| 【発明の名称】 |
電気車制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】上園 恵一
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| 【要約】 |
【課題】誘導電動機に供給される電圧と電流から誘導電動機の回転角周波数を演算する場合、一次角周波数＝０での運転を継続すると、回転角周波数の誤差が増加して所望のトルクの出力が得られないことを解決することにある。
【解決手段】一次角周波数の絶対値が設定値以下の場合は設定された一定時間毎に再起動するよう構成したものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 誘導電動機に供給される電圧と電流から誘導電動機の一次角周波数とすべり角周波数と回転角周波数を演算し誘導電動機のトルクを制御する電気車制御装置において、前記一次角周波数を入力し、一次角周波数の絶対値が設定された一次角周波数以下の場合に、設定された一定時間毎に制御切換フラグを立てる誘導電動機状態検出部を設け、前記制御切換フラグが立ったら、トルク制御を再起動するトルク制御部を設けたことを特徴とする電気車制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータにより誘導電動機のトルクを制御する電気車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来例を示す。トルク制御部２１は電流Ｉ、回転角周波数ωｍ、所望のトルク指令Ｔ＊と入力電圧VDC、運転指令Ｓを入力し、運転指令Ｓが立つと起動モードを実行した後に、誘導電動機２２のトルクがトルク指令Ｔ＊に追従するように電圧Vを誘導電動機２２に出力する。速度演算器２３は誘導電動機２２の電流Ｉと電圧Ｖを入力し、一次角周波数ω、すべり角周波数ωｓ、回転角周波数ωｍを演算する。
【０００３】前記起動モードとは、運転指令Ｓが入った直後では速度演算器２３は正しい回転角周波数ωｍを出力できないため、トルク制御部２１は正しい回転角周波数ωｍが得られるまでの間はトルク制御せず、正しい回転角周波数ωｍを得るための電圧Ｖを出力するモードである。手段として従来より直流の電圧または電流を印加して電流及び電圧の動きによって残留磁束や回転角周波数を演算する手段や、磁束を立ち上げるための電圧を印加しながら電流と電圧によって回転角周波数ωｍを用いずに残留磁束を考慮した磁束とトルクを制御する手段などがある。
【０００４】また、誘導電動機に供給される電圧と電流から誘導電動機の回転角周波数ωｍを演算する場合、誘導電動機の定常状態の特性方程式（１）式、（２）式によって以下のように説明できる。ここで式中の一次電圧Ｖ１ 、一次電流Ｉ１ 、二次電流Ｉ２ はすべてベクトルであり、Ｒ１ は一次抵抗、Ｒ２ は二次抵抗、Ｌ１ は一次インダクタンス、Ｌ２ は二次インダクタンス、Ｍは相互インダクタンス、ωは一次角周波数、ωｓはすべり角周波数である。
Ｖ１＝（Ｒ１＋ｊωＬ１）Ｉ１＋ｊωＭＩ２…（１）
０＝ｊωｓＭＩ１＋（Ｒ２＋ｊωｓＬ２）Ｉ２…（２）
（１）式より一次電圧Ｖ１ 、一次電流Ｉ１ が得られれば二次電流Ｉ２ が決まり、（２）式よりすべり角周波数ωｓが求められる。よって誘導電動機の回転角周波数ωｍは次式（３）式により求めることができる。
ωｍ＝ω−ωｓ…（３）
【０００５】このように誘導電動機に供給される電圧と電流から誘導電動機の回転角周波数を演算する場合、一次角周波数ωが０のとき（１）式より二次電流Ｉ２ を求めることができなくなり、回転角周波数ωｍが演算できない状態になる。この状態が継続することにより、実際の回転角周波数との誤差が増加して所望のトルクを出力でなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来では所望のトルクが出力できない場合には、加速の異常を運転手が判断して再起動の操作を行なう必要があった。本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところはこれらの課題を解決する電気車制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成するための手段は、一次角周波数を入力し、一次角周波数の絶対値が設定された一次角周波数以下の場合に、設定された一定時間毎に制御切換フラグを立てる誘導電動機（ＩＭ）状態検出部を設け、前記制御切換フラグが立ったら、トルク制御を再起動するトルク制御部を設ける。
【０００８】上記ＩＭ状態検出部とトルク制御部を設けるこで、一次角周波数の絶対値が設定された一次角周波数以下、つまり一次角周波数ωが０を含んだ状態では、設定された一定時間毎にトルク制御が再起動される。このように構成することで運転手の判断と操作に頼らずに再起動することができる。以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、トルク制御部１１は電流Ｉ、回転角周波数ωｍ、トルク指令Ｔ＊、入力電圧VDC、運転指令Ｓ、制御切換フラグＦを入力し、運転指令Ｓが立つと従来例と同様に起動モードを実行した後に、トルクを制御するが、運転指令Ｓが立った状態で制御切換フラグＦが立つと、トルク制御を中断して、前記起動モードを実行した後に、トルク制御を実行する。速度演算器１３は従来例と同様に誘導電動機１２の電流Ｉと電圧Ｖを入力し、一次角周波数ω、すべり角周波数ωｓ、回転角周波数ωｍを演算する。ＩＭ状態検出部１４は一次角周波数ωを入力し、一次角周波数ωの絶対値が設定された一次角周波数以下の場合に、設定された時間毎に制御切換フラグＦを立て、出力する。
【００１０】
【発明の効果】以上述べてきたように、誘導電動機に供給される電圧と電流から誘導電動機の回転角周波数を演算する場合、従来のままでは一次角周波数ω＝０で運転する状態が継続することにより、実際の回転角周波数との誤差が増加して所望のトルクを出力できなくなり、加速の異常を運転手が判断して再起動の操作を行なわなければならないという問題があったが、本発明により運転手の判断と操作に頼らずに再起動することができ、実用上、極めて有用性の高いものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３１１５
【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１月１８日（１９９９．１．１８） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２０９７０４（Ｐ２０００−２０９７０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２８日（２０００．７．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８８６９ |
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