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電気車の制御装置

国内特許コード P07A011623
整理番号 /NO33149
掲載日 2007年11月22日
出願番号 特願2001-078680
公開番号 特開2002-281605
登録番号 特許第3792524号
出願日 平成13年3月19日(2001.3.19)
公開日 平成14年9月27日(2002.9.27)
登録日 平成18年4月14日(2006.4.14)
発明者
  • 近藤 圭一郎
  • 松岡 孝一
  • 結城 和明
  • 恩田 昇治
出願人
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
  • 東芝インフラシステムズ株式会社
発明の名称 電気車の制御装置
発明の概要 【課題】 本発明の課題は、速度センサレス制御における、再起動制御、および、再起動制御から通常制御への移行を適切に行うことである。
【解決手段】 インバータ周波数が取り得る範囲を複数の領域に分割し、各領域毎に、順次、インバータ周波数をサーチして、推定初期値を決定する。また、一の領域でのサーチを開始後、ある一定時間後に打ち切る。そして、そのときの1次周波数の値から、推定初期値を決定して通常モードに移行するか、或いは、他の領域でのサーチを開始する。
従来技術、競合技術の概要


従来より、誘導電動機や同期電動機の回転数(回転速度)や回転位置を検出するための検出器、即ち速度センサを具備しない電気車の制御装置の開発が進められている。この制御方式は、速度センサレス制御という名称で知られている。速度センサレス制御には、速度センサがない分、電動機を大型化して電動機の高出力化を図ることや、速度センサに係るメンテナンスやコストの省略化が図れる、といった種々のメリットがあり、早期の実用化が望まれている。

産業上の利用分野


本発明は電気車の制御装置に係り、特に、電動機の回転数や回転位置を検出するための検出器を具備しない電気車の制御装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電動機を駆動するインバータを再起動する際、再起動時の電動機ロータの推定周波数に応じた制御モードを判断する再起動制御を行い、該判断した制御モードに従った通常制御に移行する、電気車の制御装置であって、
前記インバータのインバータ周波数を分割した複数の周波数領域それぞれに対応する制御モードが予め定められており、
インバータ周波数の暫定初期値を前記周波数領域毎に設定する設定手段と、
インバータ周波数を前記推定周波数に近づける調整制御を前記設定された暫定初期値に基づき開始し、該調整制御開始から所定時間経過時点でインバータ周波数が前記推定周波数に近いか否かを判定する制御を、前記周波数領域毎に順次連続的に行うサーチ処理手段と、
を備え、前記サーチ処理手段によりインバータ周波数が前記推定周波数に近いと判定された周波数領域に対応する制御モードを、前記推定周波数に応じた制御モードと判断することを特徴とする電気車の制御装置。

【請求項2】
請求項1において、
前記サーチ処理手段は、前記調整制御の対象とする周波数領域が前記電気車の前進時の領域である場合に、前記インバータへの出力電圧指示に対する磁束指令補正を行って前記調整制御を行うことを特徴とする電気車の制御装置。

【請求項3】
請求項2において、
前記サーチ処理手段は、前記磁束指令補正として、インバータ周波数が高いほど補正倍率を小さく、低いほど補正倍率を大きくして補正することを特徴とする電気車の制御装置。

【請求項4】
再起動の際、電動機の回転速度または回転位置を含む推定初期値を決定して、再起動制御から通常制御に移行する、電気車の制御装置であって、
再起動の際、前記電気車が有する速度段リレーのうち、ON/OFF状態が変化した直後は、ON/OFF状態が変化した後のONとなっているリレーの内の最高速度閾値を前記推定初期値として決定し、その後は、変化した直後からの時間経過に応じて、OFFとなっているリレーの内の最低速度閾値に近づけるように前記推定初期値を変更して決定する決定手段、を備えることを特徴とする電気車の制御装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001078680thum.jpg
出願権利状態 登録
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