JP5391456B2 - 電動機制御方法及び電動機制御装置 - Google Patents
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Description
第2の問題が電車全体の牽引力の問題である。空転滑走の発生が検出された軸と、検出されていない他軸の両方の電動機トルクを引き下げる場合、電車全体の牽引力が一斉に低下してしまい、車両加速度の低下によるダイヤ遅延や、電車がガクガクと変動することによる乗り心地への影響等がでる。
第1軸(例えば図3の監視軸)の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件(例えば図2の空転滑走検出閾値Vs)を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップ(例えば図2の時刻t10、図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流を引き下げて前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御ステップ(例えば図2の時刻t10〜t20、図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸の前記空転滑走検出用状態値が、空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件(例えば図2の予兆時誘発検出閾値Vca)を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の予兆を検出する第1軸予兆検出ステップ(例えば図5のステップS2)と、
前記第1軸予兆検出ステップでの検出に応じて、第2軸(例えば図3の対象軸)のトルク分電流を引き下げる第1軸予兆時第2軸引き下げステップ(例えば図5のステップS14)と、
を含み、前記第1軸の空転滑走の予兆検出により前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が空転滑走した際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御方法である。
第1軸の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段(例えば図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流を引き下げて前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御手段(例えば図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸の前記空転滑走検出用状態値が、空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の予兆を検出する第1軸予兆検出手段(例えば図8の抑制指令生成部70−1)と、
前記第1軸予兆検出手段による検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第1軸予兆時第2軸引き下げ手段(例えば図8の抑制指令生成部70−1)と、
を備え、前記第1軸の空転滑走の予兆検出により前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が空転滑走した際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御装置を構成することとしてもよい。
第1軸(例えば図3の監視軸)の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップ(例えば図2の時刻t10、図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御ステップ(例えば図2の時刻t10〜t40、図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸再粘着制御ステップの再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第1軸復帰直前検出ステップ(例えば図5のステップS20)と、
前記第1軸復帰直前検出ステップでの検出に応じて、第2軸(例えば図3の対象軸)のトルク分電流を引き下げる第1軸復帰時第2軸引き下げステップ(例えば図5のステップS32)と、
を含み、空転滑走した前記第1軸の復帰直前に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が復帰する際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御方法である。
第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段(例えば図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御手段(例えば図8の再粘着制御装置43−1)と、
前記第1軸再粘着制御手段の再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第1軸復帰直前検出手段(例えば図8の抑制指令生成部70−1)と、
前記第1軸復帰直前検出手段での検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第1軸復帰時第2軸引き下げ手段(例えば図8の抑制指令生成部70−1)と、
を備え、空転滑走した前記第1軸の復帰直前に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が復帰する際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御装置を構成することとしてもよい。
前記トルク分電流に基づいて、前記再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第1軸復帰直前検出ステップ(例えば図5のステップS20)と、
前記第1軸復帰直前検出ステップでの検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第1軸復帰時第2軸引き下げステップ(例えば図5のステップS32)と、
を更に含み、空転滑走した前記第1軸の復帰直前に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が復帰する際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御方法を構成することとしてもよい。
第1軸の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップと、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出がなされ、且つ、第2軸の空転滑走検出用状態値が空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸の空転滑走の予兆を検出する第2軸予兆検出ステップと、
前記第2軸予兆検出ステップでの検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸予兆時第2軸引き下げステップと、
を含み、前記第1軸の空転滑走が検出され、且つ、前記第2軸の空転滑走の予兆が検出された場合に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が空転滑走した際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御方法である。
第1軸の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出がなされ、且つ、第2軸の空転滑走検出用状態値が空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸の空転滑走の予兆を検出する第2軸予兆検出手段と、
前記第2軸予兆検出手段による検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸予兆時第2軸引き下げ手段と、
を備え、前記第1軸の空転滑走が検出され、且つ、前記第2軸の空転滑走の予兆が検出された場合に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第1軸が空転滑走した際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御装置を構成することとしてもよい。
第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップと、
第2軸の空転滑走の発生を検出する第2軸空転滑走検出ステップと、
前記第2軸空転滑走検出ステップでの検出に応じて、前記第2軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第2軸の再粘着制御を行う第2軸再粘着制御ステップと、
前記第2軸再粘着制御ステップの前記再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第2軸復帰直前検出ステップと、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出がなされ、且つ、前記第2軸復帰直前検出ステップでの検出がされた場合に、前記第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸復帰時第2軸引き下げステップと、
を含み、前記第1軸の空転滑走が検出され、且つ、空転滑走した前記第2軸が復帰直前の場合に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第2軸が復帰する際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御方法である。
第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段と、
第2軸の空転滑走の発生を検出する第2軸空転滑走検出手段と、
前記第2軸空転滑走検出手段による検出に応じて、前記第2軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第2軸の再粘着制御を行う第2軸再粘着制御手段と、
前記第2軸再粘着制御手段の前記再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第2軸復帰直前検出手段と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出がなされ、且つ、前記第2軸復帰直前検出手段による検出がされた場合に、前記第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸復帰時第2軸引き下げ手段と、
を含み、前記第1軸の空転滑走が検出され、且つ、空転滑走した前記第2軸が復帰直前の場合に前記第2軸のトルク分電流を引き下げることにより、前記第2軸が復帰する際に生じ得る前記第2軸の空転滑走の誘発を抑制することを特徴とする電動機制御装置を構成することとしてもよい。
対象軸速度Vt×引き下げ係数kc=引き下げ量(予兆時抑制指令Sca)
・・・(1a)
ここで、対象軸速度Vtとは、対象軸情報に含まれる対象軸の軸速度のことである。尚、対象軸速度Vtの代わりに、対象軸加速度を用いてもよいし、監視軸加速度を用いても良い。監視軸加速度を用いる場合には、空転滑走の予兆を示した監視軸の加速度を用いる。
空転滑走検出時の所定の引き下げ量×引き下げ係数kd
=引き下げ量(予兆時抑制指令Sca)
・・・(1b)
但し、係数kdは1未満の値である。
対象軸速度Vt×引き下げ係数kc=引き下げ量(復帰直前時抑制指令Scr)
・・・(2b)
尚、対象軸速度Vtの代わりに、対象軸加速度を用いてもよいし、監視軸加速度を用いても良い。監視軸加速度を用いる場合には、再粘着制御中の監視軸の加速度を用いる。
空転滑走検出時の所定の引き下げ量×引き下げ係数kd
=引き下げ量(復帰直前時抑制指令Scr)
・・・(2b)
但し、係数kdは1未満の値である。
なお、引き下げ係数テーブル82,84は予兆時抑制指令生成用と復帰直前時抑制指令生成用とで共通としたが、別々に用意することとしてもよい。
また、(1a)式及び(2a)式の代わりに(1b)式及び(2b)式を用いる場合の引き下げ係数kdも、引き下げ係数kcと同様、監視軸と対象軸との相対位置関係に応じて図4のように定められることとしてもよい。
まず抑制指令生成部70は、監視軸情報をもとに、監視軸に空転滑走の予兆があるかどうかを判定する(ステップS2)。具体的には、速度・加速度検出部60から入力される軸速度Vから基準速度Vmを減じて速度差Vdを求め、速度差Vdが予兆時誘発検出閾値Vca以上となったか否かを判定する。尚、速度ではなく、加速度を用いて予兆を判定することとしてもよい。その場合の検出閾値も、空転滑走の発生検出用の閾値よりも小さい値として設定されることは勿論である。要は、空転滑走検出用の状態値(例えば速度や加速度)をもとに空転滑走の発生を検出するための閾値条件よりも、その状態値をもとに空転滑走の予兆を検出するための閾値条件の方が低い条件となっている。
図8に示す回路ブロックが第1実施例である。第1実施例は、抑制指令生成部70を、各軸それぞれの制御装置内に備えて構成した実施例である。第1軸であれば、第1軸を対象軸とし、他軸である第2〜第4軸それぞれを監視軸として抑制指令生成部70は、抑制指令を生成する。第1〜第4軸は同一車両における4つの軸それぞれを示している。
そして、ベクトル演算制御装置41−1は、電動機10−1のトルク分電流指令値(トルク分電流)を、第1軸情報の1つとして他軸に出力する。
なお、対象軸の抑制指令生成部70−1内で監視軸の軸速度と基準速度とを対比して監視軸における空転滑走の発生を検出するのではなく、図9に示すように、各軸の再粘着制御装置43−1が、空転滑走の発生の検出結果を、当該軸の情報の1つとして他軸に出力する構成としてもよい。勿論、再粘着検知情報についても同様である。
図10に示す回路ブロックが第2実施例である。第2実施例は、各軸の制御装置を統括して制御する上位装置として、統括制御装置がある場合の実施例である。統括制御装置300は、各軸の制御装置30(30−1,30−2,・・・)に対して、牽引力(トルク)を分担して発生させる指令を生成・出力して、電動車或いは編成を一括して管理・制御する装置である。但し、統括制御装置300から各軸の制御装置30への指令信号の図示は省略している。
以上2つの実施例について説明したが、本発明が適用可能な実施例はこれらに限られるわけではない。
例えば、第1実施例及び第2実施例では、1車両が有する軸数を「4」として図示及び説明したが、「6」としてもよい。また、1車両内で各軸相互を監視軸又は対象軸として組み合わせる旨の説明をしたが、1台車内で監視軸又は対象軸を組み合わせることとしてもよい。
20 インバータ
30 制御装置
50 パルスジェネレータ
60 速度・加速度検出部
70 抑制指令生成部
Claims (6)
- 第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップと、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御ステップと、
前記第1軸再粘着制御ステップの再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第1軸復帰直前検出ステップと、
前記第1軸復帰直前検出ステップでの検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第1軸復帰時第2軸引き下げステップと、
を含む電動機制御方法。 - 第1軸の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップと、
第2軸の空転滑走検出用状態値が空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸の空転滑走の予兆を検出する第2軸予兆検出ステップと、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出がなされ、且つ、前記第2軸予兆検出ステップでの検出がなされた場合に、第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸予兆時第2軸引き下げステップと、
を含む電動機制御方法。 - 第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出ステップと、
第2軸の空転滑走の発生を検出する第2軸空転滑走検出ステップと、
前記第2軸空転滑走検出ステップでの検出に応じて、前記第2軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第2軸の再粘着制御を行う第2軸再粘着制御ステップと、
前記第2軸再粘着制御ステップの前記再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第2軸復帰直前検出ステップと、
前記第1軸空転滑走検出ステップでの検出がなされ、且つ、前記第2軸復帰直前検出ステップでの検出がされた場合に、前記第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸復帰時第2軸引き下げステップと、
を含む電動機制御方法。 - 第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出に応じて、前記第1軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第1軸の再粘着制御を行う第1軸再粘着制御手段と、
前記第1軸再粘着制御手段の再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第1軸復帰直前検出手段と、
前記第1軸復帰直前検出手段での検出に応じて、第2軸のトルク分電流を引き下げる第1軸復帰時第2軸引き下げ手段と、
を備えた電動機制御装置。 - 第1軸の空転滑走検出用状態値が、空転滑走が発生したと判定するための閾値条件として定められた空転滑走検出用閾値条件を満たした場合に前記第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段と、
第2軸の空転滑走検出用状態値が空転滑走の予兆を検出するための所定の予兆検出用閾値条件を満たした場合に、前記第2軸の空転滑走の予兆を検出する第2軸予兆検出手段と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出がなされ、且つ、前記第2軸予兆検出手段による検出がなされた場合に、第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸予兆時第2軸引き下げ手段と、
を備えた電動機制御装置。 - 第1軸の空転滑走の発生を検出する第1軸空転滑走検出手段と、
第2軸の空転滑走の発生を検出する第2軸空転滑走検出手段と、
前記第2軸空転滑走検出手段による検出に応じて、前記第2軸を駆動する電動機のトルク分電流の引き下げ及び復帰を行うことにより前記第2軸の再粘着制御を行う第2軸再粘着制御手段と、
前記第2軸再粘着制御手段の前記再粘着制御による前記トルク分電流の復帰直前を検出する第2軸復帰直前検出手段と、
前記第1軸空転滑走検出手段による検出がなされ、且つ、前記第2軸復帰直前検出手段による検出がされた場合に、前記第2軸のトルク分電流を引き下げる第2軸復帰時第2軸引き下げ手段と、
を備えた電動機制御装置。
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