電車的控制裝置的製作方法

2023-05-18 13:13:56 2

專利名稱：電車的控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用逆變器控制驅動電車的交流旋轉電機的電車的控制裝置。
背景技術：
已有的電車的控制裝置中，具有將直流濾波電容器的電壓(後文稱為電容器 電壓、)作為輸入且在反饋運轉時運算反饋控制轉矩的輕負載反饋控制單元。此 輕負載反饋控制單元將電容器電壓與直流電壓目標值的偏差作為輸入，並具有
積分控制單元和2個比例控制單元。因此，反饋運轉中即使負載波動，也能利 用積分控制單元使架空線電壓維持規定值，並組合2個比例控制單元，進行與 從電容器電壓濾除低頻分量後的電壓成正比的反饋控制，從而能抑制負載脫落 時架空線電壓的猛增。抑制負載脫落時架空線電壓猛增方面，還記載將直流濾 波電容器的電壓或架空線電壓用作輸入都具有同樣效果的內容(參考專利文獻 1)。
專利文獻1:特開2004—88974號公報
發明人等發現發生下列現象反饋運轉中發生負載脫落後，1500伏(V)額 定架空線電壓緊接著急劇升高大於等於200伏的程度並立即返回急劇升高前的 值，電容器電壓在發生負載脫落後沒有波動，但吸收架空線電壓波動後，電容 器電壓和架空線電壓升高。在將電容器電壓作為輸入的情況下，檢測出負載脫 落的動作遲緩，有時過壓保護裝置工作，卻不能抑制電容器電壓升高。過壓保 護裝置工作時，其後的規定期間不能使反饋閘動作，只能使用機械閘(mechanical load brake),從而機械閘的磨損加重。
本發明是為解決上述課題而完成的，其目的在於提供一種反饋運轉時發生 負載脫落的情況下能可靠抑制電容器電壓升高的電車的控制裝置。

發明內容
為了解決上述課題，本發明的電車的控制裝置，具有與交流旋轉電機之 間交換電力的逆變器；並聯在該逆變器的直流側的濾波電容器；設置在該濾波 電容器與架空線之間的濾波電抗器；測量所述架空線的電壓的架空線電壓測量 器；輸入該架空線電壓測量器測量的架空線電壓，並檢測出所述架空線電壓超 過基準電壓值而且所述架空線電壓以大於等於規定升高速度升高時的電壓升 高量的電壓升高檢測部；所述逆變器為反饋運轉時所述電壓升高檢測部檢測出 大於等於規定幅度的電壓升高量後規定的時間中，運算將從外部輸入的轉矩指 令值校正為小的校正轉矩指令值的校正轉矩指令值運算部；以及矢量控制部， 該矢量控制部控制所述逆變器，以便所述交流旋轉電機輸出與所述校正轉矩指 令值一致的轉矩。
本發明的電車的控制裝置，具有與交流旋轉電機之間交換電力的逆變器； 並聯在該逆變器的直流側的濾波電容器；設置在該濾波電容器與架空線之間的 濾波電抗器；測量所述架空線的電壓的架空線電壓測量器；輸入該架空線電壓 測量器測量的架空線電壓，並檢測出所述架空線電壓超過基準電壓值而且所述 架空線電壓以大於等於規定升高速度升高時的電壓升高量的電壓升高檢測部； 所述逆變器為反饋運轉時所述電壓升高檢測部檢測出大於等於規定幅度的電 壓升高量後規定的時間中，運算將從外部輸入的轉矩指令值校正為小的校正轉 矩指令值的校正轉矩指令值運算部；以及矢量控制部，該矢量控制部控制所述 逆變器，以便所述交流旋轉電機輸出與所述校正轉矩指令值一致的轉矩，因此 具有反饋運轉時發生負載脫落的情況下能可靠抑制電容器電壓升高的效果。


圖l是說明本發明實施方式l、 3、 5和7的電車的控制裝置的組成例的圖。
圖2是說明本發明實施方式1的電車的控制裝置中的電壓升高檢測部和校 正轉矩指令值運算部的組成例的圖。
圖3是說明本發明實施方式1的電車的控制裝置中根據電壓升高量決定轉 矩校正量的轉矩校正量表的圖。
圖4示出說明本發明實施方式1的電車的控制裝置在反饋運轉中發生負載 脫落時的架空線電壓、電容器電壓和校正轉矩指令值的變化的圖。分別在圖
4(a)、圖4(b)和圖4(c)示出架空線電壓、電容器電壓和校正轉矩指令值。
圖5示出對說明本發明實施方式1的電壓升高檢測部的動作的架空線電壓 與電壓升高的關係進行說明的圖。圖5(a)示出架空線電壓，圖5(b)示出電壓升
圖6是說明另一例本發明實施方式1的電車的控制裝置中根據電壓升高量
決定轉矩校正量的轉矩校正量表的圖。
圖7是說明本發明實施方式2、 4、 6和8的電車的控制裝置的組成例的圖。 圖8是說明本發明實施方式2的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部
的組成例的圖。
圖9是說明本發明實施方式3的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部 的組成例的圖。
圖10是說明本發明實施方式3的轉矩校正量解除表的例子的圖。 圖11是說明本發明實施方式4的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算 部的組成例的圖。
圖12是說明本發明實施方式5的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算
部的組成例的圖。
圖13是說明本發明實施方式5的基準電壓值表的例子的圖。
圖14是說明本發明實施方式6的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算
部的組成例的圖。
圖15是說明本發明實施方式7的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算 部的組成例的圖。
圖16是說明本發明實施方式8的電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算 部的組成例的圖。 標號說明
100、 IOOA是電車的控制裝置，l是濾波電容器，2是導電弓，3是濾波電 抗器，4是架空線，5是車輪，6是軌道，7是交流旋轉電機，8是逆變器，9 是矢量控制部，IO是架空線電壓測量器，11、 IIA、 IIB、 IIC是電壓升高檢測 部，12、 12A是校正轉矩指令值運算部，13是架空線電壓判斷部，14是波動濾 除濾波器，15是減法器，16是零校正限幅器，17是轉矩校正量表，18、 18A
是轉矩校正解除部，19是減法器，20是校正量運算部，21是減法器，22是解 除條件判斷部，23是切換部，24是上次校正量保存部，25是加法器，26是可 變限幅器，30是電車，31是電容器電壓測量器，32是轉矩校正解除量表，33 是基準電壓值表。
具體實施方式
實施方式1
圖l是示出本發明實施方式1的電車的控制裝置組成例的框圖。配置在電 車的控制裝置100的直流側的濾波電容器1，其正端子通過導電弓2和濾波電 抗器3連接架空線4，負端子通過車輪5連接軌道6(即大地)，圖l將交流旋轉 電機7和和車輪5畫在相互離開的位置，但實際上交流旋轉電機7通過齒輪連 接車輪5。交流旋轉電機7是感應電機或同步電機。
電車的控制裝置100具有使直流電壓平滑化的濾波電容器1、與濾波電容 器1並聯並與旋轉電機7之間交換電力的逆變器8、控制成逆變器8在旋轉坐 標系中輸出希望的電壓矢量的矢量控制部9、測量架空線的電壓的架空線電壓 測量器IO、從架空線電壓測量器IO測量的架空線電壓E s檢測出電壓升高量 Eset的電壓升高量檢測部11、以及輸入電壓升高檢測部11檢測出的電壓升高 量E ser並校正轉矩指令值。PTR(與電車操縱臺上作為變速裝置的換級擋位置 對應地變化)的校正轉矩指令值運算部12。將校正轉矩指令值運算部12輸出的 校正轉矩指令值PTR1輸入到矢量控制部9。雖然圖1未示出，但存在按幾百毫 秒(ms)的時間常數進行工作以便將電容器電壓EFC保持在規定範圍的控制裝 置。
圖2示出說明一例電壓升高檢測部11和校正轉矩指令值運算部12的內部 組成的圖。電壓升高檢測部11具有架空線電壓Es大於規定的基準電壓KD時 輸出架空線電壓E s並且非E s大於KD時輸出零電壓的架空線電壓判斷部13、 輸出從架空線電壓Es濾除比規定時間常數快的波動分量後的電壓的波動濾除 濾波器14、輸出從架空線電壓判斷部13的輸出減去波動濾除濾波器14的輸出 後得到的值的減法器15、以及減法器15的輸出小於零時置換為零的零校正限 幅器16。零校正限幅器16的輸出是電壓升高量Eser，並保證E ser大於等於
零。即便不是圖2的組成，只要構成僅在架空線電壓Es大於基準電壓值KD 而且電壓升高量E ser大於零的情況下輸出電壓升高量E ser，也可為其它組成。
校正轉矩指令值運算部12具有根據電壓升高量E ser決定轉矩校正量ATR 的轉矩校正量表17、解除校正時將轉矩校正量ATR作為輸入並輸出解除後校 正值以便使校正轉矩指令值PTR1變化平滑的轉矩校正解除部18、從轉矩校正 量ATR減去轉矩校正解除部18的輸出的減法器19、輸入減法器19的輸出並 運算使架空線電壓E s快速與規定電壓目標值一致的校正量的校正量運算部 20、以及從轉矩指令值PTR.減去校正量運算部20的輸出的減法器21。減法 器21的輸出是校正轉矩指令值PTR1。
圖3是說明根據電壓升高量決定轉矩校正量ATR的轉矩校正量表17的圖。 電壓升高量Eset不大於規定幅度(KV，圖3中為200伏)的部分中，轉矩校正 量ATR為零；大於等於KV的部分中，為可輸出的最大轉矩值(TRMAX)且恆 定。將規定幅度KV設定得略小於標準的電壓升高幅度，以便能無遺漏地檢測 出因負載脫落而發生的架空線電壓Es的急劇電壓升高量。將轉矩校正量ATR 的最大值取為最大轉矩值，但也可為比最大轉矩值小的值。
轉矩校正解除部18具有解除條件判斷部22、以及將解除條件判斷部22的 判斷結果作為輸入而且切換並輸出規定的正值(KDTEP)或零的切換部23。
校正量運算部20是按規定的時間間隔寬度(這裡為500微秒Ois))使輸出變 化的，具有保持上次輸出值的上次控制量保存部24、將上次控制量保存部24 存儲的上次控制量與減法器19的輸出相加的加法器25、以及將加法器25的輸 出限制為大於等於零且不大於轉矩指令值PTR的可變限幅器26。可變限幅器 26的輸出是校正量運算部20的輸出。考慮進行控制方面需要的時間解析度和 進行控制用的運算的微計算機等的性能，適當決定時間間隔寬度。
通過設置上次控制量保存部24和加法器25，如果忽略可變限幅器26，則 校正量運算部20進行對輸入積分的運作。進行積分運作的原因主要是為了在 解除轉矩校正時慢慢解除。
下面，說明動作。圖4示出說明反饋運轉中發生負載脫落時的架空線電壓 Es、電容器電壓EFC和校正轉矩指令值PTR1的變化的圖。實線為進行本發明 控制的情況，虛線為以已有方法的方式迸行將電容器電壓EFC抑制在規定範圍
用的比例積分控制的情況。圖4是為了說明本發明與已有方法的不同而假想編 制的圖，並非基於實驗或仿真等。
其它的電車30進行動力運行的情況下，從本發明電車的控制裝置100看時，識別為架空線4上連接的負載。此電車30突然停止動力運行時，從電車 的控制裝置100看，就是負載突然脫落。電車30消耗的反饋電力無處可去， 架空線4的電壓突然升高並立即返回突然升高前的值。圖4在時間軸上示出發 生負載脫落的時間點後的時間。作為發生負載脫落的原因，考慮其它在電車30 發生初級階段異常的情況等。該情況下，異常在1秒鐘左右的期間復原，能以 反饋電力的方式進行動作。
架空線電壓E s緊接在負載脫落後進行波動的狀況如圖4所示，額定1500 伏的架空線的情況下，在l毫秒左右的期間升高到大於等於200伏的程度，又 經過l毫秒左右，就恢復到原來的值。發明人等發現這種現象。再者，在架空 線電壓Es突然波動的期間，電容器電壓EFC實質上無波動。
後文闡述詳況。在架空線電壓E s超過校正值KD的時間點，校正轉矩指 令值PTR1為零，從規定時間(T1，約l秒)後開始，校正轉矩指令值PTR1緩慢 升高，並且在規定時間(T2)與轉矩指令值PTR—致。T2在轉矩指令值PTR大 時變長，但最大為l秒左右。在檢測出負載脫落後T1+T2的期間，校正轉矩指 令值PTR1小於轉矩指令值PTR。因此，儲存反饋電力，電容器電壓EFC部急 劇升高。如圖4所示，電容器電壓EFC和架空線電壓Es的波動小，不脫離規 定範圍。
與此相反，進行將電容器電壓EFC抑制在規定範圍用的比例積分控制的情 況下，架空線電壓Es急劇波動後，電容器電壓Es以根據反饋電力量和濾波 電容器1的電容決定的速度增加，隨著電容器電壓EFC的電壓升高，架空線電 壓Es延遲規定時間後也升高。常規濾波電容器1的電容下，反饋電力量最大 時，電容器電壓EFC的電壓升高速度為1毫秒期間100伏左右。電容器電壓EFC 為大於等於規定範圍的上限值(這裡與電壓校正值KD相同)後，將電容器電壓 EFC抑制在規定範圍的控制開始動作，根據狀況，有的狀況電容器電壓EFC大 於過壓設定值。圖4示出這種狀況，其中過壓保護裝置進行動作，反饋轉矩為
即使反饋運轉中發生負載脫落，電容器電壓EFC也不逸出上限。說明電車
的控制裝置100的動作。首先，從電壓升高檢測部ll開始進行說明。圖5示出 對說明電壓升高檢測部11的動作的架空線電壓E s與電壓升高量E ser的關係 進行說明的圖。這裡，波動濾除濾波器14輸出過去的規定時間(T3，這裡為1 秒)的Es的平均Eav。如圖5所示，Eser結果如下。 在Es《MAX(KD， Eav)的範圍中，E ser=0 …(l) 在Es〉MAX(KD， Eav)的範圍中，E ser=E s_E a v …(2) 接著，說明校正轉矩指令值運算部12的動作。校正轉矩指令值運算部12 中，首先參照轉矩校正量表17，如下式那樣將電壓升高量E ser變換成轉矩校 正量ATR。
在E ser《KV的範圍中，ATR=FRM. AX …(3) 在E set〉KV的範圍中，ATR=0…(4)
圖4的情況下，在架空線電壓Es大於基準電壓值KD且電壓升高量Eser 不為零的時間點，式(3)成立，因此從該時間點開始，轉矩校正量ATR=TRMAX。
後文闡述轉矩校正解除部18的動作。首先，在轉矩校正量ATR=TRMAX 的時間點，轉矩校正解除部18的輸出為零，減法器19的輸出為ATR=TRMAX。 輸入減法器19的輸出的校正量運算部20中，在該時間點，上次控制量保持部 24保持的上次輸出值為零，加法器25的輸出為ATR^TRMAX。轉矩指令值 PTR不大於最大轉矩值TRMAX，被可變限幅器26限制為PTR。這樣，校正量 運算部20輸出PTR，並將該值存放到上次控制量保存部24。於是，作為減法 器21的輸出的校正轉矩指令值PTR1為零。這裡，校正成校正轉矩指令值PTR1 為零，但如果校正得充分小到不帶來電容器電壓EFC急劇升高，校正轉矩指令 值PTR1也可不為零。
其後，只要校正量運算部20中輸入大於等於零的值，上次控制量保存部 24就存放PTR，因此校正量運算部20繼續輸出PTR，校正轉矩指令值PTR1 為零的狀態繼續。
電壓升高檢測部11檢測出電壓升高量Ese產O後，形成ATR^，減法器 19的輸出使轉矩校正解除部18的輸出的符號翻轉。轉矩校正解除部18如後文 所述那樣，其解除條件判斷部22判斷為應解除轉矩校正時，切換部23輸出規
定值(KDTEP)。於是，校正量運算部20中輸入一KDTEP，校正量運算部20的 輸出從PTR每一時間間隔寬度遞減KDTEP，校正轉矩指令值PTR1以規定變 化速度從零逐漸增加。
說明解除條件判斷部22的動作。解除條件判斷部22中輸入轉矩校正量A TR，並且在A TR為零的事件連續不短於規定時間Tl的情況下判斷為應解除轉 矩校正，此外的情況下判斷為不應解除轉矩校正。切換部23在解除條件判斷 部22的判定為解除時輸出KDTEP，非解除時輸出零。上次控制量保存部24 存放PTR，所以轉矩校正解除部18輸出零的期間，校正量運算部20也輸出零。
電車的控制裝置IOO這樣進行動作，在反饋運轉中檢測出負載脫落後規定 的時間^T1+T2)中，使回饋的轉矩指令值減小，從而能控制成電容器電壓EFC 不逸出上限。校正轉矩指令值PTR1校正為零的期間解除其它電車30的異常並 能消耗與負載脫落前相同的電力時，負載脫落後的轉矩指令值PTR與負載脫落 前相同。未消除其它電車30的異常或電車新消耗其它電力等與負載脫落前狀 況不同時，有時負載脫落後的轉矩指令值PTR為與負載脫落前不同的值。
作為波動濾除濾波器14，使用過去規定時間的平均電壓，但也可使用低通 濾波器等。只要是能濾除比根據判斷為電壓升高的下限的規定升高速度決定的
規定時間常數快的波動分量的，什麼樣的濾波器都可以。
轉矩校正量表17可為圖3所示以外的情況。例如，圖6是說明另一例轉 矩校正量表17的圖。圖6中，將電壓升高量Eser分為第1規定幅度(KV1，這 裡為IOO伏)和第2規定幅度(KV2，這裡為200伏)，並以下面的計算式計算轉 矩校正量ATR。
在Eser》KV2的範圍中，A TR=TRMAX …(5)
在KV2〉E ser》KV1的範圍中，
A TR=TFRMAX (1 / 2+(KV2 — E ser) / (2 (KV2 — KVl))) …(6) 在E ser〈KVl的範圍中，A TR=0 …(7) 根據圖6的轉矩校正量表17，即使對較小的負載脫落也能控制成電容器電 壓EFC不逸出上限。轉矩校正量表17隻要能對非負載脫落造成的電壓升高或 即使負載脫落也僅帶來小電壓波動的情況，使轉矩校正量ATR為零，並且對 帶來大於等於規定規模的電壓波動的負載脫落輸出大於等於需求量的轉矩校
正量ATR，可為圖3和圖6所示以外的表。
校正轉矩指令值運算部12即便不是圖2所示的組成，只要能在電壓升高 檢測部11檢測出大於等於規定幅度的電壓升高量的情況下，在規定時間中使 轉矩校正量減小，什麼樣的組成都可以。構成每一時間間隔寬度使轉矩校正量 ATR變化，但也可使其對時間連續變化。
上述情況在下面的實施方式中也適用。
實施方式2
實施方式2是將實施方式1改變成使用電容器電壓EFC代替波動濾除濾波 器14的輸出電壓的實施方式。圖7是說明本發明實施方式2的電車的控制裝 置的組成例的圖。圖8是說明本發明實施方式2的電壓升高檢測部和校正轉矩 指令值運算部的組成例的圖。
僅說明與實施方式1的情況不同的方面。圖7中，在電車的控制裝置100A 添加測量濾波電容器1的電壓的電容器電壓測量器31，並將電容器電壓測量器 31測量的電容器電壓EFC輸入到電壓升高檢測部IIA。圖8中，電壓升高檢 測部IIA沒有波動濾除濾波器14，並將電容器電壓EFC輸入到減法器15。做 成這樣的原因是如上文所述反饋運轉中發生負載脫落後，架空線電壓Es急 劇波動，但電容器電壓EFC不怎麼波動，所以能將電容器電壓EFC與架空線 電壓Es之差當作電壓波動加以掌握。
本實施方式2進行與實施方式1時相同的動作。在反饋運轉中檢測出負載 脫落後的規定時間中，使回饋的轉矩指令值減小，從而能控制成電容器電壓EFC 不逸出上限。還具有不需要波動濾除濾波器14的效果。用硬體實現波動濾除 濾波器14時，減少部件數量，帶來成本降低。用軟體實現時，減少控制的運 算量，能減小微計算機等的負載，同時還不需要波動濾除濾波器14的軟體開 發費，也帶來成本降低。
實施方式3
實施方式3是將實施方式1改變成使解除轉矩校正時的校正量變化速度按 照轉矩指令值PTR的大小變化的實施方式。圖9是說明本發明實施方式3的電
壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組成 與實施方式1時的圖1相同。
將圖9與實施方式1時的圖2比較，不同點是校正轉矩指令值運算部12A
具有的轉矩校正解除部18A中添加轉矩校正解除量表32。圖10示出轉矩校正 解除量表32的例子。圖10所示的轉矩校正解除量表32輸出與轉矩指令值PTR 成正比的規定值KDTEP。
此實施方式3也以與實施方式1時大致相同的方式進行動作。在反饋運轉 中檢測出負載脫落後的規定時間中使回饋的轉矩指令值減小，從而能控制成電 容器電壓EFC不逸出上限。
動作與實施方式l的不同點是實施方式1中，解除轉矩校正時的校正量 變化速度不取決於轉矩指令值PTR，恆定為規定值KDTEP;與此相反，本實 施方式3中，校正量變化速度與轉矩指令值PTR成正比。因此，實施方式1中， 轉矩指令值PTR大，則解除轉矩校正前需要的時間長；與此相反，本實施方式 3中為同一值，不取決於轉矩指令值PTR。解除轉矩校正所需時間短，則交流 旋轉電機早恢復到反饋運轉，能使進行轉矩校正而造成的回饋率降低為需要的 最小限度。
轉矩校正解除量表32如果轉矩指令值PTR大時規定值KDTEP大，即使 非正比，也能得到同樣的效果。
實施方式4
實施方式4是將實施方式2改變成使解除轉矩校正時的校正量變化速度按 照轉矩指令值PTR的大小變化的實施方式。圖11是說明本發明實施方式4的 電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組 成與實施方式2時的圖7相同。
將圖11與實施方式2時的圖7比較，不同點是校正轉矩指令值運算部 12A具有的轉矩校正解除部18A中添加轉矩校正解除量表32。轉矩校正解除量 表32是與實施方式3時相同的表，輸出與轉矩指令值PTR成正比的規定值 KDTEP。
此實施方式4也以與實施方式3時同樣的方式進行動作，具有同樣的效果。
實施方式5
實施方式5是將實施方式1改變成使判斷電壓升高量的基準電壓值KD按 照轉矩指令值PTR的大小變化的實施方式。圖12是說明本發明實施方式5的 電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組 成與實施方式1時的圖1相同。
將圖12與實施方式1時的圖1比較，不同點是電壓升高檢測部11B添 加基準電壓值表33。基準電壓值表33是輸出對轉矩指令值PTR變化的基準電 壓值KD的表。圖13示出一例基準電壓值表33。圖13中，對轉矩指令值PTR 輸出KD如下。
在PTR《P1的範圍中，KD=KD1 …(7)
在P1<PTR<P2的範圍中，
KD=KD1+((KD2 — KD1) / (P2 — Pl)) (PTR—Pl) …(8) 在P2《PTR的範圍中，KD=KD2 …(9)
這裡，KD1〉KD2並且轉矩指令值PTR小的情況下，使作為判斷架空線電 壓Es電壓升高的基準的基準電壓值KD大於轉矩指令值PTR大時的該值。這 樣做的原因是轉矩指令值PTR小，即使發生負載脫落時維持反饋，電容器電 壓EFC的升高速度也小，所以電容器電壓EFC為過壓的可能性小。通過這樣 做，使反饋運轉中的交流旋轉電機的轉矩指令值減小的情況減少，具有能減少 回饋率低的效果。
此實施方式5中，轉矩指令值大時，以與實施方式1同樣的方式進行動作； 轉矩指令值小時，僅對大於等於比PTR大時高的基準電壓值KD的電壓升高， 使轉矩指令值減小。因此，僅在反饋運轉中發生負載脫落並且發生電容器電壓 EFC過壓的可能性大的情況下，在檢測出負載脫落後的規定時間中使回饋的轉 矩指令值減小，從而又能控制成電容器電壓EFC不逸出上限，又能減少回饋率 低。
實施方式6
實施方式6是將實施方式2改變成使判定電壓升高量的基準電壓值KD按 照轉矩指令值PTR的大小變化的實施方式。圖14是說明本發明實施方式6的
電壓升高檢測部和校正轉矩指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組 成與實施方式2時的圖7相同。
將圖14與實施方式2時的圖7比較，不同點是電壓升高檢測部11B添 加基準電壓值表33。基準電壓值表33是與實施方式5時相同的表，如圖13所 示，對轉矩指令值PTR輸出基準電壓值KD。
此實施方式6以與實施方式5同樣的方式進行動作，具有同樣的效果。
實施方式7
實施方式7是將實施方式1改變成同時具有實施方式5和實施方式3的特 徵的實施方式。圖15是說明本發明實施方式7的電壓升高檢測部和校正轉矩 指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組成與實施方式1時的圖1相 同。
此實施方式7中，使轉矩指令值PTR減小前以與實施方式5同樣的方式進 行動作，使減小的轉矩指令值PTR復原時以與實施方式3同樣的方式進行動作。 因此，同時具有實施方式3和實施方式5的效果。
實施方式8
實施方式8是將實施方式2改變成同時具有實施方式5和實施方式3的特 徵的實施方式。圖16是說明本發明實施方式8的電壓升高檢測部和校正轉矩 指令值運算部的組成例的圖。電車的控制裝置的組成與實施方式2時的圖7相 同。
此實施方式8以與實施方式7同樣的方式進行動作，具有同樣的效果。 上述實施方式示出的組成是本發明的內容的一個例子，又可與別的公知技 術組合，又可構成在不脫離本發明要旨的範圍作省略一部分等變換。
權利要求
1.一種電車的控制裝置，其特徵在於，具有與交流旋轉電機之間交換電力的逆變器；並聯在該逆變器的直流側的濾波電容器；設置在該濾波電容器與架空線之間的濾波電抗器；測量所述架空線的電壓的架空線電壓測量器；輸入該架空線電壓測量器所測量的架空線電壓，並且在所述架空線電壓超過基準電壓值而且所述架空線電壓以大於等於規定升高速度升高的時候檢測出電壓升高量的電壓升高檢測部；所述逆變器進行反饋運轉時所述電壓升高檢測部檢測出大於等於規定幅度的電壓升高量後的規定的時間中，運算將從外部輸入的轉矩指令值減小來進行校正的校正轉矩指令值的校正轉矩指令值運算部；以及矢量控制部，該矢量控制部控制所述逆變器，以便所述交流旋轉電機輸出與所述校正轉矩指令值一致的轉矩。
2、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 所述電壓升高檢測部具有從所述架空線電壓濾除比由所述規定的升高速度所決定的時間常數快的波動分量的波動濾除濾波器，並從大於所述基準電壓 值的所述架空線電壓減去所述波動濾除濾波器的輸出，從而求出所述電壓升高
3、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 還具有測量所述濾波電容器的電壓的電容器電壓測量器， 所述電壓升高檢測部從大於所述基準電壓值的所述架空線電壓減去所述電容器電壓測量器的輸出，從而求出所述電壓升高量。
4、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 使所述校正轉矩指令值返回所述轉矩指令值時的變化速度，隨所述轉矩指令值變化。
5、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 使所述校正轉矩指令值在返回所述轉矩指令值前所需要的時間相同，而不 取決於所述轉矩指令值。
6、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 使所述基準電壓值隨所述轉矩指令值變化。
7、 如權利要求1中所述的電車的控制裝置，其特徵在於， 所述轉矩指令值增加時，使所述基準電壓值減小。
全文摘要
一種電車的控制裝置，具有與交流電動機(7)之間交換電力的逆變器(8)；並聯在逆變器(8)的直流側的濾波電容器(1)；設置在濾波電容器(1)與架空線(4)之間的濾波電抗器(3)；測量架空線(4)的電壓的架空線電壓測量器(10)；輸入該架空線電壓測量器(10)測量的架空線電壓(E s)，並檢測出架空線電壓(E s)超過基準電壓值(K d)而且架空線電壓(E s)以大於等於規定升高速度升高時的電壓升高量(E ser)的電壓升高檢測部(11)；逆變器(8)為反饋運轉時電壓升高檢測部(11)檢測出大於等於規定幅度的電壓升高量(E ser)後規定的時間中，運算將從外部輸入的轉矩指令值(PTR)校正為小的校正轉矩指令值(PTR1)的校正轉矩指令值運算部(12)；以及矢量控制部(9)，該矢量控制部(9)控制逆變器(8)，以便交流電動機(7)輸出與校正轉矩指令值(PTR1)一致的轉矩。
文檔編號B60L7/14GK101370684SQ20068005262
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月5日 優先權日2006年12月5日
發明者根來秀人, 河野雅樹 申請人:三菱電機株式會社