個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)速度。在該電力變換裝置I的內(nèi)部配設(shè)自動(dòng)控制裝置2，其具有使用從各個(gè)速度檢測傳感器3接收到的信號監(jiān)視各個(gè)車軸12的旋轉(zhuǎn)速度，并進(jìn)行比較的功能。該自動(dòng)控制裝置2通過電線等來與各個(gè)速度檢測傳感器3連線，具有基于速度檢測傳感器3的信號運(yùn)算電力變換裝置I的輸出頻率的功能。
[0053]電力變換裝置I如圖2所示那樣具備轉(zhuǎn)換器部101和逆變器部102。將由架線13經(jīng)由集電弓14集電的交流電壓經(jīng)由變壓器15向轉(zhuǎn)換器部101送電。該轉(zhuǎn)換器部101將交流電壓變換成直流電壓，向逆變器部102送電。逆變器部102將直流電壓變換成交流電壓，實(shí)施各個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)控制。電力變換裝置I和各個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)11通過電線等電連接，能用電動(dòng)機(jī)電流檢測傳感器(未圖示)檢測在其間流過的電流。然后，由自動(dòng)控制裝置2控制來自電力變換裝置I的輸出頻率。
[0054]自動(dòng)控制裝置2如圖3所示那樣具備:頻率變換器20、平均值運(yùn)算器21、輸出頻率運(yùn)算器22、最小值選擇器23和電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30。
[0055]頻率變換器20接收從各個(gè)速度檢測傳感器3輸出的脈沖信號PFrl?PFr4作為輸入信號(圖5、S101)，將這些脈沖信號PFrl?PFr4變換成旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4(圖5、S102)。然后，將這些旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4輸出到平均值運(yùn)算器21以及最小值選擇器23。
[0056]平均值運(yùn)算器21將從頻率變換器20輸出的4根車軸12各自的旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4作為輸入值，基于該旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4來運(yùn)算旋轉(zhuǎn)頻率的平均值，輸出平均頻率信號FrAVE (圖5、S103)。將該平均頻率信號FrAVE輸入到輸出頻率運(yùn)算器22。
[0057]輸出頻率運(yùn)算器22基于輸入的平均頻率信號FrAVE、和從未圖示的電動(dòng)機(jī)電流檢測傳感器輸入的電動(dòng)機(jī)電流檢測值，遵循將該電動(dòng)機(jī)電流分解成轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量來獨(dú)立進(jìn)行控制的矢量控制來運(yùn)算輸出頻率信號FINV，并將其輸出(圖5、S104)。將該輸出頻率信號FINV輸入到電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30。
[0058]最小值選擇器23將從頻率變換器20輸出的旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4作為輸入值，檢測該旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4的最小值，輸出旋轉(zhuǎn)頻率最小值FrMIN(圖5、S105)。將該旋轉(zhuǎn)頻率最小值FrMIN輸入到電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30。
[0059]電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30如圖4所示那樣具備減法運(yùn)算器31和比較器32。
[0060]減法運(yùn)算器31將從輸出頻率運(yùn)算器22輸出的輸出頻率信號FINV以及從最小值選擇器23輸出的旋轉(zhuǎn)頻率最小值FrMIN作為輸入值，從輸入的輸出頻率信號FINV減去旋轉(zhuǎn)頻率最小值FrMIN，輸出該減法運(yùn)算結(jié)果(減法運(yùn)算值)作為滑差頻率運(yùn)算值Fs (圖5、S106)ο
[0061]比較器32將從減法運(yùn)算器31輸出的滑差頻率運(yùn)算值Fs和預(yù)先設(shè)定的電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測基準(zhǔn)值KFs作為輸入信號(圖5、S107)，對滑差頻率運(yùn)算值Fs和電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測基準(zhǔn)值KFs進(jìn)行比較。然后，在滑差頻率運(yùn)算值Fs超過電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測基準(zhǔn)值KFs (Fs > KFs)時(shí)(圖5、S108 是”)，輸出電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測信號OUBD (圖
5、S109)。即，通過將輸出頻率信號FINV以及旋轉(zhuǎn)頻率最小值FrMIN輸入到電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30來檢測電動(dòng)機(jī)輸出不平衡狀態(tài)。在檢測到電動(dòng)機(jī)輸出不平衡狀態(tài)的情況下，電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30輸出探測信號OUBD。另一方面，在滑差頻率運(yùn)算值Fs為電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測基準(zhǔn)值KFs以下(Fs彡KFs)時(shí)(圖5、S108 否”)，返回圖5所示的步驟 SlOl0
[0062]在輸出電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測信號OUBD((圖5、S109)的情況下，進(jìn)行公知的車輪旋轉(zhuǎn)控制，促進(jìn)軌道16a與車輪12a以及軌道16b與車輪12b的再粘著。
[0063]接下來說明實(shí)施方式I中能檢測電動(dòng)機(jī)輸出不平衡的原理。
[0064]根據(jù)基于車軸的旋轉(zhuǎn)頻率平均值的矢量控制，制動(dòng)動(dòng)作中的電力變換裝置的輸出頻率與車軸的旋轉(zhuǎn)頻率平均值的關(guān)系成為“電力變換裝置的輸出頻率<車軸的旋轉(zhuǎn)頻率平均值”。從電力變換裝置的輸出頻率減去車軸的旋轉(zhuǎn)頻率平均值的值成為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的滑差頻率，在車輪未進(jìn)行滑行的狀態(tài)下，滑差頻率總成為負(fù)值。另外，電動(dòng)機(jī)輸出越大則滑差頻率的絕對值越大。
[0065]在此，若對全部4根車軸考慮因路面(軌道)狀態(tài)的差異而分別產(chǎn)生不同程度的滑行的情況，則全部4車軸各自旋轉(zhuǎn)頻率零亂地變化，在各車軸的旋轉(zhuǎn)頻率與旋轉(zhuǎn)頻率平均值間產(chǎn)生差。這時(shí)，即使在矢量控制上“電力變換裝置的輸出頻率<車軸的旋轉(zhuǎn)頻率平均值”成立，根據(jù)滑行的程度不同，“電力變換裝置的輸出頻率多全部4車軸中的最小旋轉(zhuǎn)頻率”也會成立。這表示如下狀態(tài):雖然電力變換裝置對感應(yīng)電動(dòng)機(jī)實(shí)施制動(dòng)動(dòng)作一并控制，但在各感應(yīng)電動(dòng)機(jī)單位中，制動(dòng)輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和自動(dòng)力行駛輸出的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)混合存在。另外，在滑行時(shí)全感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也進(jìn)行制動(dòng)輸出的情況下，“電力變換裝置的輸出頻率<全部4軸中的最小旋轉(zhuǎn)頻率”成立。
[0066]在電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30中的處理中，在正常狀態(tài)下的再生動(dòng)作時(shí)，滑差頻率運(yùn)算值Fs總成為負(fù)值，但在電流不平衡異常發(fā)生狀態(tài)下，輸出正值。為了監(jiān)視滑差頻率運(yùn)算值Fs成為正值的狀態(tài)，例如電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測基準(zhǔn)值KFs選擇“0(零)”附近的值。但由于具有探測余量，因此并不需要限定在“O (零)”附近的值。
[0067]根據(jù)以上，通過經(jīng)常監(jiān)視電力變換裝置的輸出頻率和全部4車軸中的最小旋轉(zhuǎn)頻率的關(guān)系，能檢測在各車軸間的電動(dòng)機(jī)輸出不平衡。
[0068]另外，輸入到輸出頻率運(yùn)算器22的信號處理可以是平均頻率信號FrAVE以外，例如也可以是頻率信號Frl?Fr4的最大值或最小值等。
[0069]接下來，在圖6(a)示出實(shí)施方式I中的滑行時(shí)的車軸旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4、車軸平均頻率FrAVE、電力變換裝置的輸出頻率信號FINV，在圖6(b)示出各電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)作特性。本動(dòng)作特性圖假定在制動(dòng)動(dòng)作時(shí)在4根車軸當(dāng)中的第I?3車軸和第4車軸分別產(chǎn)生不同程度的滑行的情況。另外由于是制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，因此電動(dòng)機(jī)輸出在第I?4車軸全都是負(fù)值。
[0070]如圖7所示，若在時(shí)刻100發(fā)生各車軸的滑行，則車軸旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4急劇降低。這時(shí)，從Frl?Fr4運(yùn)算出的FrAVE、和基于FrAVE運(yùn)算出的FINV同樣也開始變化。這時(shí)，作為FMIN而選擇的車軸旋轉(zhuǎn)頻率成為Fr4。
[0071]參照圖7，在滑行進(jìn)一步助長而到達(dá)時(shí)刻100A時(shí)，F(xiàn)INV和Fr4 (即FrMIN)的大小關(guān)系反轉(zhuǎn)。為此，僅與第4車軸連接的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)成為和自動(dòng)力行駛動(dòng)作時(shí)相同的舉止，電動(dòng)機(jī)輸出從負(fù)側(cè)向正側(cè)反轉(zhuǎn)。另一方面，與第I?3車軸連接的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由于各個(gè)車軸的旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr3與電力變換裝置的輸出頻率信號FINV之差擴(kuò)大，因此在負(fù)側(cè)更大地進(jìn)行輸出。之后，在抑制滑行而到達(dá)時(shí)刻10B時(shí)，F(xiàn)INV和Fr4(即FrMIN)的大小關(guān)系再度反轉(zhuǎn)，與第4車軸連接的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和與第I?3車軸連接的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)同樣返回再生動(dòng)作。若成為時(shí)刻100C而完全消除滑行，則全部4根車軸的速度一致，為此與第I?4車軸連接的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出成為同值。
[0072]另外，在實(shí)施方式I中，說明了配設(shè)頻率變換器20、用速度檢測傳感器3和頻率變換器20來構(gòu)成本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)頻率檢測單元的情況，但并不限于此，例如在速度檢測傳感器3輸出旋轉(zhuǎn)頻率信息的情況下，并不一定非要配設(shè)頻率變換器20。這種情況下，速度檢測傳感器3相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)頻率檢測單元。
[0073](實(shí)施方式2)
[0074]接下來，參照附圖來說明本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式2。圖7是表示實(shí)施方式2所涉及的自動(dòng)控制裝置的構(gòu)成的框圖。實(shí)施方式2所涉及的自動(dòng)控制裝置2、和實(shí)施方式I所涉及的自動(dòng)控制裝置2的主要不同點(diǎn)在于，在頻率變換器20與最小值選擇器23間設(shè)置車輪徑差補(bǔ)正器40，且在電動(dòng)機(jī)輸出不平衡檢測器30設(shè)置檢測基準(zhǔn)值運(yùn)算器33。另外，在實(shí)施方式2中，對和實(shí)施方式I同樣的構(gòu)成以及同樣的處理省略其詳細(xì)的說明。
[0075]車輪徑差補(bǔ)正器40將從頻率變換器20輸出的旋轉(zhuǎn)頻率信號Frl?Fr4作為輸入值，對這些輸入值除去因車輪徑差而產(chǎn)生的各車軸的旋轉(zhuǎn)頻率偏差帶來的影響，將除去后得到的信號輸出