JP3385310B2 - DC electric car control device - Google Patents
DC electric car control deviceInfo
- Publication number
- JP3385310B2 JP3385310B2 JP19321198A JP19321198A JP3385310B2 JP 3385310 B2 JP3385310 B2 JP 3385310B2 JP 19321198 A JP19321198 A JP 19321198A JP 19321198 A JP19321198 A JP 19321198A JP 3385310 B2 JP3385310 B2 JP 3385310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter capacitor
- torque
- capacitor voltage
- value
- deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies 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
- 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
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、直流電気車のブ
レーキ動作時に直流架線電圧が上昇してもフィルタコン
デンサ電圧を振動させずに安定に制御し、また回生負荷
の変動に対して応答よくトルク指令値を制御できる直流
電気車の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention controls the filter capacitor voltage stably without vibrating even when the DC overhead wire voltage rises during the braking operation of a DC electric vehicle, and also provides a torque with good response to fluctuations in regenerative load. The present invention relates to a control device for a DC electric vehicle that can control a command value.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的な電気鉄道システムの例として
は、例えば、特開平９−２３５０６号公報に記載された
ものがある。以下その内容を転記する。図９は上記公報
に記載された従来の電気鉄道システムの例を示す。同図
に示すように、従来の電気鉄道システムは交流電源を変
電所１において、変圧器１ａで降圧した後に、ダイオー
ド整流器１ｂで整流して直流架線２００用の電源として
いる。車両では直流電源を直流架線２００からパンタグ
ラフ２によって受電し、駆動用制御装置４００および補
助電源７へ給電する。駆動用制御装置４００はパンタグ
ラフ２から受電した直流電源を、フィルタ回路５００を
介して電力変換装置５に入力する。電力変換装置５で
は、運転士からの指令などに応じたトルクが電動機６
１、６２、６３、６４で発生するよう電力の変換を行
う。2. Description of the Related Art An example of a general electric railway system is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-23506. The contents are posted below. FIG. 9 shows an example of the conventional electric railway system described in the above publication. As shown in the figure, in the conventional electric railway system, an AC power supply is stepped down by a transformer 1a in a substation 1 and then rectified by a diode rectifier 1b to be a power supply for a DC overhead wire 200. In the vehicle, the DC power is received from the DC overhead wire 200 by the pantograph 2 and is supplied to the drive control device 400 and the auxiliary power supply 7. The drive control device 400 inputs the DC power received from the pantograph 2 to the power conversion device 5 via the filter circuit 500. In the power conversion device 5, the torque corresponding to a command from the driver is applied to the electric motor 6
The power is converted so that it occurs at 1, 62, 63, 64.
【０００３】このような鉄道システムの場合、変電所１
のダイオード整流器１ｂでは車両から交流電源への電力
回生ができないため、駆動用制御装置４００が回生運転
するとき、回生電力を吸収するものは他の力行車３００
や自車の補助電源装置７または他車３００の補助電源装
置３００ｂだけである。このため、同一き電内に他の力
行車３００がいない場合には、駆動用制御装置４００が
発生する全回生電力を補助電源装置７で吸収しきれなく
なり、直流架線電圧が上昇する。In the case of such a railway system, the substation 1
Since the diode rectifier 1b cannot regenerate electric power from the vehicle to the AC power source, when the drive control device 400 performs a regenerative operation, the one that absorbs the regenerated electric power is another power vehicle 300.
Or the auxiliary power supply device 7 of the own vehicle or the auxiliary power supply device 300b of the other vehicle 300. Therefore, when there is no other powered vehicle 300 in the same power supply, all the regenerative power generated by the drive control device 400 cannot be absorbed by the auxiliary power supply device 7, and the DC overhead wire voltage rises.
【０００４】以下、ブレーキ動作時の制御について説明
する。各電動機６１〜６４につながる速度検出器９１〜
９４の出力を基準回転速度演算回路１５に入力し、電動
機の基準回転速度検出値ωｒを演算する。ブレーキ中に
は、基準回転速度演算回路１５は各電動機６１〜６４の
基準回転速度ω１、ω２、ω３、ω４を用い、次式によ
る演算を行って基準回転速度検出値ωｒを求めている。The control during braking will be described below. Speed detectors 91 to 91 connected to the electric motors 61 to 64
The output of 94 is input to the reference rotation speed calculation circuit 15, and the reference rotation speed detection value ωr of the electric motor is calculated. During braking, the reference rotation speed calculation circuit 15 uses the reference rotation speeds ω1, ω2, ω3, ω4 of the electric motors 61 to 64 to calculate the reference rotation speed detection value ωr by performing the calculation according to the following equation.
【０００５】 ωｒ＝ＭＡＸ（ω１、ω２、ω３、ω４） ・・・（１）[0005] ωr = MAX (ω1, ω2, ω3, ω4) (1)
【０００６】トルク指令発生回路１８では、運転士から
の運転指令に応じたブレーキ力指令と基準回転速度検出
値ωｒから、電動機６１〜６４のトルク指令を発生し、
トルク制限回路１９を介して電動機制御回路１６に入力
する。電動機制御回路１６では、電動機６１〜６４のト
ルク指令、フィルタコンデンサ電圧と電動機基準回転速
度検出値ωｒから、電動機６１〜６４に指令されたトル
クが発生するように電力変換装置５にスイッチングパル
スを発生する。The torque command generating circuit 18 generates a torque command for the electric motors 61 to 64 from the braking force command corresponding to the driving command from the driver and the reference rotational speed detection value ωr.
Input to the motor control circuit 16 via the torque limiting circuit 19. In the electric motor control circuit 16, a switching pulse is generated in the electric power converter 5 so that the torque commanded to the electric motors 61 to 64 is generated from the torque command of the electric motors 61 to 64, the filter capacitor voltage and the electric motor reference rotation speed detection value ωr. To do.
【０００７】従来、回生負荷がなくなり直流架線電圧が
上昇したときの対策としては、以下のようなことを実施
している。すなわち、直流架線電圧が上昇したことを、
パンタグラフ２と直流リアクトル３を介してつながるフ
ィルタコンデンサ４の電圧を検出器１０で読み取って検
出する。検出されたフィルタコンデンサ電圧ＶＣをトル
ク制限値演算回路１１に入力する。トルク制限値演算回
路１１では図１０に示すように、フィルタコンデンサ電
圧が過電圧を抑制するレベルＶ０に至ったら、フィルタ
コンデンサ電圧ＶＣに合わせて一律にトルクを絞るトル
ク制限値を演算してトルク制限回路１９に入力する。ト
ルク制限回路１９はトルク指令発生回路１８が指令した
トルク指令をトルク制限値にしたがって絞ることによ
り、回生電力を絞ってフィルタコンデンサ電圧の上昇を
抑制し、直流架線電圧（ＶＰ）の上昇を抑制している。[0007] Conventionally, the following measures have been taken as countermeasures when the regenerative load disappears and the DC overhead wire voltage rises. That is, the fact that the DC overhead wire voltage has increased
The voltage of the filter capacitor 4 connected via the pantograph 2 and the DC reactor 3 is read and detected by the detector 10. The detected filter capacitor voltage VC is input to the torque limit value calculation circuit 11. In the torque limit value calculation circuit 11, as shown in FIG. 10, when the filter capacitor voltage reaches the level V0 for suppressing the overvoltage, the torque limit value for uniformly reducing the torque according to the filter capacitor voltage VC is calculated to calculate the torque limit circuit. Enter in 19. The torque limiting circuit 19 throttles the torque command issued by the torque command generating circuit 18 according to the torque limit value to throttle the regenerative power to suppress the rise of the filter capacitor voltage and the rise of the DC overhead wire voltage (VP). ing.
【０００８】つまり、図１０は従来方式のフィルタコン
デンサ電圧と電動機トルクとの関係を示しており、図９
のトルク制限値演算回路１１で用いる調節器としては比
例調節器の動作をとる。そして、フィルタコンデンサ電
圧の上昇を抑制するための電動機トルク指令絞り込み開
始電圧Ｖ０と、直流架線２００につながる電気機器を過
電圧から保護するための最大の電圧ＶＭＡＸが図１０の
ように決ると、上記比例調節器の比例ゲインＫは次の
（２）式のように決定される。That is, FIG. 10 shows the relationship between the conventional filter capacitor voltage and the motor torque.
The controller used in the torque limit value calculation circuit 11 operates as a proportional controller. When the motor torque command narrowing start voltage V0 for suppressing the rise of the filter capacitor voltage and the maximum voltage VMAX for protecting the electric equipment connected to the DC overhead wire 200 from overvoltage are determined as shown in FIG. The proportional gain K of the controller is determined by the following equation (2).
【０００９】 Ｋ＝Ｔ１００％／（ＶＭＡＸーＶ０） ・・・（２）[0009] K = T100% / (VMAX-V0) (2)
【００１０】図１１は、図９のトルク制限値演算回路１
１の具体例を示す構成図である。ここでは、フィルタコ
ンデンサ電圧（実際値）ＶＣを入力してフィルタコンデ
ンサ電圧目標値ＶＣ＊との差を演算し、その結果を掛算
器によってゲインＫを掛けたものをトルク制限値演算回
路１１の出力ＴＣとして、図９のトルク制限回路１９に
入力するようにしている。なお、掛算器の代わりに比例
調節器を用いることができるのはもちろんである。FIG. 11 shows a torque limit value calculation circuit 1 of FIG.
It is a block diagram which shows the specific example of 1. Here, the filter capacitor voltage (actual value) VC is input, the difference from the filter capacitor voltage target value VC * is calculated, and the result is multiplied by the gain K by the multiplier to output the torque limit value calculation circuit 11. The TC is input to the torque limiting circuit 19 shown in FIG. Of course, a proportional controller can be used instead of the multiplier.
【００１１】フィルタコンデンサ電圧目標値をＶＣ＊と
すると、トルク制限値演算回路１１は次の（３）式の演
算をしてトルク制限値ＴＣを出力することになる。When the filter capacitor voltage target value is VC *, the torque limit value calculation circuit 11 outputs the torque limit value TC by the calculation of the following equation (3).
【００１２】 ＴＣ＝Ｋ×｛ＶＣ＊ーＶＣ｝ ・・・（３）[0012] TC = K × {VC * -VC} (3)
【００１３】なお、回生電力を絞るために図９ではトル
クを絞るようにしているが、トルク制限値演算回路１１
の代わりに電動機６１〜６４のトルク電流または電動機
６１〜６４の電流を絞る回路を用いてトルクを絞る場合
もある。Although the torque is reduced in FIG. 9 in order to reduce the regenerative power, the torque limit value calculation circuit 11
Alternatively, the torque may be throttled using a torque current of the electric motors 61 to 64 or a circuit that throttles the electric currents of the electric motors 61 to 64.
【００１４】そして、図９の駆動用制御装置４００に指
令されたトルク指令Ｔが、フィルタコンデンサ電圧を制
限するためのトルクＴＣより小さいときは指令値をその
まま出力し、トルク指令Ｔが制限トルクＴＣ以上になっ
たときは、トルクを制限トルクＴＣにリミットすること
で、回生負荷がなくなって直流架線電圧が上昇したとき
のみにトルクに制限が掛かることになる。よって、電動
機６１〜６４に指令するためのトルクＴＭは、トルク制
限回路１９で次式（４）の演算を行うことによって求め
られる。Then, when the torque command T commanded to the drive control device 400 of FIG. 9 is smaller than the torque TC for limiting the filter capacitor voltage, the command value is output as it is, and the torque command T is limited torque TC. In the above case, the torque is limited to the limit torque TC, so that the torque is limited only when the regenerative load disappears and the DC overhead wire voltage increases. Therefore, the torque TM for instructing the electric motors 61 to 64 is obtained by the torque limiting circuit 19 performing the calculation of the following equation (4).
【００１５】 ＴＭ＝ＭＩＮ（Ｔ，ＴＣ） ・・・（４）[0015] TM = MIN (T, TC) (4)
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】従来のブレーキ制御
は、（３）式のようにフィルタコンデンサ電圧の偏差に
比例ゲインＫを掛けた値にトルク指令値を制限するよう
になっている。この場合、回生を有効に働かせるために
比例ゲインＫを大きな値に設定すると、制御系が不安定
になりやすくトルク振動が発生する場合があり乗り心地
が悪くなるという問題があった。In the conventional brake control, the torque command value is limited to the value obtained by multiplying the deviation of the filter capacitor voltage by the proportional gain K as shown in the equation (3). In this case, if the proportional gain K is set to a large value in order to effectively operate the regeneration, the control system is likely to be unstable, and torque vibration may occur, resulting in poor riding comfort.
【００１７】一方、回生負荷が急に減少した場合には、
素早くトルク指令を絞り直流架線電圧の上昇を抑制する
必要があるので制御ゲインを大きく設定したいが、前記
の問題があるため、あまり大きな設定はできない。従っ
て、回生負荷が急に減少した場合、フィルタコンデンサ
電圧が過電圧になり回生失効に至り電気ブレーキを有効
に活用できないという問題があった。On the other hand, when the regenerative load suddenly decreases,
Since it is necessary to quickly throttle the torque command and suppress the rise in the voltage of the DC overhead wire, it is desirable to set the control gain to a large value. Therefore, when the regenerative load is suddenly reduced, there is a problem that the filter capacitor voltage becomes an overvoltage, the regeneration is invalidated, and the electric brake cannot be effectively used.
【００１８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ブレーキ動作時に直流架線電
圧が上昇してもフィルタコンデンサ電圧を振動させずに
安定に制御し、しかも回生負荷の変動に対して応答よく
トルク指令値を制御してフィルタコンデンサ電圧の過電
圧をなくすことで回生ブレーキを有効に活用できる直流
電気車の制御装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the filter capacitor voltage is stably controlled without oscillating even if the DC overhead wire voltage rises during brake operation, and the regenerative load is further improved. It is an object of the present invention to obtain a control device for a DC electric vehicle that can effectively utilize regenerative braking by controlling the torque command value in response to fluctuations in Eq.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る直
流電気車の制御装置は、直流リアクトルとフィルタコン
デンサを含み、整流出力を平滑して直流電力を出力する
フィルタ回路と、この直流電力を入力し、各電動機の基
準回転速度に基づいて演算したトルク指令値に応じたト
ルクが電動機に発生するように電力を変換する電力変換
器と、予め設定したフィルタコンデンサ電圧の基準値と
フィルタコンデンサ電圧の実際値との偏差に所定ゲイン
を乗算してトルク絞り込み量を演算するトルク絞り込み
量演算手段と、フィルタコンデンサ電圧の実際値が急激
に変化したか、あるいは前記偏差が大きいかを判定する
判定手段と、前記トルク絞り込み量演算手段で演算され
たトルク絞り込み量を変化させる変化速度を前記の判定
手段による判定結果に基づいて調整する調整手段と、前
記調整手段で調整されたトルク絞り込み量の変化速度で
前記トルク指令値を変化させながら電動機制御手段を通
して前記電力変換器に出力させるトルク指令出力手段と
を備え、前記調整手段は、フィルタコンデンサ電圧の実
際値の変化の度合い、およびフィルタコンデンサ電圧の
偏差の大きさに応じて時定数を変化させる遅れ回路と
し、変化が急激な場合、あるいは偏差が大きい場合は時
定数を小さくしてトルク指令値を素早く絞り込み、変化
が緩やか、かつ偏差が小さい場合は時定数を前記より大
きくしてトルク指令値を緩慢に絞り込むようにしたもの
である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a controller for a direct-current electric vehicle, which includes a direct-current reactor and a filter capacitor, smoothes a rectified output and outputs direct-current power, and the direct-current power. , A power converter that converts the electric power so that a torque corresponding to the torque command value calculated based on the reference rotation speed of each electric motor is generated in the electric motor, a preset reference value of the filter capacitor voltage, and a filter capacitor. A torque throttling amount calculation means for computing the torque throttling amount by multiplying the deviation from the actual value of the voltage by a predetermined gain, and a judgment for judging whether the actual value of the filter capacitor voltage has changed abruptly or the deviation is large. Means for determining a change speed for changing the torque reduction amount calculated by the torque reduction amount calculation means by the determination means. The adjustment means and the change rate of the torque narrowing amount adjusted by said adjusting means for adjusting based on
And a torque command outputting means for outputting to the power converter through a motor control unit while changing the torque command value, said adjustment means, the actual filter capacitor voltage
The degree of change in the threshold value and the filter capacitor voltage
With a delay circuit that changes the time constant according to the magnitude of the deviation
However, if the change is rapid or the deviation is large,
Change the torque command value quickly by narrowing the constant
If the deviation is gentle and the deviation is small, increase the time constant
The torque command value is slowly narrowed down
Is.
【００２０】請求項２の発明の直流電気車の制御装置
は、直流リアクトルとフィルタコンデンサを含み、整流
出力を平滑して直流電力を出力するフィルタ回路と、こ
の直流電力を入力し、各電動機の基準回転速度に基づい
て演算したトルク指令値に応じたトルクが電動機に発生
するように電力変換する電力変換器と、予め設定したフ
ィルタコンデンサ電圧の基準値とフィルタコンデンサ電
圧の実際値との偏差に所定ゲインを乗算してトルク絞り
込み量を演算するトルク絞り込み量演算手段と、前記偏
差が大きいかを判定する判定手段と、前記トルク絞り込
み量演算手段で演算されたトルク絞り込み量を変化させ
る変化速度を前記判定手段による判定結果に基づいて調
整する調整手段と、前記トルク指令値を、前記調整手段
で調整されたトルク絞り込み量の変化速度で変化させな
がら電動機制御手段を通して前記電力変換器に出力させ
るトルク指令出力手段とを備えたものである。 A control device for a direct-current electric vehicle according to a second aspect of the present invention.
Rectifier, including DC reactor and filter capacitor
A filter circuit that smooths the output and outputs DC power.
Input DC power, and based on the standard rotation speed of each motor
Generated torque in the motor according to the calculated torque command value
Power converter to convert the power to
Filter capacitor reference value and filter capacitor voltage
Torque throttle by multiplying the deviation from the actual value of pressure by a predetermined gain
Torque narrowing amount calculation means for calculating the reduction amount, and the bias
The determination means for determining whether the difference is large, and the torque narrowing
Change the amount of torque reduction calculated by the amount calculation means.
Change rate based on the judgment result by the judgment means.
Adjusting means for adjusting the torque command value, and the adjusting means for adjusting the torque command value.
Do not change at the changing speed of the torque reduction amount adjusted with.
Output to the power converter through the motor control means
And a torque command output means for outputting.
【００２１】請求項３の発明に係る直流電気車の制御装
置は、フィルタコンデンサ電圧の実際値が上昇中かある
いは下降中かを判断し、下降中であればトルク絞り込み
量演算手段のゲインを一定値に設定するゲイン設定手段
を備えたものである。A control device for a DC electric vehicle according to a third aspect of the present invention determines whether the actual value of the filter capacitor voltage is increasing or decreasing, and if it is decreasing, the gain of the torque reduction amount calculating means is kept constant. It is provided with a gain setting means for setting a value.
【００２２】請求項４の発明に係る直流電気車の制御装
置におけるゲイン設定手段は、フィルタコンデンサ電圧
の実際値と当該フィルタコンデンサ電圧の実際値の変化
の度合いとに基づき、フィルタコンデンサ電圧の実際値
が既定の設定値より小さく、かつ前記変化の度合いが既
定の設定値より小さい場合小さい値にゲインを設定する
ものである。The gain setting means in the control apparatus of a DC electric vehicle according to the invention of claim 4 is based on the degree yarns of change of the actual value of the actual value and the full I filter capacitor voltage of the filter capacitor voltage, the actual filter capacitor voltage The gain is set to a small value when the value is smaller than the default setting value and the degree of change is smaller than the default setting value.
【００２３】請求項５の発明の直流電気車の制御装置に
おいて、トルク絞り込み量演算手段は、予め設定したフ
ィルタコンデンサ電圧の基準値とフィルタコンデンサ電
圧の実際値との偏差が負の場合はその出力を０とし、偏
差が正に転じたときに所定の絞り込み量を演算出力する
ようにしたものである。 In the control device for a direct-current electric vehicle according to a fifth aspect of the present invention, the torque reduction amount calculation means outputs the output when the deviation between the preset reference value of the filter capacitor voltage and the actual value of the filter capacitor voltage is negative. Is set to 0 and
When the difference turns to a positive value, a predetermined narrowing amount is calculated and output.
It was done like this.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による直流電気車の制御装置の構成図で
ある。図中、図９と同一符号は同一または相当部分を示
す。図において、２０Ａは本実施の形態におけるトルク
指令制御回路である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a configuration diagram of a control device for a DC electric vehicle according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same or corresponding portions. In the figure, 20A is a torque command control circuit in the present embodiment.
【００２５】このトルク指令制御回路２０Ａはフィルタ
コンデンサ電圧基準値Ｅｆｃ＊、実際のフィルタコンデ
ンサ電圧Ｅｆｃおよびトルク指令発生回路１８から第一
のトルク指令値Ｔｑ＊を入力し、各フィルタコンデンサ
電圧の偏差ΔＥｆｃに応じて絞り込まれた第二のトルク
指令値Ｔｑ＊＊を電動機制御回路１６に出力する。The torque command control circuit 20A inputs the filter capacitor voltage reference value Efc *, the actual filter capacitor voltage Efc and the first torque command value Tq * from the torque command generating circuit 18, and the deviation ΔEfc of each filter capacitor voltage. The second torque command value Tq ** narrowed down in accordance with the above is output to the electric motor control circuit 16.
【００２６】尚、トルク指令発生回路１８は前記(１)式
で説明したように、基準回転速度演算回路１５で演算し
た各電動機６１〜６４の基準回転速度ω１、ω２、ω
３、ω４中の最大値より求めた基準回転速度検出値ωr
に基づき電動機６１〜６４のトルク指令値をトルク指令
値制御回路２０Ａに出力する。The torque command generation circuit 18 has the reference rotation speeds ω1, ω2, ω of the electric motors 61 to 64 calculated by the reference rotation speed calculation circuit 15 as described in the equation (1).
Reference rotational speed detection value ωr obtained from the maximum value of 3 and ω4
The torque command value of the electric motors 61 to 64 is output to the torque command value control circuit 20A based on the above.
【００２７】図２にトルク指令制御回路２０Ａの具体的
な構成を示す。図において、２１は第一の減算器であ
り、この第一の減算器２１はフィルタコンデンサ電圧基
準値Ｅｆｃ＊と実際のフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃの
減算を行いフィルタコンデンサ電圧の偏差ΔＥｆｃを求
める。２２は、フィルタコンデンサ電圧偏差ΔＥｆｃを
入力し比例ゲインＧを掛けた値ΔＴｑを出力する比例演
算器、２３はΔＴｑを入力しトルク絞り込み量ΔＴｑｆ
を出力する時定数Ｔｓの一次遅れ回路、２４は第一のト
ルク指令値Ｔｑ＊からトルク絞り込み量ΔＴｑｆを減算
してトルク制限された第二のトルク指令値Ｔｑ＊＊を出
力する第二の減算器、２５はフィルタコンデンサ電圧Ｅ
ｆｃを１サンプル時間遅らせたフィルタコンデンサ電圧
Ｅｆｃ（ー１）を出力する遅延回路、２６はフィルタコ
ンデンサ電圧ＥｆｃからＥｆｃ（ー１）を減算し１サン
プル時間に変化するフィルタコンデンサ電圧ｄＥｆｃを
出力する第三の減算器、２７はΔＥｆｃとｄＥｆｃを入
力してそれらの値に基づき一次遅れ回路２３の時定数Ｔ
ｓを変更する時定数設定器である。FIG. 2 shows a specific configuration of the torque command control circuit 20A. In the figure, 21 is a first subtractor, and this first subtractor 21 subtracts the filter capacitor voltage reference value Efc * from the actual filter capacitor voltage Efc to obtain a deviation ΔEfc of the filter capacitor voltage. Reference numeral 22 is a proportional calculator for inputting the filter capacitor voltage deviation ΔEfc and outputting a value ΔTq multiplied by the proportional gain G. Reference numeral 23 is for inputting ΔTq and torque reduction amount ΔTqf.
A second-order subtraction circuit that outputs a torque-limited second torque command value Tq ** by subtracting the torque narrowing amount ΔTqf from the first torque command value Tq *. And 25 is the filter capacitor voltage E
A delay circuit that outputs a filter capacitor voltage Efc (-1) that is delayed by 1 sample time from fc, and 26 is a circuit that subtracts Efc (-1) from the filter capacitor voltage Efc and outputs a filter capacitor voltage dEfc that changes in 1 sample time. The third subtractor 27 inputs ΔEfc and dEfc, and based on these values, the time constant T of the first-order delay circuit 23.
It is a time constant setting device for changing s.
【００２８】なお、第一の減算器２１、比例演算器２２
によりトルク絞り込み量演算手段を、遅延回路２５、第
三の減算器２６により判定手段を、時定数設定器２７に
より調整手段を、一次遅れ回路２３、第二の減算器２４
でトルク指令出力手段を構成する。The first subtractor 21 and the proportional calculator 22
, The delay circuit 25, the third subtractor 26, the determining means, the time constant setter 27, the adjusting means, the primary delay circuit 23, and the second subtractor 24.
Constitutes the torque command output means.
【００２９】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。回生負荷が十分ありフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃ
がフィルタコンデンサ電圧基準値Ｅｆｃ＊より小さい状
態では、第一の減算器２１で演算される各フィルタコン
デンサ電圧偏差ΔＥｆｃは負の値になる。比例演算器２
２は、図２に示したように入力が負では出力ΔＴｑをゼ
ロとする。すなわち、（５）式の入出力関係を有す。Next, the operation of this embodiment will be described. There is sufficient regenerative load and filter capacitor voltage Efc
Is smaller than the filter capacitor voltage reference value Efc *, each filter capacitor voltage deviation ΔEfc calculated by the first subtractor 21 becomes a negative value. Proportional calculator 2
2, the output ΔTq is zero when the input is negative as shown in FIG. That is, it has the input / output relationship of the equation (5).
【００３０】 ΔＴｑ＝０．０ ΔＥｆｃ≦０．０ ・・・（５） Ｇ×ΔＥｆｃ ΔＥｆｃ＞０．０[0030] ΔTq = 0.0 ΔEfc ≦ 0.0 (5) G × ΔEfc ΔEfc> 0.0
【００３１】従って、この状態ではトルク絞り込み量Δ
Ｔｑｆもゼロとなりトルク制限は行われない。回生負荷
が急に減少するとフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃは急激
に増加しはじめ、フィルタコンデンサ電圧基準値Ｅｆｃ
＊を越える。すると、比例演算器２２の出力ΔＴｑはゼ
ロより大きい値となる。Therefore, in this state, the torque reduction amount Δ
Tqf also becomes zero, and torque limitation is not performed. When the regenerative load suddenly decreases, the filter capacitor voltage Efc starts to increase rapidly, and the filter capacitor voltage reference value Efc increases.
* Exceeds. Then, the output ΔTq of the proportional calculator 22 becomes a value larger than zero.
【００３２】また、遅延回路２５と第三の減算器２６に
より１制御周期（サンプル時間）に変化したフィルタコ
ンデンサ電圧ｄＥｆｃが得られる。遅延回路２５と第三
の減算器２６は、（６）式を演算していることになる。Further, the delay circuit 25 and the third subtractor 26 can obtain the filter capacitor voltage dEfc changed in one control period (sample time). The delay circuit 25 and the third subtractor 26 are calculating the equation (6).
【００３３】 ｄＥｆｃ＝現サンプル時点のフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃ１ −１サンプル前のフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃ（−１） ・・・・・・（６）[0033] dEfc = filter capacitor voltage Efc1 at the time of current sampling -1 Filter capacitor voltage Efc (-1) before sampling (6)
【００３４】ｄＥｆｃは、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆ
ｃの変化率に相当する量であり、この値からフィルタコ
ンデンサ電圧Ｅｆｃの変化の速さが分かる。すなわち、
ｄＥｆｃが大きい時には、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆ
ｃの変化が速いので、素早くトルクを絞り込む必要があ
る。DEfc is the filter capacitor voltage Ef
This is an amount corresponding to the rate of change of c, and the rate of change of the filter capacitor voltage Efc can be known from this value. That is,
When dEfc is large, the filter capacitor voltage Ef
Since c changes rapidly, it is necessary to quickly narrow down the torque.
【００３５】逆にｄＥｆｃが小さい時には、フィルタコ
ンデンサ電圧Ｅｆｃの変化はゆるやかなので、トルクの
絞り込みも遅くてよい。On the contrary, when dEfc is small, the change in the filter capacitor voltage Efc is gentle, so that the torque can be narrowed down slowly.
【００３６】また、ΔＥｆｃはフィルタコンデンサ電圧
基準値Ｅｆｃ＊との偏差であり、この値が大きい時に
は、Ｅｆｃ＊を大きく超えているので、素早くトルクを
絞り込む必要がある。逆に、ΔＥｆｃが小さい時にはＥ
ｆｃ＊を少ししか超えていないので、トルクの絞り込み
も遅くて良い。Further, ΔEfc is the deviation from the filter capacitor voltage reference value Efc *, and when this value is large, it greatly exceeds Efc *, so it is necessary to quickly narrow down the torque. On the contrary, when ΔEfc is small, E
Since fc * is slightly exceeded, the torque can be narrowed down slowly.
【００３７】そこで、時定数設定器２７ではｄＥｆｃと
ΔＥｆｃに基づき一次遅れ回路２３の時定数Ｔｓを図３
に示す論理で変更し、トルク絞り込み量ΔＴｑｆの変化
速度を調整する。Therefore, the time constant setter 27 calculates the time constant Ts of the first-order delay circuit 23 based on dEfc and ΔEfc as shown in FIG.
The change speed is adjusted according to the logic shown in FIG.
【００３８】具体的には、図６のフィルタコンデンサ電
圧Ｅｆｃと時定数Ｔｓとの関係で示すように、フィルタ
コンデンサ電圧Ｅｆｃの変化の速さを示すｄＥｆｃの値
が、設定値ｄＥｆｃ１より大きい時、あるいはフィルタ
コンデンサ電圧偏差ΔＥｆｃが設定値ΔＥｆｃ１より大
きい時には、素早くトルクを絞りこむ必要があるので時
定数Ｔｓに小さい値Ｔｓ１を設定する。それ以外の場合
は、ゆっくりトルクを絞っても良いので時定数Ｔｓには
Ｔｓ１よりも大きい値Ｔｓ２を設定する。Specifically, as shown by the relationship between the filter capacitor voltage Efc and the time constant Ts in FIG. 6, when the value of dEfc indicating the changing speed of the filter capacitor voltage Efc is larger than the set value dEfc1, Alternatively, when the filter capacitor voltage deviation ΔEfc is larger than the set value ΔEfc1, it is necessary to quickly narrow down the torque, so the time constant Ts is set to a small value Ts1. In other cases, the torque may be slowly reduced, so the time constant Ts is set to a value Ts2 larger than Ts1.
【００３９】このようにすると、一次遅れ回路２３の出
力であるトルク絞り込み量ΔＴｑｆは、フィルタコンデ
ンサ電圧Ｅｆｃが急激に上昇する時にはｄＥｆｃ＞ｄＥ
ｆｃ１の状態になり、あるいはフィルタコンデンサ電圧
Ｅｆｃが基準電圧Ｅｆｃ＊を大きく超えている時にはΔ
Ｅｆｃ＞ΔＥｆｃ１の状態になり時定数はＴｓ１に設定
されるので速く増加し、第一のトルク指令値Ｔｑ＊から
トルク絞り込み量ΔＴｑｆを第二の減算器２４で減算し
て得られる第二のトルク指令値Ｔｑ＊＊は急速に減少し
て、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃの上昇が押さえられ
る。In this way, the torque reduction amount ΔTqf, which is the output of the first-order delay circuit 23, becomes dEfc> dE when the filter capacitor voltage Efc sharply rises.
When the state of fc1 is reached or the filter capacitor voltage Efc greatly exceeds the reference voltage Efc *, Δ
Since the state of Efc> ΔEfc1 is set and the time constant is set to Ts1, the time constant increases rapidly, and the second torque obtained by subtracting the torque reduction amount ΔTqf from the first torque command value Tq * by the second subtractor 24. The command value Tq ** rapidly decreases, and the rise of the filter capacitor voltage Efc is suppressed.
【００４０】すなわち、この発明によれば、回生負荷が
急に減少してもフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃは過電圧
に至ることなく回生ブレーキを有効に活用できる。That is, according to the present invention, even if the regenerative load is suddenly reduced, the filter capacitor voltage Efc does not reach an overvoltage, and the regenerative braking can be effectively utilized.
【００４１】また、通常はフィルタコンデンサ電圧Ｅｆ
ｃの変化はゆるやかであり、また、フィルタコンデンサ
の偏差も小さいので時定数ＴｓにはＴｓ２が設定されて
おり、トルク絞り込み量ΔＴｑｆはゆっくり変化するの
で、第二のトルク指令値Ｔｑ＊＊の変化もゆるやかにな
りトルク指令が振動して乗り心地が悪化することもな
い。Further, normally, the filter capacitor voltage Ef
Since the change of c is gradual and the deviation of the filter capacitor is small, Ts2 is set as the time constant Ts, and the torque reduction amount ΔTqf changes slowly, so that the change of the second torque command value Tq **. The torque command does not vibrate and the riding comfort does not deteriorate.
【００４２】前記のように、この発明は比例演算器２２
のゲインを大きな値に設定する代わりに一次遅れ回路２
３の時定数を調整するようにしたものであり、回生負荷
急変時にも回生ブレーキを有効に活用でき、回生負荷が
ゆるやかに変化するときでも乗り心地を悪化させること
がなくなる。As described above, the present invention uses the proportional calculator 22.
Instead of setting a large value for the gain of
The time constant of 3 is adjusted so that the regenerative brake can be effectively utilized even when the regenerative load suddenly changes, and the riding comfort does not deteriorate even when the regenerative load changes gently.
【００４３】実施の形態２．次に本発明の実施の形態２
によるトルク指令制御回路２０Ｂの構成を図４に示す。
この構成は、実施の形態１に係るトルク指令制御回路２
０Ａ（図２）の構成にゲイン設定器（ゲイン設定手段）
２８を付け加えたものである。回生負荷の状態によって
は、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃが、フィルタコンデ
ンサ電圧基準値Ｅｆｃ＊の付近でバランスすることがあ
る。Embodiment 2. Second Embodiment of the Present Invention
FIG. 4 shows the configuration of the torque command control circuit 20B according to the above.
This configuration has the torque command control circuit 2 according to the first embodiment.
Gain setter (gain setting means) in the configuration of 0A (FIG. 2)
28 is added. Depending on the state of the regenerative load, the filter capacitor voltage Efc may balance near the filter capacitor voltage reference value Efc *.
【００４４】実施の形態１のように比例演算器２２のゲ
インが回生負荷急変時の設定と同じ値であると、第二の
トルク指令値Ｔｑ＊＊が振動する場合がある。If the gain of the proportional calculator 22 has the same value as the setting when the regenerative load suddenly changes as in the first embodiment, the second torque command value Tq ** may oscillate.
【００４５】すなわち、実施の形態２はフィルタコンデ
ンサ電圧Ｅｆｃがフィルタコンデンサ電圧基準値Ｅｆｃ
＊＊の付近でバランスしたとき第二のトルク指令値Ｔｑ
＊＊の振動を抑制することを目的としている。That is, in the second embodiment, the filter capacitor voltage Efc is equal to the filter capacitor voltage reference value Efc.
When balanced near **, the second torque command value Tq
The purpose is to suppress ** vibration.
【００４６】図４において、ゲイン設定器２８以外の構
成および動作は実施の形態１と同様である。ゲイン設定
器２８は、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃとフィルタコ
ンデンサ電圧の変化率に相当するｄＥｆｃを入力し、図
５に示した論理で比例演算器２２のゲインＧを変更す
る。In FIG. 4, the configuration and operation other than the gain setting unit 28 are the same as those in the first embodiment. The gain setter 28 inputs the filter capacitor voltage Efc and dEfc corresponding to the rate of change of the filter capacitor voltage, and changes the gain G of the proportional calculator 22 by the logic shown in FIG.
【００４７】具体的には、ゲイン設定器２８ではフィル
タコンデンサ電圧Ｅｆｃがフィルタコンデンサ電圧設定
値Ｅｆｃ０より小さく、かつｄＥｆｃが設定値ｄＥｆｃ
０より小さい時には、ゲインＧに小さい値Ｇ０を設定
し、それ以外の場合にはゲインＧにＧ０より大きいＧ１
を設定する。このように設定することにより、比例演算
器２２の入力ΔＥｆｃが同じ値でもトルクの絞り込み量
を調整することができる。Specifically, in the gain setting device 28, the filter capacitor voltage Efc is smaller than the filter capacitor voltage set value Efc0, and dEfc is the set value dEfc.
When it is smaller than 0, a small value G0 is set in the gain G, and in other cases, the gain G is larger than G0 G1.
To set. By setting in this way, it is possible to adjust the torque reduction amount even if the input ΔEfc of the proportional calculator 22 is the same value.
【００４８】フィルタコンデンサ電圧ＥｆｃとゲインＧ
および時定数Ｔｓの関係を図６に示す。フィルタコンデ
ンサ電圧Ｅｆｃがフィルタコンデンサ電圧基準値Ｅｆｃ
＊の付近にあることをフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃの
設定値Ｅｆｃ０より判断している。Filter capacitor voltage Efc and gain G
FIG. 6 shows the relationship between and the time constant Ts. The filter capacitor voltage Efc is equal to the filter capacitor voltage reference value Efc
It is judged that it is in the vicinity of * from the set value Efc0 of the filter capacitor voltage Efc.
【００４９】しかし、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃが
Ｅｆｃ０よりも小さい領域で常にゲインをＧ０に設定す
るとフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃが急激に増加してい
るときでもＥｆｃ０よりフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃ
が小さければゲインはＧ０に設定されてしまう。However, if the gain is always set to G0 in the region where the filter capacitor voltage Efc is smaller than Efc0, the filter capacitor voltage Efc is larger than Efc0 even when the filter capacitor voltage Efc rapidly increases.
If is small, the gain is set to G0.
【００５０】これでは、時定数ＴｓをＴｓ１に設定して
もフィルタコンデンサ電圧の上昇を押さえることはでき
なくなってしまう。そこで、フィルタコンデンサ電圧Ｅ
ｆｃの変化率に着目してｄＥｆｃによって、フィルタコ
ンデンサ電圧が上昇中か下降中かを判断し下降中、すな
わちｄＥｆｃがｄＥｆｃ０よりも小さいときにゲインを
Ｇ０に設定するようにしている。このようにすると平均
的にゲインを下げることができる。With this, even if the time constant Ts is set to Ts1, the rise in the filter capacitor voltage cannot be suppressed. Therefore, the filter capacitor voltage E
Focusing on the rate of change of fc, it is determined by dEfc whether the filter capacitor voltage is increasing or decreasing, and the gain is set to G0 when the filter capacitor voltage is decreasing, that is, when dEfc is smaller than dEfc0. In this way, the gain can be reduced on average.
【００５１】このように実施の形態２によれば、フィル
タコンデンサ電圧Ｅｆｃがフィルタコンデンサ電圧基準
値Ｅｆｃ＊付近でバランスする場合、比例演算器２２の
ゲインを平均的に減少させることができ、第二のトルク
指令値Ｔｑ＊＊の振動を抑制することができるととも
に、フィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃが急激に増加する場
合も実施の形態１と同様の効果を得ることができる。As described above, according to the second embodiment, when the filter capacitor voltage Efc is balanced around the filter capacitor voltage reference value Efc *, the gain of the proportional calculator 22 can be reduced on average, and The vibration of the torque command value Tq ** can be suppressed, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained even when the filter capacitor voltage Efc sharply increases.
【００５２】実施の形態３．実施の形態１、２は、電力
変換装置５で４個の電動機６１〜６４を駆動するシステ
ムに適用した場合の説明であったが、図７に示すように
電力変換装置５で２個の電動機６１、６２を駆動するシ
ステムにも同様に適用できる。この場合、基準回転速度
検出値ωｒは（７）式で求まる。Embodiment 3. Although the first and second embodiments have been described in the case of being applied to the system that drives the four electric motors 61 to 64 by the power conversion device 5, as shown in FIG. 7, the electric power conversion device 5 has two electric motors. The same can be applied to a system that drives 61 and 62. In this case, the reference rotational speed detection value ωr is obtained by the equation (7).
【００５３】 ωｒ＝ＭＡＸ（ω１、ω２） ・・・（７）[0053] ωr = MAX (ω1, ω2) (7)
【００５４】即ち、トルク指令発生回路１８は前記(１)
式で説明したように、基準回転速度演算回路１５で演算
した各電動機６１、６２の基準回転速度ω１、ω２中の
最大値より求めた基準回転速度検出値ωrに基づき電動
機６１、６２のトルク指令値をトルク指令値制御回路２
０に出力する。この場合も、実施の形態１、２と同様の
効果を得ることができる。That is, the torque command generating circuit 18 has the above (1)
As described in the equation, the torque command of the electric motors 61 and 62 is calculated based on the reference rotational speed detection value ωr calculated from the maximum value of the reference rotational speeds ω1 and ω2 of the electric motors 61 and 62 calculated by the reference rotational speed calculation circuit 15. Value of torque command value control circuit 2
Output to 0. Also in this case, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
【００５５】実施の形態４．実施の形態１、２は、電力
変換装置５で４個の電動機６１〜６４を駆動するシステ
ムに適用した場合の説明であったが、図８に示すように
電力変換装置５で１個の電動機６１を駆動するシステム
にも同様に適用できる。この場合、基準回転速度検出値
ωｒは（８）式で求まる。Fourth Embodiment Although the first and second embodiments have been described in the case of being applied to the system in which the electric power converter 5 drives the four electric motors 61 to 64, one electric motor is used in the electric power converter 5 as shown in FIG. 8. It is similarly applicable to a system for driving 61. In this case, the reference rotation speed detection value ωr is obtained by the equation (8).
【００５６】 ωｒ＝ω１ ・・・（７）[0056] ωr = ω1 (7)
【００５７】この場合も、実施の形態１、２と同様の効
果を得ることができる。Also in this case, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.
【００５８】実施の形態５．上記各実施の形態では、ト
ルク指令制御回路２０で第一のトルク指令値Ｔｑ＊を入
力しフィルタコンデンサ電圧Ｅｆｃの動きに合わせて制
御された第二のトルク指令値Ｔｑ＊＊を出力するものと
したが、電動機の制御によってはトルク指令値の代わり
にトルク電流指令値や電流指令値を用いる場合がある。
これらの場合にも、トルクをトルク電流または電流と置
き換えることで同様の構成で実現でき、同様の効果が得
られる。Embodiment 5. In each of the above embodiments, the torque command control circuit 20 inputs the first torque command value Tq * and outputs the second torque command value Tq ** which is controlled according to the movement of the filter capacitor voltage Efc. However, depending on the control of the electric motor, the torque current command value or the current command value may be used instead of the torque command value.
In these cases as well, the torque can be replaced with the torque current or the current, and the same configuration can be realized, and the same effect can be obtained.
【００５９】実施の形態６．上記実施の形態１、３で
は、基準回転速度検出値ωｒは複数の電動機６１〜６４
を駆動する場合にはそれらの基準回転速度ω１、ω２、
ω３、ω４の内の最大値としているが、最大値の代わり
に平均値を用いる場合にも同様に適用可能であり、同様
の効果が得られる。Sixth Embodiment In the first and third embodiments, the reference rotational speed detection value ωr is the plurality of electric motors 61 to 64.
To drive the reference rotational speeds ω1, ω2,
Although the maximum value of ω3 and ω4 is used, the same effect can be obtained when the average value is used instead of the maximum value.
【００６０】なお、この発明のトルク指令値制御回路２
０は、マイクロコンピュータやデジタルシグナルプロセ
ッサなどで実現されることを前提としているため、制御
演算は所定の制御周期で実施されるいわゆるサンプル値
制御になる。The torque command value control circuit 2 of the present invention
Since 0 is premised on being realized by a microcomputer, a digital signal processor, or the like, the control calculation is so-called sample value control executed at a predetermined control cycle.
【００６１】[0061]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、直流リアクト
ルとフィルタコンデンサを含み、整流出力を平滑して直
流電力を出力するフィルタ回路と、この直流電力を入力
し、各電動機の基準回転速度に基づいて演算したトルク
指令値に応じたトルクが電動機に発生するように電力を
変換する電力変換器と、予め設定したフィルタコンデン
サ電圧の基準値とフィルタコンデンサ電圧の実際値との
偏差に所定ゲインを乗算してトルク絞り込み量を演算す
るトルク絞り込み量演算手段と、フィルタコンデンサ電
圧の実際値が急激に変化したか、あるいは前記偏差が大
きいかを判定する判定手段と、前記トルク絞り込み量演
算手段で演算されたトルク絞り込み量を変化させる変化
速度を前記の判定手段による判定結果に基づいて調整す
る調整手段と、前記調整手段で調整されたトルク絞り込
み量の変化速度で前記トルク指令値を変化させながら電
動機制御手段を通して前記電力変換器に出力させるトル
ク指令出力手段とを備えたので、フィルタコンデンサ電
圧の過電圧をなくし回生ブレーキを有効に活用できると
いう効果がある。さらに、前記調整手段は、フィルタコ
ンデンサ電圧の実際値の変化の度合い、およびフィルタ
コンデンサ電圧の偏差の大きさに応じて時定数を変化さ
せる遅れ回路とし、変化が急激な場合、あるいは偏差が
大きい場合は時定数を小さくしてトルク指令値を素早く
絞り込み、変化が緩やか、かつ偏差が小さい場合は時定
数を前記より大きくしてトルク指令値を緩慢に絞り込む
ようにしたので、回生負荷急変時にも回生ブレーキを有
効に活用でき、回生負荷が緩やかに変化する時には乗り
心地を悪化させることが無いという効果がある。 According to the first aspect of the present invention, a filter circuit including a DC reactor and a filter capacitor for smoothing a rectified output to output DC power, and a reference rotation speed of each motor by inputting the DC power. A power converter that converts the electric power so that a torque corresponding to the torque command value calculated based on is generated in the motor, and a predetermined gain for the deviation between the preset reference value of the filter capacitor voltage and the actual value of the filter capacitor voltage. The torque reduction amount calculation means for calculating the torque reduction amount by multiplying by, the determination means for determining whether the actual value of the filter capacitor voltage has changed suddenly or the deviation is large, and the torque reduction amount calculation means. Adjusting means for adjusting the changing speed for changing the calculated torque reduction amount based on the judgment result by the judging means; Since a torque command output means for outputting to the power converter through a motor control unit while changing the torque command value at a rate of change of torque narrowing amount adjusted by the adjustment means, regeneration eliminates overvoltage filter capacitor voltage The effect is that the brakes can be used effectively. Further, the adjusting means is a filter coil.
The degree of change in the actual value of the capacitor voltage and the filter
The time constant is changed according to the deviation of the capacitor voltage.
The delay circuit is designed to allow rapid changes or deviations.
If it is larger, decrease the time constant and quickly set the torque command value.
When narrowed down, the change is gradual, and the deviation is small, timed
Increase the number from the above to narrow down the torque command value slowly
Therefore, even if the regenerative load changes suddenly, the regenerative brake can be used.
It can be used effectively and is used when the regenerative load changes gently.
The effect is that it does not worsen the comfort.
【００６２】請求項２の発明によれば、調整手段はフィ
ルタコンデンサ電圧の実際値の変化の度合い、およびフ
ィルタコンデンサ電圧の偏差の大きさに応じて時定数を
変化させる遅れ回路とし、変化が急激な場合、あるいは
偏差が大きい場合は時定数を小さくしてトルク指令値を
素早く絞り込み、変化が緩やか、かつ偏差が小さい場合
は時定数を前記より大きくしてトルク指令値を緩慢に絞
り込むようにしたので、回生負荷急変時にも回生ブレー
キを有効に活用でき、回生負荷が緩やかに変化する時に
は乗り心地を悪化させることが無いという効果がある。According to the second aspect of the invention, the adjusting means is a delay circuit that changes the time constant according to the degree of change in the actual value of the filter capacitor voltage and the magnitude of the deviation of the filter capacitor voltage, and the change is rapid. If the deviation is large, or if the deviation is large, the time constant is reduced to narrow down the torque command value quickly, and if the change is gradual and the deviation is small, the time constant is made larger than the above to narrow down the torque command value slowly. Therefore, there is an effect that the regenerative brake can be effectively used even when the regenerative load suddenly changes and the riding comfort is not deteriorated when the regenerative load changes gently.
【００６３】請求項２の発明の直流電気車の制御装置
は、直流リアクトルとフィルタコンデンサを含み、整流
出力を平滑して直流電力を出力するフィルタ回路と、こ
の直流電力を入力し、各電動機の基準回転速度に基づい
て演算したトルク指令値に応じたトルクが電動機に発生
するように電力変換する電力変換器と、予め設定したフ
ィルタコンデンサ電圧の基準値とフィルタコンデンサ電
圧の実際値との偏差に所定ゲインを乗算してトルク絞り
込み量を演算するトルク絞り込み量演算手段と、前記偏
差が大きいかを判定する判定手段と、前記トルク絞り込
み量演算手段で演算されたトルク絞り込み量を変化させ
る変化速度を前記判定手段による判定結果に基づいて調
整する調整手段と、前記トルク指令値を、前記調整手段
で調整されたトルク絞り込み量の変化速度で変化させな
がら電動機制御手段を通して前記電力変換器に出力させ
るトルク指令出力手段とを備えたものであるので、フィ
ルタコンデンサ電圧の過電圧をなくし回生ブレーキを有
効に活用できるという効果がある。 A control device for a DC electric vehicle according to a second aspect of the invention.
Rectifier, including DC reactor and filter capacitor
A filter circuit that smooths the output and outputs DC power.
Input DC power, and based on the standard rotation speed of each motor
Generated torque in the motor according to the calculated torque command value
Power converter to convert the power to
Filter capacitor reference value and filter capacitor voltage
Torque throttle by multiplying the deviation from the actual value of pressure by a predetermined gain
Torque narrowing amount calculation means for calculating the reduction amount, and the bias
The determination means for determining whether the difference is large, and the torque narrowing
Change the amount of torque reduction calculated by the amount calculation means.
Change rate based on the judgment result by the judgment means.
Adjusting means for adjusting the torque command value, and the adjusting means for adjusting the torque command value.
Do not change at the changing speed of the torque reduction amount adjusted with.
Output to the power converter through the motor control means
Since it is equipped with a torque command output means for
Equipped with a regenerative brake to eliminate overvoltage of the capacitor voltage
There is an effect that it can be used effectively.
【００６４】請求項４の発明の発明によれば、ゲイン設
定手段は、フィルタコンデンサ電圧の実際値と当該フィ
ルタコンデンサ電圧の実際値の変化の度合いとに基づ
き、フィルタコンデンサ電圧の実際値が既定の設定値よ
り小さく、かつ前記変化の度合いが既定の設定値より小
さい場合小さい値にゲインを設定することで、請求項１
の効果に加えてフィルタコンデンサ電圧がフィルタコン
デンサ電圧基準値付近でバランスする場合、ゲインを平
均的に減少させることができ、かつトルク指令値の振動
を抑制できるという効果がある。[0064] According to the invention of the fourth aspect of the present invention, the gain setting means, actual values and the full I <br/> filter actually degree yarn group change values Dzu capacitor voltage of the filter capacitor voltage <br / When the actual value of the filter capacitor voltage is smaller than a preset set value and the degree of change is smaller than the preset set value, the gain is set to a small value.
In addition to the above effect, when the filter capacitor voltage is balanced in the vicinity of the filter capacitor voltage reference value, the gain can be reduced on average, and the vibration of the torque command value can be suppressed.
【００６５】請求項５の発明によれば、トルク絞り込み
量演算手段は、予め設定したフィルタコンデンサ電圧の
基準値とフィルタコンデンサ電圧の実際値との偏差が負
の場合はその出力を０とし、偏差が正に転じたときに所
定の絞り込み量を演算出力するようにしたので、フィル
タコンデンサ電圧の急激な変化に順応したトルク指令値
を出力することができるという効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, the torque reduction amount computing means sets the output to 0 when the deviation between the preset reference value of the filter capacitor voltage and the actual value of the filter capacitor voltage is negative, and the deviation is set to 0. Since a predetermined narrowing down amount is calculated and output when the value turns to positive, there is an effect that a torque command value adapted to a rapid change in the filter capacitor voltage can be output.
【図１】 この発明の実施の形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】 トルク指令値制御回路の第一の具体的な構成
を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a first specific configuration of a torque command value control circuit.
【図３】 時定数設定器の論理を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the logic of a time constant setting device.
【図４】 トルク指令値制御回路の第二の具体的な構成
を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a second specific configuration of a torque command value control circuit.
【図５】 ゲイン設定器の論理を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining the logic of a gain setting device.
【図６】 フィルタコンデンサ電圧と時定数およびゲイ
ンの関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between a filter capacitor voltage, a time constant, and a gain.
【図７】 この発明を電動機２台を駆動するシステムに
適用した場合の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram when the present invention is applied to a system that drives two electric motors.
【図８】 この発明を電動機１台を駆動するシステムに
適用した場合の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram when the present invention is applied to a system that drives one electric motor.
【図９】 従来例を説明するための構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a conventional example.
【図１０】 図９におけるフィルタコンデンサ電圧と電
動機トルクの関係を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the filter capacitor voltage and the motor torque in FIG.
【図１１】 図９で用いられるトルク制限値演算回路例
を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an example of a torque limit value calculation circuit used in FIG. 9.
１ 変電所、３ 直流リアクトル、４ コンデンサ、５
電力変換器、１６電動機制御回路、１８ トルク指令
発生回路、２０Ａ、２０Ｂ トルク指令制御回路、２１
第一の減算回路、２２ 比例演算回路、２３ 一次遅
れ回路、 ２４ 第二の減算回路、２５ 遅延回路、２
６ 第三の減算回路、２７ 時定数設定回路、２８ ゲ
イン設定回路、６１〜６４ 電動機。1 substation, 3 DC reactor, 4 capacitors, 5
Power converter, 16 electric motor control circuit, 18 torque command generation circuit, 20A, 20B torque command control circuit, 21
First subtraction circuit, 22 Proportional operation circuit, 23 First-order delay circuit, 24 Second subtraction circuit, 25 Delay circuit, 2
6 Third subtraction circuit, 27 time constant setting circuit, 28 gain setting circuit, 61-64 electric motor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 1/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 B60L 15/00 - 15/42 H02P 5/408 - 5/412 H02P 7/628 - 7/632 H02P 21/00 H02P 5/00 H02P 5/46 - 5/52 H02P 7/67 - 7/80 H02P 3/00 - 3/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 1/00-3/12 B60L 7/00-13/00 B60L 15/00-15/42 H02P 5 / 408-5/412 H02P 7/628-7/632 H02P 21/00 H02P 5/00 H02P 5/46-5/52 H02P 7/67-7/80 H02P 3/00-3/26
Claims (5)
含み、整流出力を平滑して直流電力を出力するフィルタ
回路と、 この直流電力を入力し、各電動機の基準回転速度に基づ
いて演算したトルク指令値に応じたトルクが電動機に発
生するように電力変換する電力変換器と、 予め設定したフィルタコンデンサ電圧の基準値とフィル
タコンデンサ電圧の実際値との偏差に所定ゲインを乗算
してトルク絞り込み量を演算するトルク絞り込み量演算
手段と、 フィルタコンデンサ電圧の実際値が急激に変化したか、
あるいは前記偏差が大きいかを判定する判定手段と、 前記トルク絞り込み量演算手段で演算されたトルク絞り
込み量を変化させる変化速度を前記判定手段による判定
結果に基づいて調整する調整手段と、 前記トルク指令値を、前記調整手段で調整されたトルク
絞り込み量の変化速度で変化させながら電動機制御手段
を通して前記電力変換器に出力させるトルク指令出力手
段とを備え、 前記調整手段は、フィルタコンデンサ電圧の実際値の変
化の度合い、およびフィルタコンデンサ電圧の偏差の大
きさに応じて時定数を変化させる遅れ回路とし、変化が
急激な場合、あるいは偏差が大きい場合は時定数を小さ
くしてトルク指令値を素早く絞り込み、変化が緩やか、
かつ偏差が小さい場合は時定数を前記より大きくしてト
ルク指令値を緩慢に絞り込む ことを特徴とする直流電気
車の制御装置。1. A filter circuit which includes a DC reactor and a filter capacitor, and which smoothes a rectified output to output DC power, and a torque command value calculated by inputting this DC power based on a reference rotation speed of each electric motor. An electric power converter that converts electric power so that a corresponding torque is generated in the motor, and a torque narrowing amount is calculated by multiplying a deviation between a preset reference value of the filter capacitor voltage and an actual value of the filter capacitor voltage by a predetermined gain. Whether the actual value of the torque reduction amount calculation means and the filter capacitor voltage have changed suddenly,
Alternatively, a determination unit that determines whether the deviation is large, an adjustment unit that adjusts a changing speed that changes the torque reduction amount calculated by the torque reduction amount calculation unit based on a determination result by the determination unit, and the torque command. a value, and a torque command outputting means for outputting to the power converter through a motor control unit while changing the change rate of the adjusted torque refine amount by said adjustment means, said adjustment means, the actual value of the filter capacitor voltage Strange
And the deviation of the filter capacitor voltage is large
A delay circuit that changes the time constant according to the
If it is sudden or the deviation is large, decrease the time constant.
The torque command value is quickly narrowed down and the change is gentle,
If the deviation is small, increase the time constant to
A control device for a DC electric vehicle, which is characterized by slowly narrowing the command value .
含み、整流出力を平滑して直流電力を出力するフィルタ
回路と、 この直流電力を入力し、各電動機の基準回転速度に基づ
いて演算したトルク指令値に応じたトルクが電動機に発
生するように電力変換する電力変換器と、 予め設定したフィルタコンデンサ電圧の基準値とフィル
タコンデンサ電圧の実際値との偏差に所定ゲインを乗算
してトルク絞り込み量を演算するトルク絞り込み量演算
手段と、 前記偏差が大きいかを判定する判定手段と、 前記トルク絞り込み量演算手段で演算されたトルク絞り
込み量を変化させる変化速度を前記判定手段による判定
結果に基づいて調整する調整手段と、 前記トルク指令値を、前記調整手段で調整されたトルク
絞り込み量の変化速度で変化させながら電動機制御手段
を通して前記電力変換器に出力させるトルク指令出力手
段とを備えたことを特徴とする直流電気車の制御装置。 2. A DC reactor and a filter capacitor
Including, filter that smoothes the rectified output and outputs DC power
Input this DC power to the circuit and based on the standard rotation speed of each motor.
A torque corresponding to the calculated torque command value is output to the motor.
Life and power converter for power conversion such that the reference value of the filter capacitor voltage to a preset fill
Multiply the deviation from the actual value of the capacitor voltage by a predetermined gain
To calculate the amount of torque reduction
Means, a judging means for judging whether the deviation is large, and a torque throttle calculated by the torque narrowing amount calculating means.
Judgment by the above-mentioned judging means of the changing speed for changing the amount of inclusion
Adjusting means for adjusting the torque command value based on the result, and the torque adjusted by the adjusting means.
Motor control means while changing at the changing speed of the narrowing amount
Command output hand to output to the power converter through the
A control device for a direct-current electric vehicle, comprising: a step.
中かあるいは下降中かを判断し、下降中であればトルク
絞り込み量演算手段のゲインを一定値に設定するゲイン
設定手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に
記載の直流電気車の制御装置。3. A gain setting means for determining whether the actual value of the filter capacitor voltage is rising or falling and setting the gain of the torque reduction amount calculating means to a constant value when the actual value is falling. The control device for the DC electric vehicle according to claim 1 or 2.
電圧の実際値と当該フィルタコンデンサ電圧の実際値の
変化の度合いとに基づき、フィルタコンデンサ電圧の実
際値が既定の設定値より小さく、かつ前記変化の度合い
が既定の設定値より小さい場合小さい値にゲインを設定
することを特徴とする請求項３に記載の直流電気車の制
御装置。Wherein the gain setting means, based on the degree yarns of change of the actual value of the actual value and the full I filter capacitor voltage of the filter capacitor voltage, the actual value of the filter capacitor voltage is less than a predetermined set value, and the change The control device for a DC electric vehicle according to claim 3, wherein the gain is set to a small value when the degree of is smaller than a predetermined set value.
したフィルタコンデンサ電圧の基準値とフィルタコンデ
ンサ電圧の実際値との偏差が負の場合はその出力を０と
し、偏差が正に転じたときに所定の絞り込み量を演算出
力するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の直流電気車の制御装置。5. The torque reduction amount calculating means sets the output to 0 when the deviation between the preset reference value of the filter capacitor voltage and the actual value of the filter capacitor voltage is negative, and when the deviation turns positive. The control device for a direct current electric vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein a predetermined narrowing down amount is calculated and output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19321198A JP3385310B2 (en) | 1998-02-12 | 1998-07-08 | DC electric car control device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2995898 | 1998-02-12 | ||
| JP10-29958 | 1998-02-12 | ||
| JP19321198A JP3385310B2 (en) | 1998-02-12 | 1998-07-08 | DC electric car control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299012A JPH11299012A (en) | 1999-10-29 |
| JP3385310B2 true JP3385310B2 (en) | 2003-03-10 |
Family
ID=26368213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19321198A Expired - Lifetime JP3385310B2 (en) | 1998-02-12 | 1998-07-08 | DC electric car control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385310B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4627902B2 (en) * | 2001-02-23 | 2011-02-09 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | Electric motor control device and electric vehicle electric motor control method |
| WO2008068841A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric car control apparatus |
| JP4977739B2 (en) * | 2009-06-29 | 2012-07-18 | 三菱電機株式会社 | Electric vehicle power converter |
| JP4835812B2 (en) * | 2009-09-29 | 2011-12-14 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
| WO2011039794A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
| CN103190068B (en) * | 2010-11-05 | 2015-07-01 | 三菱电机株式会社 | Power converter |
| JP6980134B1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-12-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Power conversion device, power conversion control device, and control method |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP19321198A patent/JP3385310B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11299012A (en) | 1999-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2097290B1 (en) | Method and apparatus for controlling motor for skid mode of electric vehicle | |
| US5896283A (en) | Controller for electric vehicle | |
| JP6614357B2 (en) | Vehicle control method and control device | |
| US5677610A (en) | Control apparatus for electric vehicles | |
| JP2000125410A (en) | Controller of electric vehicle | |
| JPS63117605A (en) | Controller for induction motor type electric rolling stock | |
| JP7080712B2 (en) | Motor drive, controller, electric vehicle system | |
| JP3385310B2 (en) | DC electric car control device | |
| RU2179515C2 (en) | Electric vehicle control device | |
| US20220258617A1 (en) | Electric vehicle control method and electric vehicle control device | |
| JP4153753B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| JP3933983B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| JP3360130B2 (en) | Induction motor control device | |
| JP3438796B2 (en) | DC electric vehicle drive control method | |
| JP5017974B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
| JP6169924B2 (en) | Induction motor type electric vehicle and control method thereof | |
| JP2001169403A (en) | Controller for direct current electric car | |
| JP3935039B2 (en) | Speed command control unit and speed control device for electric vehicle | |
| JP3622410B2 (en) | Control method of electric motor by inverter | |
| JP2009077606A (en) | Power generator and related controller for electric motor | |
| JP3578612B2 (en) | Electric car control device | |
| JP4313493B2 (en) | Device for monitoring the frictional force of electric railway vehicle sets | |
| JPH10262392A (en) | Inverter controller | |
| JP3747858B2 (en) | Inverter control method for vehicle and inverter controller | |
| WO2023032012A1 (en) | Control method for electric motor vehicle and control device for electric motor vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071227 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081227 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091227 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101227 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111227 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111227 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121227 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121227 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131227 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |