[发明专利]电车控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电车控制装置，特别涉及一种具有检测出由逆变器装置向感应电动机提供交流电的电动机线的断线的功能的电车控制装置。

背景技术

在过去的电车控制装置的缺相检测方式中，取得逆变器装置输出的3相交流电的各相电流的平均值为Iu、Iv、Iw，求出将这些各相电流的平均值再平均后的值为Io＝(Iu+Iv+Iw)/3，当各相电流的平均值和其再平均的值之差|Iu-Io|、|Iv-Io|、|Iw-Io|超过基准值时，则检测出缺相。

专利文献1：特开平6-245301号公报

在上述这样的电车控制装置中，当是矢量控制的用1台逆变器装置将多台、例如4台感应电动机并联连接进行驱动的系统时，存在的问题是，不能检测出4台感应电动机内仅有1台感应电动机的1相断线的状态。这是由于，通过用矢量控制来高速地控制感应电动机的电流，所以即使1台感应电动机的1相断线，感应电动机4台程度的各相平均电流也不会改变。因此，|Iu-Io|、|Iv-Io|、|Iw-Io|不会超过基准值。

本发明是为了解决相关问题而提出的，目的在于得到一种电车控制装置，该电车控制装置在矢量控制的用1台逆变器装置将多台感应电动机并联连接进行驱动的系统中，也能够检测出只有1台感应电动机的1相断线了的状态。

发明内容

本发明是用逆变器装置对感应电动机进行矢量控制的电车控制装置，该电车控制装置具有：计算上述感应电动机的q轴电流I1q、d轴电流I1d、q轴电压指令E1qr、d轴电压指令E1dr以及逆变器角频率ωinv的矢量控制部；根据上述感应电动机的q轴电流I1q、上述d轴电流I1d、上述q轴电压指令E1qr、上述d轴电压指令E1dr以及上述逆变器角频率ωinv、计算上述感应电动机的转矩的转矩计算部；根据用上述转矩计算部计算得到的转矩计算结果、由预先设定了的时间宽度中的转矩计算结果的最大值和最小值而计算转矩变化幅度的转矩变化幅度计算部；以及将由上述转矩变化幅度计算部计算得到的上述转矩变化幅度和预先设定了的转矩变化幅度基准值相比、当上述转矩变化幅度超过了上述转矩变化幅度基准值时输出断线检测信号的比较器。

如果采用本发明，则由于根据利用矢量控制部得到的上述q轴电流I1q、上述d轴电流I1d、上述q轴电压指令E1qr、上述d轴电压指令E1dr以及上述逆变器角频率ωinv，计算上述感应电动机的转矩，注意到该转矩计算结果在矢量控制的用1台逆变器装置将多台感应电动机并联连接进行驱动的系统中，当只有1台感应电动机的1相断线时将发生的变化，从而将转矩变化幅度和转矩变化基准值相比较而检测到断线，所以在矢量控制的用1台逆变器装置将多台感应电动机并联连接进行驱动的系统中，能够检测到只有1台感应电动机的1相断线的状态。

附图说明

图1是本发明实施形态1的电车控制装置的结构图。

图2是表示本发明实施形态1的电车控制装置中的正常时的各相电流和转矩计算结果波形的说明图。

图3是在本发明实施形态1的电车控制装置中的1台感应电动机的W相断线了的状态下的各相电流和转矩计算结果波形。

图4是在本发明实施形态1的电车控制装置中、表示1台感应电动机的W相断线了的状态的说明图。

具体实施方式

图1表示本发明实施形态1中的电车控制装置图。如图1所示，逆变器装置1与4台感应电动机3a、3b、3c、3d连接。这4台感应电动机3a、3b、3c、3d为并联连接，并用1台逆变器装置1来进行矢量控制。逆变器装置1与矢量控制部2连接，逆变器装置1利用由矢量控制部2输出的门信号，通过控制设置在逆变器装置1的内部的开关元件(省略图示)的开关动作，从而向与逆变器装置1并联连接的4台感应电动机3a、3b、3c、3d供电。用相电流检测用CT4a、4b、4c检测出由逆变器装置1输出的各相电流Iu、Iv、Iw，再输入到矢量控制部2中。在用矢量控制部2实施的矢量控制计算的过程中所得到的感应电动机的q轴电流I1q、d轴电流I1d、q轴电压指令E1qr、d轴电压指令E1dr以及逆变器角频率ωinv由矢量控制部2输入到转矩计算部5中。在转矩计算部5中根据输入了的这些值计算出转矩计算结果Tqca1。用转矩计算部5计算出的该转矩计算结果Tqca1输入转矩变化幅度计算部6。由转矩变化幅度计算部6计算出的转矩变化幅度ΔTqca1输入比较器7中。在比较器7中，将预先设定的转矩变化幅度基准值ΔTqref和转矩变化幅度ΔTqca1相比较，并根据比较结果，将断线检测信号输入到转矩控制部2中。