[发明专利]电力变换装置以及电力变换装置的控制方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及将输入电力变换成规定的电力而输出的电力变换装置以及电力变换装置的控制方法。

背景技术

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1)，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。

发明内容

本发明鉴于这样的状况而提出，其目的在于，提供电力变换装置以及电力变换装置的控制方法，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，本发明提供电力变换装置，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。