JP4573835B2

JP4573835B2 - 電気車制御装置

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Publication number: JP4573835B2
Application number: JP2006519547A
Authority: JP
Inventors: 良横堤; 秀人根来
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: WO2005110801A1; DE602005026648D1; EP1747934B1; WO2005110802A1; CN1842432A; EP1747934A1; ATE500087T1; KR20060052977A; US7288909B2; JPWO2005110802A1; US20070063662A1; EP1747934A4; CN1842432B; CA2544037A1; HK1092768A1; CA2544037C; ES2361553T3; KR100710404B1

Description

この発明は交流電動機で駆動される電気車の車両空転制御等を行う電気車制御装置に関するものである。

電気車は通常、車輪とレール間の粘着力によって加減速を行うが、交流電動機の起動時に上記粘着力より大きな駆動力を与えると車輪の空転が生じ、また制動時に上記粘着力より大きな正動力を加えると車輪の滑走が生じてしまう。このため従来から空転・滑走を検出して交流電動機の発生トルクを低減し、迅速に再粘着させることにより電気車の加減速性能を向上させることが行われている。例えば、特許文献１では、先ず、複数の交流電動機の回転速度の平均速度を演算し、この平均速度と各交流電動機の回転速度との比から各交流電動機に結合された車輪の車輪径差補正量が演算され、続いて、上記車輪径差補正量と平均速度とから各制御ユニットにおける再粘着制御の基準となる基準速度の演算が行われる。そして、各制御ユニット毎に上記平均速度と制御する交流電動機の回転速度に基づいて車輪の空転を検知して、各制御ユニット毎に基準速度と制御する交流電動機の回転速度との差分に応じて交流電動機のトルクを絞り、空転再粘着制御を行っている。

特開２００１−１４５２０７号公報（第３頁、図１）

しかし、従来の電気車制御装置では、上述したように交流電動機の平均速度と制御する交流電動機の回転速度とに基づいて空転を検知して、各制御ユニット毎に基準速度と制御する交流電動機の回転速度との差分に応じてトルク制御を行っているため、平均速度演算手段や車輪径差補正量演算手段が必要となり、制御が複雑なものとなるという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、制御の簡素化を図ると共に迅速な処理ができる電気車制御装置を提供することを目的にしたものである。

この発明に係わる電気車制御装置は、インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して車軸に直結された車軸の空転を検知する電気車制御装置において、各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、最大周波数から最小周波数を減算して第１の周波数偏差を演算する第１の減算器と、第１の周波数偏差が１次遅れ系として入力されて第２の周波数偏差を演算する１次遅れ手段と、第１の周波数偏差から第２の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第２の減算器と、車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と空転検知設定値とを比較して空転周波数偏差が空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、空転検知信号に基づいて交流電動機のトルク補正量を演算してインバータにトルク補正を指令するトルク補正演算手段とを備えたものである。

この発明は、第１の周波数偏差から第２の周波数偏差を減算して空転時のみに変動する空転周波数偏差を演算し、空転周波数偏差と空転検知設定値とを比較することにより空転検知信号を出力するので、車輪径差に影響されることなく、瞬時に空転検出を行うことができ、簡単で迅速・正確なトルク補正制御が可能となる効果を有する。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。図１において、架線１から集電器２を介して集電された直流電力がインバータ３に供給されてＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相交流電力に変換される。インバータ３の出力である３相交流電力により誘導電動機等の電気車用交流電動機４〜７が駆動される。パルスジェネレータ８〜１１で検出された各交流電動機４〜７の回転数Ｎ１〜Ｎ４は電気車制御装置１２に入力される。また、電流検出器１３〜１５で検出された交流電動機４〜７の入力電流ＩＮＵ，ＩＮＶ、ＩＮＷが電気車制御装置１２に入力される。さらに、運転台（図示せず）から力行ノッチ指令の運転台指令信号１６及び応荷重装置（図示せず）か応荷重指令信号１７が電気車制御装置１２に入力される。そして、電気車制御装置１２から出力されたｑ軸電流制御信号１８によりインバータ３のｑ軸電流制御が行われる。

図２は、この発明を実施するための実施の形態１の電気車制御装置１２の内部構成を示すブロック図である。図１及び図２において、車軸速度演算手段１９ではパルスジェネレータ８〜１１で検出された交流電動機４〜７の回転数Ｎ１〜Ｎ４から、車輪（図示せず）が直結された車軸（図示せず）の各車軸速度に対応した周波数ＦＭ１〜ＦＭ４を演算する。高位優先演算手段２０は各周波数ＦＭ１〜ＦＭ４から、最小径の車輪に直結された車軸の車軸速度に対応した最大周波数ＦＭＭＡＸを抽出する。また、低位優先演算手段２１は各周波数ＦＭ１〜ＦＭ４から同じく最小周波数ＦＭＭＩＮを抽出する。また、続いて、第１の減算器２２で最大周波数ＦＭＭＡＸから最小周波数ＦＭＭＩＮを減算して第１の周波数偏差ΔＦＭ１を演算する。

そして、１次遅れ手段２３に第１の周波数偏差ΔＦＭ１が１次遅れ系として入力されて第２の周波数偏差ΔＦＭ２が演算される。次に、第２の減算器２４では上記第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２を減算して空転周波数偏差ΔＦＭＳを演算する。
さらに、空転検知設定手段２５から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値ΔＦＭＡ１が出力される。そして、空転検知手段２６で空転周波数偏差ΔＦＭＳと空転検知設定値ΔＦＭＡ１とを比較して、空転周波数偏差ΔＦＭＳが空転検知設定値ΔＦＭＡ１より大きいとき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号２６ａを出力する。空転検知信号２６ａが入力されたトルク指令補正演算手段２７では空転検知信号２６aに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。

一方、電気車の力行に際して運転台から指令される力行ノッチに対応した運転台指令信号１６、および電気車の重量に対応した応荷重指令信号１７がトルク指令演算手段２８に入力される。トルク指令演算手段２８では両指令信号１６、１７から交流電動機４〜７に出力させるトルクに対応したトルク指令信号ＴＰを出力する。そして、トルク指令補正演算手段２９は空転が発生したときのみ出力するもので、トルク指令信号ＴＰからトルク補正量ΔＴを減算してトルク指令補正信号ＴＰ１を絞り込む。次に、ベクトル制御演算手段３０は交流電動機４〜７の入力電流ＩＮＵ，ＩＮＶ，ＩＮＷ及びトルク指令補正信号ＴＰ１から交流電動機４〜７のトルクに対応したｑ軸電流を演算してｑ軸電流制御信号１８を出力する。そして、インバータ３はｑ軸電流制御信号１８によりトルクパターンを減少させて空転再粘着制御が行われる。

このように構成された電気車制御装置１２においては、車輪径差によって変動する第２の周波数偏差ΔＦＭ２を第１の周波数偏差ΔＦＭ１を入力とする１次遅れ手段２３で演算し、第２の減算器２４で第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２を減算して空転時のみ変動する空転周波数偏差ΔＦＭＳを演算する。そして、空転検知手段２６で空転周波数偏差ΔＦＭＳとΔＦＭＡ１との比較により空転検知を行うので、図３に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、車輪径差に影響を受けることなく空転検知設定値ΔＦＭＡ１を設定できるため、空転周波数偏差ΔＦＭＳが空転検知設定値ΔＦＭＡ１より大きくなった時点を空転発生として検出し、その偏差に応じて空転再粘着制御が行われる。従って、交流電動機４〜７の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されるため迅速な処理を行うことができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の電気車制御装置１２を示すブロック図である。図４において、１６〜２２、２８〜３０は実施の形態１のものと同様のものである。
図１及び図４において、実施の形態１と同様に第１の減算器２２で第１の周波数偏差ΔＦＭ１が演算される。第１の周波数偏差ΔＦＭ１が第１の時間微分手段３１に入力されると、第１の周波数偏差ΔＦＭ１に対する所定の時間測定開始時から所定の時間ｔ１間の時間微分により第１の時間変化量ΔＦＭ１Ｄを演算する。また、第２の時間微分手段３２に第１の周波数偏差ΔＦＭ１が入力されて、所定の時間測定開始時から時間ｔ１より長い所定の時間ｔ２間の時間微分により仮時間変化量ΔＦＭ２Ｄ（ｔ２）を演算する。

続いて、変換手段３３では仮時間変化量ΔＦＭ２Ｄ（ｔ２）を時間ｔ１の変化量に変換して第２の時間変化量ΔＦＭ２Ｄを出力する。次に、第２の減算器３４で第２の時間変化量ΔＦＭ２Ｄから第１の時間変化量ΔＦＭ１Ｄを減算して空転周波数偏差ΔＦＭＳを演算する。さらに、空転検知設定手段３５から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値ΔＦＭＡＤが出力される。そして、空転検知手段３６で空転周波数偏差ΔＦＭＳと空転検知設定値ΔＦＭＡＤより大きいとき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号３６ａを出力する。

空転検知信号３６ａが入力されたトルク指令補正演算手段３７では空転検知信号３６ａに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。以後は実施の形態１と同様に、トルク指令信号ＴＰからトルク補正量ΔＴを減算したトルク指令補正信号ＴＰ１により、ベクトル制御演算手段３０を介してインバータ３にｑ軸電流制御信号１８を供給し、交流電動機４〜７のｑ軸電流を制御することにより空転再粘着制御が行われる。
このように構成された電気車制御装置１２においては、時間ｔ２間の第２の時間変化量から時間ｔ１間の第１の時間変化量を減算して空転周波数偏差ΔＦＭＳを演算し、空転周波数偏差ΔＦＭＳが空転検知設定値ΔＦＭＡＤより大きいとき空転が検知されて空転検知信号が出力されるので、図５に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、交流電動機４〜７の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３における電気車制御装置１２を示すブロック図である。図１及び図６において、１６〜２４、２８〜３０は実施の形態１のものと同様のものである。
図１及び図６において、実施の形態１と同様に第１の減算器２２で第１の周波数偏差ΔＦＭ１が演算される。さらに、１次遅れ手段２３に上記第１の周波数偏差ΔＦＭ１が入力され、１次遅れ系として第２の周波数偏差ΔＦＭ２が演算される。続いて、第２の演算器２４において第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２が減算されて空転周波数偏差ΔＦＭＳが演算される。そして、空転検知設定手段３８から空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値ΔＦＭＡ２が出力される。この実施の形態では、空転検知設定値ΔＦＭＡ２は、図６に示すように低位優先演算手段２１から入力された車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき（例えば交流電動機４〜７の定加速度領域からモータ特性領域に達したとき）、所定値だけ、例えばモータ特性に対応して加速度を切り換えるように設定されるようになされている。

次に、空転検知手段３９で空転周波数偏差ΔＦＭＳと空転検知設定値ΔＦＭＡ２とを比較して、空転周波数偏差ΔＦＭＳが空転検知設定値ΔＦＭＡ２より大きいとき、両者の差に応じたアナログ量の空転検知信号３９ａを出力する。空転検知信号３９ａに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。以後は実施の形態１と同様に、トルク指令信号ＴＰからトルク補正量ΔＴを減算してトルク指令補正信号ＴＰ１によりベクトル制御演算手段３０を介して交流電動機４〜７のｑ軸電流制御が行われる。
図７に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、交流電動機４〜７の特性上、高速域は加速性能が変化するため、空転検知設定値もそれに応じて変化させることで、高速域の空転検知をより確実に行うことができる。
実施の形態１から実施の形態３において、４台の交流電動機４〜７を駆動するものについて説明したが、４台以上の交流電動機を駆動するものについても同様の効果を期待することができる。

実施の形態４．
以後の実施の形態は空転制御に加え滑走制御も同様に行う場合の例を示している。
図８は、上記滑走制御を行う場合の実施の形態４における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。図８において、１〜１５、１８は実施の形態１のものと同様のものである。
図８において、実施の形態１と同様に車両ブレーキ動作により、パルスジェネレータ８〜１１で検出された各交流電動機４〜７の回転数Ｎ１〜Ｎ４および、電流検出器１３〜１５で検出された交流電動機４〜７の入力電流ＩＮＵ、ＩＮＶ、ＩＮＷが電気車制御装置１２に入力される。さらに、運転台（図示せず）からブレーキ指令信号４１及びブレーキ受信装置（図示せず）からブレーキの量に相当するブレーキ力指令信号４２が電気車制御装置１２に入力される。そして、電気車制御装置１２から出力されたｑ軸電流制御信号１８によりインバータ３のｑ軸電流制御が行われる。

図９は、この発明の実施の形態４の電気車制御装置１２を示すブロック図である。図９において、１８〜２４、２８〜３０は実施の形態１のものと同様のものである。図８及び図９において、実施の形態１と同様に第１の減算器２２で第１の周波数偏差ΔＦＭ１が演算される。さらに、１次遅れ手段２３に第１の周波数偏差ΔＦＭ１が入力され、１次遅れ系として第２の周波数偏差ΔＦＭ２が演算される。続いて第２の減算器２４において第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２を減算されて滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１が演算される。そして、滑走検知設定手段４３から滑走を周波数レベルで判定する滑走検知設定値ΔＦＭＡ３が出力される。そして、滑走検知手段４４で滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１と滑走検知設定値ΔＦＭＡ１とを比較して、滑走検知設定値ΔＦＭＡ３より大きいときは、両者の差に応じたアナログ量の滑走検知信号４４ａを出力する。滑走検知信号４４ａが入力されたトルク指令補正演算手段４５では滑走検知信号４４ａに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。

一方、電気車のブレーキに際して運転台から指令される力行ノッチに対応したブレーキ指令信号４１、および、ブレーキ受信装置から電気車のブレーキ力に相当するブレーキ力指令信号４２がトルク指令演算手段２８に入力される。トルク指令演算手段では両指令信号４１，４２から交流電動機４〜７に出力させるトルクに対応したトルク指令信号ＴＰを出力する。以降は実施の形態１と同様に、トルク指令信号ＴＰから滑走時に発生するトルク補正量ΔＴを減算したトルク指令補正信号ＴＰ１によりベクトル制御演算手段３０を介して交流電動機のｑ軸電流制御が行われる。

このように、ブレーキ動作中の滑走においても、車輪径差によって変動する第２の周波数偏差ΔＦＭ２を第１の周波数偏差ΔＦＭ１を入力とする１次遅れ手段２３で演算し、第２の減算器２４で第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２を減算して滑走時のみ変動する滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１を演算する。そして、滑走検知手段４４で滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１が滑走検知設定値ΔＦＭＡ３より大きいとき、滑走が検知されて滑走検知信号が出力されるので、図１０に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、交流電動機４〜７の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

実施の形態５．
図１１は、この発明の実施の形態５の電気車制御装置１２を示すブロック図である。図１１において、１８〜２２、２８〜３０は実施の形態１のものと、３１〜３４は実施の形態２のものと、４１、４２は実施の形態４のものと同様のものである。
図１及び図４、図９、図１１において、実施の形態１と同様に第１の減算器２２で第１の周波数偏差ΔＦＭ１が演算される。また、実施の形態２と同様に第１の周波数偏差ΔＦＭ１が第１の時間微分手段３１に入力されると、第１の周波数偏差ΔＦＭ１に対する所定の時間測定開始時から所定の時間ｔ１間の時間微分により第１の時間変化量ΔＦＭ１Ｄを演算する。また、第２の時間微分手段３２に第１の周波数偏差ΔＦＭ１が入力されて、所定の時間測定開始時から時間ｔ１より長い所定の時間ｔ２間の時間微分により仮時間変化量ΔＦＭ２Ｄ（ｔ２）を演算する。

続いて、変換手段３３では仮時間変化量ΔＦＭ２Ｄ（ｔ２）を時間ｔ１の変化量に変換して第２の時間変化量ΔＦＭ２Ｄを出力する。次に、第２の減算器３４で第２の時間変化量ΔＦＭ２Ｄから第１の時間変化量ΔＦＭ１Ｄを減算して滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１を演算する。さらに、滑走検知設定手段４６から滑走を周波数レベルで判定する滑走検知設定値ΔＦＭＡＤ１が出力される。そして、滑走検知手段４７で滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１と滑走検知設定値ΔＦＭＡＤ１より大きいとき、両者の差に応じたアナログ量の滑走検知信号４７ａを出力する。

滑走検知信号４７ａが入力されたトルク指令補正演算手段４８では滑走検知信号４７ａに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。以後は実施の形態１と同様に、トルク指令信号ＴＰからトルク補正量ΔＴを減算したトルク指令補正信号ＴＰ１により、ベクトル制御演算手段３０を介してインバータ３にｑ軸電流制御信号１８を供給し、交流電動機４〜７のｑ軸電流を制御することにより滑走再粘着制御が行われる。
このように構成された電気車制御装置１２においては、時間ｔ２間の第２の時間変化量から時間ｔ１間の第１の時間変化量を減算して滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１を演算し、滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１が滑走検知設定値ΔＦＭＡＤ１より大きいとき滑走が検知されて滑走検知信号が出力されるので、図１２に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、車両のブレーキ動作中に発生する滑走時においても、交流電動機４〜７の平均速度の演算や車輪径差補正量の演算が不要となり、制御構成が簡素化されると共に迅速な処理を行うことができる。

実施の形態６．
図１３は、この発明の実施の形態６における電気車制御装置を示すブロック図である。図１及び図９、図１３において、１６〜２４、２８〜３０は実施の形態１のものと、４１、４２は実施の形態３のものと同様のものである。
図１及び図９、図１３において、実施の形態１と同様に第１の減算器２２で第１の周波数偏差ΔＦＭ１が演算される。さらに、１次遅れ手段２３に上記第１の周波数偏差ΔＦＭ１が入力され、１次遅れ系として第２の周波数偏差ΔＦＭ２が演算される。続いて、第２の演算器２４において第１の周波数偏差ΔＦＭ１から第２の周波数偏差ΔＦＭ２が減算されて滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１が演算される。そして、滑走検知設定手段４９から滑走を周波数レベルで判定する滑走検知設定値ΔＦＭＡ４が出力される。この実施の形態６では、滑走検知設定値ΔＦＭＡ４は、図１３に示すように高位優先演算手段２０から入力された車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき（例えば交流電動機４〜７の定加速度領域からモータ特性領域に達したとき）、所定値だけ、例えばモータ特性に対応して加速度を切り換えるように設定されるようになされている。

次に、滑走検知手段５０で滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１と滑走検知設定値ΔＦＭＡ４とを比較して、滑走周波数偏差ΔＦＭＳ１が滑走検知設定値ΔＦＭＡ４より大きいとき、両者の差に応じたアナログ量の滑走検知信号５０ａを出力する。滑走検知信号５０ａに応じてトルクパターンのトルク補正量ΔＴを演算する。以後は実施の形態１と同様に、トルク指令信号ＴＰからトルク補正量ΔＴを減算してトルク指令補正信号ＴＰ１によりベクトル制御演算手段３０を介して交流電動機４〜７のｑ軸電流制御が行われる。
図１４に示す各信号の周波数−時間特性から明らかなように、交流電動機４〜７の特性により、高速域は減速性能が変わるため、滑走検知設定値ΔＦＭＡ４もそれに応じ変更できることで、車両の高速域のブレーキ動作中に発生する滑走検知をより確実に行うことができる。
実施の形態４から実施の形態６において、４台の交流電動機４〜７を駆動するものについて説明したが、この発明は４台以上の交流電動機を駆動するものについても同様の効果を期待することができる。

［図１］この発明を実施するための実施の形態１における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。
［図２］この発明を実施するための実施の形態１の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図３］図２において空転検知を説明する説明図である。
［図４］この発明を実施するための実施の形態２の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図５］図４において空転検知を説明する説明図である。
［図６］この発明を実施するための実施の形態３の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図７］図６においてトルクパターンの切り換えを説明する説明図である。
［図８］この発明を実施するための実施の形態４における電気車制御装置とインバータ及び交流電動機との関係を示す構成図である。
［図９］この発明を実施するための実施の形態４の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図１０］図９において空転検知を説明する説明図である。
［図１１］この発明を実施するための実施の形態５の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図１２］図１１において空転検知を説明する説明図である。
［図１３］この発明を実施するための実施の形態６の電気車制御装置を示すブロック図である。
［図１４］図１３においてトルクパターンの切り換えを説明する説明図である。

符号の説明

３インバータ、４〜７交流電動機、１２電気車制御装置、２０高位優先演算手段、２１低位優先演算手段、２２第１の減算器、２３１次遅れ手段、２４第２の減算器、２５、３５、３８空転検知設定手段、２６、３６、３９空転検知手段、２７、２９、３７、４０、４５、４８、５１トルク指令補正演算手段、２８トルク指令演算手段、３０ベクトル制御演算手段、３１第１の時間微分手段、３２第２の時間微分手段、３３変換手段、３４第２の減算器、４１ブレーキ指令信号、４２ブレーキ力指令信号、４３、４６、４９滑走検知設定手段、４４、４７、５０滑走検知手段。

Claims

インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置において、上記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第１の周波数偏差を演算する第１の減算器と、上記第１の周波数偏差が１次遅れ系として入力されて第２の周波数偏差を減算する１次遅れ手段と、上記第１の周波数偏差から上記第２の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第２の減算器と、上記車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、上記空転検知信号に基づいて上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記インバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。
インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置において、上記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第１の周波数偏差を演算する第１の減算器と、所定の時間測定開始時点から所定の時間ｔ１間の上記第１の周波数偏差を時間微分して第１の時間変化量を演算する第１の時間微分手段と、上記時間測定開始時点から上記時間ｔ１より長い所定の時間ｔ２間の上記第１の周波数偏差を時間微分して仮時間変化量を演算する第２の時間微分手段と、上記仮時間変化量を上記時間ｔ１の第１の時間変化量に変換して第２の時間変化量を演算する変換手段と、上記第２の時間変化量から上記第１の時間変化量を減算して空転周波数偏差を演算する第２の減算器と、上記車輪の空転を周波数レベルで判定する空転検知設定値を出力する空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知信号発生手段と、上記空転検知信号に基づいて上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記インバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。
インバータでトルク制御される複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸の車軸速度を検出して上記車軸に直結された車輪の空転を検知する電気車制御装置において、上記各車軸速度に対応した周波数から最大周波数を抽出する高位優先演算手段と、上記各車軸速度に対応した周波数から最小周波数を抽出する低位優先演算手段と、上記最大周波数から上記最小周波数を減算して第１の周波数偏差を演算する第１の減算器と、上記第１の周波数偏差が１次遅れ系として入力されて第２の周波数偏差を演算する１次遅れ手段と、上記第１の周波数偏差から上記第２の周波数偏差を減算して空転周波数偏差を演算する第２の減算器と、上記低位優先演算手段から入力された車軸速度に対応した周波数が所定値に達したとき、加速度を切り換えるように設定された空転検知設定手段と、上記空転周波数偏差と上記空転検知設定値とを比較して上記空転周波数偏差が上記空転検知設定値より大きいとき空転検知信号を出力する空転検知手段と、上記空転検知信号に基づいて上記交流電動機のトルク補正量を演算して上記インバータにトルク補正を指令するトルク指令補正演算手段とを備えた電気車制御装置。
請求項３において、上記空転検知設定値は上記車軸速度に対応した周波数が上記誘導電動機の一定加速度領域からモータ特性領域に達したとき上記モータ特性に対応して切り換えるようにしたことを特徴とする電気車制御装置。
請求項１において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。
請求項２において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。
請求項３において、車両のブレーキ動作中に複数台の交流電動機にそれぞれ対応した車軸に直結された車輪にて発生した滑走を検知して、トルク制御を行うことを特徴とする電気車制御装置。