(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する複数の電動機と、
前記各々の電動機に駆動され、車輪を支持する複数の車軸と、
前記各々の車軸の回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、
前記回転周波数検出手段から出力された回転周波数に基づき、前記各々の電動機の電流を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の平均値を演算する平均値演算手段と、
前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の最小値を選択する最小値選択手段と、
前記平均値演算手段から入力された平均値と、前記複数の電動機の電流値とに基づき、出力周波数を演算する出力周波数演算手段と、
前記複数の電動機の出力アンバランスを検出する電動機出力アンバランス検出手段と、
を備え、
前記電動機出力アンバランス検出手段は、
前記出力周波数演算手段から入力された演算値から前記最小値選択手段から入力された最小値を減算する減算手段と、
前記減算手段から入力された減算値と、予め設定された基準値との比較を行い、その比較結果に基づいて、電動機出力アンバランス検出信号を出力する比較手段と、
を備えてなる電力変換装置。
【請求項２】
前記比較手段は、前記減算値が前記基準値を上回った際に、前記電動機出力アンバランス検出信号を出力する、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数に対し、車輪径差によって発生する各車軸の回転周波数偏差による影響を除去し、当該除去後に得られた回転周波数を前記最小値選択手段に出力する車輪径差補正手段をさらに備えてなる、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記電動機出力アンバランス検出手段は、前記出力周波数演算手段から入力された演算値を、前記車軸の回転周波数に応じて変更するよう演算する検出基準値演算手段をさらに備えてなる、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記電動機出力アンバランス検出手段は、
前記出力周波数演算手段から入力された演算値から前記平均値演算手段から入力された平均値を減算する第２の減算手段と、
前記第２の減算手段から入力された第２の減算値の正負判定を行う正負判定手段と、
前記正負判定手段から入力された判定値と、前記比較手段から入力された電動機出力アンバランス検出信号との論理積を演算する論理積演算手段と、
をさらに備えてなる、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項６】
複数の電動機と、前記各々の電動機に駆動される複数の車軸と、前記各々の車軸の回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、前記回転周波数検出手段から出力された回転周波数に基づき、前記各々の電動機の電流を制御する制御手段と、を備えた電力変換装置の制御方法であって、
前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の平均値を演算する平均値演算工程と、
前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の最小値を選択する最小値選択工程と、
前記平均値演算工程で得られた平均値と、前記複数の電動機の電流値とに基づき、出力周波数を演算する出力周波数演算工程と、
前記複数の電動機の出力アンバランスを検出する電動機出力アンバランス検出工程と、
を有し、
前記電動機出力アンバランス検出工程は、
前記出力周波数演算工程で得られた演算値から前記最小値選択工程で得られた最小値を減算する減算工程と、
前記減算工程で得られた減算値と、予め設定された基準値との比較を行い、その比較結果に基づいて、電動機出力アンバランス検出信号を出力する比較工程と、
を有する電力変換装置の制御方法。
【請求項７】
前記比較工程は、前記減算値が前記基準値を上回った際に、前記電動機出力アンバランス検出信号を出力する、請求項６記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項８】
前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数に対し、車輪径差によって発生する各車軸の回転周波数偏差による影響を除去し、当該除去後に得られた回転周波数を前記最小値選択工程に提供する車輪径差補正工程をさらに有する、請求項６記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項９】
前記電動機出力アンバランス検出工程は、前記出力周波数演算工程で得られた演算値を、前記車軸の回転周波数に応じて変更するよう演算する検出基準値演算工程をさらに有する、請求項６記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項１０】
前記電動機出力アンバランス検出工程は、
前記出力周波数演算工程で得られた演算値から前記平均値演算工程で得られた平均値を減算する第２の減算工程と、
前記第２の減算工程で得られた減算値の正負判定を行う正負判定工程と、
前記正負判定工程で得られた判定値と、前記比較工程で得られた電動機出力アンバランス検出信号との論理積を演算する論理積演算工程と、
をさらに有する、請求項６記載の電力変換装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機を制御し車輪回転を制御する電力変換装置及び電力変換装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両においては、可変電圧・可変周波数を出力可能な電力変換装置を用い、複数の誘導電動機を１台の電力変換装置で制御する方式が一般的となっている。特に制御応答が要求されるものでは、電動機電流を励磁成分とトルク成分とに分解して独立に制御するベクトル制御方式が用いられている。ベクトル制御方式においては、励磁成分指令とトルク成分指令からすべり周波数指令を算出し、誘導電動機の回転周波数にすべり周波数指令を加減算することで電力変換装置の出力周波数指令を演算している。
【０００３】
また、誘導電動機に接続されている車輪においては、降雨や路面（レール）氷結、落下物等による路面の摩擦係数の変化によって路面と車輪との間の粘着力が確保できず、ブレーキ動作時に車輪が滑走する現象が発生することが広く周知されている。
【０００４】
そこで、前記車輪の滑走現象の検知及び助長抑制の技術として、誘導電動機回転周波数の速度差を滑走量として検知し、電力変換装置の出力周波数成分に時間変化率を加えて滑走の助長を抑制し、路面（レール）と車輪との再粘着を促す技術が紹介されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、車両駆動用交流電動機の速度に基づいて駆動車輪が滑走したことを検知し、加速度の時間変化を滑走量として検出する技術も紹介されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらにまた、前述したトルク成分指令量を低減させることにより滑走の助長抑制及び再粘着させる技術も紹介されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０８００６号公報
【特許文献２】特開２００８−１４８４４５号公報
【特許文献３】特開２００９−１１２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実際のフィールドでは急激に車輪が固着し滑走に至る場合や、持続的に発生する場合等、様々な条件での滑走が確認されているが、１台の電力変換装置で制御されている複数の誘導電動機に接続された車輪が、全て同様に滑走するとは限らず、前輪、後輪等の違いにより滑走の度合いが異なる。このため、前述した従来技術では、車輪の滑走検知から、路面（レール）との再粘着を実施するまでの間に、各車軸間で正出力と負出力の電動機が混在する電動機出力アンバランス状態が生じる虞がある。さらに、前記再粘着までに時間を要すると、その間、車輪と路面（レール）との磨耗が発生し易くなる虞もある。
【０００９】
また、路面の摩擦係数が極めて零に近くなってしまった場合、特許文献３のように誘導電動機のトルク出力を限りなく零に近づけても、車輪の滑走が解消されず、前記再粘着に時間を要してしまう。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、路面（レール）と車輪との再粘着制御時に発生し得る、各車軸を駆動する各々の電動機において正出力と負出力の電動機が混在する電動機出力アンバランス状態が発生したことを高精度で検出することができる電力変換装置及び電力変換装置の制御方法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】
【００１１】
この目的を達成するため本発明は、車両を駆動する複数の電動機と、前記各々の電動機に駆動され、車輪を支持する複数の車軸と、前記各々の車軸の回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、前記回転周波数検出手段から出力された回転周波数に基づき、前記各々の電動機の電流を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の平均値を演算する平均値演算手段と、前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の最小値を選択する最小値選択手段と、前記平均値演算手段から入力された平均値と、前記複数の電動機の電流値とに基づき、出力周波数を演算する出力周波数演算手段と、前記複数の電動機の出力アンバランスを検出する電動機出力アンバランス検出手段と、を備え、前記電動機出力アンバランス検出手段は、前記出力周波数演算手段から入力された演算値から前記最小値選択手段から入力された最小値を減算する減算手段と、前記減算手段から入力された減算値と、予め設定された基準値との比較を行い、その比較結果に基づいて、電動機出力アンバランス検出信号を出力する比較手段と、を備えてなる電力変換装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、複数の電動機と、前記各々の電動機に駆動される複数の車軸と、前記各々の車軸の回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、前記回転周波数検出手段から出力された回転周波数に基づき、前記各々の電動機の電流を制御する制御手段と、を備えた電力変換装置の制御方法であって、前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の平均値を演算する平均値演算工程と、前記回転周波数検出手段から入力された回転周波数の最小値を選択する最小値選択工程と、前記平均値演算工程で得られた平均値と、前記複数の電動機の電流値とに基づき、出力周波数を演算する出力周波数演算工程と、前記複数の電動機の出力アンバランスを検出する電動機出力アンバランス検出工程と、を有し、前記電動機出力アンバランス検出工程は、前記出力周波数演算工程で得られた演算値から前記最小値選択工程で得られた最小値を減算する減算工程と、前記減算工程で得られた減算値と、予め設定された基準値との比較を行い、その比較結果に基づいて、電動機出力アンバランス検出信号を出力する比較工程と、を有する電力変換装置の制御方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、路面（レール）と車輪との再粘着制御時に発生し得る電動機出力アンバランス状態の発生を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る電力変換装置を搭載した鉄道車両の概略を示す正面図である。
【図２】図１に示す電力変換装置の構成回路図である。
【図３】図１に示す自動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す電動機出力アンバランス検出器の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態１に係る電力変換装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）は、実施形態１における滑走時の車軸回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４、車軸平均周波数ＦｒＡＶＥ、電力変換装置の出力周波数信号ＦＩＮＶを示す図であり、（ｂ）は、実施形態１における各電動機出力の動作特性図を示す図である。
【図７】実施形態２に係る自動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態３に係る自動制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る電力変換装置及びその制御方法について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電力変換装置を搭載した鉄道車両の概略を示す正面図、図２は、図１に示す電力変換装置の構成回路図、図３は、図１に示す自動制御装置の構成を示すブロック図、図４は、図３に示す電動機出力アンバランス検出器の構成を示すブロック図、図５は、実施形態１に係る電力変換装置の処理を示すフローチャートである。
【００１７】
図１に示す鉄道用車両５０は、車両本体１０と、車両本体１０の所定位置に配設された車軸１２と、車軸１２の両側に配設された車輪１２ａ及び１２ｂと、車軸１２を駆動する誘導電動機１１と、車両本体１０の床下に設置された電力変換装置１と、車軸１２に配設された速度検出センサ３と、車両本体１０の上部に設置され、架線１３から集電を行うパンタグラフ１４と、を備えている。なお、符号１６ａ及び１６ｂは、車輪１２ａ及び１２ｂが各々載置されるレールである。
【００１８】
なお、通常、１台の電力変換装置１に対し、２台ないしは４台の誘導電動機１１が接続されるのが一般的であるが、実施形態１では、一例として、４本の車軸１２にそれぞれ１台ずつ、合計４台の誘導電動機１１が接続された場合について説明する。また、各々の車軸１２には、速度検出センサ３が個別に接続されている。
【００１９】
電力変換装置１は、架線１３及びパンタグラフ１４を介して交流電圧を集電し、車両駆動用の各々の誘導電動機１１へ供給する電力及び周波数を制御することにより複数の誘導電動機１１の回転速度を一括制御する。この電力変換装置１の内部には、各々の速度検出センサ３から受信した信号を用いて各々の車軸１２の回転速度を監視し、比較する機能を有する自動制御装置２が配設されている。この自動制御装置２は、各々の速度検出センサ３と電線等で結線されており、速度検出センサ３の信号に基づいて電力変換装置１の出力周波数を演算する機能を有している。
【００２０】
電力変換装置１は、図２に示すように、コンバータ部１０１とインバータ部１０２を備えている。コンバータ部１０１には、架線１３よりパンタグラフ１４を介して集電された交流電圧が、変圧器１５を介して送電される。このコンバータ部１０１は、交流電圧を直流電圧へと変換し、インバータ部１０２へ送電する。インバータ部１０２は、直流電圧を交流電圧へ変換し、各々の誘導電動機１１の駆動制御を実施する。電力変換装置１と各々の誘導電動機１１は、電線等によって電気的に接続されており、その間に流れる電流を電動機電流検出センサ（図示せず）によって検出できるようになっている。そして、電力変換装置１からの出力周波数は、自動制御装置２によって制御されるようになっている。
【００２１】
自動制御装置２は、図３に示すように、周波数変換器２０と、平均値演算器２１と、出力周波数演算器２２と、最小値選択器２３と、電動機出力アンバランス検出器３０を備えている。
【００２２】
周波数変換器２０は、各々の速度検出センサ３から出力されたパルス信号ＰＦｒ１〜ＰＦｒ４を入力信号として受信（図５、Ｓ１０１）し、これらのパルス信号ＰＦｒ１〜ＰＦｒ４を回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４に変換（図５、Ｓ１０２）する。そして、これらの回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４を、平均値演算器２１及び最小値選択器２３に出力する。
【００２３】
平均値演算器２１は、周波数変換器２０から出力された４本の車軸１２の各々の回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４を入力値とし、この回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４に基づいて、回転周波数の平均値を演算し、平均周波数信号ＦｒＡＶＥを出力（図５、Ｓ１０３）する。この平均周波数信号ＦｒＡＶＥは、出力周波数演算器２２に入力される。
【００２４】
出力周波数演算器２２は、入力された平均周波数信号ＦｒＡＶＥと、図示しない電動機電流検出センサから入力された電動機電流検出値に基づいて、当該電動機電流をトルク成分と励磁成分とに分解して独立に制御するベクトル制御にしたがって、出力周波数信号ＦＩＮＶを演算し出力（図５、Ｓ１０４）する。この出力周波数信号ＦＩＮＶは、電動機出力アンバランス検出器３０に入力される。
【００２５】
最小値選択器２３は、周波数変換器２０から出力された回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４を入力値とし、この回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４の最小値を検出し、回転周波数最小値ＦｒＭＩＮを出力（図５、Ｓ１０５）する。この回転周波数最小値ＦｒＭＩＮは、電動機出力アンバランス検出器３０に入力される。
【００２６】
電動機出力アンバランス検出器３０は、図４に示すように、減算器３１と、比較器３２とを備えている。
【００２７】
減算器３１は、出力周波数演算器２２から出力された出力周波数信号ＦＩＮＶ及び最小値選択器２３から出力された回転周波数最小値ＦｒＭＩＮを入力値とし、入力された出力周波数信号ＦＩＮＶから回転周波数最小値ＦｒＭＩＮを減算し、この減算結果（減算値）をすべり周波数演算値Ｆｓとして出力（図５、Ｓ１０６）する。
【００２８】
比較器３２は、減算器３１から出力されたすべり周波数演算値Ｆｓと、予め設定された電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓを入力信号とし（図５、Ｓ１０７）、すべり周波数演算値Ｆｓと電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓとを比較する。そして、すべり周波数演算値Ｆｓが、動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓを上回った（Ｆｓ＞ＫＦｓ）時（図５、Ｓ１０８：ＹＥＳ）に、電動機出力アンバランス検出信号ＯＵＢＤを出力（図５、Ｓ１０９）する。即ち、出力周波数信号ＦＩＮＶ及び回転周波数最小値ＦｒＭＩＮを電動機出力アンバランス検出器３０に入力することで、電動機出力アンバランス状態を検出する。電動機出力アンバランス状態を検出した場合、電動機出力アンバランス検出器３０は検知信号ＯＵＢＤを出力する。一方、すべり周波数演算値Ｆｓが、動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓ以下である（Ｆｓ≦ＫＦｓ）時（図５、Ｓ１０８：ＮＯ）は、図５に示すステップＳ１０１に戻る。
【００２９】
電動機出力アンバランス検出信号ＯＵＢＤが出力された（（図５、Ｓ１０９）場合は、公知の車輪回転制御を行い、レール１６ａと車輪１２ａ及びレール１６ｂと車輪１２ｂとの再粘着を促進させる。
【００３０】
次に、実施形態１において電動機出力アンバランスが検出できる原理を説明する。
【００３１】
車軸の回転周波数平均値に基づくベクトル制御によれば、ブレーキ動作中の電力変換装置の出力周波数と車軸の回転周波数平均値の関係は、「電力変換装置の出力周波数＜車軸の回転周波数平均値」となる。電力変換装置の出力周波数から車軸の回転周波数平均値を減じたものが誘導電動機のすべり周波数となり、車輪が滑走していない状態ではすべり周波数は常に負値となる。また、電動機出力が大きいほどすべり周波数の絶対値が大きくなる。
【００３２】
ここで、全４本の車軸について路面（レール）状態の違いからそれぞれ異なる度合いの滑走が発生した場合を考えると、全４車軸各々の回転周波数がばらばらに変化し、各車軸の回転周波数と回転周波数平均値との間に差が発生する。この時、ベクトル制御上、「電力変換装置の出力周波数＜車軸の回転周波数平均値」が成立していたとしても、滑走の度合いによっては、「電力変換装置の出力周波数≧全４車軸中の最小回転周波数」が成立する。これは、電力変換装置が誘導電動機に対してブレーキ動作一括制御を実施しているものの、各誘導機単位では、ブレーキ出力する誘導電動機と力行出力する誘導電動機とが混在している状態を示している。なお、滑走時でも全誘導電動機がブレーキ出力している場合は、「電力変換装置の出力周波数＜全４軸中の最小回転周波数」が成立する。
【００３３】
電動機出力アンバランス検出器３０における処理において、正常状態における回生動作時は、すべり周波数演算値Ｆｓが常に負値となるが、電流アンバランス異常発生状態においては、正値が出力される。すべり周波数演算値Ｆｓが正値となる状態を監視するため、例えば、電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓは「０（零）」近傍の値を選択する。但し、検知余裕を持たせるため、「０（零）」近傍の値に限定する必要は無い。
【００３４】
以上から、電力変換装置の出力周波数と全４車軸中の最小回転周波数の関係を常時監視することで、各車軸間での電動機出力アンバランスを検出することが可能となる。
【００３５】
なお、出力周波数演算器２２に入力される信号は、平均周波数信号ＦｒＡＶＥ以外、例えば、周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４の最大値または最小値等であってもよい。
【００３６】
次に、実施形態１における滑走時の車軸回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４、車軸平均周波数ＦｒＡＶＥ、電力変換装置の出力周波数信号ＦＩＮＶを図６（ａ）に示し、各電動機出力の動作特性を図６（ｂ）に示す。本動作特性図は、４本の車軸のうち、ブレーキ動作時に、第１〜３の車軸と第４の車軸とで、それぞれ異なる程度の滑走が発生した場合を想定している。またブレーキ動作時のため、電動機出力は、第１〜４の車軸全てにおいて負値である。
【００３７】
図７に示すように、時刻１００において各車軸の滑走が発生すると、車軸回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４が急激に低下する。この時、Ｆｒ１〜Ｆｒ４から演算されるＦｒＡＶＥとＦｒＡＶＥに基づいて演算されるＦＩＮＶも同様に変化を開始する。この時、ＦＭＩＮとして選択される車軸回転周波数はＦｒ４となる。
【００３８】
図７を参照し、さらに滑走が助長し時刻１００Ａに達したとき、ＦＩＮＶとＦｒ４（即ちＦｒＭＩＮ）の大小関係が反転する。このため、第４の車軸に接続された誘導電動機のみ力行動作時と同一の振る舞いとなり、電動機出力は負側から正側へ反転する。一方、第１〜３の車軸に接続された誘導電動機は、各々の車軸の回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ３と電力変換装置の出力周波数信号ＦＩＮＶとの差が広がるため、負側により大きく出力することになる。その後、滑走が抑制され時刻１００Ｂに達すると、再度ＦＩＮＶとＦｒ４（即ちＦｒＭＩＮ）の大小関係が反転し、第４の車軸に接続された誘導電動機が第１〜３の車軸に接続された誘導電動機と同様に回生動作に戻る。時刻１００Ｃとなり、滑走が完全に解消されると全４本の車軸の速度が一致し、そのため第１〜４の車軸に接続された誘導電動機の出力は同値となる。
【００３９】
なお、実施形態１では、周波数変換器２０を配設し、速度検出センサ３と周波数変換器２０とで、本発明に係る回転周波数検出手段を構成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、速度検出センサ３が回転周波数情報を出力する場合は、周波数変換器２０を必ずしも配設する必要はない。この場合、速度検出センサ３が本発明に係る回転周波数検出手段に相当することになる。
【００４０】
（実施形態２）
次に、本発明に係る実施形態２について図面を参照して説明する。図７は、実施形態２に係る自動制御装置の構成を示すブロック図である。実施形態２に係る自動制御装置２と、実施形態１に係る自動制御装置２との異なる主な点は、周波数変換器２０と最小値選択器２３との間に車輪径差補正器４０を設け、且つ電動機出力アンバランス検出器３０に検出基準値演算器３３を設けた点である。なお、実施形態２では、実施形態１と同様の構成及び同様の処理については、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
車輪径差補正器４０は、周波数変換器２０から出力された回転周波数信号Ｆｒ１〜Ｆｒ４を入力値とし、これらの入力値に対し、車輪径差によって発生する各車軸の回転周波数偏差による影響を除去し、除去後に得られた各々の信号を最小値選択器２３に出力する。最小値選択器２３は、車輪径差補正器４０から出力された各々の信号の最小値を検出し、実施形態１と同様に回転周波数最小値ＦｒＭＩＮを出力する。即ち、車輪径差補正器４０は、車輪径差によって発生する各車軸の回転周波数偏差による影響を除去し、滑走発生時の最小周波数検出をより高精度で実施するために設置される。
【００４２】
検出基準値演算器３３は、出力周波数演算器２２から出力された出力周波数信号ＦＩＮＶを入力値とし、入力された出力周波数信号ＦＩＮＶに基づいて、電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓがより適切な値となるよう変化させる。即ち、検出基準値演算器３３は、すべり周波数Ｆｓが速度（即ち、車軸の回転周波数）によって変化することに着目し、電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓも速度に応じてより適切な値となるよう変化させる（演算する）ことで、電動機出力アンバランス検出基準値ＫＦｓの速度依存を解消し、電動機出力アンバランス検出信号ＯＵＢＤの出力をより高精度で実施するために設置される。
【００４３】
なお、実施形態２では、車輪径差補正器４０と、検出基準値演算器３３の両方を配設した場合について説明したが、これに限らず、車輪径差補正器４０または検出基準値演算器３３のいずれか一方を配設してもよい。
【００４４】
（実施形態３）
次に、本発明に係る実施形態３について図面を参照して説明する。図８は、実施形態３に係る自動制御装置の構成を示すブロック図である。実施形態３に係る自動制御装置２と、実施形態１に係る自動制御装置２との異なる主な点は、電動機出力アンバランス検出器３０の構成である。なお、実施形態３では、実施形態１と同様の構成及び同様の処理については、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
実施形態３に係る電動機出力アンバランス検出器３０は、実施形態１に係る電動機出力アンバランス検出器３０に、第２減算器３４と、正負判定器３５と、論理積演算器３６とがさらに配設されている。
【００４６】
第２減算器３４は、平均値演算器２１から出力された平均周波数信号ＦｒＡＶＥと、出力周波数演算器２２から出力された出力周波数信号ＦＩＮＶとを入力値とし、出力周波数信号ＦＩＮＶから車軸の平均周波数ＦｒＡＶＥを減算して制御上のすべり周波数Ｆｓ´を出力する。
【００４７】
正負判定器３５は、第２減算器３４から出力されたすべり周波数Ｆｓ´を入力値とし、すべり周波数Ｆｓ´の正負判定を実施する。正負判定器３５は、すべり周波数Ｆｓ´が負値、即ち電力変換装置１の動作モードがブレーキ状態であった時、ブレーキ動作信号Ｂを出力する。このブレーキ動作信号Ｂは、「１」もしくは「０」の２値しか持たないブーリアン型の信号もしくはディジタル信号である。
【００４８】
論理積演算器３６は、正負判定器３５から出力されたブレーキ動作信号Ｂと、比較器３２から出力された電動機出力アンバランス検出信号ＯＵＢＤとを入力値とし、これらの入力値の論理積を演算し、演算結果をＯＵＢＤ´として出力する。このように、ブレーキ動作信号Ｂと電動機出力アンバランス検出信号ＯＵＢＤとの論理積を演算することにより、ブレーキ状態に限定して電動機出力アンバランス状態を検知することが可能となる。
【００４９】
なお、実施形態１〜３で示した構成例は、例えば、マイクロコンピュータによるソフトウェア処理により、容易に実現が可能である。
【００５０】
以上、説明したように、本発明によれば、すべり周波数から電動機出力を間接的に監視することで、速度情報だけでは確認できない滑走時の電動機出力アンバランスを高精度で検知できることができ、滑走における各車軸のトルク出力不平衡を抑え、車輪及び路面（レール）の磨耗の発生抑制等が期待できる。
【符号の説明】
【００５１】
１…電力変換装置、２…自動制御装置、３…速度検出センサ、１０…車両本体、１１…誘導電動機、１２…車軸、２０…周波数変換器、２１…平均値演算器、２２…出力周波数演算器、２３…最小値選択器、３０…電動機出力アンバランス検出器、３１…減算器、３２…比較器、３３…検出基準値演算器、３４…減算器、３５…正負判定器、３６…論理積演算器、４０…車輪径差補正器、５０…鉄道用車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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