JPH02151202A - 電気車駆動装置 - Google Patents

電気車駆動装置

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JPH02151202A
JPH02151202A JP63301300A JP30130088A JPH02151202A JP H02151202 A JPH02151202 A JP H02151202A JP 63301300 A JP63301300 A JP 63301300A JP 30130088 A JP30130088 A JP 30130088A JP H02151202 A JPH02151202 A JP H02151202A
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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〕 本発明は電気車駆動装置に係り、特に、スイッチング素
子を有するインバータと電気車を駆動する電動機とを備
え、可変電圧可変周波数制御されたインバータの出力信
号によって電動機を制御するに好適な電気車駆動装置に
関する。
〔従来の技術〕
可変電圧可変周波数制御によるインバータを用いて誘導
電動機を駆動する電気車として第１０図に示されるもの
が知られている。この電気車４８は、パンタグラフ１０
から直流電力を取り込み。
この直流電力を遮断器１２、フィルタリアクトル１４、
フィルタコンデンサ１６を介してインバータ１８に取り
込み、上側アームを構成するスイッチング素子２０，２
２．２４と下側アームを構成するスイッチング素子２６
，２８．３０のスイッチングにより直流電力を交流電力
に変換して誘導電動機３２を能動するように構成されて
いる。この電気車４８によれば、インバータ１８を可変
電圧可変周波数に制御することによって誘導電動機３２
の遇区動トルクを任意に調整することができる。
ところが、インバータ１８を用いた電気車４８の場合、
特開昭６２−１２３９０２号公報に記載されているよう
に、インバータ１８と誘導電動機３２とを結ぶ電力線か
らの電磁誘導によって地上信号設備に誘導障害が生じる
ことが知られている。
このような誘導障害を防止するために、インバータ１８
出力の電力線を電気車４８の車体に沿わせて配線したり
、あるいは電力線を撚り合わせたりしてダクト内に収納
してシールドすることがおこなわれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来技術においては、誘導電動機３２のステー
タとフレーム間のストレー容量３４については配慮され
ておらず、インバータ１８と誘導電動機３２とを結ぶ電
力線の配線方法によって誘導障害を除去するようにされ
ていたため、誘導障害を確実に防止することができなか
った。すなわち、誘導電動機３２のステータとフレーム
間にストレー容量３４が生じると、このストレー容ｉ３
４は接触抵抗３６を介して車輪３８と電気的に接続され
る。この状態で上側−ムがオンになると。
第１０図および第１１図に示されるように、スイッチン
グ素子２４．ストレー容量３４、接触抵抗３６、車輪３
８、レール４０、車＠４２、接地ブラシ４４、帰線４６
．フィルタコンデンサ４６、スイッチング素子２４を結
ぶループが形成され、レール４０にスイッチング電流が
流れる。また下側アームがオンになったときには、第１
２図及び１３図に示されるように、スイッチング素子３
０、帰線４６、接地ブラシ４４、車輪４２、レール４０
、車輪３８、接触抵抗３６、ストレー容量３４、スイッ
チング素子３０を結ぶループが形成され、レール４ｏに
スイッチング電流が流れる。レール４０に流れるスイッ
チング電流は微小電流であるが、レール４０を信号伝送
路とする地上信号設備に対してはスイッチング電流が誘
導障害として作用することになる。
本発明の目的は、レールにスイッチング電流が流れるの
を抑制することができる電気車駆動装置を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、第１の装置とし
て、直流電力を受け、この直流電力をスイッチング素子
のスイッチングにより交流電力に変換するインバータと
、インバータの出力信号により電気車を駆動する電動機
とを備えた電気車駆動装置において、前記電動機のフレ
ームと前記インバータの帰線とを電気的良導体で接続し
てなる電気車駆動装置を構成したものである。
第１の装置を含む第２の装置として、電気的良導体の帰
線との接続位置は、前記インバータの入力側に接続され
たフィルタコンデンサの接地点近傍である電気車駆動装
置を構成したものである。
第１または第２の装置を含む第３の装置として、電気的
良導体は、前記インバータの出力線と前記電動機の入力
線とを中継する中ａ器を介して配線されている電気車駆
動装置を構成したものである。
第４の装置として、直流電力を受け、この直流電力をス
イッチング素子のスイッチングにより交流電力に変換す
るインバータと、インバータの出力信号により電気車を
駆動する電動機とを備えた電気車駆動装置において、前
記電′ｉｊＪ機のフレームと電動機支持台車との間に絶
縁部材を挿入し、前記電動機のフレームを絶縁部材を介
して電動機支持台車に装着してなる電気車駆動装置を構
成したものである。
第５の装置として、直流電力を受け、この直流電力をス
イッチング素子のスイッチングにより交流電力に変換す
るインバータと、インバータの出力信号により電気車を
駆動する電動機とを備えた電気車駆動装置において、前
記電動機の駆動力を車輪へ伝達する駆動力伝達系の途中
に絶縁部材を介装してなる電気車駆動装置を構成したも
のである。
〔作用〕
電動機のフレームとインバータの帰線とが′電気的良導
体で接続されているため、フレームとレール間のインピ
ーダンスよりもフレームとインバータの帰線間のインピ
ーダンスが低インピーダンスとなるため、スイッチング
電流が電気的良導体を介して流れ、スイッチング電流が
レールに流れるのを抑制することが可能となる。
また電動機のフレームと電動機支持台車の間に絶縁部材
を挿入したり、あるいは駆動力伝達系の途中に絶縁部材
を挿入したりして電動機のフレームと車輪とを電気的に
絶縁された状態に保つようにしたため、スイッチング電
流がストレー容量を介してレールへ流れるのを抑制する
ことが可能となる。
〔実施例〕
以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図において、電気車４８インバータ１
８および誘導電動機３２を備えており、インバータ１８
にはパンタグラフ１０、遮断器１２、フィルタリアクト
ル１４．フィルタコンデンサ１６を介して直流電力が供
給されている。インバータ１８は上側アームを構成する
スイッチング素子２０，２２．２４と下側アームを構成
するスイッチング素子２６．２８．３０を備えており、
各スイッチング素子の可変電圧可変周波数制御によって
誘導電動機３２を駆動するように構成されている。誘導
電動機３２はフレーム５０が電動機支持台車（図示省略
）に支持された状態で電気車４８の車体に固定されてい
る。そしてこのフレーム５０は電気的良導体５２を介し
て帰線４６に接続されている。導体５２の帰線４６との
接続点はフィルタコンデンサ４６の接地点近傍となって
いる。すなわち、誘導電動機３２のステータとフレーム
５０間にストレー容量３４を生じ、インバータ１８の出
力がストレー容量３４、接触抵抗３６を介してフレーム
５０に電気的、に接続されても、フレーム５０と車輪３
８間のインピーダンスよりもフレーム５ｏ、導体５２．
帰線４６を結ぶ回路のインピーダンスが低インピーダン
スとなるように構成されている。
上記構成による電気車４８においては、第３図および第
４図の信号線１００，１０２に示されるように、電源か
らの電力がパンタグラフ１０を介してインバータ１８に
入力され、インバータ１８、帰線４６、接地ブラシ４４
、車輪４２、レール４０を介して電源側に戻る。このと
きインバータ１８のスイッチング制御がおこなわれ、イ
ンバータ１８からは第５図に示されるようなスイッチン
グ電流が流れる。この場合、本実施例においては。
フレーム５０と帰線４６とが導体５２を介して接続され
ているため、スイッチング素子のうちスイッチング素子
２４がオンになったときには、第６図およ５び第７図に
示されるように、フィルタコンデンサ１６に充電されて
いた電荷がスイッチング素子２４．ストレー容量３４、
接触抵抗３６、導体５２、帰線４６、フィルタコンデン
サ１６を結ぶループを流れる。一方、下側アームのスイ
ッチング素子３０がオンになったときには、第８図、第
９図に示されるように、スイッチング素子３０、帰線４
６、導体５２．接触抵抗３６、ストレー容量３４、スイ
ッチング素子３０を結ぶループが形成され、このループ
中にスイッチング電流が流れる。このため誘導電動機３
２のステータとフレーム間にストレー容量３４がある場
合でも、スイッチング電流がレール４０に流れるのが抑
制され、スイッチング電流によって地上の信号設備など
に誘導障害をもたらすのを防止することができる。
また電気的良導体５２を配線する場合、インバ−夕１８
の出力線と誘導電動機３２の入力線とを中継する中継器
、例えば継ぎ箱を介して導体５２を配線すれば、配線作
業が容易となる。また導体５２を帰線４６と接続する場
合、フィルタコンデンサ１６の接地点近傍とすれば、フ
レーム５ｏとフィルタコンデンサ１６間が最短距離とな
り、導体５２を流れる電流による誘導障害を確実に防止
することができる。
また、誘導電動機３２のフレームと支持台車との間に絶
縁座などの絶縁部材を挿入し、フレームを絶縁座を介し
て支持台車に装着すれば、フレーム５０とレール４０と
を電気的に絶縁状態とすることができ、スイッチング電
流がストレー容量３４を介してレール４０に流れるのを
防止することができる。
またさらに、誘導電動機３２の駆動力を車輪へ伝達する
駆動力伝達系の途中に絶縁継手などの絶係部材を介装す
れば、フレーム５０と車輪３８とを電気的絶縁状態とす
ることができ、ストレー容量３４を介してレール４０に
スイッチング電流が流れるのを防止することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、電動機のフレー
ムとインバータの帰線とを電気的良導体を介して接続し
、また電動機のフレームと電″＃Ｊ機近傍の車輪とを電
気的に遮断し、電動機の有するストレー容量を介してレ
ールにスイッチング電流が流れるのを抑制するようにし
たため、レールを信号伝送路とする信号機器に対する誘
導障害をなくすことができる。
【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構成図、第２図は
電車の側面図、第３図および第４図はそれぞれ信号の経
路を説明するための図、第５図はスイッチング電流の波
形図、第６図および第７図はそれぞれ上側アームのスイ
ッチング素子がオンになったときの信号経路を説明する
ための図、第８図および第９図はそれぞれ下側アームの
スイッチング素子がオンになったときの信号経路を説明
するための図、第１０図および第１１図はそれぞれ従来
例の上側アームのスイッチング素子がオンになったとき
の信号経路を説明するための図、第１２図および第１３
図はそれぞれ従来例の下側アームのスイッチング素子が
オンになったときの信号経路を説明するための図である
。 １０・・パンタグラフ、１２・・・遮断器、１４・・・
フィルタリアクトル、 １６・・・フィルタコンデンサ、１８・・・インバータ
、２０．２２，２４，２６，２８．３０−；１イツ−ｆ
−ング素子、３２・・・誘導電動機、 ３４・・ストレー容量、３６・・・接触抵抗、３８．４
２・・・車輪、４６・・・帰線、５ｏ・・・フレーム、
５２・・・電気的良導体。 第１図 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、直流電力を受け、この直流電力をスイッチング素子
    のスイッチングにより交流電力に変換するインバータと
    、インバータの出力信号により電気車を駆動する電動機
    とを備えた電気車駆動装置において、前記電動機のフレ
    ームと前記インバータの帰線とを電気的良導体で接続し
    てなる電気車駆動装置。 ２、電気的良導体の帰線との接続位置は、前記インバー
    タの入力側に接続されたフィルタコンデンサの接地点近
    傍である請求項１記載の電気車駆動装置。 ３、電気的良導体は、前記インバータの出力線と前記電
    動機の入力線とを中継する中継器を介して配線されてい
    る請求項１または２記載の電気車駆動装置。 ４、直流電力を受け、この直流電力をスイッチング素子
    のスイッチングにより交流電力に変換するインバータと
    、インバータの出力信号により電気車を駆動する電動機
    とを備えた電気車駆動装置において、前記電動機のフレ
    ームと電動機支持台車との間に絶縁部材を挿入し、前記
    電動機のフレームを絶縁部材を介して電動機支持台車に
    装着してなる電気車騒動装置。 ５、直流電力を受け、この直流電力をスイッチング素子
    のスイッチングにより交流電力に変換するインバータと
    、インバータの出力信号により電気車を駆動する電動機
    とを備えた電気車駆動装置において、前記電動機の駆動
    力を車輪へ伝達する駆動力伝達系の途中に絶縁部材を介
    装してなる電気車駆動装置。
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