JPH01103173A

JPH01103173A - インバータ装置の制御方法

Info

Publication number: JPH01103173A
Application number: JP62258409A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Takahashi; 和利高橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、カ行及び回生運転を行なう直流式電気鉄道の
他励式のインバータ装置の制御方法の改良に関する。

（従来の技術）第３図及び第４図に他励式のインバータ装置の制御のパ
ターンの例を示す。

第３図及び第４図において、符号Ａは、インバータ装置
が回生運転を開始する直流電圧を示すポイントであり、
このＡ点より線路電圧が上昇すると線路から交流側へと
電力が回生される。符号Ｂは定電流制御領域で、回生車
両からの回生電力が少ない時の運転領域である。符号Ｃ
は回生電力が符号Ｂの運転領域より増大した際に、線路
電圧を一定とする定電圧制御領域である。符号りは回生
インバータ装置の定格電流での電流リミット運転領域で
ある。第４図の符号Ｅは定余裕角制御運転領域でこの制
御はインバータ装置の転流失敗防止のための制御運転で
ある。符号Ｊは過電流検出点である。

第３図の符号Ｇはインバータ装置が転流失敗を発生しな
いで出力することができる最大の直流電圧を示すライン
であり、符号Ｈは、符号Ｇと符号りの交叉点を示してい
る。

ここで注目すべきところは、電流リミット運転（符号Ｄ
）のところであり、第３図の制御パターンの場合、回生
車両からの回生電力がさらに大きくなるか、あるいはイ
ンバータ装置の交流電圧が低くなった場合、インバータ
装置のサイリスタは転流余裕角不足となり、転流失敗を
発生しその結果インバータ装置は直流電圧の制御能力を
失いインバータ装置の直流側は短絡状態となり、直流過
電流が発生し１重故障停止となる。また第４図の制御パ
ターンの場合は、上記と同様な回生電力の増加が発生し
た場合、インバータ装置は定余裕角制御運転に入る。こ
の場合インバータ装置の転流失敗は発生しないが、定余
裕角制御、は電流を増加させる方向に動作するために、
直流過電流あるいは交流過電流となる。

（発明が解決しようとする問題点）以上述べたように、従来の制御パターンで従来通りの保
護（過電圧や過電流による重故障停止）回路では、回生
電力が急増したときや交流側の電圧が低下した時、イン
バータ装置の重故障停止は回避できない、しかしながら
、前述の制御パターンでの重故障停止は、インバータ装
置の故障によるものではなくて、インバータ装置の容量
不足に　　　゛よるものである。

本発明は、インバータ装置の　御能力を明確に決めてお
き、この領域を逸脱した外部条件が発生した場合はイン
バータ装置を停止（軽故障モード）させ、その後外部条
件が制御可能領域にもどったら、自動的に装置を再起動
させることにより、インバータ装置の稼動率を向上させ
ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、前述の目的を達成するために、第１図に示す
ように、交流電圧と交流電流を入力とし。

インバータ装置の許容最少転流余裕角で発生させること
ができる直流電圧を算出する回路４と、この回路４の出
力と線路電圧（直流電圧）とを比較して、前記回路４の
出力値が直流電圧よりも低くなったときに“ロジック１
”を出力するコンパレータ回路５と、交流電圧の過不足
電圧を検出すると“ロジック１”を発生する回路６と、
インバータ装置の定格電流値よりも少し高い値で“ロジ
ック１″′を出力する過電流検出回路（ＱＣ−１）で重
故障検出の過電流（ＱＣ−２）よりも低い値に設定され
たコンパレータ回路７と、コンパレータ回路７の出力が
所定の時間以上継続した場合に“ロジック１”を発生す
るタイムプレイ回路１３を具備している。

（作　用）コンパレータ回路５又は交流電圧の過不足電圧を検出す
る回路６あるいはタイムプレイ回路１３が“ロジック１
′″を出力した場合、起動信号を保持するフリッププロ
ップ回路１をリセットして、インバータ装置は自動停止
となる。又、コンパレータ回路５及び交流電圧の過不足
電圧を検出する回路６及びタイムプレイ回路１３が全て
“ロジック０”に復帰し直流零電流検出回路１１が零電
流を検出して“ロジック１”を出力すると、タイムプレ
イ回路１２の時間経過後にフリップフロップ回路１にセ
ット信号が入力され自動的に再起動する。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、起
動信号を保持するフリップフロップ回路１は、起動のス
イッチＯＮで“ロジック１鰭となり、装置は運転される
。又、停止のスイッチＯＮで″ロジックＯ”となり、装
置は停止する。２は装置に重故障が発生した場合に、そ
の重故障信号を保持するための回路である。３は自動保
護停止後に外部条件（交流電圧や直流電圧や直流電流の
値）が再起動条件を満足した時に装置を再起動させるた
めの再起動パルスを発生する回路である。

８は重故障レベルの交流過電流の検出回路で、９は直流
過電流検出回路、１０は直流過電流検出回路である。　
第２図は周知の他励式インバータ装置を用いた電鉄回路
の単線結線図であり、１０１はサイリスタ弐交直変換装
置で、１ｏ２は直流リアクトル、１０３は直流高速度遮
断器、１０４は変圧器、１０５は交流遮断器、１０６は
交流電圧を検出するための計器用変圧器、１０８は線路
電圧（直流電圧）を検出するための直流分圧器、１０９
は直流電流を検出するためのシャント、１１０は回生車
両。

１０１の交直変換装置は通常インバータ制御領域で運転
されており、回生車両から電力が線路に出された時、そ
の電力を交流側へ送り出すことにより、線路電圧（直流
電圧）を一定に保つように運転される。この運転状態は
、第３図及び第４図に示す制御パターンの符号Ｃで示す
ところである。更に回生車両からの電力の放出が増加し
た場合、線路電圧を一定に維持するためには直流電流は
増加する。この回生電力の増加にともない、直流電流が
装置の定格値に達すると、第３図のパターンでは、符号
Ｈに至りインバータの転流失敗が発生し、また第４図の
パターンでは符号Ｊに至り交流過電流となり、重故障停
止となる。このように回生電力が、インバータ装置の容
量をオーバした場合や交流電圧が低下して、インバータ
装置の回生能力が低下した場合に上記のような重故障停
止が発生する。しかしこの重故障停止はインバータ装置
の故障によるものではない。本発明では、インバータ装
置の回生運転能力範囲内に外部条件（線路電圧や交流電
圧）がなっているかを第１図の符号４と符号５で判断し
、回生車面からの放出電力がインバータ装置の回生能力
を超えた場合に装置を自動的に停止させ、停止後、外部
条件がインバータ装置の回生能力範囲内にもどれば、自
動再起動となるように運転シーケンスを構成している。

〔発明の効果〕

以上説明のように、本発明によれば、従来重故障停止し
ていたケースで外部条件によるものと、装置内部故障に
よるものとの区別が自動的に明確となるとともに装置の
稼動率も向上する。また、重故障レベルに至る前に自動
停止するので、装置に与えるストレスも少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
他励式インバータ装置を用いた周知の電鉄回路単線結線
図、第３図及び第４図は電鉄回路における電車の制御パ
ターン図の一例を示した図である。１．２・・・フリップフロップ、３・・・再起動パルス発生回路、４・・・直流電圧演算回路、５・・・比較回路６・・・過電圧、不足電圧検出回路、７．８・・・交流過電流検出回路。９・・・直流過電圧検出回路、１０・・・直流過電流検出回路、１１・・・直流零電流検出回路、１２．１３・・・タイムプレイ。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　第子丸　　　健會μＪ隼ソ乞〜ト第１図ＪＬ流電圧（え７鼠ＩＩＦ、；＾）第３図（え多り亀；晟）

Claims

【特許請求の範囲】

　カ行及び回生を行なう負荷の直流回生電力を交流に交
換するための他励式のインバータ装置において、該装置
の交流電圧と直流電流あるいは交流電流との検出値から
、前記インバータ装置のサイリスタの許容最少転流余裕
角で発生することのできる直流出力電圧を演算し、その
値以下の負荷側直流電圧値と前記インバータ装置の許容
最大電流値以下を運転可能範囲とし、この範囲を逸脱し
、かつ重故障に至らない運転状態が発生した場合には、
前記インバータ装置を自動的に停止させ、停止後交流電
圧及び負荷側の直流電圧値が運転可能範囲内にもどった
ら自動的に前記インバータ装置を再起動させることを特
徴とするインバータ装置の制御方法。