特許 6643062 電気車制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6643062

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】電気車制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/00 20160101AFI20200130BHJP

   H02P 27/04 20160101ALI20200130BHJP

   B60L 53/00 20190101ALI20200130BHJP

【ＦＩ】

   H02P21/00

   H02P27/04

   B60L53/00

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-234983(P2015-234983)

(22)【出願日】2015年12月1日

(65)【公開番号】特開2017-103903(P2017-103903A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2018年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100161148

【弁理士】

【氏名又は名称】福尾 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100163511

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 啓太

(72)【発明者】

【氏名】高木 正志

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０２２０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７３２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６４９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２７２１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／００４２９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０８８２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１２８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１６８２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ２１／００

Ｂ６０Ｌ ５３／００

Ｈ０２Ｐ ２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置であって、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器により検出された電流と前記電動機への出力電圧を指示する電圧指令とに基づき前記電動機の回転速度を演算する速度演算部と、
前記電動機のすべり周波数指令を生成するすべり周波数指令生成部と、
前記速度演算部により演算された回転速度と前記すべり周波数指令生成部により生成されたすべり周波数指令とを加算した周波数指令を生成する加算器と、
前記電動機の回転方向に応じて、前記加算器により生成された周波数指令を周波数制限した制限周波数指令を生成する周波数制限部と、
磁束指令を減衰させた減衰磁束指令を生成する磁束指令減衰部と、
トルク指令と前記磁束指令減衰部により生成された減衰磁束指令とに基づき、磁束分電流指令およびトルク分電流指令を生成する電流指令生成部と、
前記電流検出器により検出された電流と、前記周波数制限部により生成された制限周波数指令と、前記電流指令生成部により生成された磁束分電流指令およびトルク分電流指令とに基づき、前記電圧指令を生成するトルク制御部と、
を備え、
前記磁束指令減衰部は、前記制限周波数指令と前記トルク指令とに基づき、前記減衰磁束指令を生成することを特徴とする電気車制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電気車制御装置において、
前記周波数制限部は、前記電動機の正転時には、前記周波数指令に示される周波数が正の第１の閾値以下である場合に、前記周波数指令を正値で下限制限し、前記電動機の逆転時には、前記周波数指令に示される周波数が負の第２の閾値以上である場合に、前記周波数指令を負値で上限制限して前記制限周波数指令を生成し、
前記磁束指令減衰部は、前記周波数制限部により前記周波数指令が周波数制限されている場合には、前記磁束指令を減衰させて前記減衰磁束指令を生成し、前記周波数指令が周波数制限されていない場合には、前記磁束指令を前記減衰磁束指令とすることを特徴とする電気車制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電気車制御装置において、
前記減衰磁束指令をＩｆｒＤとし、前記電動機の二次抵抗をＲ２とし、前記トルク指令をＴｑｒとし、前記制限周波数指令をωｉＬとすると、前記磁束指令減衰部は、以下の式
ＩｆｒＤ＝√（Ｒ２＊Ｔｑｒ／ωｉＬ）
に基づき、前記減衰磁束指令を生成することを特徴とする電気車制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気車（車両）を駆動する電動機を制御する電気車制御装置の一例として、演算により電動機の回転速度を求めて、電動機のトルク制御を行う電気車制御装置が特許文献１に開示されている。このような電気車制御装置によれば、速度センサを用いずに、トルク指令Ｔｑｒに従って電動機を制御することができる。電動機のトルクが車両の車輪軸に伝えられることにより、車両を加減速させることができる。

【0003】

図６は、上述したような、演算により電動機の回転速度を求めて電動機の制御を行う電気車制御装置の構成例を示す図である。

【0004】

図６に示す電気車制御装置１０は、電力変換器１１と、電流検出器１２と、速度演算部１３と、すべり周波数指令生成部１４ａと、加算器１５と、電流指令生成部１６ａと、トルク制御部１７ａとを備える。

【0005】

トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとが、すべり周波数指令生成部１４ａおよび電流指令生成部１６ａに入力される。

【0006】

電力変換器１１は、トルク制御部１７ａから出力された、電動機１への出力電圧を指示する電圧指令Ｖ^*を増幅し、増幅した電圧指令Ｖ^*に応じた電圧ｖを電動機１に印加する。

【0007】

電流検出器１２は、電動機１に流れる電流ｉを検出し、検出結果を速度演算部１３およびトルク制御部１７ａに出力する。

【0008】

速度演算部１３は、トルク制御部１７ａから出力された電圧指令Ｖ^*と電流検出器１２により検出された電流ｉとに基づき、以下の式（１）〜（５）を用いて、電動機１の回転速度（演算速度ωｍｃ）を演算する。

【0009】

【数1】

【0010】

ここで、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ電動機１の一次抵抗、二次抵抗であり、Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ電動機１の一次自己インダクタンス、二次自己インダクタンスである。また、ＦＡおよびＦＢは、式（１）で求められる誘導機磁束φのａ軸成分およびｂ軸成分である。なお、電圧指令Ｖ^*の代わりに、電動機１に印加する電圧ｖを用いてもよい。

【0011】

速度演算部１３は、演算した演算速度ωｍｃを加算器１５に出力する。

【0012】

すべり周波数指令生成部１４ａは、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとに基づき、以下の式（６）を用いてすべり周波数指令ωｓｒを生成し、加算器１５に出力する。

【0013】

【数2】

【0014】

加算器１５は、速度演算部１３から出力された演算速度ωｍｃとすべり周波数指令生成部１４ａから出力されたすべり周波数指令ωｓｒとを加算して、電動機１に印加する電圧の周波数を指示する周波数指令ωｉを生成し、トルク制御部１７ａに出力する。

【0015】

電流指令生成部１６ａは、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令Ｉｆｒとに基づき、以下の式（７）および式（８）を用いて、電動機１の磁束を磁束指令Ｉｆｒに従って制御するために電動機１に流す電流を指示する磁束分電流指令Ｉｄ、および、電動機１のトルクをトルク指令Ｔｑｒに従って制御するために電動機１に流す電流を指示するトルク分電流指令Ｉｑを生成し、トルク制御部１７ａに出力する。

【0016】

【数3】

【0017】

トルク制御部１７ａは、電流指令生成部１６ａから出力された磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑと、電流検出器１２により検出された電流ｉと、加算器１５から出力された周波数指令ωｉとに基づき電圧指令Ｖ^*を生成し、電力変換器１１および速度演算部１３に出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特開平１１−６９８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

図６に示す電気車制御装置１０においては、電動機１の温度変動により一次抵抗Ｒ１が変動すると、式（１）を用いて求められる誘導機磁束φの誤差が生じ、その結果、演算速度ωｍｃにも誤差が生じる。特に、低速走行時には、誘導機磁束φや演算速度ωｍｃに大きな誤差が生じやすい。演算速度ωｍｃに誤差が生じると、電動機１のトルクをトルク指令Ｔｑｒに従って制御することができなくなる。その結果、車両を想定通りに加減速させることができず、車両の低速走行時（停止時を含む）に、所望の進行方向に対して車両が逆方向に移動してしまうことがある。

【0020】

なお、電動機１の正転時には周波数指令ωｉを正値で下限制限し、電動機１の逆転時には、周波数指令ωｉを負値で上限制限した制限周波数指令ωｉＬを用いて電圧指令Ｖ^*を生成することも考えられる。制限周波数指令ωｉＬを用いて電圧指令Ｖ^*を生成することで、演算速度ωｍｃに誤差が生じても、電動機１の回転方向指令と逆方向のトルクを電動機１に出力させる電圧指令Ｖ^*が生成されることが無くなるため、所望の進行方向に対して車両が逆方向に移動することを抑制することができる。

【0021】

しかしながら、周波数指令ωｉの周波数制限を行った場合、電動機１を停止または極低速から起動した際、制限周波数指令ωｉＬ分のすべりが電動機１に発生する。電動機１に発生したすべりがすべり周波数指令ωｓｒより大きいと、電動機１のトルクがトルク指令Ｔｑｒより低下してしまう。

【0022】

電動機１のトルクがトルク指令Ｔｑｒより低下すると、登り勾配で電動機１を駆動した際に、電動機１のトルクによる電気車の推進力が登り勾配による重力に負け、電気車が後退してしまうことがある。

【0023】

本発明の目的は、上述した課題を解決し、登り勾配での起動時にも、電気車の後退を防ぐことができる電気車制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0024】

上記課題を解決するため、本発明に係る電気車制御装置は、電気車を駆動する電動機を制御する電気車制御装置であって、前記電動機に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器により検出された電流と前記電動機への出力電圧を指示する電圧指令とに基づき前記電動機の回転速度を演算する速度演算部と、前記電動機のすべり周波数指令を生成するすべり周波数指令生成部と、前記速度演算部により演算された回転速度と前記すべり周波数指令生成部により生成されたすべり周波数指令とを加算した周波数指令を生成する加算器と、前記電動機の回転方向に応じて、前記加算器により生成された周波数指令を周波数制限した制限周波数指令を生成する周波数制限部と、磁束指令を減衰させた減衰磁束指令を生成する磁束指令減衰部と、トルク指令と前記磁束指令減衰部により生成された減衰磁束指令とに基づき、磁束分電流指令およびトルク分電流指令を生成する電流指令生成部と、前記電流検出器により検出された電流と、前記周波数制限部により生成された制限周波数指令と、前記電流指令生成部により生成された磁束分電流指令およびトルク分電流指令とに基づき、前記電圧指令を生成するトルク制御部と、を備え、前記磁束指令減衰部は、前記制限周波数指令と前記トルク指令とに基づき、前記減衰磁束指令を生成する。

【0025】

また、本発明に係る電気車制御装置において、前記周波数制限部は、前記電動機の正転時には、前記周波数指令に示される周波数が正の第１の閾値以下である場合に、前記周波数指令を正値で下限制限し、前記電動機の逆転時には、前記周波数指令に示される周波数が負の第２の閾値以上である場合に、前記周波数指令を負値で上限制限して前記制限周波数指令を生成し、前記磁束指令減衰部は、前記周波数制限部により前記周波数指令が周波数制限されている場合には、前記磁束指令を減衰させて前記減衰磁束指令を生成し、前記周波数指令が周波数制限されていない場合には、前記磁束指令を前記減衰磁束指令とすることが望ましい。

【0026】

また、本発明に係る電気車制御装置において、前記減衰磁束指令をＩｆｒＤとし、前記電動機の二次抵抗をＲ２とし、前記トルク指令をＴｑｒとし、前記制限周波数指令をωｉＬとすると、前記磁束指令減衰部は、以下の式
ＩｆｒＤ＝√（Ｒ２＊Ｔｑｒ／ωｉＬ）
に基づき、前記減衰磁束指令を生成することが望ましい。

【発明の効果】

【0027】

本発明に係る電気車制御装置によれば、登り勾配での起動時にも、電気車の後退を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。

【図2】図１に示す周波数制限部の構成例を示す図である。

【図3】本発明の第２の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。

【図4】図３に示す周波数制限部の構成例を示す図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。

【図6】従来例に係る電気車制御装置の構成例を示す図である。

【0029】

以下、本発明の実施の形態について説明する。

【0030】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電気車制御装置１００の構成例を示す図である。図１において、図６と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0031】

図１に示す電気車制御装置１００は、図６に示す電気車制御装置１０と比較して、周波数制限部１１０および磁束指令減衰部１２０を追加した点と、すべり周波数指令生成部１４ａ、電流指令生成部１６ａ、トルク制御部１７ａをそれぞれ、すべり周波数指令生成部１４、電流指令生成部１６、トルク制御部１７に変更した点とが異なる。

【0032】

トルク指令Ｔｑｒは、すべり周波数指令生成部１４および電流指令生成部１６に入力される。また、磁束指令Ｉｆｒは、磁束指令減衰部１２０に入力される。

【0033】

周波数制限部１１０は、電動機１の回転方向に応じて、加算器１５から出力された周波数指令ωｉを周波数制限した制限周波数指令ωｉＬを生成し、トルク制御部１７に出力する。

【0034】

図２は、周波数制限部１１０の構成例を示す図である。

【0035】

図２に示す周波数制限部１１０は、下限制限部１１１と、上限制限部１１２と、切替器１１３とを備える。

【0036】

周波数指令ωｉは、下限制限部１１１および上限制限部１１２に入力される。

【0037】

下限制限部１１１は、周波数指令ωｉに示される周波数が所定の周波数ωｉ１（＞０）以下である場合には、正値ａを制限周波数ωｉＬ＿Ｆとして切替器１１３に出力し、周波数指令ωｉに示される周波数が所定の周波数ωｉ１より大きい場合には、周波数指令ωｉに示される周波数を制限周波数ωｉＬ＿Ｆとして切替器１１３出力する。すなわち、下限制限部１１１は、周波数指令ωｉを正値ａで下限制限して、制限周波数ωｉＬ＿Ｆとして切替器１１３に出力する。なお、周波数ωｉ１は、電動機１の正転時に車両が低速走行（停止を含む）するような値である。

【0038】

上限制限部１１２は、周波数指令ωｉに示される周波数が所定の周波数ωｉ２（＜０）より小さい場合には、周波数指令ωｉに示される周波数を制限周波数ωｉＬ＿Ｒとして切替器１１３に出力し、周波数指令ωｉに示される周波数が所定の周波数ωｉ２以上である場合には、負値ｂを制限周波数ωｉＬ＿Ｒとして切替器１１３に出力する。すなわち、上限制限部１１２は、周波数指令ωｉを負値ｂで上限制限して、制限周波数ωｉＬ＿Ｒとして切替器１１３に出力する。なお、周波数ωｉ２は、電動機１の逆転時に車両が低速走行（停止を含む）するような値である。

【0039】

切替器１１３は、電動機１の回転方向を示す回転方向指令ＦＲが入力され、入力された回転方向指令ＦＲに基づき、電動機１の正転時には、下限制限部１１１から出力された制限周波数ωｉＬ＿Ｆを制限周波数指令ωｉＬとして出力し、電動機１の逆転時には、上限制限部１１２から出力された制限周波数ωｉＬ＿Ｒを制限周波数指令ωｉＬとしてトルク制御部１７に出力する。なお、切替器１１３は、加速／減速指令とトルク指令Ｔｑｒの符号とを用いて切替を行ってもよい。

【0040】

したがって、周波数制限部１１０は、電動機１の正転時には、周波数指令ωｉに示される周波数が正の周波数ωｉ１（第１の閾値）以上の場合に、周波数指令ωｉを正値ａで下限制限し、電動機１の逆転時には、周波数指令ωｉに示される周波数が負の周波数ωｉ２以下の場合に、周波数指令ωｉを負値ｂで上限制限した制限周波数指令ωｉＬを生成し、トルク制御部１７に出力する。

【0041】

図１を再び参照すると、磁束指令減衰部１２０は、磁束指令Ｉｆｒを減衰させた（磁束指令Ｉｆｒに示される磁束よりも小さい磁束を示す）減衰磁束指令ＩｆｒＤを生成し、すべり周波数指令生成部１４および電流指令生成部１６に出力する。

【0042】

すべり周波数指令生成部１４は、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令減衰部１２０から出力された減衰磁束指令ＩｆｒＤとに基づき、以下の式（９）を用いて、すべり周波数指令ωｓｒを生成し、加算器１５に出力する。

【0043】

【数4】

【0044】

電流指令生成部１６は、トルク指令Ｔｑｒと磁束指令減衰部１２０から出力された減衰磁束指令ＩｆｒＤとに基づき、以下の式（１０）および式（１１）を用いて磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを生成する。

【0045】

【数5】

【0046】

上述したように、減衰磁束指令ＩｆｒＤは磁束指令Ｉｆｒを減衰させたものである。したがって、減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づいて生成されるトルク分電流指令Ｉｑは、磁束指令Ｉｆｒに基づいて生成されるトルク分電流指令Ｉｑ（図６）よりも大きい。

【0047】

トルク制御部１７は、電流指令生成部１６から出力された磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑと、電流検出器１２により検出された電流ｉと、周波数制限部１１０から出力された制限周波数指令ωｉＬとに基づき電圧指令Ｖ^*を生成し、電力変換器１１および速度演算部１３に出力する。

【0048】

上述したように、電動機１の正転時には、制限周波数指令ωｉＬに示される周波数は、正値ａ以上、すなわち、常に正値である。また、電動機１の逆転時には、制限周波数指令ωｉＬに示される周波数は、負値ｂ以下、すなわち、常に負値となる。したがって、電動機１の回転方向が回転方向指令ＦＲに示される方向と反対方向となることがない。そのため、演算速度ωｍｃに誤差が生じたとしても、回転方向指令ＦＲと逆方向のトルクを電動機１に出力させる電圧指令Ｖ^*が生成されることが無くなるので、所望の進行方向に対して車両が逆方向に移動することを抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態においては、減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づいて生成されるトルク分電流指令Ｉｑを生成し、そのトルク分電流指令Ｉｑを用いて電圧指令Ｖ^*を生成する。そのため、磁束指令Ｉｆｒをそのまま用いるよりも、電動機１に流れる電流は大きくなり、電動機１のトルクが増加する。したがって、周波数制限部１１０に起因するトルクの低下を緩和し、登り勾配での起動時にも、電気車の後退を防ぐことができる。

【0050】

このように本実施形態によれば、電気車制御装置１００は、電動機１に流れる電流ｉを検出する電流検出器１２と、検出された電流ｉと電圧指令Ｖ^*とに基づき電動機１の演算速度ωｍｃを演算する速度演算部１３と、すべり周波数指令ωｓｒを生成するすべり周波数指令生成部１４と、演算速度ωｍｃと周波数指令ωｓｒとを加算した周波数指令ωｉを生成する加算器１５と、電動機１の回転方向に応じて、周波数指令ωｉを周波数制限した制限周波数指令ωｉＬを生成する周波数制限部１１０と、磁束指令Ｉｆｒを減衰させた減衰磁束指令ＩｆｒＤを生成する磁束指令減衰部１２０と、トルク指令Ｔｑｒと減衰磁束指令ＩｆｒＤとに基づき、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを生成する電流指令生成部１６と、検出された電流ｉと、制限周波数指令ωｉＬと、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑとに基づき、電圧指令Ｖ^*を生成するトルク制御部１７と、を備える。

【0051】

磁束指令Ｉｆｒを減衰させた減衰磁束指令ＩｆｒＤに基づきトルク分電流指令Ｉｑを生成し、そのトルク分電流指令Ｉｑを用いて電圧指令Ｖ^*を生成することで、磁束指令Ｉｆｒをそのまま用いるよりも、電動機１に流れる電流は大きくなり、電動機１のトルクが増加する。したがって、周波数制限部１１０に起因するトルクの低下を緩和し、登り勾配での起動時にも、電気車の後退を防ぐことができる。

【0052】

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る電気車制御装置１００Ａの構成例を示す図である。図３において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0053】

図３に示す電気車制御装置１００Ａは、図１に示す電気車制御装置１００と比較して、周波数制限部１１０、磁束指令減衰部１２０をそれぞれ、周波数制限部１１０Ａ、磁束指令減衰部１２０Ａに変更した点が異なる。

【0054】

周波数制限部１１０Ａは、周波数指令ωｉの周波数制限（上限制限または下限制限）が行われているか否かを示す信号ＬｍｔＳｔを磁束指令減衰部１２０Ａに出力する。以下では、周波数制限部１１０Ａは、周波数指令ωｉの周波数制限が行われている状態（ωｉＬ≠ωｉ）では、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＮとし、周波数指令ωｉの周波数制限が行われていない状態（ωｉＬ＝ωｉ）では、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＦＦとする。

【0055】

図４は、周波数制限部１１０Ａの構成例を示す図である。図４において、図２と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0056】

図４に示す周波数制限部１１０Ａは、図２に示す周波数制限部１１０と比較して、比較器１１４を追加した点が異なる。

【0057】

比較器１１４は、周波数指令ωｉと制限周波数指令ωｉＬとが入力され、入力された周波数指令ωｉと制限周波数指令ωｉＬとを比較する。そして、比較器１１４は、周波数指令ωｉと制限周波数指令ωｉＬとが一致する場合には、周波数指令ωｉの周波数制限が行われていない状態であると判定し、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＦＦとする。また、比較器１１４は、周波数指令ωｉと制限周波数指令ωｉＬとが一致しない場合には、周波数指令ωｉの周波数制限が行われている状態であると判定し、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＮとする。

【0058】

図３を再び参照すると、磁束指令減衰部１２０Ａは、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＮである場合には、磁束指令Ｉｆｒを減衰させて減衰磁束指令ＩｆｒＤを生成して出力する。一方、磁束指令減衰部１２０Ａは、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＦＦである場合には、磁束指令Ｉｆｒをそのまま減衰磁束指令ＩｆｒＤとして出力する。

【0059】

このように本実施形態によれば、電気車制御装置１００Ａは、周波数制限部１１０Ａにより周波数指令ωｉの周波数制限が行われている場合には、磁束指令Ｉｆｒを減衰させて減衰磁束指令ＩｆｒＤを生成し、周波数制限部１１０Ａにより周波数指令ωｉの周波数制限が行われていない場合には、磁束指令Ｉｆｒを減衰磁束指令ＩｆｒＤとする磁束指令減衰部１２０Ａを備える。

【0060】

そのため、電動機１が加速して周波数指令ωｉの制限が不要となると、減衰磁束指令ＩｆｒＤが磁束指令Ｉｆｒと等しくなるので、トルク指令Ｔｑｒに従って電動機１のトルクを制御することができる。

【0061】

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る電気車制御装置１００Ｂの構成例を示す図である。図５において、図３と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0062】

図５に示す電気車制御装置１００Ｂは、図３に示す電気車制御装置１００Ａと比較して、周波数制限部１１０Ａ、磁束指令減衰部１２０Ａをそれぞれ、周波数制限部１１０Ｂ、磁束指令減衰部１２０Ｂに変更した点が異なる。

【0063】

周波数制限部１１０Ｂは、信号ＬｍｔＳｔに加えて、制限周波数指令ωｉＬを磁束指令減衰部１２０Ｂに出力する。

【0064】

磁束指令減衰部１２０Ｂは、トルク指令Ｔｑｒが入力され、入力されたトルク指令Ｔｑｒと周波数制限部１１０Ｂから出力された制限周波数指令ωｉＬとに基づき、以下の式（１２）を用いて、減衰磁束量ＩｆｒＤ０を演算する。

【0065】

【数6】

【0066】

磁束指令減衰部１２０Ｂは、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＮである場合には、演算した減衰磁束量ＩｆｒＤ０を減衰磁束指令ＩｆｒＤとして電流指令生成部１６に出力する。一方、磁束指令減衰部１２０Ｂは、信号ＬｍｔＳｔ＝ＯＦＦである場合には、磁束指令Ｉｆｒをそのまま減衰磁束指令ＩｆｒＤとする。

【0067】

このように本実施形態によれば、電気車制御装置１００Ｂは、制限周波数指令ωｉＬとトルク指令Ｔｑｒとに基づき、減衰磁束指令ＩｆｒＤを生成する磁束指令減衰部１２０Ｂを備える。

【0068】

そのため、すべり周波数指令ωｓｒを電動機１の実すべりに合わせ、トルク指令Ｔｑｒに近いトルクが出力されるような、磁束分電流指令Ｉｄおよびトルク分電流指令Ｉｑを生成することができる。

【0069】

なお、第１の実施形態において、磁束指令減衰部１２０が、式（１２）を用いて減衰磁束量ＩｆｒＤ０を求め、求めた減衰磁束量ＩｆｒＤ０を減衰磁束指令ＩｆｒＤとして電流指令生成部１６に出力してもよい。

【0070】

本発明を図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形または修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各ブロックなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数のブロックを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0071】

１ 電動機
１１ 電力変換器
１２ 電流検出器
１３ 速度演算部
１４ すべり周波数指令生成部
１５ 加算器
１６ 電流指令生成部
１７ トルク制御部
１００，１００Ａ，１１０Ｂ 電気車制御装置
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ 周波数制限部
１１１ 下限制限部
１１２ 上限制限部
１１３ 切替器
１１４ 比較器
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 磁束指令減衰部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】