JP4657012B2 - Induction motor control device, vehicle and vehicle system using the same - Google Patents
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Description
本発明は、複数の誘導電動機を制御する制御装置に関するもので、特に制御される各誘導電動機のトルクを推定する誘導電動機の制御装置、これを用いた車両及び車両システムに関する。 The present invention relates to a control device that controls a plurality of induction motors, and more particularly to a control device for an induction motor that estimates the torque of each induction motor to be controlled, a vehicle using the same, and a vehicle system.
従来例として、複数の誘導電動機を制御する制御装置において、各々の誘導電動機のトルクを演算する制御装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。この特許文献1に開示されている制御装置では、各誘導電動機のすべりに比例するようにトルクの推定を行っている。更に、特許文献1記載の制御装置は、その内部で推定した各誘導電動機のトルクにアンバランスがある場合に、全体のトルク指令を下げることにより、最大トルクを発生させる誘導電動機の発生トルクが過大になることを抑制できるようにしている。
複数の誘導電動機を制御する制御装置を車両に搭載し、誘導電動機それぞれで異なる車軸を駆動する構成では、車輪径にバラツキがある場合、誘導電動機の回転数がアンバランスとなり、発生トルクにアンバランスが発生する。このため、車輪径のバラツキが一定の範囲になるように管理する必要がある。しかし、特許文献1に記載されているトルクの推定方法は、巻線抵抗等による電圧降下を考慮していないため、推定したトルクには誤差がある。また、推定したトルクを外部に出力できないため、各軸のトルクのアンバランスを外部から観測することができず、車輪径の管理を行うことができない。
In a configuration in which a control device for controlling a plurality of induction motors is mounted on a vehicle and different axles are driven by the induction motors, if the wheel diameter varies, the rotation speed of the induction motors becomes unbalanced and the generated torque is unbalanced. Will occur. For this reason, it is necessary to manage the variation of the wheel diameter so as to be within a certain range. However, since the torque estimation method described in
そこで、本発明は、複数の誘導電動機を制御する制御装置において、それぞれの誘導電動機のトルクを高精度に推定することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention provides a control device for controlling a plurality of induction motors, in which the torque of each of the induction motor with high accuracy is an object of the estimated child.
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の誘導電動機の制御装置は、トルク指令に基づき複数の誘導電動機を制御する誘導電動機の制御装置が、トルク指令と制御装置から誘導電動機に流れる電流の総量に基づき誘導電動機のトルクを制御し、個々誘導電動機の回転速度と出力電圧に基づき誘導電動機の個々の第1のトルクを求め、第1のトルクとトルク指令から誘導電動機の個々の第2のトルクを演算する。これにより、高精度のトルク指令を誘導電動機の各軸ごとの第1のトルクに基づき分配することにより第2のトルクを演算して、それぞれの誘導電動機のトルクを高精度に推定することができる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, an induction motor control device according to the present invention is an induction motor control device that controls a plurality of induction motors based on a torque command. The torque of the induction motor is controlled based on the total amount of current flowing through the motor, the individual first torque of the induction motor is obtained based on the rotational speed and output voltage of the individual induction motor, and the induction motor's torque is calculated from the first torque and the torque command. The individual second torque is calculated. Accordingly, the second torque is calculated by distributing the high-accuracy torque command based on the first torque for each axis of the induction motor, and the torque of each induction motor can be estimated with high accuracy. .
また、本発明の車両システムは、トルク指令に基づき複数の誘導電動機を制御する誘導電動機の制御装置を搭載する第1の車両と、表示装置を搭載する第2の車両と、車両間で情報を伝送する伝送手段からなる列車において、制御装置は、制御装置から誘導電動機に流れる電流の総量とトルク指令に基づき誘導電動機のトルクを制御すると共に、個々の誘導電動機のトルクを推定し、表示装置は、伝送手段により伝送されたトルク推定値を表示する。これにより、それぞれの誘導電動機のトルクを表示装置に表示することができる。 The vehicle system of the present invention also provides information between a first vehicle equipped with a control device for an induction motor that controls a plurality of induction motors based on a torque command, a second vehicle equipped with a display device, and the vehicle. In a train composed of transmission means for transmitting, the control device controls the torque of the induction motor based on the total amount of current flowing from the control device to the induction motor and the torque command, and estimates the torque of each induction motor. The estimated torque value transmitted by the transmission means is displayed. Thereby, the torque of each induction motor can be displayed on the display device.
また、本発明の車両は、トルク指令に基づき複数の車軸を駆動する誘導電動機を制御する誘導電動機の制御装置を具備する車両において、制御装置が、制御装置から誘導電動機に流れる電流の総量とトルク指令に基づき前記誘導電動機のトルクを制御し、誘導電動機の個々の回転速度から各々のトルクを推定し、及びトルク推定値に基づき車軸に取り付けられた複数の車輪の径のバラツキが許容量を超えていることを検知する。これにより、推定したトルクにより車輪径のバラツキが許容値を超えたことを検知することができる。 In addition, the vehicle of the present invention includes a control device for an induction motor that controls an induction motor that drives a plurality of axles based on a torque command, and the control device controls the total amount of current flowing from the control device to the induction motor and the torque. The torque of the induction motor is controlled based on the command, each torque is estimated from the individual rotational speeds of the induction motor, and the variation in the diameters of the plurality of wheels attached to the axle exceeds the allowable amount based on the estimated torque value. Is detected. Thereby, it can be detected that the variation in the wheel diameter exceeds the allowable value by the estimated torque.
本発明によれば、複数の誘導電動機を制御する制御装置において、それぞれの誘導電動機のトルクを高精度に推定することが可能である。また、それぞれの誘導電動機のトルクを表示することが可能である。さらに、車輪径のバラツキが許容値を超えたことを検知することが可能である。 According to the present invention, in a control device that controls a plurality of induction motors, the torque of each induction motor can be estimated with high accuracy. It is also possible to display the torque of each induction motor. Furthermore, it is possible to detect that the variation in the wheel diameter has exceeded the allowable value.
本発明の第1の実施の形態例を図1を用いて説明する。
図1において、1は架線、2は軌道、3は集電装置、4は車輪、100は制御装置、8a、8b、8c、及び8dは誘導電動機、9a、9b、9c、及び9dは速度センサ、16は通信路である。制御装置100は、架線1と軌道2から集電装置3と車輪4を介して供給された直流電圧を交流電圧に変換し、誘導電動機8a〜8dを駆動する。さらに、誘導電動機8a〜8dはそれぞれ別の車軸を駆動する。また、速度センサ9a〜9dはそれぞれ誘導電動機8a〜8dの回転角速度ωm[1]〜ωm[4]を検出する。制御装置100は、車両内に設けられる。また、1個の車両には、車輪4を両端に固定して回転させる車軸が4個設けられ、4個の車軸を回転駆動させるように4個の誘導電動機8a〜8dが設けられている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is an overhead wire, 2 is a track, 3 is a current collector, 4 is a wheel, 100 is a control device, 8a, 8b, 8c and 8d are induction motors, 9a, 9b, 9c and 9d are speed sensors. , 16 are communication paths. The
制御装置100は、リアクトル5、コンデンサ6、電力変換器7、電流センサ10u、10v、10w、トルク制御部11、PWM制御部12、第1のトルク演算部13、第2のトルク演算部14、通信部15により構成される。制御装置100に供給された直流電圧は、リアクトル5とコンデンサ6により構成される受電フィルタを介して電力変換器7に供給される。電力変換器7は、インバータにより構成され、PWM制御部からのゲート信号Gに基づき、直流電圧を三相交流電圧に変換する。一組の電流センサ10u、10v、及び10wは、誘導電動機8a〜8dに流れる電流の総量である電力変換器7の三相出力電流Iu、Iv、及びIwを検出する。トルク制御部11は、出力電流Iu、Iv、Iw、及び回転角速度ωm[1]〜ωm[4]に基づき、トルク指令T*に誘導電動機8a〜8dがそれぞれ発生する出力トルクTm[1]〜Tm[4]が一致するように電圧指令V1、電圧位相角δ、及び周波数ω1を操作する。PWM制御部12は、電圧指令V1、電圧位相角δ、及び周波数ω1に基づき交流電圧指令を演算し、これをパルス幅変調したゲート信号Gを電力変換器7に出力する。
The
第1のトルク演算部13は電圧指令V1、周波数ω1、及び回転角速度ωm[1]〜ωm[4]に基づき、第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]を演算する。第2のトルク演算部14は、第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]、及びトルク指令T*に基づき、第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]を演算する。演算された第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]は通信路16を用いて通信部15から外部に出力される。
尚、本実施例では電圧指令V1を用いているが、電力変換器7の出力電圧を検出して用いることも可能である。
The
Although the voltage command V1 is used in the present embodiment, the output voltage of the
次に本発明の第1の実施の形態例の特徴である第1のトルク演算部13と第2のトルク演算部14での第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]及び第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]の演算方法について説明する。図2は誘導電動機の1相分の等価回路である。R1は一次抵抗、R2は二次抵抗、l1は一次漏れインダクタンス、l2は二次漏れインダクタンス、R2mは機械出力に相当する抵抗である。誘導電動機の機械出力Pmは、1相分の電圧V1/√3が電圧抵抗Rmで消費される電力であるから、機械出力Pmは数1式で求めることができる。
Next, the first torque estimated values Tm1 [1] to Tm1 [4] and the first torque calculated by the first
回転角速度ωmの積とトルクTmの積が機械出力Pmであるから、誘導電動機のトルクTm1は数2式で求めることができる。
Since the product of the rotational angular velocity ωm and the torque Tm is the machine output Pm, the torque Tm1 of the induction motor can be obtained from
図1に示す構成の場合、4台の誘導電動機8a、8b、8c、8dは並列に接続されているため、各誘導電動機の電圧は同じである。よって、第1のトルク推定値を演算にするのに必要な、電圧指令V1、周波数ω1は共通に用いることができる。よって、第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]は数3式に示す機械出力Pm[k]を用いて数4式に示すTm1[k]により演算される。
In the case of the configuration shown in FIG. 1, since the four
なお、演算に用いる電圧は電圧センサにより検出してもよい。
このようにして数3式及び数4式により、各誘導電動機の第1のトルクTm1を求めることができる。しかし、数3式にはモータ定数を含むため、設定時の誤差や温度によるモータ定数の変動により、演算に用いるモータ定数と実際のモータ定数に誤差があると、第1のトルクTm1を正確に演算することができない。一方、トルク制御部11では、検出した出力電流Iu、Iv、Iwに基づき、モータ定数に対して独立した制御が行われるため、トルク指令Tm*に対する誘導電動機の出力するトルクの平均値の誤差は小さい。このため、第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]は、トルク指令Tm*を第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]に基づき数5式を用いて分配することにより演算する。
The voltage used for the calculation may be detected by a voltage sensor.
In this way, the first torque Tm1 of each induction motor can be obtained by the
また、本実施の形態例は制御器に対する指令がトルク指令Tm*の場合について述べたが、制御装置に対する指令が電流指令や磁束指令で与えられる場合には、電流指令や磁束指令からトルク指令を演算し、上記のトルク指令Tm*に替えて用いることにより、第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]を演算することができる。 In this embodiment, the command to the controller is the torque command Tm *. However, when the command to the control device is given by the current command or the magnetic flux command, the torque command is obtained from the current command or the magnetic flux command. By calculating and using instead of the torque command Tm *, the second estimated torque values Tm2 [1] to Tm2 [4] can be calculated.
これにより、各誘導電動機のトルクを高精度に推定することができる。
具体的には、第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]は、車輪の各軸ごとのトルク情報を示すものであるが、使用状況によるモータ定数などのモータ特性に変化があると、誤差を含むものとなっていることがある。一方トルク指令Tm*は高精度のトルク情報であるが、車輪の各軸ごとのトルク情報を示すものではない。このため、高精度のトルク指令Tm*と、誤差を含むが各軸ごとのトルク情報を示す第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]を用いて、この高精度のトルク指令Tm*を数5式により第1のトルク推定値Tm1[1]〜Tm1[4]に基づき分配することにより、各軸ごとのトルク情報を示しかつ高精度の第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]を得ることができる。
なお、本実施の形態例は誘導電動機を4台駆動する構成を示したが、2台以上の誘導電動機を駆動するシステムであれば、同様の方式で適用することができる。
Thereby, the torque of each induction motor can be estimated with high accuracy.
Specifically, the first estimated torque values Tm1 [1] to Tm1 [4] indicate torque information for each axis of the wheel, but there is a change in motor characteristics such as a motor constant depending on usage conditions. And may include errors. On the other hand, the torque command Tm * is highly accurate torque information, but does not indicate torque information for each wheel axis. For this reason, the high-accuracy torque command Tm * and the first torque estimation values Tm1 [1] to Tm1 [4] including the error but indicating the torque information for each axis are used. By distributing * based on the first estimated torque values Tm1 [1] to Tm1 [4] using Equation 5, the torque information for each axis is shown and the highly accurate second estimated torque value Tm2 [1] ~ Tm2 [4] can be obtained.
In addition, although the example of this Embodiment showed the structure which drives four induction motors, if it is a system which drives two or more induction motors, it can apply by the same system.
次に、本発明の第2の実施の形態例として車両を複数連結した車両システムを図3を用いて説明する。なお、図1に示した第1の実施の形態例と同じ構成には同一の符号を付けて説明を省略する。図3には、5両の車両200e〜200iが連結された列車を示す。1両目の車両200e及び5両目の車両200iには、それぞれ運転台表示装置204e及び204iが搭載されている。2両目の車両200fには、制御装置100f、伝送路16f、伝送端末203f、及び4個の誘導電動機8af〜8dfが搭載されている。3両目の車両200g及び4両目の車両200hにも、車両200fと同様の装置が搭載されている。
Next, a vehicle system in which a plurality of vehicles are connected will be described as a second embodiment of the present invention with reference to FIG. The same components as those of the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 shows a train in which five
具体的には、3両目の車両200gには、制御装置100g、伝送路16g、伝送端末203g、及び4個の誘導電動機8ag〜8dgが搭載されている。4両目の車両200hには、制御装置100h、伝送路16h、伝送端末203h、及び4個の誘導電動機8ah〜8dhが搭載されている。なお、図が煩雑になるため、車両200g及び車両200hに搭載される誘導電動機には符号を付けていない。また、運転台表示装置204e、204i、伝送端末203f、203g、203hは、伝送路202により接続されている。
Specifically, a
以下、1両目の車両200e及び5両目の車両200iと2両目の車両200f、3両目の車両200g又は4両目の車両200hとの間の情報の伝送の説明を行う。
制御装置100fは図1に示した第1の実施の形態例で説明した制御装置100と同一構成であり、4個の誘導電動機8af〜8dfを制御し、4個の車軸を駆動する。制御装置100fでは、4個の誘導電動機8af〜8dfがそれぞれ出力するトルクを推定した第2のトルク推定値が演算され、通信路16fを介して伝送端末203fに送られる。伝送端末203fは、伝送路202を介して、第2のトルク推定値を運転台表示装置204e又は運転台表示装置204iに伝送する。
Hereinafter, transmission of information between the
The control device 100f has the same configuration as the
上述と同様に制御装置100gは4個の誘導電動機8ag〜8dgを制御し、4個の車軸を駆動する。制御装置100gでは、4個の誘導電動機8ag〜8dgがそれぞれ出力するトルクを推定した第2のトルク推定値が演算され、通信路16gを介して伝送端末203gに送られる。伝送端末203gは、伝送路202を介して、第2のトルク推定値を運転台表示装置204e又は運転台表示装置204iに伝送する。
As described above, the
また、上述と同様に制御装置100hは4個の誘導電動機8ah〜8dhを制御し、4個の車軸を駆動する。制御装置100hでは、4個の誘導電動機8ah〜8dhがそれぞれ出力するトルクを推定した第2のトルク推定値が演算され、通信路16hを介して伝送端末203hに送られる。伝送端末203hは、伝送路202を介して、第2のトルク推定値を運転台表示装置204e又は運転台表示装置204iに伝送する。
As described above, the
図4を用いて図3に示した1両目の車両200eに設けられる運転台表示装置204eの詳細を説明する。ここでは、運転台表示装置204eのみを説明するが、5両目の車両200iに設けられる運転台表示装置204iも同様に構成される。
運転台表示装置204eは、伝送部301、車輪径誤差検出部302、表示部303、及び操作部304より構成される。伝送部301は、図3に示した2両目の車両200f、3両目の車両200g又は4両目の車両200hから伝送路202を介して伝送される第2のトルク推定値を受信する。伝送部301で受信した第2のトルク推定値は、表示部303及び車輪径誤差検出部302に対して、出力される。
The details of the
The
車輪径誤差検出部302は、第2のトルク推定値に基づき、車輪径のバラツキを検出し、バラツキが予め定められた許容値を超えると、アラームが発生したこと、及びそのアラームの発生した車両をアラーム信号ALMとして表示部303に出力する。また、表示部303には、オペレータが運転台表示装置204eに操作情報を入力するための操作部304が接続されている。操作部304でトルクモニタが表示されるよう選択されると、表示部303は伝送部301が出力する第2のトルク推定値を表示する。また、車輪径誤差検出部302がアラーム信号ALMを出力すると、表示部303は、車輪径誤差過大情報を表示すると共に、アラームが発生した車両を表示する。また、アラームが発生した車両の各誘導電動機の出力トルクとして、第2のトルク推定値を表示する。
The wheel diameter
次に、図5のフローチャートを用いて、図4に示した車輪径誤差検出部302の動作の詳細を説明する。車両内の車輪径に大きな差があると、誘導電動機の回転角速度にバラツキが生じるため、出力するトルクにバラツキが発生する。このため、車輪径はトルクのバラツキを必要な範囲に収めるように管理する必要がある。車輪径誤差検出部302は、第2のトルク推定値を用いて、車輪径誤差が予め定められた許容値を超えて大きくなったことを検出し、警報信号ALMを出力する。図5は車輪径誤差検出部302が1秒毎に実行する具体的な処理を示している。
Next, details of the operation of the wheel diameter
図5において、始めに車輪径誤差検出部302は図1に示した制御装置100が起動しているかをチェックする(ステップS401)。ステップS401で制御装置100が起動していない場合、処理を行わず終了し、ステップS401で制御装置100が起動している場合、1車両目からステップS403以下の各車両の処理を行う(ステップS402)。まず車輪径誤差検出部302は車両内の各誘導電動機の第2のトルク推定値を読み出す(ステップS403)。次に、車輪径誤差検出部302は車両内の第2のトルク推定値の最大値と最小値を求め、最大値と最小値の差が許容値を超えたか否かを判断する(ステップS404)。
In FIG. 5, first, the wheel diameter
ステップS404の判断で最大値と最小値の差が許容値を超えた場合、車輪径誤差検出部302はステップS405以下の処理を実行し、ステップS404の判断で最大値と最小値の差が許容値以下である場合は、この車両のチェックを終了し、ステップS408に分岐して全車両チェックしたか否かを判断する(ステップS408)。なお、ステップS404の判断の許容値としては、例えば出力可能なトルクの50%を設定する。
If the difference between the maximum value and the minimum value exceeds the allowable value in the determination in step S404, the wheel diameter
ステップS404の判断で最大値と最小値の差が許容値を超えたとき、車輪径誤差検出部302は当該車両の警報カウンタに1を加算する(ステップS405)。次に、車輪径誤差検出部302は警報カウンタの値が予め定められた値の例えば400を超えているかをチェックする(ステップS406)。ステップS406で警報カウンタの値が400を超えている場合には、車輪径誤差検出部302はステップS407の処理を実行し、ステップS406で警報カウンタの値が400以下の場合はステップS408に分岐する。ステップS406で警報カウンタの値が400を超えているとき、車輪径誤差検出部302は警報信号ALMを出力する(ステップS407)。すなわち、車両内の各誘導電動機のトルクのバラツキが許容値を超えている時間の合計が400秒を超えたとき、車輪径誤差検出部302は警報信号ALMを出力する。
When the difference between the maximum value and the minimum value exceeds the allowable value in the determination in step S404, the wheel diameter
以上で各車両の処理は終了し、車輪径誤差検出部302はステップS408で全車両をチェックしたかを判定し、全車両の処理が終了していない場合は次の車両をチェックするため、ステップS409の処理を実行した後、ステップS403へ戻ってステップS403以下の処理を繰り返す。ステップS408で全車両のチェックが終了すると車輪径誤差検出部302はタイマを更新する(ステップS410)。次に、車輪径誤差検出部302はタイマが予め定められた値の例えば600秒を超えたかをチェックし(ステップS411)、ステップS411でタイマが600秒を超えていない場合は車輪径誤差検出部302は処理を終了し、ステップS411でタイマが600秒を超えていない場合はステップS412以下の処理を実行する。ステップS411でタイマが600秒を超えていないとき、車輪径誤差検出部302はタイマをクリアし(ステップS412)、次に、全車両の警報カウンタをクリアする(ステップS413)。
Thus, the processing of each vehicle is completed, and the wheel diameter
すなわち、例えば600秒間隔で全車両の警報カウンタはクリアされる。よって、例えば600秒間に400秒を超えて第2のトルク指令のバラツキが許容値を超えると車輪径誤差検出部302は警報信号ALMを出力する。これにより、車輪の空転などにより一時的に発生する誘導電動機の出力するトルクのバラツキに対しては警報信号ALMを出力せず、車輪径誤差による定常的なトルクのバラツキに対してのみ警報信号ALMを出力することができる。
以上の構成により、個々の誘導電動機のトルクを表示することができると共に、車輪径のバラツキが許容値を超えたことを検知することができる。
That is, for example, the alarm counters of all vehicles are cleared at intervals of 600 seconds. Therefore, for example, when the variation of the second torque command exceeds the allowable value over 400 seconds in 600 seconds, the wheel diameter
With the above configuration, the torque of each induction motor can be displayed, and it can be detected that the variation in wheel diameter has exceeded the allowable value.
上述した第2の実施の形態例の構成は、図4に示す運転台表示装置204eに車輪径誤差検出部302を搭載している場合を示しているが、これに限らず、制御装置100に車輪径誤差検出部302を搭載する構成であってもよい。
図6は、車輪径誤差検出部302を搭載した制御装置の構成例を示している。図1の制御装置100に代えて、図6では制御装置100jが用いられている。制御装置100jの車輪径誤差検出部302には、第2のトルク演算部14から第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]が入力され、この第2のトルク推定値Tm2[1]〜Tm2[4]に基づいて警報信号ALMが通信部15に出力されるようになっている。制御装置100jの上記以外の構成は制御装置100と同様であるため、その説明を省略する。
The configuration of the second embodiment described above shows a case where the wheel diameter
FIG. 6 shows a configuration example of a control device in which the wheel diameter
次に、図7のフローチャートを用いて、図6に示した車輪径誤差検出部302jの動作を説明する。図6に示した車輪径誤差検出部302jと図5に示した車輪径誤差検出部302の処理との違いは、図6では1車両のみをチェックしていることであり、図5に示したステップS402の1車両目のチェックの処理、ステップS408の全車両をチェックしたかを判定する処理、ステップS409の次の車両をチェックする処理が省略されている点である。また、図6では警報カウンタも当該車両しかないため、図5に示したステップS413の全車両の警報カウンタをクリアする処理に替えて当該車両のカウンタのみをクリアするステップS413jの処理を用いる点が異なる。他の処理は図5に示した処理と同様であるため、その説明を省略する。
以上の構成でも、車輪径のバラツキが許容値を超えたことを検知することができる。
Next, the operation of the wheel diameter error detection unit 302j shown in FIG. 6 will be described using the flowchart of FIG. The difference between the wheel diameter error detection unit 302j shown in FIG. 6 and the processing of the wheel diameter
Even with the above configuration, it is possible to detect that the variation in the wheel diameter exceeds the allowable value.
上述した本発明の実施の形態例は、鉄道への利用可能性があるが、これに限らず、車両の概念に含まれる自動車やゴーカート等のその他の移動体に適用することも可能である。 The above-described embodiment of the present invention may be applied to railways, but is not limited to this, and can also be applied to other mobile objects such as automobiles and go-karts included in the concept of vehicles.
T*…トルク指令、8a、8b、8c、8d、8af、8bf、8cf、8df…誘導電動機、4…車輪、100、100j…制御装置、10u、10v、10w…電流センサ、11…トルク制御部、9a、9b、9c、9d…速度センサ、13…第1のトルク演算部、Tm1[1]...Tm1[4]…第1のトルク、14…第2のトルク演算部、Tm2[1]...Tm2[4]…第2のトルク、200e、200f、200g、200H、200i…車両、204e、204i…運転台表示装置、202…伝送路、303…表示器、302、302j…車輪径誤差検知部 T * ... torque command, 8a, 8b, 8c, 8d, 8af, 8bf, 8cf, 8df ... induction motor, 4 ... wheel, 100, 100j ... control device, 10u, 10v, 10w ... current sensor, 11 ... torque control unit , 9a, 9b, 9c, 9d ... speed sensor, 13 ... first torque calculator, Tm1 [1] ... Tm1 [4] ... first torque, 14 ... second torque calculator, Tm2 [1 ] Tm2 [4] ... Second torque, 200e, 200f, 200g, 200H, 200i ... Vehicle, 204e, 204i ... Driver's cab display device, 202 ... Transmission path, 303 ... Indicator, 302, 302j ... Wheel Diameter error detector
Claims (12)
該制御装置から前記誘導電動機に流れる電流の総量を検出する電流検出手段と、
前記トルク指令と前記電流の総量に基づき前記誘導電動機のトルクを制御するトルク制御手段と、
前記複数の誘導電動機の個々の回転速度と前記トルク制御手段の出力電圧または該制御装置の出力電圧に基づき前記誘導電動機の個々の第1のトルクを求める第1トルク演算手段と、
該第1のトルク及び前記トルク指令に基づき前記誘導電動機の個々の第2のトルクを演算する第2トルク演算手段と
を具備することを特徴とする誘導電動機の制御装置。 In an induction motor control device that controls a plurality of induction motors based on a torque command,
Current detection means for detecting the total amount of current flowing from the control device to the induction motor;
Torque control means for controlling the torque of the induction motor based on the torque command and the total amount of the current;
First torque calculation means for obtaining individual first torques of the induction motor based on individual rotation speeds of the plurality of induction motors and output voltage of the torque control means or output voltage of the control device;
A control device for an induction motor, comprising: second torque calculation means for calculating each second torque of the induction motor based on the first torque and the torque command.
前記第2トルク演算手段は、前記トルク指令を前記誘導電動機の各軸ごとの前記第1のトルクに基づいて分配することにより前記第2のトルクを演算することを特徴とする誘導電動機の制御装置。 In the control apparatus of the induction motor according to claim 1,
The control device for an induction motor, wherein the second torque calculation means calculates the second torque by distributing the torque command based on the first torque for each axis of the induction motor. .
前記第2のトルクを外部に伝送する伝送手段を備えたことを特徴とする誘導電動機の制御装置。 In the control apparatus of the induction motor according to claim 1,
A control device for an induction motor comprising transmission means for transmitting the second torque to the outside.
前記制御装置は、
該制御装置から前記誘導電動機に流れる電流の総量を検出する電流検出手段と、
前記トルク指令と前記電流の総量に基づき前記誘導電動機のトルクを制御するトルク制御手段と、
前記複数の誘導電動機の個々の回転速度と前記トルク制御手段の出力電圧または該制御装置の出力電圧に基づき前記誘導電動機の個々の第1のトルクを求める第1トルク演算手段と、
該第1のトルク及び前記トルク指令に基づき前記誘導電動機の個々の第2のトルクを演算する第2トルク演算手段と
を具備することを特徴とする車両。 In a vehicle having a control device for an induction motor that controls a plurality of induction motors based on a torque command, and driving a plurality of axles using the plurality of induction motors,
The controller is
Current detection means for detecting the total amount of current flowing from the control device to the induction motor;
Torque control means for controlling the torque of the induction motor based on the torque command and the total amount of the current;
First torque calculation means for obtaining individual first torques of the induction motor based on individual rotation speeds of the plurality of induction motors and output voltage of the torque control means or output voltage of the control device;
And a second torque calculating means for calculating each second torque of the induction motor based on the first torque and the torque command.
前記制御装置は、
該制御装置から前記誘導電動機に流れる電流の総量を検出する電流検出手段と、
前記トルク指令と前記電流の総量に基づき前記誘導電動機のトルクを制御するトルク制御手段と、
前記誘導電動機の各々のトルクを推定してトルク推定値を演算するトルク推定値演算手段を具備し、
前記伝送手段により、前記トルク推定値を他の車両に伝送し、前記他の車両の前記表示手段に前記トルク推定値を表示することを特徴とする車両システム。 Transmission means for transmitting information on the control device between a vehicle equipped with a control device for an induction motor for controlling a plurality of induction motors respectively driving a plurality of axles based on a torque command and another vehicle equipped with a display means In vehicle systems that transmit via
The controller is
Current detection means for detecting the total amount of current flowing from the control device to the induction motor;
Torque control means for controlling the torque of the induction motor based on the torque command and the total amount of the current;
A torque estimated value calculating means for calculating a torque estimated value by estimating each torque of the induction motor;
The vehicle system, wherein the transmission means transmits the estimated torque value to another vehicle and displays the estimated torque value on the display means of the other vehicle.
前記表示装置は、前記複数の車軸にそれぞれ取り付けられた複数の車輪の径のバラツキが許容値を超えたことを検知する検知手段を具備し、前記検知手段により検知された複数の車輪の径のバラツキ及び前記トルク推定値を前記表示装置表示することを特徴とする車両システム。 The vehicle system according to claim 5, wherein
The display device includes detection means for detecting that a variation in the diameters of a plurality of wheels respectively attached to the plurality of axles exceeds an allowable value, and the plurality of wheel diameters detected by the detection means. The vehicle system characterized by displaying the variation and the estimated torque value on the display device.
前記トルク推定値演算手段は、
前記複数の誘導電動機の個々の回転速度と前記トルク制御手段の出力電圧または該制御装置の出力電圧に基づき前記誘導電動機の個々の第1のトルクを求める第1トルク演算手段と、
該第1のトルク及び前記トルク指令に基づき前記誘導電動機の個々の第2のトルクを演算する第2トルク演算手段とを備え、
前記第2のトルクを前記トルク推定値として出力することを特徴とする車両システム。 The vehicle system according to claim 5, wherein
The torque estimated value calculation means includes:
First torque calculation means for obtaining individual first torques of the induction motor based on individual rotation speeds of the plurality of induction motors and output voltage of the torque control means or output voltage of the control device;
Second torque calculating means for calculating each second torque of the induction motor based on the first torque and the torque command;
A vehicle system that outputs the second torque as the estimated torque value.
前記第2トルク演算手段は、前記トルク指令を前記誘導電動機の各軸ごとの前記第1のトルクに基づいて分配することにより前記第2のトルクを演算することを特徴とする車両システム。 The vehicle system according to claim 7, wherein
The vehicle system characterized in that the second torque calculation means calculates the second torque by distributing the torque command based on the first torque for each axis of the induction motor.
該制御装置から前記誘導電動機に流れる電流の総量を検出する電流検出手段と、
前記トルク指令と前記電流の総量に基づき前記誘導電動機のトルクを制御するトルク制御手段と、
前記誘導電動機の各々のトルクを推定しトルク推定値を演算するトルク推定値演算手段と、
該トルク推定値に基づき、前記複数の車軸にそれぞれ取り付けられた複数の車輪の径のバラツキが許容量を超えていることを検知する検知手段と
を具備することを特徴とする車両。 In a vehicle including a control device for an induction motor that controls a plurality of induction motors that respectively drive a plurality of axles based on a torque command,
Current detection means for detecting the total amount of current flowing from the control device to the induction motor;
Torque control means for controlling the torque of the induction motor based on the torque command and the total amount of the current;
A torque estimated value calculating means for estimating the torque of each induction motor and calculating a torque estimated value;
A vehicle comprising: detecting means for detecting, based on the estimated torque value, that a variation in diameters of a plurality of wheels respectively attached to the plurality of axles exceeds an allowable amount.
前記トルク推定値演算手段は、
前記複数の誘導電動機の個々の回転速度と前記トルク制御手段の出力電圧または該制御装置の出力電圧に基づき前記誘導電動機の個々の第1のトルクを求める第1トルク演算手段と、
該第1のトルク及び前記トルク指令に基づき前記誘導電動機の個々の第2のトルクを演算する第2トルク演算手段とを備え、
前記第2のトルクを前記トルク推定値として出力することを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 9, wherein
The torque estimated value calculation means includes:
First torque calculation means for obtaining individual first torques of the induction motor based on individual rotation speeds of the plurality of induction motors and output voltage of the torque control means or output voltage of the control device;
Second torque calculating means for calculating each second torque of the induction motor based on the first torque and the torque command;
The vehicle that outputs the second torque as the estimated torque value.
前記第2トルク演算手段は、前記トルク指令を前記誘導電動機の各軸ごとの前記第1のトルクに基づいて分配することにより前記第2のトルクを演算することを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 10, wherein
The vehicle, wherein the second torque calculation means calculates the second torque by distributing the torque command based on the first torque for each axis of the induction motor.
前記検知手段により検知された複数の車輪の径のバラツキ及び前記トルク推定値を外部に伝送する伝送手段を備えたことを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 9, wherein
A vehicle comprising transmission means for transmitting a variation in the diameters of a plurality of wheels detected by the detection means and the estimated torque value to the outside.
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