1つ飛びに直列接続
し、第1相コイルと第2相コイルを構成する。直流定電
流変換装置(コンバータ)2からの直流電流はフリップ
・フロップ・インバータ(FFインバータ)3によっ
て、移動体側の界磁磁石(電磁石又は永久磁石)4の位
置に対応して第1相コイルと第2相コイルに交互に振り
分け、一方向に断続する矩形波状の電流として地上側の
電機子コイル1に供給する。
【0003】地上側の電機子コイル1の電流は、常に一
方向に流れるため、界磁磁石4は電機子コイル1の縦辺
との間で推力を得ることができる。また、界磁磁石4の
磁束が電機子コイル1の水平辺に同時に鎖交するような
位置関係にしておくと、界磁磁石4は推力と同時に浮上
力を得ることができる。
方向に流れるため、界磁磁石4は電機子コイル1の縦辺
との間で推力を得ることができる。また、界磁磁石4の
磁束が電機子コイル1の水平辺に同時に鎖交するような
位置関係にしておくと、界磁磁石4は推力と同時に浮上
力を得ることができる。
【0004】直流定電流変換装置2は、出力電流を一定
にすることによって、電機子コイル1の電流の切換タイ
ミングの制御のみで浮上力一定のまま加速、惰行、制動
の制御を行うことができる。これに対応して直流定電流
変換装置2の負荷電圧は正負の範囲で変化し、電力の供
給と回生が自動的に行われる。
にすることによって、電機子コイル1の電流の切換タイ
ミングの制御のみで浮上力一定のまま加速、惰行、制動
の制御を行うことができる。これに対応して直流定電流
変換装置2の負荷電圧は正負の範囲で変化し、電力の供
給と回生が自動的に行われる。
【0005】直流リニアモータの推力は、供給電流一定
のままFFインバータ3の転流位相によって制御する。
図7に示す電機子コイル1と界磁磁石4の位置関係にお
いて、電気角θで電機子コイルに通流し、電気角(π+
θ)で切ると、界磁磁石4は電気角θ〜πの間で推力
を、電気角π〜(π+θ)の間で制動力を受ける。
のままFFインバータ3の転流位相によって制御する。
図7に示す電機子コイル1と界磁磁石4の位置関係にお
いて、電気角θで電機子コイルに通流し、電気角(π+
θ)で切ると、界磁磁石4は電気角θ〜πの間で推力
を、電気角π〜(π+θ)の間で制動力を受ける。
【0006】従って、θ〜(π+θ)間に生じる平均推
力は電気角θによって調整できる。この電気角θをFF
インバータの転流位相角としたときの推力との関係は図
8に示す特性になる。同図中、Fmは電機子コイルの縦
辺長L等で決まる最大推力を示し、転流位相角θを零
(電気角0〜πまで通流)にするときは推力がFmにな
り、π/2とする場合に推力が零になり、πとするとき
は推力が−Fmとなることを示す。
力は電気角θによって調整できる。この電気角θをFF
インバータの転流位相角としたときの推力との関係は図
8に示す特性になる。同図中、Fmは電機子コイルの縦
辺長L等で決まる最大推力を示し、転流位相角θを零
(電気角0〜πまで通流)にするときは推力がFmにな
り、π/2とする場合に推力が零になり、πとするとき
は推力が−Fmとなることを示す。
【0007】上記のことから、推力を連続的に変化させ
るためには、転流する位相角を位置検出信号から算出し
て連続的に変化させる必要がある。
るためには、転流する位相角を位置検出信号から算出し
て連続的に変化させる必要がある。
【0008】図9は、従来の制御方式を示すブロック図
である。コンバータ11と直流リアクトル12によって
直流定電流を得る。この定電流制御は、必要な浮上力に
応じた設定電流Isetと検出電流の偏差を比例積分演算
する電流制御系13により自動制御される。
である。コンバータ11と直流リアクトル12によって
直流定電流を得る。この定電流制御は、必要な浮上力に
応じた設定電流Isetと検出電流の偏差を比例積分演算
する電流制御系13により自動制御される。
【0009】FFインバータ14の転流制御は、電機子
コイル15に対する界磁磁石16の位置を位置検出器1
7で検出し、この位置変化率から速度検出器18に速度
検出を得、設定速度Vsetと検出速度から速度制御系1
9によって偏差を比例積分演算して加速又は減速の制御
信号を得、これを推力指令として転流位相角演算部20
が位置検出器17の位置信号から必要な転流位相角θを
求める。
コイル15に対する界磁磁石16の位置を位置検出器1
7で検出し、この位置変化率から速度検出器18に速度
検出を得、設定速度Vsetと検出速度から速度制御系1
9によって偏差を比例積分演算して加速又は減速の制御
信号を得、これを推力指令として転流位相角演算部20
が位置検出器17の位置信号から必要な転流位相角θを
求める。
【0010】なお、電機子コイルを多相とするときは、
各相の電機子コイルを直列配置し、FFインバータは、
界磁磁石の位置に応じて各相への電流切換を順次行い、
また速度制御系の推力指令に応じて転流位相角を演算調
整する。
各相の電機子コイルを直列配置し、FFインバータは、
界磁磁石の位置に応じて各相への電流切換を順次行い、
また速度制御系の推力指令に応じて転流位相角を演算調
整する。
【0011】また、FFインバータ3(14)に代え
て、図10に示すように、単相ブリッジ形インバータ3
A、さらには3相ブリッジ形インバータとする場合もあ
る。
て、図10に示すように、単相ブリッジ形インバータ3
A、さらには3相ブリッジ形インバータとする場合もあ
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御方式では、
浮上力と推力を同時に得るため、コンバータ11の通電
電流を一定にして浮上力を確保し、インバータ14の転
流角を制御して推力を調整する。
浮上力と推力を同時に得るため、コンバータ11の通電
電流を一定にして浮上力を確保し、インバータ14の転
流角を制御して推力を調整する。
【0013】しかし、転流位相角θは、移動体の速度に
よって電機子コイルの端(0rad)からの時間が変化
し、さらに加速度による補間をかける必要がある。ま
た、移動体の加減速の状況によってθ自体も変わってし
まうため、転流位相角演算部20での演算にかなり複雑
な演算処理を必要とする問題があった。
よって電機子コイルの端(0rad)からの時間が変化
し、さらに加速度による補間をかける必要がある。ま
た、移動体の加減速の状況によってθ自体も変わってし
まうため、転流位相角演算部20での演算にかなり複雑
な演算処理を必要とする問題があった。
【0014】また、推力を不要とする場合にも浮上力発
生のために電機子コイルには定電流通電しており、電力
損失が発生する。
生のために電機子コイルには定電流通電しており、電力
損失が発生する。
【0015】これら課題を解決する方式として、図11
に示す制御方式を本願出願人は既に提案している。
に示す制御方式を本願出願人は既に提案している。
【0016】速度制御系19の演算結果は電流制御系1
3の電流指令にされ、コンバータ11の電流制御により
速度制御がなされる。
3の電流指令にされ、コンバータ11の電流制御により
速度制御がなされる。
【0017】転流位相角選択部21は、速度制御系19
の速度偏差出力の増減に応じて加速と減速の判定をし、
この判定と現在の転流位相角からFFインバータ14の
転流位相角を零(最大推力)又はπ(最大減速力)に切
り換える。
の速度偏差出力の増減に応じて加速と減速の判定をし、
この判定と現在の転流位相角からFFインバータ14の
転流位相角を零(最大推力)又はπ(最大減速力)に切
り換える。
【0018】また、加速と減速の判定から電流制御系1
3の制御位相を切り換え(極性切換)、加速時にはコン
バータ11から電機子コイル15への電流供給とし、減
速時には電機子コイル15からコンバータ11への回生
に切り換える。
3の制御位相を切り換え(極性切換)、加速時にはコン
バータ11から電機子コイル15への電流供給とし、減
速時には電機子コイル15からコンバータ11への回生
に切り換える。
【0019】この方式は、直流リニアモータを推力専用
とする。これにより、コンバータ11の電流を一定にす
ることを不要にし、コンバータ11からの供給電流を速
度制御系19の出力で制御することにより推力又は制動
力を調整する。
とする。これにより、コンバータ11の電流を一定にす
ることを不要にし、コンバータ11からの供給電流を速
度制御系19の出力で制御することにより推力又は制動
力を調整する。
【0020】また、推力をコンバータ11の電流で調整
できることからインバータ14の転流位相角の演算及び
調整も不要になり、転流位相角演算部20に代えた転流
位相角選択部21では加速又は減速に応じて最大推力が
得られる電気角0又は最大制動力が得られる電気角πの
モードの選択切換で済む簡単な演算になる。
できることからインバータ14の転流位相角の演算及び
調整も不要になり、転流位相角演算部20に代えた転流
位相角選択部21では加速又は減速に応じて最大推力が
得られる電気角0又は最大制動力が得られる電気角πの
モードの選択切換で済む簡単な演算になる。
【0021】また、電流制御で推力の調整を行うため、
電機子コイル抵抗による損失を従来の定電流駆動方式に
比べて低減できると共にコイルの温度上昇も少なくな
る。
電機子コイル抵抗による損失を従来の定電流駆動方式に
比べて低減できると共にコイルの温度上昇も少なくな
る。
【0022】上記の方式においては、速度制御にはコン
バータ11の電流を制御するが、加速も減速も必要とし
ない惰行運転のために電流値を零近くまで絞るとリップ
ル分によって電流の断続が発生し、直流リアクトル12
の電流遮断で過電圧が発生し、コンバータやインバータ
のスイッチ素子を破損する恐れがある。
バータ11の電流を制御するが、加速も減速も必要とし
ない惰行運転のために電流値を零近くまで絞るとリップ
ル分によって電流の断続が発生し、直流リアクトル12
の電流遮断で過電圧が発生し、コンバータやインバータ
のスイッチ素子を破損する恐れがある。
【0023】また、リップル分を低減させてコンバータ
の電流制御範囲(速度制御範囲)を零近くまで拡大する
ためには、直流リアクトル12のインダクタンスを大き
くしてリップル分を抑制する必要があるが、これは直流
リアクトルが大形になってそのコスト・寸法・損失の点
で問題がある。
の電流制御範囲(速度制御範囲)を零近くまで拡大する
ためには、直流リアクトル12のインダクタンスを大き
くしてリップル分を抑制する必要があるが、これは直流
リアクトルが大形になってそのコスト・寸法・損失の点
で問題がある。
【0024】本発明の目的は、コンバータの通電電流の
制御により推力を制御する速度制御方式において、コン
バータの電流値を零近くに絞ったときの過電圧の発生を
無くした直流リニアモータを提供することにある。
制御により推力を制御する速度制御方式において、コン
バータの電流値を零近くに絞ったときの過電圧の発生を
無くした直流リニアモータを提供することにある。
【0025】本発明の他の目的は、速度制御範囲を零ま
で拡大しながら直流リアクトルの小型化を可能にする直
流リニアモータを提供することにある。
で拡大しながら直流リアクトルの小型化を可能にする直
流リニアモータを提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、地上側に配置した電機子コイルと、移動
体に設けられ前記電機子コイルの電流によって推力を発
生する界磁磁石と、直流電流を制御できる電流制御系を
持つコンバータと、このコンバータの出力電流を前記界
磁磁石の位置に応じて電機子コイルの各相に転流するイ
ンバータとを備えた直流リニアモータにおいて、前記移
動体の速度設定値と速度検出値の偏差に応じた速度制御
出力を得る速度制御系と、前記速度制御出力を電流指令
としかつ下限値を制限するリミッタを有して前記コンバ
ータの出力電流を制御する電流制御系と、前記速度制御
出力の増減方向から判定する加速と減速に応じて前記イ
ンバータの転流位相角を電気角零の加速モードと電気角
πの減速モードを電気角π/2の惰行モードを経由して
切り換えかつ前記電流制御系を供給と回生に切り換える
転流位相角選択部とを備えたことを特徴とする直流リニ
アモータ。
決を図るため、地上側に配置した電機子コイルと、移動
体に設けられ前記電機子コイルの電流によって推力を発
生する界磁磁石と、直流電流を制御できる電流制御系を
持つコンバータと、このコンバータの出力電流を前記界
磁磁石の位置に応じて電機子コイルの各相に転流するイ
ンバータとを備えた直流リニアモータにおいて、前記移
動体の速度設定値と速度検出値の偏差に応じた速度制御
出力を得る速度制御系と、前記速度制御出力を電流指令
としかつ下限値を制限するリミッタを有して前記コンバ
ータの出力電流を制御する電流制御系と、前記速度制御
出力の増減方向から判定する加速と減速に応じて前記イ
ンバータの転流位相角を電気角零の加速モードと電気角
πの減速モードを電気角π/2の惰行モードを経由して
切り換えかつ前記電流制御系を供給と回生に切り換える
転流位相角選択部とを備えたことを特徴とする直流リニ
アモータ。
【0027】
【作用】本発明は、直流リニアモータを推力専用とし、
コンバータの通電電流の制御により推力を制御する速度
制御方式において、電流制御系の下限値をリミッタで制
限することにより、コンバータの出力電流を絞ったとき
にリップルによる電流遮断を無くし、過電圧発生を防止
する。
コンバータの通電電流の制御により推力を制御する速度
制御方式において、電流制御系の下限値をリミッタで制
限することにより、コンバータの出力電流を絞ったとき
にリップルによる電流遮断を無くし、過電圧発生を防止
する。
【0028】インバータの運転に惰行モードを設けるこ
とにより、コンバータの出力電流の下限値制限にも速度
制御範囲を零まで拡大する。
とにより、コンバータの出力電流の下限値制限にも速度
制御範囲を零まで拡大する。
【0029】コンバータの電流を下限値に制限すること
により、直流リアクトルのインダクタンスを比較的小さ
くした小形化を可能にする。
により、直流リアクトルのインダクタンスを比較的小さ
くした小形化を可能にする。
【0030】加速と減速のモード切り換えは、惰行モー
ドを経由させることにより、リミッタによる出力電流の
非線形変化によるトルクショックを緩和する。
ドを経由させることにより、リミッタによる出力電流の
非線形変化によるトルクショックを緩和する。
【0031】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すブロック図
であり、図11と同じ部分は同一符号で示す。
であり、図11と同じ部分は同一符号で示す。
【0032】速度制御系19の演算結果は、電流制御系
13の入力段になるリミッタ22により下限値が制限さ
れて電流制御系13の電流指令にされる。このリミッタ
22の下限値A0は、設定器23により設定される。な
お、リミッタ22は、電流制御系13の出力を制限する
構成でも良い。
13の入力段になるリミッタ22により下限値が制限さ
れて電流制御系13の電流指令にされる。このリミッタ
22の下限値A0は、設定器23により設定される。な
お、リミッタ22は、電流制御系13の出力を制限する
構成でも良い。
【0033】図2は、リミッタ22の制御特性を示し、
速度制御系19からの出力になる加速又は減速の電流指
令が下限値A0以下ではその値A0に制限する。これによ
り、コンバータ11の電流の下限値が値A0に制限され
る。
速度制御系19からの出力になる加速又は減速の電流指
令が下限値A0以下ではその値A0に制限する。これによ
り、コンバータ11の電流の下限値が値A0に制限され
る。
【0034】次に、転流位相角選択部21Aは、速度制
御系19の速度制御出力の増減に応じた加速と減速を判
定してその運転モードを切り換える他に、設定器23か
らの下限値A0と速度制御出力を比較し、速度制御出力
が下限値A0以下になるときに惰行モードに切り換え
る。
御系19の速度制御出力の増減に応じた加速と減速を判
定してその運転モードを切り換える他に、設定器23か
らの下限値A0と速度制御出力を比較し、速度制御出力
が下限値A0以下になるときに惰行モードに切り換え
る。
【0035】図3は、転流位相角選択部21Aのモード
選択特性を示し、速度制御系19からの出力に応じて加
速モード(転流位相角0)と減速モード(転流位相角
π)の切り換えを行ったFFインバータ14の制御を行
い、下限値A0以下になるときは惰行モード(転流位相
角π/2)に切り換え、推力を零にする。
選択特性を示し、速度制御系19からの出力に応じて加
速モード(転流位相角0)と減速モード(転流位相角
π)の切り換えを行ったFFインバータ14の制御を行
い、下限値A0以下になるときは惰行モード(転流位相
角π/2)に切り換え、推力を零にする。
【0036】したがって、本実施例の制御特性は、図4
に示すように、速度制御系19からの速度指令出力が下
限値A0以下にあるときは惰行モードで運転され、コン
バータ11の出力は下限値A0に応じた低い電流出力を
維持し、FFインバータ14はπ/2の転流位相角で運
転されて推力が零になる。
に示すように、速度制御系19からの速度指令出力が下
限値A0以下にあるときは惰行モードで運転され、コン
バータ11の出力は下限値A0に応じた低い電流出力を
維持し、FFインバータ14はπ/2の転流位相角で運
転されて推力が零になる。
【0037】これにより、コンバータ11の最小電流
は、下限値A0に制限され、コンバータ11の電流が小
さくなり過ぎてリップルによる電流遮断を起こすのを防
止でき、直流リアクトル12による過電圧の発生を無く
すことができる。
は、下限値A0に制限され、コンバータ11の電流が小
さくなり過ぎてリップルによる電流遮断を起こすのを防
止でき、直流リアクトル12による過電圧の発生を無く
すことができる。
【0038】これに伴い、コンバータ11の出力電流に
は比較的大きなリップル分が許容されることから、直流
リアクトル12のインダクタンスを大きくすることを不
要にし、そのコスト・寸法・損失の点で有利となる。
は比較的大きなリップル分が許容されることから、直流
リアクトル12のインダクタンスを大きくすることを不
要にし、そのコスト・寸法・損失の点で有利となる。
【0039】また、インバータの運転に惰行モードを設
けることにより、コンバータを下限値に制限するも速度
制御範囲を零まで拡大した運転が可能となる。
けることにより、コンバータを下限値に制限するも速度
制御範囲を零まで拡大した運転が可能となる。
【0040】図5は、転流位相角選択部21Aのモード
選択フローチャートを示す。転流位相角選択部21A
は、速度制御系19の出力が加速(前回値よりも今回値
が増加)に有るか否かで加速の要否を判定し(ステップ
S1)、減速(前回値よりも今回値が減少)に有るか否
かで減速の要否を判定する(ステップS2)。
選択フローチャートを示す。転流位相角選択部21A
は、速度制御系19の出力が加速(前回値よりも今回値
が増加)に有るか否かで加速の要否を判定し(ステップ
S1)、減速(前回値よりも今回値が減少)に有るか否
かで減速の要否を判定する(ステップS2)。
【0041】ステップS1の判定で加速を必要とすると
き、現在の転流位相角が0かπ/2かπかの制御モード
を判定し(ステップS3)、加速側になる転流位相角0
ではそのままにして加速を続け、惰行になる転流位相角
π/2では加速側に変更(転流位相角0)して加速に切
り換える(ステップS4)。
き、現在の転流位相角が0かπ/2かπかの制御モード
を判定し(ステップS3)、加速側になる転流位相角0
ではそのままにして加速を続け、惰行になる転流位相角
π/2では加速側に変更(転流位相角0)して加速に切
り換える(ステップS4)。
【0042】また、減速側になる転流位相角πでは転流
位相角π/2に変更して一旦惰行に切り換え(ステップ
S5)、次回の判定にも加速要では惰行モードから加速
モードに切り換える。
位相角π/2に変更して一旦惰行に切り換え(ステップ
S5)、次回の判定にも加速要では惰行モードから加速
モードに切り換える。
【0043】同様に、ステップS2の判定で減速を必要
とするとき、現在の転流位相角が0かπ/2かπかの制
御モードを判定し(ステップS6)、減速側になる転流
位相角πではそのままにして減速を続け、惰行になる転
流位相角π/2では転流位相角πに変更して減速に切り
換える(ステップS7)。
とするとき、現在の転流位相角が0かπ/2かπかの制
御モードを判定し(ステップS6)、減速側になる転流
位相角πではそのままにして減速を続け、惰行になる転
流位相角π/2では転流位相角πに変更して減速に切り
換える(ステップS7)。
【0044】また、加速側になる転流位相角0では転流
位相角π/2に変更して減速に切り換える(ステップS
5)。
位相角π/2に変更して減速に切り換える(ステップS
5)。
【0045】従って、本実施例による速度制御は、以下
のようになる。
のようになる。
【0046】(1)加速又は定速走行時は、転流位相角
を0radにして最大推力になる転流とし、推力の調整
は電流制御で行う。
を0radにして最大推力になる転流とし、推力の調整
は電流制御で行う。
【0047】(2)加速し過ぎて減速しなければならな
いときには転流位相角をπ/2radにして一旦惰行モ
ードで運転し、この惰行モードでは推力を零にして減速
をする。
いときには転流位相角をπ/2radにして一旦惰行モ
ードで運転し、この惰行モードでは推力を零にして減速
をする。
【0048】(3)この惰行モードでの減速でもさらに
減速を必要とするときに転流位相角をπradにして最
大制動力になる減速モードに切り換える。このときの制
動力の調整は電流制御で行う。
減速を必要とするときに転流位相角をπradにして最
大制動力になる減速モードに切り換える。このときの制
動力の調整は電流制御で行う。
【0049】(4)減速し過ぎて加速しなければならな
いときには転流位相角をπ/2radにして一旦惰行モ
ードで運転し、この惰行モードでは推力を零にして制動
力の低減、すなわち現状速度の維持をする。
いときには転流位相角をπ/2radにして一旦惰行モ
ードで運転し、この惰行モードでは推力を零にして制動
力の低減、すなわち現状速度の維持をする。
【0050】(5)この惰行モードでの現状速度の維持
でも加速を必要とするときに転流位相角を0radにし
て最大推力になる加速モードに切り換える。この時の推
力の調整は電流制御で行う。
でも加速を必要とするときに転流位相角を0radにし
て最大推力になる加速モードに切り換える。この時の推
力の調整は電流制御で行う。
【0051】したがって、加速モードから減速モードへ
の切り換え、または減速モードから加速モードへの切り
換えには惰行モードを経由して行われ、コンバータ11
の出力電流出力(モータ出力)に非線形部分が発生する
が、惰行モードを経由することでリニアモータにトルク
ショックが発生するのを緩和することができる。
の切り換え、または減速モードから加速モードへの切り
換えには惰行モードを経由して行われ、コンバータ11
の出力電流出力(モータ出力)に非線形部分が発生する
が、惰行モードを経由することでリニアモータにトルク
ショックが発生するのを緩和することができる。
【0052】なお、実施例において、加速と減速のモー
ドの切り換えは、先にコンバータの電流を下限値近くに
絞り込む減速又は加速制御を行い、この電流制御だけで
は不足する加速又は減速を必要とするときに転流位相角
選択部21Aが惰行モードを経由してモードを切り換え
るのが好ましい。これにより、モード切り換えによる加
速又は減速は電流を下限値から増加させる変化になり、
モード切り換えに電流の急激な変化を無くして滑らかな
速度制御を得ることができる。
ドの切り換えは、先にコンバータの電流を下限値近くに
絞り込む減速又は加速制御を行い、この電流制御だけで
は不足する加速又は減速を必要とするときに転流位相角
選択部21Aが惰行モードを経由してモードを切り換え
るのが好ましい。これにより、モード切り換えによる加
速又は減速は電流を下限値から増加させる変化になり、
モード切り換えに電流の急激な変化を無くして滑らかな
速度制御を得ることができる。
【0053】また、実速度が設定速度に近づいている
か、離れているかによって加速モード又は減速モードの
切り換えを制限するのが好ましい。この場合は、加速と
減速の切り換えの頻度を少なくし、速度制御を一層滑ら
かにすることができる。
か、離れているかによって加速モード又は減速モードの
切り換えを制限するのが好ましい。この場合は、加速と
減速の切り換えの頻度を少なくし、速度制御を一層滑ら
かにすることができる。
【0054】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、直流リ
ニアモータを推力専用とし、コンバータの通電電流の制
御により推力を制御する速度制御方式において、電流制
御系の下限値をリミッタで制限するため、コンバータの
出力電流を絞ったときにリップルによる電流遮断を無く
し、過電圧発生を防止することができる。
ニアモータを推力専用とし、コンバータの通電電流の制
御により推力を制御する速度制御方式において、電流制
御系の下限値をリミッタで制限するため、コンバータの
出力電流を絞ったときにリップルによる電流遮断を無く
し、過電圧発生を防止することができる。
【0055】また、コンバータの電流を下限値に制限
し、インバータの運転に惰行モードを設けることによ
り、速度制御範囲を零まで拡大しながら直流リアクトル
のインダクタンスを比較的小さくしてその小形化を図る
ことができる。
し、インバータの運転に惰行モードを設けることによ
り、速度制御範囲を零まで拡大しながら直流リアクトル
のインダクタンスを比較的小さくしてその小形化を図る
ことができる。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】実施例におけるコンバータの電流制限特性図。
【図3】実施例におけるインバータの転流位相角特性
図。
図。
【図4】実施例におけるリニアモータの出力特性図。
【図5】実施例における転流位相角選択部のフローチャ
ート。
ート。
【図6】直流リニアモータの基本構成図。
【図7】界磁位置と推力の関係図。
【図8】転流位相角と推力の関係図。
【図9】従来のブロック図。
【図10】直流リニアモータの変形例。
【図11】他の従来例のブロック図。
1、15…電機子コイル 2、11…コンバータ 3…FFインバータ 4、16…界磁電磁石 13…電流制御系 14…インバータ 17…位置検出器 18…速度検出器 19…速度制御系 21、21A…転流位相角選択部 22…リミッタ 23…設定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−351275(JP,A) 特開 昭56−125990(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00 B60L 13/03
Claims (1)
- 【請求項1】 地上側に配置した電機子コイルと、移動
体に設けられ前記電機子コイルの電流によって推力を発
生する界磁磁石と、直流電流を制御できる電流制御系を
持つコンバータと、このコンバータの出力電流を前記界
磁磁石の位置に応じて電機子コイルの各相に転流するイ
ンバータとを備えた直流リニアモータにおいて、 前記移動体の速度設定値と速度検出値の偏差に応じた速
度制御出力を得る速度制御系と、 前記速度制御出力を電流指令としかつ下限値を制限する
リミッタを有して前記コンバータの出力電流を制御する
電流制御系と、 前記速度制御出力の増減方向から判定する加速と減速に
応じて前記インバータの転流位相角を電気角零の加速モ
ードと電気角πの減速モードを電気角π/2の惰行モー
ドを経由して切り換えかつ前記電流制御系を供給と回生
に切り換える転流位相角選択部とを備えたことを特徴と
する直流リニアモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7169415A JP2988853B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 直流リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7169415A JP2988853B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 直流リニアモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0923677A JPH0923677A (ja) | 1997-01-21 |
JP2988853B2 true JP2988853B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=15886179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7169415A Expired - Fee Related JP2988853B2 (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 直流リニアモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2988853B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4114697B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2008-07-09 | ダイキン工業株式会社 | インバータ制御方法 |
US9350283B2 (en) | 2011-11-30 | 2016-05-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Inverter device for electric vehicle |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP7169415A patent/JP2988853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0923677A (ja) | 1997-01-21 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |