(57)【要約】  １台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機を並列運転する鉄道車両駆動システムに適用可能な電動機の過温度保護装置であって、インバータ装置１０の動作を制御する制御装置１４と、インバータ装置１０が電動機１２ａ，１２ｂに対し電圧と周波数の比を一定にする制御を行っているときの周波数情報を含む周波数信号ｆsおよび、電動機１２ａ，１２ｂに流れる少なくとも一つの相の電流Ｉ1，Ｉ2に基づいて、電動機１２ａ，１２ｂに生じ得る過温度を検知すると共に、電動機１２ａ，１２ｂを過温度から保護するための過温度保護信号Ｔfを生成して制御装置１４に出力する保護装置２０と、を備える。
2013035185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機を並列運転する鉄道車両駆動システムに適用可能な電動機の過温度保護装置であって、
前記インバータ装置の動作を制御する制御装置と、
前記インバータ装置が前記電動機に対し電圧と周波数の比を一定にする制御を行っているときの周波数の情報と、前記各電動機に流れる少なくとも一つの相の電流検出値とに基づいて、前記各電動機に生じ得る過温度を検知すると共に、前記電動機を過温度から保護するための過温度保護信号を生成して前記制御装置に出力する保護装置と、
を備えたことを特徴とする電動機の過温度保護装置。
【請求項２】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きい場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項３】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項４】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きい場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項５】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の過温度保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両を駆動するシステム（鉄道車両駆動システム）では、１台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機（交流電動機）を並列運転することが行われる。【０００３】
ここで、鉄道車両駆動システムへの適用技術ではないが、下記特許文献１に開示される電動機並列運転システムでは、複数台ある電動機の異常を検知するため、電動機間の差電流を常時把握し、この差電流が設定値以上になった場合に、何らかの異常が発生したと判断して、異常信号を発生するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９４１８６号公報（「０００８」、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、上記のような電動機間の差電流を用いた異常検出機能を過温度保護機能として鉄道車両駆動システムに組み込む場合、鉄道車両用電動機（以下、特に区別する場合を除き、単に「電動機」と称する）に連結されている各車輪間の車輪径の差異が問題となる。例えば、車輪径の差異が顕著である場合、各電動機を同一のトルクで駆動したとしても、車輪径の大きな車輪を駆動する側の電動機には大きな電流が流れ、車輪径の小さな車輪を駆動する側の電動機には小さな電流が流れる。このため、差電流の大小を判定するための設定値（閾値）を決める場合、予め許容される車輪径の差異を考慮した設定値とせざるを得ず、精度のよい判定を行うことができないという問題点があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機に連結されている各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合であっても、車輪径の差異の影響を殆ど受けることなく、精度のよい過温度保護を行うことができる電動機の過温度保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る電動機の過温度保護装置は、１台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機を並列運転する鉄道車両駆動システムに適用可能な電動機の過温度保護装置であって、前記インバータ装置の動作を制御する制御装置と、前記インバータ装置が前記電動機に対し電圧と周波数の比を一定にする制御を行っているときの周波数の情報と、前記各電動機に流れる少なくとも一つの相の電流検出値とに基づいて、前記各電動機に生じ得る過温度を検知すると共に、前記電動機を過温度から保護するための過温度保護信号を生成して前記制御装置に出力する保護装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電動機の過温度保護装置によれば、電動機に連結されている各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合であっても、車輪径の差異の影響を殆ど受けることなく、精度のよい過温度保護を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施の形態に係る電動機の過温度保護装置を含む鉄道車両駆動システムの主要部の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す保護装置の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、鉄道車両用電動機の加速力特性の一例を示す図である。
【図４】図４は、各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合に生じ得る誤検知を説明するタイムチャートである。
【図５】図５は、各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合であっても誤検知を生じさせない本実施の形態に係る過温度保護装置の動作を説明するタイムチャートである。
【図６】図６は、鉄道車両駆動システムにおける電動機側の一相分の等価回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係る電動機の過温度保護装置について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態に係る電動機の過温度保護装置を含む鉄道車両駆動システムの主要部の構成を示す図である。本実施の形態に係る鉄道車両駆動システムは、図示のように、インバータ装置１０、電動機１２ａ，１２ｂ、制御装置１４および、保護装置２０を備えて構成される。
【００１２】
制御装置１４は、インバータ装置１０に具備される図示しないスイッチング素子を制御するためのゲート駆動信号ＧＩを生成してインバータ装置１０に出力する。インバータ装置１０は、制御装置１４から出力されるゲート駆動信号ＧＩに基づき、複数台の電動機の一例として例示した電動機１２ａ，１２ｂを駆動する。インバータ装置１０と電動機１２ａ，１２ｂとを接続するＵ、Ｖ，Ｗ相の接続導体のうちの少なくとも１相（図示ではＵ相を例示）には、それぞれ電流検出器１６ａ，１６ｂが設けられている。これらの電流検出器１６ａ，１６ｂのうち、電流検出器１６ａは電動機１２ａのＵ相に流れる電流Ｉ1を検出し、電流検出器１６ｂは電動機１２ｂのＵ相に流れる電流Ｉ2を検出する。なお、電流検出器１６ａ，１６ｂが検出した電流Ｉ1，Ｉ2は、保護装置２０に入力される。
【００１３】
保護装置２０には、制御装置１４からの周波数信号ｆsも入力される。この周波数信号ｆsは、インバータ装置１０が電動機１２ａ，１２ｂに対し、電圧と周波数の比を一定にする制御（Ｖ／ｆ一定制御）を行っているときの周波数（インバータ周波数）の情報を含む信号である。保護装置２０は、入力される電流Ｉ1，Ｉ2および周波数信号ｆsに基づき、電動機１２ａ，１２ｂに生じ得る過温度を検知する。
【００１４】
図２は、図１に示す保護装置２０の内部構成を示す機能ブロック図である。保護装置２０は、図示のように、差電流演算部２２および、過温度保護信号生成部としてのコンパレータ２４を備えて構成され、差電流演算部２２には、電流Ｉ1，Ｉ2および周波数信号ｆsが入力される。差電流演算部２２は、周波数信号ｆsに含まれる周波数が予め設定された規定値よりも低い場合に、電流Ｉ1と電流Ｉ2との間の差電流ΔＩ（＝｜Ｉ1−Ｉ2｜）を演算してコンパレータ２４に出力する。コンパレータ２４は、差電流ΔＩが予め設定された規定値よりも大きい場合、電動機１２ａ，１２ｂのうちの何れかが過温度に達する可能性が有ると判定し、過温度保護信号Ｔfを生成して制御装置１４に出力する。過温度保護信号Ｔfを受領した制御装置１４は、インバータ装置１０の動作を停止するなどして、電動機１２ａ，１２ｂを保護する。
【００１５】
上述した過温度保護装置の機能によれば、温度センサを設けることなく過温度保護を行うことができるという利点がある。温度センサの検出情報を利用する手法では、温度センサを電動機の台数分設ける必要があり、部品点数の増加とメンテナンスコストの増加を招来するが、本実施の形態の過温度保護装置では、温度センサを設ける必要がないので、これらのコスト増を抑制することができる。
【００１６】
なお、図２では、周波数信号ｆsを差電流演算部２２に入力する構成について開示したが、周波数信号ｆsをコンパレータ２４に入力する構成としても構わない。この構成の場合、差電流演算部２２は、電流Ｉ1と電流Ｉ2との間の差電流ΔＩを常時演算して出力する。一方、コンパレータ２４は、差電流ΔＩが予め設定された規定値よりも大きく、且つ、周波数信号ｆsに含まれる周波数が予め設定された規定値よりも低い場合、電動機１２ａ，１２ｂのうちの何れかが過温度に達している可能性が有ると判定し、過温度保護信号Ｔfを生成して制御装置１４に出力する。その後の動作については、上述の通りである。
【００１７】
つぎに、本実施の形態の過温度保護装置が有する固有の効果について、図３〜図６の図面を参照して説明する。図３は、鉄道車両用電動機の加速力特性の一例を示す図であり、図４は、電動機に連結されている各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合に生じ得る誤検知を説明するタイムチャートであり、図５は、各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合であっても誤検知を生じさせない本実施の形態に係る過温度保護装置の動作を説明するタイムチャートであり、図６は、鉄道車両駆動システムにおける電動機側の一相分の等価回路を示す回路図である。
【００１８】
図３において、横軸は車両速度（電動機の回転数と同義）を表し、縦軸は電流指令（実線波形）および、電圧指令（破線波形）を表している。破線波形において、図示の太破線で示す部分は、Ｖ／ｆ一定制御区間（定トルク駆動区間）であり、車両速度ｖ（周波数ｆと等価）に応じて電動機への印加電圧を増加させる制御を行う。図示の例では、車両速度ｖ0（周波数ｆ0）まではＶ／ｆ一定制御を行い、車両速度ｖ0以降は、電圧指令を一定とし、電流指令を低減させる曲線を２段階（図示の例では車両速度ｖ1（周波数ｆ1））で切り替える制御を行う。なお、図３では、車両速度ｖ0以降、電流指令を２段階で切り替える場合を例示したが、車両速度ｖ1にて電流指令曲線を切り替えない制御を採用する場合もある。
【００１９】
つぎに、図４のタイムチャートについて説明する。図４は、本実施の形態の制御手法を採用しない場合の誤検知を説明するタイムチャートであり、横軸は時間を表し、縦軸は、上段部から、電流Ｉ1、電流Ｉ2、差電流ΔＩおよび、過温度保護信号Ｔfを示している。なお、図４の例では、電動機１２ａに連結されている車輪の車輪径が電動機１２ｂに連結されている車輪の車輪径よりも大きい場合の一例である。
【００２０】
電動機に流れる電流は、起動時においては、図示のようにほぼ等しい電流が流れる（Ｉ10≒Ｉ20）。一方、起動時以降においては、車輪径の大きな車輪に連結されている電動機の方が電流は大きくなる。１台のインバータ装置が複数台の電動機を制御する構成の場合、複数台の電動機全体で見る電流指令は一定であるため、図示のように車輪径の大きな車輪に連結されている電動機１２ａに流れる電流Ｉ1が大きくなり、逆に、車輪径の小さな車輪に連結されている電動機１２ｂに流れる電流Ｉ2は小さくなる。その結果、差電流ΔＩは大きくなり、各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合には、過温度保護の設定値ｔｈ１を超えてしまうことになる。このため、従来の考え方では、許容される車輪径差において想定される差電流によって誤検知が起こらないように、過温度保護の設定値ｔｈ２を大きくせざるを得ず（ｔｈ２＞ｔｈ１）、精度のよい過温度保護（過温度検知）を行うことができなかった。
【００２１】
つぎに、図５のタイムチャートについて説明する。図５は、本実施の形態の制御手法を採用した場合の動作を説明するタイムチャートであり、横軸は時間を表し、縦軸は、上段部から、電流Ｉ1、電流Ｉ2、差電流ΔＩ、周波数信号ｆs、過温度保護イネーブル信号および、過温度保護信号Ｔfを示している。ここで図５の例では、電動機１２ａにおける冷却用空気の取入口（空気取入口）に例えば新聞紙などの異物が挟まり、電動機１２ａの温度が上昇して過温度保護に至る場合を想定している。なお、図４および図５において、縦軸における電流および差電流の大きさは、必ずしも統一していない。
【００２２】
ここで、本実施の形態に係る鉄道車両駆動システムにおける電動機側の一相分の等価回路は、図６のように表すことができる。電動機１２ａ，１２ｂは、各々が一次抵抗３１（３１ａ，３１ｂ）、一次インダクタンス３２（３２ａ，３２ｂ）、二次抵抗３３（３３ａ，３３ｂ）、二次インダクタンス３４（３４ａ，３４ｂ）、結合抵抗３５（３５ａ，３５ｂ）および、相互インダクタンス３６（３６ａ，３６ｂ）を備えた回路構成を成している。
【００２３】
上記のように想定外の異物により、電動機１２ａの冷却機構が働かず電動機１２ｂが加熱される状況を想定した場合、電動機１２ｂの温度上昇が電動機１２ａの温度上昇よりも高くなる。それに伴い、電動機１２ｂの一次抵抗３１ｂの温度上昇が電動機１２ａの一次抵抗３１ａの温度上昇よりも高くなり、一次抵抗３１ｂの抵抗値が一次抵抗３１ａの抵抗値よりも大きくなる。つまり、インバータ装置１０から電動機側を見たときのインピーダンスは、電動機１２ｂの方が大きくなる。この点に加え、製作誤差等により電動機１２ｂの一次インダクタンス３２ｂおよび二次インダクタンス３４ｂが電動機１２ａの一次インダクタンス３２ａおよび二次インダクタンス３４ａよりも大きくなっている場合には、インピーダンスの差がさらに増大する。その結果、図５の上段部に示すように電動機１２ｂに流れる電流Ｉ2よりも電動機１２ａに流れる電流Ｉ1の方が大きくなり、差電流ΔＩが上昇して行く。
【００２４】
一方、本実施の形態の過温度保護装置では、周波数信号ｆsに含まれる周波数情報に基づいて過温度保護イネーブル信号を内部的に生成する。図５の例では、同図の中下段部に示すように、周波数の規定値をｆthに設定し、周波数がｆthに達するまでの間、過温度保護イネーブル信号をオンとしている。図２の構成の場合、この過温度保護イネーブル信号は差電流演算部２２において生成される。差電流演算部２２は、過温度保護イネーブル信号が生成されている状態下において、差電流ΔＩを演算してコンパレータ２４に出力する。コンパレータ２４は、受領した差電流ΔＩを予め設定された規定値ｔｈ３と比較し、差電流ΔＩが規定値ｔｈ３を超えている場合に、過温度保護信号Ｔfを生成して出力する。
【００２５】
なお、周波数信号ｆsをコンパレータ２４に入力する構成の場合、過温度保護イネーブル信号は、コンパレータ２４にて生成される。この場合、コンパレータ２４は過温度保護イネーブル信号が生成されている状態下において、差電流演算部２２から受領した差電流ΔＩを予め設定された規定値ｔｈ３と比較し、差電流ΔＩが規定値ｔｈ３を超えている場合に、過温度保護信号Ｔfを生成して出力する。
【００２６】
また、上記の処理では、差電流演算部２２もしくはコンパレータ２４の何れかが過温度保護イネーブル信号を生成するとして説明したが、必ずしも過温度保護イネーブル信号を生成する必要はなく、過温度保護イネーブル状態であるか否かが内部的に把握できていれば充分である。
【００２７】
図５のタイムチャートに戻り、想定外の異物が挟まって電動機の冷却機構が低下するような事象の場合、差電流ΔＩの増加は急峻になる。このため、過温度保護イネーブル信号が生成されている間に過温度保護信号Ｔfが生成されることになる。
【００２８】
一方、電動機の冷却機構は正常である場合であって、電動機に連結されている各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合、差電流ΔＩの増加率は大きくないものの、速度が大きくなるに従って、差電流ΔＩも増加して行く。しかしながら、速度が大きい場合、図５に示すように、過温度保護イネーブル信号は生成されない。このため、車輪径に有意な差異がある場合、車両速度が大きい区間にて差電流ΔＩが大きくなっても、過温度保護信号Ｔfは生成されない。
【００２９】
このように、本実施の形態の過温度保護装置によれば、電動機の冷却機構が低下するような事象の場合に想定される差電流を確実に検知する一方で、車輪径に有意な差がある場合に生じ得る差電流が検出されないように周波数の規定値ｆthを設定し、このように設定した周波数の規定値ｆthを用いて過温度保護イネーブル信号を生成するようにしているので、電動機に連結されている各車輪間の車輪径に有意な差異がある場合であっても、車輪径の差異の影響を殆ど受けることなく、精度のよい過温度保護を行うことが可能となる。
【００３０】
また、本実施の形態の過温度保護装置によれば、温度センサを用いることなく、過温度保護が可能となるので、部品点数の増加とメンテナンスコストの増加を抑制することが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態の過温度保護装置によれば、複数台の電動機の特性の差異に起因する誤検知の確率を低減できるので、装置の信頼性を高めることができる。
【００３２】
なお、上記の説明では、簡潔な説明とするため、１台のインバータ装置が２台の電動機を制御する場合を一例として説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、１台のインバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成にも適用可能である。
【００３３】
具体的に、例えば１台のインバータ装置が３台の電動機を制御する構成の場合、電流検出器の出力Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3のうち、例えば、出力Ｉ1，Ｉ2の差電流ΔＩ1＝｜Ｉ1−Ｉ2｜、出力Ｉ2，Ｉ3の差電流ΔＩ2＝｜Ｉ2−Ｉ3｜（もしくは、出力Ｉ1，Ｉ3の差電流ΔＩ2＝｜Ｉ1−Ｉ3｜）を演算し、これら差電流ΔＩ1，ΔＩ2のうちの少なくとも一つが規定値を超えている場合に、３台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定し、過温度保護信号を生成して制御装置１４に出力すればよい。
【００３４】
また、例えば１台のインバータ装置が４台の電動機を制御する構成の場合、電流検出器の出力Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4のうち、例えば、出力Ｉ1，Ｉ2の差電流ΔＩ1＝｜Ｉ1−Ｉ2｜、出力Ｉ2，Ｉ3の差電流ΔＩ2＝｜Ｉ2−Ｉ3｜、出力Ｉ3，Ｉ4の差電流ΔＩ3＝｜Ｉ3−Ｉ4｜（もしくは、出力Ｉ1，Ｉ3の差電流ΔＩ2＝｜Ｉ1−Ｉ3｜、出力Ｉ1，Ｉ4の差電流ΔＩ3＝｜Ｉ1−Ｉ4｜）を演算し、これら差電流ΔＩ1〜ΔＩ3のうちの少なくとも一つが規定値を超えている場合に、４台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定し、過温度保護信号を生成して制御装置１４に出力すればよい。
【００３５】
すなわち、１台のインバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、図１と同様に分岐後の接続導体のうちの少なくとも１相に電流検出器をそれぞれ設け、電流検出器の出力Ｉ1，Ｉ2，…，ＩNのうちの隣接する２つの電流検出値の差電流をＮ−１個演算し、それらＮ−１個の演算値のうちの少なくとも一つが規定値を超えている場合に、Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定し、過温度保護信号を生成して制御装置１４に出力すればよい。
【００３６】
なお、Ｎ台の電動機を制御する構成の場合において、演算されるＮ−１個の差電流については、必ずしも隣接する差電流である必要はなく、それらＮ−１個の演算値のうちの何れかに出力Ｉ1，Ｉ2，…，ＩNの情報が少なくとも一つ含まれていればよく、全ての電動機の過温度保護が可能となる。
【００３７】
また、Ｍ台（Ｍは２以上の整数）のインバータ装置がＮ台の電動機を制御する構成の場合、１台のインバータ装置によって駆動される電動機群毎に上記の制御手法を適用すればよい。
【００３８】
また、図１の構成では、保護装置２０を制御装置１４とは独立した装置として構成しているが、保護装置２０の機能を制御装置１４内に取り込むように構成しても構わない。このような構成により、車両用電動機を制御する制御装置の省スペース化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明は、鉄道車両用電動機の過温度保護装置として有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  インバータ装置
１２ａ，１２ｂ  電動機
１４  制御装置
１６ａ，１６ｂ  電流検出器
２０  保護装置
２２  差電流演算部
２４  コンパレータ
３１（３１ａ，３１ｂ）  一次抵抗
３２（３２ａ，３２ｂ）  一次インダクタンス
３３（３３ａ，３３ｂ）  二次抵抗
３４（３４ａ，３４ｂ）  二次インダクタンス
３５（３５ａ，３５ｂ）  結合抵抗
３６（３６ａ，３６ｂ）  相互インダクタンス
【図１】
2013035185.tif 000003
【図２】
2013035185.tif 000004
【図３】
2013035185.tif 000005
【図４】
2013035185.tif 000006
【図５】
2013035185.tif 000007
【図６】
2013035185.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機を並列運転する鉄道車両駆動システムに適用可能な電動機の過温度保護装置であって、
前記インバータ装置の動作を制御する制御装置と、
前記インバータ装置が前記電動機に対し電圧と周波数の比を一定にする制御を行っているときの周波数の情報と、前記各電動機に流れる少なくとも一つの相の電流検出値とに基づいて、前記各電動機に生じ得る過温度を検知すると共に、前記周波数の情報が規定値よりも低い場合に、前記電動機を過温度から保護するための過温度保護信号を生成して前記制御装置に出力する保護装置と、
を備えたことを特徴とする電動機の過温度保護装置。
【請求項２】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きい場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項３】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項４】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きい場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項５】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月8日(2012.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台または複数台のインバータ装置を用いて複数台の電動機を並列運転する鉄道車両駆動システムに適用可能な電動機の過温度保護装置であって、
前記インバータ装置の動作を制御する制御装置と、
前記インバータ装置が前記電動機に対し電圧と周波数の比を一定にする制御を行っているときの周波数の情報と、前記各電動機に流れる少なくとも一つの相の電流を検出し、前記周波数の情報が規定値よりも低いか否かの判定結果と、前記複数台の電動機のうちの所定の２台の電動機に流れる電流検出値の差電流が規定値よりも大きいか否かの判定結果に基づいて、前記電動機を過温度から保護するための過温度保護信号を生成して前記制御装置に出力する保護装置と、
を備えたことを特徴とする電動機の過温度保護装置。
【請求項２】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きい場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項３】
前記インバータ装置が２台の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記２台の電動機に流れる電流検出値の差電流を演算する差電流演算部と、
前記差電流が規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記２台の電動機のうちの何れかが過温度に達する可能性があると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項４】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きい場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【請求項５】
前記インバータ装置がＮ台（Ｎは３以上の整数）の電動機を制御する構成の場合、
前記保護装置は、
前記Ｎ台の電動機に流れる各電流検出値のうちの少なくとも一つが含まれるＮ−１個の差電流を演算する差電流演算部と、
前記Ｎ−１個の差電流のうちの少なくとも一つが規定値よりも大きく、且つ、前記周波数が規定値よりも低い場合に、前記Ｎ台の電動機により構成される電動機群に過温度が生じ得ると判定して前記過温度保護信号を生成する過温度保護信号生成部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の過温度保護装置。
【国際調査報告】
2013035185.tif 000009
2013035185.tif 000010