电力变换装置以及电力变换装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:13494776 阅读:35 留言:0更新日期:2016-08-07 18:16
本发明专利技术提供即使是车辆行驶状态也能正确、迅速地判别是车轮固定的发生、还是各种设备类的异常发生的电力变换装置以及其控制方法。具备:车轴,其被电动机驱动;速度检测传感器,其检测车轴的旋转频率;电流检测传感器,其检测电动机的电流;和控制装置,其基于从速度检测传感器输出的旋转频率来控制电动机的电流,控制装置具备:旋转频率监视器,其监视从速度检测传感器输入的旋转频率,在该旋转频率满足规定的条件时输出监视结果;和固定判别器,其在从旋转频率监视器输入监视结果时,进行从电流检测传感器输入的检测值与预先设定的目标值的比较,基于其比较结果来判别车轮固定,输出判别结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将输入电力变换成规定的电力而输出的。
技术介绍
以往,在搭载于铁道车辆并将输入电力变换成规定的电力而输出的电力变换装置的控制中,在要求控制响应的控制中,主要使用将电动机电流分解为励磁分量和转矩分量来独立进行控制的矢量控制方式。这当中,一般使用频率型矢量控制方式(例如参照专利文献I),使用速度检测传感器或速度估计技术检测车轮旋转速度,基于检测到的旋转速度来实时逆变器输出频率控制。但是,所述的现有技术那样的频率型矢量控制方式中,实时且正确地掌握车轮旋转速度变得重要,但若发生速度检测传感器的故障或布线的断线等引起的检测值异常、车轮固定(车轴的固定)引起的急剧的速度降低误探测等,则车轮旋转速度的检测变得困难,担心所述控制也变得不稳定。另外,由于发生铁道车辆的速度检测的异常的原因之一的车轮固定、即车轮不再转动的故障是重大的问题,因此在判断发生了车轮固定或者这以外的故障而出现车轮固定的情况下,需要实时车辆停车以及车轮检查等。为此提出如下技术(例如参照专利文献2):比较多个车轴旋转速度,探测速度偏差的发生、速度检测传感器输出成为“零”的状态,由此来感知速度检测系统的异常,识别异常原因是车轴的固定(车轮固定)还是这以外。先行技术文献专利文献专利文献1:JP特开2000-312403号公报专利文献2:JP特开昭和63-64860号公报但是,专利文献2所记载的技术在速度检测传感器输出成为“零”的情况下探测车轴的固定,但仅在该检测条件下,即,仅通过速度信息难以判别是发生了车轴的固定,还是在速度检测传感器或振荡器等各种设备类发生了故障。为此,即使在容易误探测车轴的固定的发生,并误探测到的情况下,也需要使车辆停止,进行车轴检查作业等。在此,在发生车轮固定的情况下需要立即停止车辆,但在速度检测传感器或振荡器等各种设备类中出现故障时,则没有这样的必要。因而,正确且迅速地进行是否发生车轮固定是重要的。
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的状况而提出,其目的在于,提供,通过除了监视速度检测传感器输出以外还监视对驱动车轴的电动机输出的电流状态,使得即使是车辆行驶状态,也能正确、迅速地判别是发生了车轮固定,还是在各种设备类中发生了异常。为了达成目的,本专利技术提供电力变换装置,具备:电动机,其驱动车辆;车轴,其被所述电动机驱动并支撑车轮;旋转频率检测单元,其检测所述车轴的旋转频率;电流检测单元,其检测所述电动机的电流;和控制单元,其基于从所述旋转频率检测单元输出的旋转频率来控制所述电动机的电流,所述控制单元具备:旋转频率监视单元,其监视从所述旋转频率检测单元输入的旋转频率,在该旋转频率满足规定的条件时输出监视结果;和固定判别单元,其在从所述旋转频率监视单元输入监视结果时,进行从所述电流检测单元输入的检测值与预先设定的目标值的比较,基于其比较结果来判别车轮固定,输出判别结果。另外,本专利技术提供电力变换装置的控制方法,所述电力变换装置具备:车轴,其支撑被电动机驱动的车轮;旋转频率检测单元,其检测所述车轴的旋转频率;电流检测单元,其检测所述电动机的电流;和控制单元,其基于从所述旋转频率检测单元输出的旋转频率来控制所述电动机的电流,所述电力变换装置的控制方法具有:旋转频率监视步骤,其监视从所述旋转频率检测单元输入的旋转频率,在该旋转频率满足规定的条件时输出监视结果;固定判别步骤,其在从所述旋转频率监视单元输入监视结果时,进行从所述电流检测单元输入的检测值与预先设定的目标值的比较,基于其比较结果来判别车轮固定,输出判别结果。专利技术效果根据本专利技术,即使是车辆行驶状态,也能正确、迅速地判别是发生了车轮固定,还是在各种设备类发生了异常。【附图说明】图1是表示搭载本专利技术的实施方式I所涉及的电力变换装置的铁道车辆的概略的主视图。图2是图1所示的电力变换装置的构成电路图。图3是表示图1所示的自动控制装置的构成的框图。图4是表示图3所示的旋转频率监视器的构成的框图。图5是表示图3所示的固定判别器的构成的框图。图6是表示实施方式I所涉及的电力变换装置的处理的流程图。图7(a)是表示发生车轮固定的情况下的动作模拟结果的图,(b)是表示发生速度检测传感器异常的情况下的动作模拟结果的图。图8是表示实施方式2所涉及的旋转频率监视器以及固定判别器的构成的框图。符号说明I 电力变换装置2 自动控制装置3 速度检测传感器4 电动机电流检测传感器10车辆主体11电动机12 车轴20频率变换器21电动机电流目标值运算器30旋转频率监视器31固定探测器32固定车轴检测器33车轴条件分岐器40固定判别器41比较器42判别器100铁道用车辆【具体实施方式】接下来参照附图来说明本专利技术的实施方式所涉及的电力变换装置以及其控制方法。另外,以下记载的实施方式是用于说明本专利技术的例示,本专利技术并不仅限于这些实施方式。因此,本专利技术只要不脱离其要旨,就能以各种形态实施。(实施方式I)图1是表示搭载实施方式I所涉及的电力变换装置的铁道车辆的概略的主视图,图2是图1所示的电力变换装置的构成电路图,图3是表示图1所示的自动控制装置的构成的框图,图4是表示图3所示的旋转频率监视器的构成的框图,图5是表示图3所示的固定判别器的构成的框图,图6是表示实施方式I所涉及的电力变换装置的处理的流程图。图1所示的铁道用车辆100具备:车辆主体10 ;配设在车辆主体10的规定位置的车轴12 ;配设在车轴12的两侧的车轮12a以及12b ;驱动车轴12的电动机11 ;设置在车辆主体10的地板下的电力变换装置I ;配设在车轴12的速度检测传感器3 ;和设置在车辆主体10的上部并从架线13进行集电的集电弓14。另外,通常,一般相对于I台电力变换装置I连接2台到4台电动机11,但在实施方式I中,作为一例,说明在4根车轴12分别各连接I台,合计4台的电动机11的情况。另夕卜,在各个车轴12个别连接速度检测传感器3。电力变换装置I通过控制提供给各个电动机11的电力当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电力变换装置,具备:电动机,其驱动车辆;车轴,其被所述电动机驱动并支撑车轮;旋转频率检测单元,其检测所述车轴的旋转频率;电流检测单元,其检测所述电动机的电流;和控制单元,其基于从所述旋转频率检测单元输出的旋转频率来控制所述电动机的电流,所述控制单元具备:旋转频率监视单元,其监视从所述旋转频率检测单元输入的旋转频率,在该旋转频率满足规定的条件时输出监视结果;和固定判别单元,其在从所述旋转频率监视单元输入监视结果时,进行从所述电流检测单元输入的检测值与预先设定的目标值的比较,基于其比较结果来判别车轮固定,输出判别结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:森祐挥三宅亘佐藤忠则
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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