JPH01274603A - 交流電気車ｖｖｖｆ駆動システム - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自己消弧形半導体スイッチ素子により電源側
電力変換装置を構成し、この電力変換装置により得た直
流電力をＶＶＶＦ（可変電圧、可変周波数）インバータ
を介し交流電力に変換して交流電動機に供給する交流電
気車ＶＶＶＦ＃１！ＩＪシステムに関する。

（従来の技術） 従来、交流電気車においては、電車線への電力回生が可
能な半導体電力変換装置を電源側電力変換装置に用い、
この電力変換装置にＰＷＭ制御されるＶＶＶＦインバー
タを接続したＶＶＶＦ駆動システムが知られており、前
記電源側電力変換装置としては、一般に他励式のサイリ
スタ純ブリッジが用いられている。

第５図はこのようなＶＶＶＦ駆動システムの一例を示す
もので、同図において１は電車線２から受電するパンタ
グラフであり、このパンタグラフ１は交流遮断器３を介
し、主変圧器２１の一次側端子の一端に接続され、前記
−次側端子の他端は電気車の車輪５及びレール６を介し
て接地されている。主変圧器２１の二次側端子は、電源
側電力変換装置としての単相ブリッジからなる他励サイ
リスク整流器２２に接続されている。このサイリスタ整
流器２２の直流側各端子は、直流遮断器２４、力行／回
生制動切換器２５、平滑リアクトル２６．２７、抵抗２
８、スイッチ２９及びＰＷＭ制御形ＶＶＶＦインバータ
装置３０等から構成された直流側主回路２３に接続され
ている。

この直流側主回路２３の構成を詳述すると以下のとおり
である。すなわち、力行／回生制動切換器２５の一方の
接点Ｐ、Ｂは、サイリスタ整流器２２の二端子のうちの
一方と直流遮断器２４を介して接続されており、力行／
回生制動切換器２５の他方の接点Ｐ’　、Ｂ’はサイリ
スタ整流器２２の二端子のうちの他方に直接接続されて
いる。そしてこの力行／回生制動切換器２５は１図に示
すようにｐ、ｐ’側に切り換えてサイリスタ整流器２２
に順変換動作を、Ｂ、Ｂ’側に切り換えてサイリスタ整
流器２２に逆変換動作をさせることができる。

力行／回生制動切換器２５の負荷側一端子には平滑リア
クトル２６と平滑リアクトル２７と抵抗２８とが直列に
接続されており、平滑リアクトル２７と抵抗２８との直
列回路には、スイッチ２９が並列に接続されている。こ
のスイッチ２９は力行時にパ閉”動作し、回生制動時に
開”動作することにより、回生制動時にのみ平滑リアク
トル２７及び抵抗２８を直列に挿入することができる。

前記力行／回生制動切換器２５の負荷側他端子と抵抗２
８ないしスイッチ２９の負荷側との間には、コンデンサ
３１とインバータ３２との並列回路からなるＰＷＭ制御
形ＶＶＶＦインバータ装置３０が接続されている。

また、直流側主回路２３の電動機側端子、すなわちイン
バータ３２の三相交流出力端子は、車両の台車３３．３
４に装架された交流電動機３５，３６及び３７，３８に
それぞれ接続されている。

このような構成の従来のＶＶＶＦ駆動システムにおいて
は、サイリスタ整流器２２の直流出力電圧を常に最大に
してインバータ装＠３０のＰＷＭ制御によるＶＶＶＦ制
御を行っているが、通常、電気車を駆動する場合、−車
両分４台の電動機３５〜３８を１台のインバータ装置３
０によって駆動しなければならず、インバータ３２の容
量はＩＭＷ級にもなっている。このため、インバータ３
２の半導体スイッチ素子としてはＧＴＯ（ゲートターン
オフ）サイリスクが用いられている。

第６図は、サイリスタ整流器２２の順変換動作時（電気
車の力行運転相肖時）の波形図であり、同図（Ａ）は交
流入力電圧Ｖを、同図ＣＢ）は直流出力電圧Ｅｄを、同
図（Ｃ）は交流入力電流ｉをそれぞれ示している。同図
（Ｃ）は平滑リアクトル２６のインダクタンスは充分大
きいものとし、直流出力電流がほぼ完全に平滑された場
合を示しており、ここでＩｄは直流出力電流の値を示し
ている。また、同図（Ｂ）においてＥ　ｄｐｏは直流出
力電流が零の場合の直流出力電圧であり、Ｅｄｐは最大
の直流出力電流が流れた場合の直流出力電圧である。交
流入力電流ｉが零の場合は転流型なり角が生じないが。

交流入力電流ｉが最大の場合は同図ＣＢ）に示すように
転流型なり角Ｕ、が生じ、これが最大となって呪われる
。このため、平均直流出力電圧が降下し、直流出力電圧
がＥ　ｄｐｏからＥｄｐに減少する。

次に、回生制動運転時においては、サイリスタ整流器２
２は逆変換動作を行う。

第７図はサイリスタ整流器２２の逆変換動作時の波形図
であり、この逆変換動作時においては整流器２２は最大
電圧で働くため、転流後のサイリスタの転流余裕角γが
確保された最小制御進み角βｍｉｎで動作させる。同図
（Ｂ）において、　Ｅｄｂｏは直流電流が零の場合の直
流電圧で、Ｅｄｂは直流最大電流が流れた場合の電圧値
である。交流電流ｉが零の場合は転流型なり角が生じな
いが、交流電流ｉが最大の場合には（Ｂ）に示すように
転流型なり角ｕｂが最大となって現われる。このため、
平均直流電圧が降下し、直流電圧がＥ　ｄｂｏからＥｄ
ｂに減少する。

逆変換動作時の最大直流電圧Ｅｄｂｏ、順変換動作時の
最大直流電圧Ｅ　ｄｐｏ及び転流余裕角γの関係は次式
のようになる。

Ｅｄｂｏ＝ＥｄｐｏＩＩｃｏｓγ・・・（１）このため
、γを例えば３０″　とするとＥ　ｄｂｏはＥｄｐｏの
８６％となり、順変換動作に比べて１４％も電圧が低下
する。また、逆変換動作時のサイリスタ整流器２２の直
流電圧Ｅｄは、順変換動作時よりも電圧脈動が大きくな
る。

ところが電気車においては、制動特性は車両性能の重要
な項目の一つであり１回生制動を行う場合にはインバー
タの直流側電圧の大きさ及び直流電流の脈動も力行時並
みであることが必要となる。

このため、従来のＶＶＶＦ駆動システムにおいては、サ
イリスタ整流器２２．インバータ装置３０間に回生制動
時におけるインバータの直流側電圧を高めるために抵抗
２８を挿入し、電流脈動を力行運転時並みにするために
リアクトル２７を追加して挿入している。

第８図は上記システムにおけるインバータ装置の直流側
電流及び電圧の関係を示したものである。

同図において、（１）は力行運転時の特性を、（２）は
回生制動運転時の特性であって追加抵抗なしの場合を、
（３）は回生制動運転時の特性であって最大電流時の電
圧値が力行運転時と同一となるような抵抗を追加した場
合を、（４）は回生制動運転時の特性であって（３）の
場合より大きな抵抗を追加した場合をそれぞれ示してい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような従来の方式では、電源側電力変換装置とし
て通常のサイリスタ整流器２２を用いることにより、逆
変換動作時（回生制動運転時）の直流電圧Ｅｄが順変換
動作時（力行運転時）より低下してしまうため、回生制
動運転専用の抵抗２８、リアクトル２７及びスイッチ２
９が必要となる。このため直流側主回路２３が大型化、
高価格化、重量化する傾向にあった。

これに加えて、前述の如くインバータ３２として大容量
ＧＴＯインバータを採用しているため、インバータ自体
が大型かつ高価なものであり、必然的に、１車両の２つ
の台車のそれぞれに装架された電動機群２組（すなわち
１車両で４台の電動機）を最小数つまり単一のインバー
タ装置３０で一括駆動せざるを得ず、各台車の車輪に空
転／滑走が生じた場合の粘着制御性能が充分でない等の
問題も生じていた。

本発明は、上述した種々の問題点を解消するために提案
されたもので、その目的とするところは。

逆変換動作時の性能低下を改善し、更にインバータ装置
の小型化、低価格化、軽量化を図ると共に車軸の粘着性
能の改善を可能にした交流電気車ＶＶＶＦ駆動システム
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため５本発明は、電源側電力変換装
置として逆阻止自己消弧形半導体スイッチ素子にてブリ
ッジ構成したものを用い、この電力変換装置の直流側に
、電気車の各台車ごとの電動機を駆動するＰＷＭ制御形
ＶＶＶＦインバータをそれぞれ接続してなる単位ＶＶＶ
Ｆ駆動システムを複数構成し、これらを変圧器の複数の
二次巻線に各々接続すると共に、電源側変換装置の前記
スイッチ素子は順変換動作に自己消弧させさせることな
く他励電力変換動作をさせ、逆変換動作時には転流余裕
角が零尼なるように他励動作により転流させ、更に電源
電圧反転時に前記スイッチ素子を自己消弧させることを
特徴としている。

また、前記インバータを構成する半導体スイッチ素子と
しては中容量のトランジスタを用い、前記逆阻止自己消
弧形半導体スイッチ素子としてはＧＴＯ（ゲートターン
オフ）サイリスタを用いることが望ましい。

（作用） 本発明によれば、力行運転時には、ｆ！ｉ源側電力変換
装置は自己消弧することなく順変換動作を行う他励変換
装置として動作し、変圧器の複数の二次巻線から入力さ
れる交流電力をそれぞれ直流電力に変換する。これらの
直流電力は電動機側に各々設けられたＰＷＭ制御形ＶＶ
ＶＦインバータにより可変電圧及び可変局波数の交流電
力に変換され、各台車に装架された電動機を駆動する。

一方、回生制動運転時には、各台車に装架された電動機
は発電機として動作し、それぞれ交流電力を発生する。

これらの交流電力は前記各インバータの順変換動作によ
り直流電力にそれぞれ変換される。この直流電力は電源
側電力変換装置により交流電力に逆変換されるが、この
逆変換時には、逆阻止自己消弧形半導体スイッチ素子が
自己消弧機能により転流余裕角が零となるように動作し
。

順変換時と全く対称の動作を行なう。変換後の交流電力
は、前記変圧器の各二次巻線を介して電車線に戻される
こととなる。

（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施例
を詳述する。

第１図はこの実施例の構成を示すもので、同図において
、１は電車線２から受電するための交流電気車のパンダ
グラフであり、このパンダグラフ１は、交流遮断器３を
介し主変圧器４の一次巻線の一端に接続されており、こ
の主変圧器４の一次巻線の他端は車輪５及びレール６を
介し接地されている。主変圧器４の二次側は二次巻線４
１．４２に２分割されており、これらの各二次巻線４１
．４２には、逆阻止自己消弧形半導体スイッチ素子とし
ての逆阻止形Ｇ　Ｔ　ＯサイＩＪ　Ｘ　９７１１，７１
２，７１３，７１４，７２１．７２２，７２３，７２４
により構成された単相ブリッジ７１゜７２が接続され、
両単相ブリッジ７１．７２は直列に接続されている。こ
こで、単相ブリッジ７１．７２はこのシステムにおいて
順逆変換動作可能な電源側電力変換装置を構成している
。

単相ブリッジ７１．７２の交流側端子間には、回生制動
時にＧＴＯサイリスタ７１１，７１４または７１２，７
１３或いは７２１，７２４または７２２，７２３が自己
消弧したときの転流エネルギーを吸収するための転流エ
ネルギー吸収回路８１．８２がそれぞれ接続されている
。

直列接続された単相ブリッジ７１．７２の直流出力側に
は、力行／回生制動切換器９が接続されている。この力
行／回生制動切換器９は１図に示すように、Ｐ、Ｐ’側
に切り換えて単相ブリッジ７１．７２に順変換動作を、
Ｂ、Ｂ’側に切り換えて逆変換動作をさせることができ
るようになっている。また、切換器９の負荷側各端子は
、平滑リアクトル１０１、１０２を介してＰＷＭ制御形
ＶＶＶＦインバータ装置１１１．１１２の直列回路に接
続されている。

ここで、インバータ装置１１１．１１２は、コンデンサ
１２１．１２２とＰＷＭ制御されるインバータ１３１゜
１３２との並列回路から構成されており、インバータ１
３１．１３２は、半導体スイッチ素子として従来のよう
な大容量のＧＴＯサイリスタではなく、中容量のトラン
ジスタを用いている。このうち、インバータ１３１は台
車１４１に装架された交流電動機１５１゜１５２に接続
され、インバータ１３２は台車１４２に装架された交流
電動機１５３，１５４に接続されている。なお、インバ
ータ装［１１１，１１２の直列接続点と単相ブリッジ７
１．７２の直列接続点とは接続されている。

以下、この実施例の作用について説明する。

力行運転時においては、力行／回生制動切換器９をｐ、
ｐ’側に切り換えておき、単相ブリッジ７１゜７２に順
変換動作をさせ、かつインバータ１３１．１３２にＰＷ
Ｍ制御による逆変換動作を行わせて可変電圧可変周波数
の交流電力を各電動機１５１〜１５４に供給する。

第２図は一例として単相ブリッジ７１の順変換動作時の
動作波形を示したもので１図中Ｖは二次巻線４１の電圧
波形を、Ｅｄは単相ブリッジ７１の直流側端子電圧の波
形を、ｉは二次巻線４１の電流波形を、ｉ□及び１２は
それぞれＧＴＯサイリスタフ１１゜７１４及び７１２，
７１３を流れる電流の波形を表したものである。

まず、ＧＴＯサイリスタ７１１，７１４が導通状態にあ
り、ＧＴＯサイリスタ７１２，７１３が逆阻止状態にあ
るとする。この場合には第２図の時刻Ｔ１でＧＴＯサイ
リスタ７１２，７１３をそれぞれのゲートに正の信号を
与えることにより点弧させる。すると、ＧＴＯサイリス
タ７１１，７１４のアノード、カソード間には逆電圧が
加わるため、転流型なり角Ｕを経過した後にＧＴＯサイ
リスタ７１１，７１４が消弧し。

逆阻止状態となる１次いで、時刻Ｔ２においてはＧＴＯ
サイリスタ７１１，７１４を点弧し、第２図に示す転流
型なり角Ｕを経過した後にＧＴＯサイリスタ７１２，７
１３が消弧する。以下、同様にして転流は繰り返される
。

回生制動運転時においては、力行／回生制動切換器９を
Ｂ、Ｂ’側に切り換えておき、単相ブリッジ７１．７２
には逆変換動作をさせ、インバータ１３１゜１３２には
順変換動作を行わせる。第３図は単相ブリッジ７１の逆
変換動作時における動作波形を示したもので、同図中、
ｖ、Ｅｄ、ｉ、Ｌ及び１２は第２図と同様の各電圧、電
流波形である。

まず、二次巻線４１の電圧Ｖが正（第１図に示した極性
）であるときにＧＴＯサイリスタ７１２，７１３が導通
状態にあり、ＧＴＯサイリスタ７１１，７１４を順阻止
状態としておく、このとき、単相ブリッジ７１の直流側
端子電圧Ｅｄは第３図に示す如く負となっている。

次いで１点弧遅れ角α、即ち時刻Ｔ１でＧＴＯサイリス
タ７１１，７１４をそれぞれのゲートに正の信号を与え
ることにより点弧すると、ＧＴ○サイリスタ７１２．７
１３のアノード、カソード間には逆電圧が印加されるこ
とになるため、これらのＧＴＯサイリスタ７１２，７１
３は転流型なり角Ｕを経過した後に消弧する。ここで点
弧遅れ角αは、二次巻線４１の電圧Ｖの極性が反転する
時刻Ｔ、でＧＴＯサイリスタ７１２．７１３の転流が終
了するように設定されている。このことは、第３図のＥ
ｄの波形かられかるように、 （点弧遅れ角α）＋（転流型なり角ｕ）＝πであり、転
流余裕角が零であることを意味している。これにより、
時刻Ｔ０では消弧すべきＧＴＯサイリスタ７１２，７１
３または７１１，７１４の遮断に伴う転流エネルギーは
発生しないことになる。

以下同様にしてＧＴＯサイリスタ７１１，７１４及びＧ
ＴＯサイリスタ７１２，７１３は点弧及び消弧を繰り返
す。なお、この転流余裕角を零とするためには、例えば
、従来から知られている転流余裕角一定制御方式により
行えばよい。

以上のように二次巻線４１の電圧反転時に転流を完了さ
せ、転流余裕時間を零とするように前もって点弧遅れ角
αでＧＴＯサイリスタ７１２，７１３または７１１，７
１４を点弧する制御方法を採用することにより、単相ブ
リッジの逆変換動作時の性能を高めることができる。

しかるに、逆変換動作時に転流余裕角を零とすべく上記
転流余裕角一定制御方式による制御を行っても、転流余
裕角制御系の制御遅れや電源電圧の急変が原因となって
二次巻線４１の電圧の反転時（第３図の時刻Ｔ、）には
まだ転流がまだ完了しておらず、または既に転流が完了
している場合もあり得る。

すなわち、転流余裕角が零となるように制御が行われた
場合、または二次巻線４１側の電圧Ｖの極性反転時には
既に転流が完了している場合には問題がないが、電圧Ｖ
の極性反転時にまだ転流が完了していない場合において
は、導通を阻止するべきＧＴＯサイリスタのアノード、
カソード間の電圧が順電圧になってしまうため、転流が
行われないこととなる。

そこで、二次巻線４１の電圧Ｖの極性反転時にまだＧＴ
Ｏサイリスタの転流が終了していない場合を考慮し、二
次巻線４１の電圧Ｖの極性反転時に導通を阻止するべき
ＧＴＯサイリスタのゲートに強制的に負の信号を与えて
当該ＧＴＯサイリスタを自己消弧させ、導通させるべき
ＧＴＯサイリスタのゲートに正の信号を与えてＧＴＯサ
イリスタの転流を確保させることとした。

第４図（Ａ）は、制御指令どおりに転流余裕角が零とな
った場合、同図（Ｂ）は二次巻線４１の電圧Ｖの反転時
以前にはまだ転流が終了していない場合、同図（Ｃ）は
既に転流が完了している場合のそれぞれの動作波形を示
したものである。これらの各回において、ｖ、Ｅｄ、Ｌ
及び１２は前記同様の各電圧、電流波形を示す。

ここでは、これから消弧するべきＧＴＯサイリスタを７
１１，７１４とし、導通するべきＧＴＯサイリスタを７
１２，７１３としている。同図（Ｂ）においては、二次
巻線４１の電圧Ｖの極性が反転するＡ点では転流が完了
しておらず、ＧＴＯサイリスタ７１１，７１４のゲート
に加えられた負の信号によりこれらのＧＴＯサイリスタ
７１１，７１４が強制的に消弧された状態を示している
。

また、同図（Ｂ）のＥｄの波形で強制転流時にピークが
現われるのは、交流側のインダクタンスの影響によるも
のである。更に同図（Ｂ）に示す１８の波形において、
ΔＩｄは二次巻線４１の電圧Ｖの反転時の転流電流で、
ＧＴＯサイリスタが自己消弧する電流であり、電流Ｉｄ
の数分の１に減少している。このため、スナバ回路及び
転流エネルギー吸収回路８１が小容量であってもＧＴＯ
サイリスタが破壊することはない、また、同図（Ｃ）の
場合にはそのＥｄの波形から転流余裕角γ。が生じるこ
とが明らかであるが、これは比較的小さいため電力の逆
変換の効率が悪くなることもない。

このように、この実施例では単相ブリッジ７１内のＧＴ
Ｏサイリスタが遮断する電流は順変換時には雰であり、
また逆変換時にも零とするように制御するものであるか
ら、単相ブリッジ７１としては順逆変換時の特性が全く
同一になり、従来（第５図参照）のように回生制動時に
インバータ装置１１１の直流側電圧を高めたり、直流電
流の脈動を力行時並みにするべく抵抗やりアクドル、ス
イッチ等を別個に挿入する必要がない。

なお１以上の説明では、単相ブリッジ７１及びインバー
タ装置１１１１等により一方の台車１４１の電動機５１
１．５１２を力行１回生運転する単位ＶＶＶＦ駆動シス
テムにつき説明したが、単相ブリッジ７２及びインバー
タ装置１１２により他方の台車１４２の電動機１５３．
１５４を駆動するＶＶＶＦシステムについても動作は全
く同じであるため、その説明は省略する。

ここで、インバータ装置１１１または１１２は電動機１
５１．１５２または１５３，１５４の各２台を駆動すれ
ば済むため、その容量は数百ｋＶＡ程度あればよく、前
述したようにインバータ１３１．１３２には中容量クラ
スの自己消弧形半導体スイッチ素子であるトランジスタ
を用いることができる。この駆動システムでは、他の台
車の動作状態や車軸径差の影響を全く受けることなく１
台車単位での電動機群運転を行うことが可能となる。更
に、スイッチ素子としてのトランジスタはＧＴＯサイリ
スタに比べて一層高速でのスイッチングが可能であるた
め、車輪の空転や滑走が発生した場合にも良好な粘着性
能を得ることができる。

一方、単相ブリッジ７１．７２に用いるＧＴＯサイリス
タ７１１〜７１４及び７２１〜７２４は、インバータ１
３１゜１３２を構成するトランジスタの耐圧に対応した
ものを用いれば足り、従来のような高耐圧サイリスタよ
りも耐圧の低いものを用いることができる。

また、上記実施例では、単相ブリッジ７１．７２にＧＴ
ｏサイリスタを用いた場合につき説明したが。

半導体スイッチ素子としてはＧＴＯサイリスタと等価と
みなせる強制転流回路を備えた半導体スイッチ素子を用
いてもよく、更に電源側電力変換装置は三相電力変換装
置等であってもよい。

また、上記実施例では、主変圧器の二次巻線を２分割と
した場合について説明したが、３分割以上にして対応す
る数の単位ＶＶＶＦインバータ装置を駆動する場合にも
全く同じ効果を得ることができる。

また本実施例では、電源側変換器を常に最大直流電圧を
出力するように動作させ、電動機側変換器で例えばＰＷ
Ｍ制御して可変電圧、可変周波数の交流を得るシステム
で説明したが、電源側変換器を点弧位相角制御して直流
出力電圧を可変とし、電動機側変換器で周波数可変制御
を行うＶＶＶ　Ｆ駆動システムでも同じ効果が得られる
。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、逆阻止自己消弧形
半導体スイッチ素子からなる電源側変換装置と、トラン
ジスタ等からなるＰＷＭインバータとからなる単位ＶＶ
ＶＦシステムを主変圧器の複数に分割された二次巻線に
接続し、電源側変換装置の逆変換動作時には交流電源電
圧反転時に転流を完了させ、転流余裕時間を零とするよ
うに前もって点弧遅れ角αで前記スイッチ素子を点弧す
るものであるから、電源側変換装置の前記スイッチ素子
が遮断する電流は順変換動作時、逆変換動作時共に零と
することができ、電源側変換装置の特性を順・逆動作時
に全く同一にすることができる。

これにより、従来、回生制動時に必要としていた平滑リ
アクトルや抵抗器、スイッチを省略することができ、シ
ステム全体の小形化、低価格化、軽量化に寄与すること
ができる。同時に、逆変換動作時の電車線側の力率を大
幅に向上させることが可能である。

電源側変換装置に自己消弧形半導体スイッチ素子を用い
ることにより、順変換動作時は交流電源による転流動作
を行わせ、逆変換動作時には転流余裕角零の電源転流動
作と電源電圧反転時に自己消弧を併用した転流動作とを
行わせるため、上記効果の他、自己消弧時の転流エネル
ギーが小さくなり、転流エネルギー吸収回路を小型化で
きるという効果がある。

ＰＷＭ制御形ＶＶＶＦインバータ用半導体スイッチ素子
として中容量のトランジスタを用いることが可能である
から、インバータの小型・軽量化、低価格化を図ること
ができ、従来のＧＴＯサイリスタによるインバータと比
較して、スイッチング周波数をより高めることができる
ため高い粘着性能を持たせることができる。これに関連
して、電源側電力変換装置のスイッチ素子は前記トラン
ジスタのに対応させて耐圧が比較的低いＧＴＯサイリス
タを用いることができ、この点でも電源側変換装置ひい
てはシステム全体の小型・軽量化、低価格化等を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図ないし
第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ単相ブリッジ
の動作波形図、第５図は従来例を示す回路図、第６図（
Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）。 （Ｃ）は従来例におけるサイリスタ整流器の動作波形図
、第８図は従来のインバータの直流側電流と電圧との関
係を示した図である。 １・・・パンタグラフ　　　４・・・主変圧器４１．４
２・・・二次巻線　　　　７１．７２・・・単相ブリッ
ジ８１．８２・・・転流エネルギー吸収回路９・・・力
行／回生制動切換器 １０１．１０２・・・平滑リアクトル １１１．１１２・・・インバータ装置 １３１．１３２・・・インバータ　　１４１，１４２・
・・台車１５１〜１５４・・・電動機 特許出願人　　　　富士電機株式会社 第８図 第６図 佑７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電車線に一次巻線が接続される変圧器の二次巻線に、順
   逆変換動作可能な電力変換装置を接続し、この電力変換
   装置の直流側にＶＶＶＦインバータを接続してこのイン
   バータにより電気車駆動用交流電動機を力行、回生運転
   する交流電気車ＶＶＶＦ駆動システムにおいて、 複数に分割された二次巻線を有する変圧器と、これらの
   分割された二次巻線の各々に接続され、かつ逆阻止自己
   消弧形半導体スイッチ素子により構成されたブリッジ回
   路であって、力行運転時には前記スイッチ素子を自己消
   弧させることなく順変換する他励変換装置として動作し
   、回生制動運転時には、交流入力電圧反転時に転流が完
   了するように逆変換動作を行う他励変換装置として動作
   すると共に、交流入力電圧反転時に前記スイッチ素子を
   自己消弧する複数の電力変換装置と、これらの電力変換
   装置に直流側がそれぞれ接続され、かつ交流側が電気車
   の各台車ごとに装架された電動機群に接続されてなるＶ
   ＶＶＦインバータと、 から構成したことを特徴とする交流電気車ＶＶＶＦ駆動
   システム。