電力駆動システムを制御する方法 | 特許情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター

【要約】軌条車両でその駆動用エネルギーを最小限にするため、インバータ1とこのインバータ1から給電される三相誘導電動機7とを有する駆動システム内で、インバータ部12内のバッファ電圧及びこの駆動電動機7内の磁束又はインバータ部12内のバッファ電圧若しくはこの駆動電動機7内の磁束が、実際の駆動要求に応じて最適にされ、この場合、場合によっては、複数の要素を冷却するための補助装置9に関するエネルギー消費が算入される。

【請求項01】少なくとも1つの三相誘導電動機を有し、この三相誘導電動機は、プリセットされた回転数より上で一定な電力消費になるように定められていて、かつ、この三相誘導電動機は、インバータから可変のバッファ電圧を供給され、この場合、このインバータは、電力供給系から給電され、この場合、このバッファ電圧が駆動中に発生するこの電力供給系の電圧によって決まる最少電圧を下回らないで低下するように、このバッファ電圧は、そのプリセットされた回転数より下の回転数の範囲内でこのバッファ電圧の最大値に対して低下し、そして、このバッファ電圧は、そのプリセットされた回転数より上の回転範囲内でその低下したバッファ電圧から出発して、最大回転数の時に最大バッファ電圧まで回転数に依存して移行する、電気架線からか又は車両自身のディーセル機関で稼動される発電機から駆動エネルギーが供給される、特に軌条車両用の周波数の変化する大電力駆動システムを制御する方法において、この駆動システム内では、このバッファ電圧は、プリセットされた回転数より上で最大回転数までの回転数のときで、かつこのときに駆動電動機7によって発生すべきか又は抑制制御すべき回転トルクの下側の範囲内で、少なくとも広範囲にわたってこのプリセットされた回転数より下の低い値に保持されることを特徴とする方法。【請求項02】バッファ電圧は、車両の全エネルギー損失が最少の値になるように各動作点で調節されることを特徴とする請求項1に記載の方法。【請求項03】駆動電動機内の磁束が、磁束の弱まるときに高い回転数の方に向かって連続的に減少し、かつUzwk から発生し、この場合、インバータ部と駆動電動機内の損失電力の総和が最少になるように、その磁束は、このインバータ部のパルス領域内でこの駆動電動機内で発生すべきか又は抑制制御すべき回転トルクに依存して低減されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。【請求項04】駆動システムは、ポンプや換気ファンのような補助装置によって冷却され、この場合、大きい熱時定数を有する要素又は部品のうちの少なくとも1つが所定の温度に到達するまで、その電力出力が、この駆動システム内で著しく低くてその最大冷却出力より遥かに下に存在する値に向かって制御され、そしてその所定の温度より上では、少なくとも1つの要素又は部品の実際の温度に依存してその最大冷却出力に向かって上げられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。【請求項05】冷却出力は、駆動システム内で僅かな熱時定数を有する要素で発生する実際の損失電力に対して比例して制御されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。【請求項06】冷却のためにさらに消費すべき全エネルギーが、冷却の足りないときにさらに発生するその駆動システム内の電力損失の総和よりも小さいときにだけ、冷却出力が駆動システム内の所定の最大温度及び最大損失電力より下の範囲内で上げられる請求項4又は5に記載の方法。【請求項07】冷却するための個別の補助装置が、駆動システムの個々の要素に割当てられていること、及び、これらの冷却駆動部の冷却出力が、これらの割当てられた要素の温度及び負荷又は温度若しくは負荷に依存して選択的に制御されることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。【請求項08】駆動電動機内の磁束は、回転トルクの要求がないときに回生され、かつ、電力整流部及びインバータ部が停止されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。【請求項09】冷却のために存在する補助装置は、これらの補助装置が完全に停止するまで変化する負荷の要求に合わせられることを特徴とする請求項8に記載の方法。【請求項10】少なくとも1つの三相誘導電動機を有し、この三相誘導電動機は、プリセットされた回転数より上で一定な電力消費になるように定められていて、かつ、この三相誘導電動機は、インバータから可変のバッファ電圧を供給され、この場合、このバッファ電圧が駆動中に発生するこの電力供給系の電圧(架線電圧)によって決まる最少電圧を下回らないで低下するように、このバッファ電圧は、そのプリセットされた回転数より下の回転数の範囲内でこのバッファ電圧の最大値に対して低下し、そして、このバッファ電圧は、そのプリセットされた回転数より上の回転範囲内でその低下したバッファ電圧から出発して、最大回転数の時に最大バッファ電圧まで回転数に依存して移行する、特に軌条車両用の周波数の変化する大電力駆動システムを制御する制御装置において、この駆動システム(1,2,7)内では、このバッファ電圧は、インバータ部のブロック動作での駆動電動機(7)の回転数のときで、かつこのときに駆動電動機(7)によって発生すべきか又は抑制制御すべき回転トルクの下側の範囲内で、少なくとも広範囲にわたってこの駆動電動機(7)のこのプリセットされた回転数より下のバッファ(12)のバッファ電圧に相当する値に向かって制御され、かつ、この値は、全損失電力が各動作点でこの駆動システムの全体に対して最少になるように調節されることを特徴とする制御装置。

5H115PA01 , 5H115PA04 , 5H115PA11 , 5H115PC01 , 5H115PG01 , 5H115PI02 , 5H115PI24 , 5H115PI29 , 5H115PU09 , 5H115PV03 , 5H115PV09 , 5H115QA10 , 5H115QI04 , 5H115RB27 , 5H115TO05 , 5H115TU20 , 5H115TW01

審査官引用 (8件)

交流電気車の制御装置及びその制御方法
公報種別：公開公報出願番号：特願平6-044596 出願人：株式会社東芝
特開平4-275492
特開平4-145801

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