JPH02159902A - Protective circuit for electric vehicle controller - Google Patents

Protective circuit for electric vehicle controller

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JPH02159902A
JPH02159902A JP63312973A JP31297388A JPH02159902A JP H02159902 A JPH02159902 A JP H02159902A JP 63312973 A JP63312973 A JP 63312973A JP 31297388 A JP31297388 A JP 31297388A JP H02159902 A JPH02159902 A JP H02159902A
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JP
Japan
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circuit
reset
filter capacitor
voltage
flip
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Pending
Application number
JP63312973A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiroji Yamamoto
城二 山本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は電気車制御装置の保護回路に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a protection circuit for an electric vehicle control device.

(従来の技術) 一般に、可変電圧可変周波数(VVVF)インバータに
より誘導電動機を制御する電気車の主回路は第2図に示
すような構成を備えており、パンタグラフ1により集電
したM源電流を断流器2−高速度しゃ断器3−フィルタ
リアクトル4を通してフィルタコンデンサ5に充電し、
このフィルタコンデンサ5に並列に接続されているVV
V Fインバータ6に対して直流電力を供給でるように
している。
(Prior Art) Generally, the main circuit of an electric vehicle that controls an induction motor using a variable voltage variable frequency (VVVF) inverter has a configuration as shown in FIG. Charge the filter capacitor 5 through the current interrupter 2 - high speed breaker 3 - filter reactor 4,
VV connected in parallel to this filter capacitor 5
DC power can be supplied to the VF inverter 6.

そして、このような電気車制御装置の主回路に対して、
従来は、フィルタコンデンサ5に並列に電圧検出器7を
接続し、フィルタコンデンサ5の両端電圧を常に検出す
るようにしている。また、VVVFインバータ6は3相
であり、各アームにはスイッチング素子としてのGTO
サイリスタ81〜86が配置されており、各アームのG
TOすィリスタ81〜86それぞれに流れる過電流を検
知するための過電流検出器91〜96が短絡検出手段と
して配置されている。
For the main circuit of such an electric vehicle control device,
Conventionally, a voltage detector 7 is connected in parallel to the filter capacitor 5 to constantly detect the voltage across the filter capacitor 5. In addition, the VVVF inverter 6 is three-phase, and each arm has a GTO as a switching element.
Thyristors 81 to 86 are arranged, and the G of each arm is
Overcurrent detectors 91 to 96 are arranged as short circuit detection means for detecting overcurrents flowing through the TO resistors 81 to 86, respectively.

VVVFインバータ6の交流出力は誘導電動機10に接
続され、フィルタコンデンサ5の直流電力をVVVFイ
ンバータ6によって交流電力に変換してこの誘導電動機
10の回転制御を行なうようなしている。
The AC output of the VVVF inverter 6 is connected to an induction motor 10, and the DC power of the filter capacitor 5 is converted into AC power by the VVVF inverter 6 to control the rotation of the induction motor 10.

VVVFインバータ6は正常な時には同じ相の上下のア
ームのGTOサイリスタ、例えばGTOサイリスタ81
とGTOサイリスタ82が同時にONすることはあり得
ないが、何等かの原因で上下のアームのGT、○サイリ
スタ81.82が同時にONt、た場合にはその相にフ
ィルタコンデンサ5からの放電電荷が集中しないように
3相全てのGT○ザイリスタ81〜86をONさせてフ
ィルタコンデンサ5の放電電流を6つのアームに分散さ
せるようにし、同時に高速度しゃ断器3をOFFするこ
とにより架線側から電源電流が流れ込まないように保護
動作するようにしている。
When the VVVF inverter 6 is normal, the GTO thyristors of the upper and lower arms of the same phase are used, for example, the GTO thyristor 81.
It is impossible for the GTO thyristor 82 and the GTO thyristor 82 to turn on at the same time, but if for some reason the GT and thyristors 81 and 82 of the upper and lower arms turn on at the same time, the discharged charge from the filter capacitor 5 will be in that phase. To avoid concentration, all three-phase GT○Zyristors 81 to 86 are turned on to disperse the discharge current of the filter capacitor 5 to six arms, and at the same time, the high-speed breaker 3 is turned off to remove the power supply current from the overhead line side. The system is designed to provide protection so that the flow of water does not occur.

つまり、第3図に示す従来の電気車制御′lI装置の保
護回路は、上下対称なアームに対する過電流検出器91
.92 ;93.94 ;95,96からの短絡検出信
号を2人力とする論理積回路11と、論理積回路11の
ハイレベル出力によって反転するフリップフロップ回路
12とを備えており、フリップフロップ回路12のハイ
レベル出力により故障表示灯13が点灯し、同時にフリ
ップフロップ回路12から信号により高速度しゃ断器(
HB)3をトリップさせるようにしている。加えて、フ
リップフロップ回路12のリセット端子には運転士の高
速度しゃ断器リセットボタン14が接続されており、フ
リップフロップ回路12が反転動作した時も、リセット
ボタン14からのリセット信号が入力されることにより
ハイレベル信号の出力を停止するようにしている。
In other words, the protection circuit of the conventional electric vehicle control device shown in FIG.
.. 92 ; 93.94 ; It is equipped with an AND circuit 11 which inputs the short circuit detection signals from 95 and 96, and a flip-flop circuit 12 which is inverted by the high level output of the AND circuit 11. The fault indicator light 13 lights up due to the high level output of
HB) 3 is made to trip. In addition, the driver's high-speed breaker reset button 14 is connected to the reset terminal of the flip-flop circuit 12, and even when the flip-flop circuit 12 operates in reverse, a reset signal from the reset button 14 is input. By doing so, the output of the high level signal is stopped.

従って、VVVFインバータ6の何れかのアームのGT
Oサイリスタ、例えば82に導通破壊が発生した場合、
上下対称なアームそ、れぞれに殿けられている過電流検
出器91.92から同時に短絡検知信号が論理積回路1
1に入力され、論理積回路11はハイレベル信号をフリ
ップフロップ回路12に与え、フリップフロップ回路1
2は反転してハイレベル信号を故障表示灯13と高速度
しゃ断器3に与え、故障表示灯13により運転士に対し
てVVVFインバータ6の故障発生を知らせると共に、
高速度しゃ断器3をトリップさせて電源電力がVVVF
インバータ6に入力されるのをしゃ断づる。そして、運
転士はリセットボタン14を操作することによりリセッ
ト信号をフリップフロップ回路12のリセット端子に入
力覆ると、フリップフロップ回路12の出力はロウレベ
ルとなり、故障表示灯13を消灯すると共に高速度しゃ
断器3を復帰させ、再び電源電力をVVVFインバータ
6に入力可能な状態とする。
Therefore, the GT of either arm of the VVVF inverter 6
If continuity breakdown occurs in the O thyristor, for example 82,
Simultaneously, short circuit detection signals are sent to the AND circuit 1 from the overcurrent detectors 91 and 92 installed in each of the vertically symmetrical arms.
1, the AND circuit 11 gives a high level signal to the flip-flop circuit 12, and the flip-flop circuit 1
2 is inverted and gives a high-level signal to the failure indicator light 13 and the high-speed breaker 3, and the failure indicator light 13 notifies the driver of the occurrence of a failure in the VVVF inverter 6,
High speed breaker 3 is tripped and the power supply voltage is VVVF
The input to the inverter 6 is cut off. When the driver inputs a reset signal to the reset terminal of the flip-flop circuit 12 by operating the reset button 14, the output of the flip-flop circuit 12 becomes low level, turning off the failure indicator light 13 and turning off the high-speed breaker. 3 is restored, and the power source power can be input to the VVVF inverter 6 again.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の電気車制御装置の保護
回路では、運転士はVVVFインバータが実際に故障し
たのか、単なる誤動作により一時的に短絡検出信号が入
力されるようになったのか判断できず、リセット14を
操作して再度主回路を形成しようとするが、実際にVV
VFインバータ6の何れかのGTOサイリスタに導通破
壊が起っているような場合には、例えばGTOサイリス
タ82が導通破壊していたような場合には、リセットボ
タン14の操作によって再起動した途端に正常なGTO
サイリスタ81がONしてアーム短絡を起こしてしまう
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the protection circuit of such a conventional electric vehicle control device, the driver does not know whether the VVVF inverter has actually failed or if a short circuit detection signal is temporarily input due to a simple malfunction. Unable to determine whether the VV has become
If any of the GTO thyristors of the VF inverter 6 has continuity breakdown, for example, if the GTO thyristor 82 has continuity breakdown, as soon as it is restarted by operating the reset button 14. Normal GTO
Thyristor 81 turns on and causes an arm short circuit.

アーム短絡が発生すると、高速度しゃ断器3は大電流を
しゃ断するために大音響を轟かせることになるが、車両
に乗っている乗客はこの大音響により不安感を覚えるよ
うになることもあり、特に運転士がリセット再起動操作
を2度、3度繰り返すならば全てのGTOサイリスタに
対して電流過負荷動作を強いることになり、健全であっ
たGTOサイリスタまでが破壊されてしまう問題点があ
った。同時に、既に破壊してしまっているGTOサイリ
スタに対し何度も過電流が流れると、損傷個所の荒れが
ひどくなり、事故調査、原因調査を困難にしてしまう問
題点もあった。
When an arm short circuit occurs, the high-speed circuit breaker 3 makes a loud noise in order to cut off the large current, but the loud noise may make passengers in the vehicle feel uneasy. In particular, if the driver repeats the reset/restart operation two or three times, all the GTO thyristors will be forced to overload the current, causing the problem that even healthy GTO thyristors may be destroyed. Ta. At the same time, if overcurrent flows repeatedly through a GTO thyristor that has already been destroyed, the damaged area becomes more rough, making it difficult to investigate the accident and cause.

この発明は、このような従来の問題点に鑑みて成されて
ものであって、アーム短絡動作発生直後に自動的にVV
VFインバータの各アームのGTOサイリスタの故障診
断を行ない、GTOサイリスタの1つに導通破壊が発生
しているような場合には運転士のリセットボタンの操作
に対してもリセット動作を行なわせないようにし、回路
の保護を図ることができる電気車制御装置の保護回路を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and it automatically reduces VV immediately after an arm short-circuit operation occurs.
Diagnose the failure of the GTO thyristors in each arm of the VF inverter, and if continuity breakdown has occurred in one of the GTO thyristors, make sure that the reset operation is not performed even when the driver presses the reset button. An object of the present invention is to provide a protection circuit for an electric vehicle control device that can protect the circuit.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明の電気車制御装置の保護回路は、電源をしゃ断
する断流手段と、この断流手段を通して入力される電源
電流に対するフィルタコンデンサと、このフィルタコン
デンサの両端電圧を検出する電圧検出手段と、前記フィ
ルタコンデンサからの直流を変換して誘導電動機に交流
電力を与える可変電圧可変周波数インバータと、この可
変電圧可変周波数インバータの各アームのGTOサイリ
スタの短絡を検出する短絡検出手段と、この短絡検出手
段の短絡検出信号を受けて前記断流手段を動作させる断
流制御手段と、前記フィルタコンデンサの電圧検出手段
の電圧検出値が所定値以下である時に前記断流制御手段
のリセット動作を禁止する断流リセット禁止手段とを備
えたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A protection circuit for an electric vehicle control device of the present invention includes: a cutoff means for cutting off a power supply; a filter capacitor for a power supply current input through the cutoff means; A voltage detection means for detecting the voltage across the filter capacitor, a variable voltage variable frequency inverter that converts the DC from the filter capacitor to provide AC power to the induction motor, and a GTO thyristor in each arm of the variable voltage variable frequency inverter. a short-circuit detection means for detecting a short circuit of the filter capacitor, a current-cutting control means for operating the current-breaking means in response to a short-circuit detection signal from the short-circuit detecting means, and a voltage detection value of the voltage detection means for the filter capacitor that is equal to or less than a predetermined value. and a flow-interruption reset prohibition means for prohibiting the reset operation of the flow-interruption control means at a certain time.

(作用) この発明の電気車制御装置の保護回路では、VVVFイ
ンバータの一対の上下のアームに短絡故障が発生した場
合、短絡検出手段が短絡検出信号を断流制御手段に与え
、断流制御手段はこの短絡検出信号を受けて断流手段を
動作させ、電源電流がフィルタコンデンサを通してVV
VFインバータに供給されるのを停止する。
(Function) In the protection circuit of the electric vehicle control device of the present invention, when a short-circuit failure occurs in the pair of upper and lower arms of the VVVF inverter, the short-circuit detection means provides a short-circuit detection signal to the cut-off control means, and the cut-off control means receives this short circuit detection signal, operates the current cutoff means, and the power supply current passes through the filter capacitor to VV.
The supply to the VF inverter is stopped.

そして、断流手段が断流動作を行ない主回路が開かれる
と、直ちにVVVFインバータは回生モードに移り、残
留磁束をフィルタコンデンサに充電するようになる。
Then, when the current interrupting means performs the current interrupting operation and the main circuit is opened, the VVVF inverter immediately shifts to the regeneration mode and starts charging the filter capacitor with the residual magnetic flux.

しかしながら、VVVFインバータ内の何れかのGTO
サイリスタに導通破壊が生じていると、フィルタコンデ
ンサに対する充電は行なわれなくなり、フィルタコンデ
ンサの両端電圧を検出する電圧検出手段からの電圧検出
値は所定値以下になり、断流リセット禁止手段は断流制
御手段に対してリセット動作を禁止する。この結果断流
制御手段は断流手段のリセット動作を行なえなくし、運
転士のリセット操作に対しても断流手段をリセットされ
ることを防止できる。
However, any GTO in the VVVF inverter
If continuity breakdown occurs in the thyristor, the filter capacitor will no longer be charged, the voltage detection value from the voltage detection means that detects the voltage across the filter capacitor will be below a predetermined value, and the cut-off reset prohibition means will stop the filter capacitor from being charged. Prohibits the control means from performing a reset operation. As a result, the flow cutoff control means cannot perform a reset operation of the flow cutoff means, and the flow cutoff means can be prevented from being reset even in response to a reset operation by the driver.

(実施例〉 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。(Example> Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図はこの発明の一実施例のブロック図であり、第3
図に示した従来例と共通の構成を有する部分については
同一の符号を用いて示している。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and the third
Portions having common configurations with those of the conventional example shown in the figure are indicated using the same reference numerals.

そしてこの実施例では、運転士のリセットボタン14か
らの運転士リセット信号とフリップフロップ回路12の
リセット端子との間に新たに論理積回路15を設け、ま
たフリップフロップ回路12の出力に対して論理積回路
15を設けている。
In this embodiment, an AND circuit 15 is newly provided between the driver reset signal from the driver's reset button 14 and the reset terminal of the flip-flop circuit 12. A product circuit 15 is provided.

そして論理積回路15に対してはフリップフロップ回路
16の反転出力をインバータ17を介して入力するよう
にしている。
The inverted output of the flip-flop circuit 16 is inputted to the AND circuit 15 via an inverter 17.

またもう一方の論理積回路18は、フリップフロップ回
路120反転借号と共に、実測車速へと車速比較値VL
Cとの比較器19の出力と、高速度しゃ断器(HB)3
に対するトリップ確認信号とを入力とし、この論理積回
路18の出力はデイレイ回路20に与えられるようにな
っている。
In addition, the other AND circuit 18 converts the vehicle speed comparison value VL to the actual measured vehicle speed together with the flip-flop circuit 120.
The output of the comparator 19 with C and the high speed breaker (HB) 3
The output of the AND circuit 18 is supplied to the delay circuit 20.

そしてデイレイ回路20の出力はすべり周波数(「S)
演算回路21に与えられ、このすべり周波数演算回路2
1の出力がゲートスタート信号となると共に、もう1つ
のデイレイ回路22に入力されるようになっており、こ
のデイレイ回路22の出力が論理積回路23に入力され
るようになっている。
The output of the delay circuit 20 is the slip frequency ("S")
This slip frequency calculation circuit 2
The output of 1 serves as a gate start signal and is input to another delay circuit 22, and the output of this delay circuit 22 is input to an AND circuit 23.

論理積回路23のもう一方の入力は、フィルタコンデン
サの電圧検出器7からのフィルタコンデンサ電圧検出値
Xを比較電圧(50V)と比較するコンパレータ24の
出力が接続されてJ3す、この論理積回路23の出力は
前記フリップフ口ツブ回路16の入力となっている。
The other input of the AND circuit 23 is connected to the output of a comparator 24 that compares the filter capacitor voltage detection value X from the filter capacitor voltage detector 7 with a comparison voltage (50V), and is connected to this AND circuit 23. The output of 23 serves as an input to the flip-flop circuit 16.

前記デイレイ回路20のデイレイ時間は1秒にセットさ
れ、もう1つのデイレイ回路22のデイレイ時間は3秒
にセットされている。
The delay time of the delay circuit 20 is set to 1 second, and the delay time of the other delay circuit 22 is set to 3 seconds.

さらに前記フリップフロップ回路16のリセット端子に
はパンタグラフが運転士によってダウンされたことを検
出するパンタグラフダウン信号が接続されている。
Furthermore, a pantograph down signal is connected to the reset terminal of the flip-flop circuit 16 for detecting that the pantograph has been lowered by the driver.

上記の構成の電気車制御装置の保護回路の動作について
、次に説明する。
The operation of the protection circuit of the electric vehicle control device having the above configuration will be described next.

第2図に示づ主回路において、VVVFインバータ6の
GTOサイリスタ81〜86のうちの何れか1つに導通
破壊が発生した時、その故障の発生したGTOサイリス
タと上下対になるGTOサイリスタもほぼ同時に短絡し
、過電流検出器91〜96のうち短絡事故の起こったG
TOサイリスタに対するものが第1図に示すように同時
に短絡検知信号を論理積回路11に入力し、論理積回路
11はハイレベル信号を7リツプ70ツブ回路12に与
える。
In the main circuit shown in FIG. 2, when a continuity breakdown occurs in any one of the GTO thyristors 81 to 86 of the VVVF inverter 6, the GTO thyristors that are the upper and lower pair of the GTO thyristor in which the failure occurred will also be At the same time, G is short-circuited and the short-circuit accident occurred among the overcurrent detectors 91 to 96.
As shown in FIG. 1, the TO thyristor simultaneously inputs a short circuit detection signal to the AND circuit 11, and the AND circuit 11 supplies a high level signal to the 7-lip, 70-tub circuit 12.

するとフリツプフロツプ回路12は反転しハイレベル信
号を出力し、高速度しゃ断器3はトリップし、主回路の
電源側の電力供給を直ちに停止することになる。そして
この動作と同時に、運転室に設けられている故障表示灯
13も点灯することになる。
Then, the flip-flop circuit 12 is inverted and outputs a high-level signal, and the high-speed breaker 3 is tripped, immediately stopping the power supply to the power supply side of the main circuit. At the same time as this operation, the failure indicator light 13 provided in the driver's cab also lights up.

そして、このような高速度しゃ断器3のトリップにより
主回路が切られた後、運転士がリセットボタン14の操
作によりリセット信号を入力した場合、従来ならばリセ
ット信号が直接フリップフロップ回路12のリセット端
子に入力され、高速度しゃ断器3のトリップ解除がなさ
れることとなったが、この実施例の場合には、運転士に
よるリセットボタン14の操作によるリセット信号はひ
とまず論理積回路15の一方の入力に与えられることに
なる。この論理積回路15の他方の入力には反転回路1
7の出力が与えられているが、反転回路17はフリップ
フロップ回路16の出力がロウレベルにある時にハイレ
ベレ出力とすることになり、フリツプフロツプ回路16
の出力は後述するように直ちにロウレベルとなることは
ないために、論理積回路15からハイレベル信号がフリ
ップフロップ回路12のリセット端子に出力されること
はなく、運転士によるリセットボタン14のリセット操
作により直ちに高速度しゃ断器3のトリップ解除が行な
われることはない。
If the driver inputs a reset signal by operating the reset button 14 after the main circuit is cut off due to such a trip of the high-speed breaker 3, conventionally the reset signal would directly reset the flip-flop circuit 12. In this embodiment, the reset signal generated by the driver's operation of the reset button 14 is input to one terminal of the AND circuit 15 for the time being. will be given to the input. The other input of this AND circuit 15 has an inverting circuit 1.
However, when the output of the flip-flop circuit 16 is at a low level, the inverting circuit 17 outputs a high level output.
As will be described later, the output does not immediately become a low level, so a high level signal is not output from the AND circuit 15 to the reset terminal of the flip-flop circuit 12, and the reset operation of the reset button 14 by the driver is not necessary. Therefore, the trip of the high speed breaker 3 is not immediately released.

フリップフロップ回路12のリセット端子に論理積回路
15からリセット入力が与えられるのは次の場合である
The reset input from the AND circuit 15 is applied to the reset terminal of the flip-flop circuit 12 in the following case.

まず論理積回路18には、短絡故障によりフリツプフロ
ツプ回路12から高速度しゃ断器3のトリップ指令が与
えられ、そのトリップ指令により高速度しゃ断器3がト
リップ動作をしたことを確認する信号が与えられ、さら
に電気車が走行状態にあって実測車速Xが車速基準値V
LCよりも大きくて比較器19からハイレベル信号が与
えられる場合にのみハイレベル信号を出力する。
First, the AND circuit 18 is given a trip command for the high-speed breaker 3 from the flip-flop circuit 12 due to a short-circuit fault, and a signal is given to the AND circuit 18 to confirm that the high-speed breaker 3 has tripped due to the trip command. Furthermore, when the electric vehicle is running, the actual vehicle speed X is the vehicle speed reference value V.
It outputs a high level signal only when it is larger than LC and a high level signal is given from the comparator 19.

そしてこの論理積回路18の出力はデイレイ回路20に
入力され、予め設定されている時間、この実施例の場合
には1秒たった後にハイレベル信号をすべり周波数演算
回路21に出力し、すべり周波数演算回路21はこのハ
イレベル入力により演算動作を開始し、インバータ6の
各GTOサイリスタ81〜86のゲートスタートを行な
わせる。
The output of this AND circuit 18 is input to a delay circuit 20, and after a preset time (one second in this embodiment), a high level signal is output to a slip frequency calculation circuit 21, which calculates the slip frequency. The circuit 21 starts an arithmetic operation in response to this high level input, and causes the gates of each of the GTO thyristors 81 to 86 of the inverter 6 to be started.

電気車の走行中に保護動作が働いた時、高速度しゃ断器
3がOFFとなって主回路がOFFとなるが、誘導電動
1110にはいくらかの残留磁束があり、(べり周波数
演算回路21によって回生モード運転、すなわちすべり
周波数[S〈0として運転すると、短時間でフィルタコ
ンデンサ5を再充電し始める。しかし、VvVFインバ
ータ6のGToサイリスタ81〜86のいずれかが導通
破壊していると、フィルタコンデンサ5の電圧はほぼO
vのままとなり、電圧検出器7はコンパレータ24に対
してO■信号を与え、比較基!$−電圧50Vとの比較
により、フィルタコンデンサ電圧検出値Xの方が小さい
ためにハイレベル信号を論理積回路23に与えることに
なる。
When the protective operation is activated while the electric vehicle is running, the high-speed breaker 3 is turned OFF and the main circuit is turned OFF, but there is some residual magnetic flux in the induction motor 1110, When operating in regeneration mode, that is, operating at a slip frequency [S<0, the filter capacitor 5 begins to be recharged in a short time. However, if any of the GTo thyristors 81 to 86 of the VvVF inverter 6 is broken, the filter The voltage of capacitor 5 is approximately O
remains at v, the voltage detector 7 gives an O■ signal to the comparator 24, and the comparison base! By comparison with the $-voltage of 50V, the filter capacitor voltage detection value X is smaller, so a high level signal is given to the AND circuit 23.

そこで、すべり周波数演算回路2.1が動作を行ないゲ
ートスタートし、もう1つのデイレイ回路22に対して
ハイレベル信号が与えられると、このデイレイ回路22
は所定の設定時間、例えば3秒たった後に論理積回路2
3にハイレベル信号を入力することになる。
Therefore, when the slip frequency calculation circuit 2.1 operates and gate starts, and a high level signal is given to the other delay circuit 22, this delay circuit 2.
is the AND circuit 2 after a predetermined set time, for example 3 seconds.
A high level signal will be input to 3.

この結果、論理積回路23の出力はデイレイ回路22か
らのハイレベル信号とコンパレータ24からのハイレベ
ル信号との入力により、ハイレベル出力をフリップフロ
ップ回路16に与えることになり、フリップフロップ回
路16は反転して反転回路17にハイレベル信号を与え
、反転回路17の出力は逆にロウレベルにロックされる
ことになる。
As a result, the output of the AND circuit 23 provides a high-level output to the flip-flop circuit 16 due to the input of the high-level signal from the delay circuit 22 and the high-level signal from the comparator 24, and the flip-flop circuit 16 It is inverted and a high level signal is given to the inverting circuit 17, and the output of the inverting circuit 17 is conversely locked to a low level.

これにより、論理積回路15の出力もロウレベルのまま
となり、運転士のリセットボタン14のボタンの操作に
よるリセット信号は受は付けられなくなり、高速度しゃ
断器3を再投入することを防止できるようになる。
As a result, the output of the AND circuit 15 also remains at a low level, and the reset signal generated by the driver's operation of the reset button 14 is no longer accepted, thereby preventing the high-speed breaker 3 from being turned on again. Become.

そしてこのように7リツプフロツブ回路12のリセット
入力が防止されることにより、高速度しゃ断器3が短絡
故障が発生した時に直ちに再投入されることがなくなり
、大音響の発生により乗客に不安感を与えることを解消
することができ、また伯のGTOサイリスタへの悪影響
をも防ぐことができるようになる。
By preventing the reset input to the 7-lip flop circuit 12 in this way, the high-speed breaker 3 will not be immediately re-closed when a short-circuit failure occurs, causing a loud noise and causing a sense of anxiety to the passengers. This makes it possible to eliminate this problem and also to prevent an adverse effect on the GTO thyristor.

高速度しゃ断器3のトリップが誤動作により発生したよ
うな場合、VVVFインバータ6の全てのGTOサイリ
スタ81〜86が正常であるため、トリップ発生後すべ
り周波数演算回路21によりゲートスタートが行なわれ
ると、VVVFインバータ6は回生モード運転に移り、
誘導電動機10の残留磁束がフィルタコンデンサ5に充
電されるようになり、電圧検出器7の検出値Xは比較電
圧50Vよりも大きくなり、コンバータ24の出力はロ
ウレベルとなり、論理積回路23の出力も[lウレベル
となり、フリツプフロツプ回路16は反転されずにロウ
レベル信号を反転回路17に与えることになる。
If a trip of the high-speed breaker 3 occurs due to malfunction, all the GTO thyristors 81 to 86 of the VVVF inverter 6 are normal, so when the gate start is performed by the slip frequency calculation circuit 21 after the trip occurs, the VVVF Inverter 6 shifts to regeneration mode operation,
The residual magnetic flux of the induction motor 10 comes to charge the filter capacitor 5, the detection value X of the voltage detector 7 becomes larger than the comparison voltage 50V, the output of the converter 24 becomes low level, and the output of the AND circuit 23 also becomes [The flip-flop circuit 16 becomes low level, and the flip-flop circuit 16 supplies a low level signal to the inverting circuit 17 without being inverted.

従って、反転回路17の出力はハイレベルとなり、論理
積回路15は運転士のリセットボタン14の操作による
リセット信号に応答してフリップフロップ回路12にリ
セット信号を与えることができるようになり、フリツプ
フロツプ回路12は運転士のリセットボタン14の操作
によるリセット信号の入力によって直ちにリセットされ
、通常の動作に復帰することができるようになる。
Therefore, the output of the inverting circuit 17 becomes high level, and the AND circuit 15 becomes able to give a reset signal to the flip-flop circuit 12 in response to the reset signal generated by the driver's operation of the reset button 14. 12 is immediately reset by inputting a reset signal by the driver's operation of the reset button 14, and can return to normal operation.

なお、VVVFインバータ6のGTOサイリスタ81〜
86のうちの何れかに導通破壊が発生しており、運転士
のリセットボタン14のリセット操作によっても高速度
しゃ断器3のトリップ解除が行なえない場合、元の状態
に復帰するためには電気車を完全にOFF状態にするこ
とによってパンタグラフダウン信号を7リツプフロツプ
回路16のリセット端子に入力するようにする。この結
果、フリップフロップ回路16はリセットされ、ロウレ
ベル信号を反転回路17に与え、反転回路17はハイレ
ベル信号を論理積回路15に与えることになり、運転士
のリセットボタン14の操作によりもう1つのフリツプ
フロツプ回路12をリセットし、高速度しゃ断器3のト
リップの解除を行なうことができるようになるのである
In addition, the GTO thyristor 81 of the VVVF inverter 6
86, and the high-speed circuit breaker 3 cannot be released from the trip even by the driver's reset operation of the reset button 14, in order to return to the original state, the electric vehicle must be By completely turning off the pantograph down signal, the pantograph down signal is input to the reset terminal of the 7 lip-flop circuit 16. As a result, the flip-flop circuit 16 is reset and gives a low level signal to the inverting circuit 17, and the inverting circuit 17 gives a high level signal to the AND circuit 15. This makes it possible to reset the flip-flop circuit 12 and release the high-speed circuit breaker 3 from tripping.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、VVVFインバータの
GTOサイリスタの1つに導通破壊が生じたような場合
、自動的にGTOサイリスタの故障診断を行ない、GT
Oサイリスタの1つの導通破壊が発生しているならばそ
れを検出して運転士のリセット操作を無効とし、主回路
が再投入されないようにしているため、従来のように導
通破壊による断流手段のトリップの後も運転士のリセッ
ト操作により2度、3度断流手段が再投入されて大音響
を発6乗客に不安感を与えるということがなく、また健
全なGTOサイリスタの一斉尋通に起因した過電流の通
流による悪影響をも防止することができ、さらに導通破
壊の生じているGTOサイリスタに再導通が行なわれる
ために破損個所の荒れが拡大することも防止でき、原因
調査を容易なものとすることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when continuity breakdown occurs in one of the GTO thyristors of a VVVF inverter, failure diagnosis of the GTO thyristor is automatically performed and the GT
If a continuity breakdown occurs in one of the O thyristors, it is detected and the driver's reset operation is disabled to prevent the main circuit from being turned on again. Even after a trip, the driver's reset operation re-energized the flow cutoff means two or three times, causing no loud noises and causing passengers to feel uneasy. It is possible to prevent the negative effects caused by the overcurrent that has caused the conduction, and it is also possible to prevent the damage from becoming rougher due to re-conduction of the GTO thyristor that has caused conduction breakdown, making it easier to investigate the cause. It can be made into something.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の回路ブロック図、第2図
は一般的な電気車制御装置の主回路の回路図、第3図は
従来例の回路ブロック図である。 1・・・パンタグラフ 3・・・高速度しゃ断器4・・
・フィルタリアクトル 5・・・フィルタコンデンサ ー6・・・可変電圧可変周波数(VVVF)インバータ 7・・・電圧検出器 81〜86・・・GTOサイリスタ 91〜96胃過電流検出器 10・・・誘導電動機 11・・・論理積回路12・・
・フリップフロップ回路 13・・・故障表示灯 14・・・リセットボタン15
・・・論理積回路 16・・・フリップフロップ回路 17・・・反転回路 18・・・論理積回路19・・・
コンパレータ 20・・・デイレイ回路21・・・すべ
り周波数演算回路 22・・・デイレイ回路 23・・・論理積回路24・
・・コンパレータ
FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a main circuit of a general electric vehicle control device, and FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional example. 1... Pantograph 3... High speed breaker 4...
・Filter reactor 5...Filter capacitor 6...Variable voltage variable frequency (VVVF) inverter 7...Voltage detector 81-86...GTO thyristor 91-96 Gastric overcurrent detector 10...Induction motor 11...Logic product circuit 12...
・Flip-flop circuit 13... Failure indicator light 14... Reset button 15
...AND circuit 16...Flip-flop circuit 17...Inversion circuit 18...AND circuit 19...
Comparator 20...Delay circuit 21...Slip frequency calculation circuit 22...Delay circuit 23...AND circuit 24...
··comparator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源をしゃ断する断流手段と、この断流手段を通して入
力される電源電流に対するフィルタコンデンサと、この
フィルタコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出手段
と、前記フィルタコンデンサからの直流を変換して誘導
電動機に交流電力を与える可変電圧可変周波数インバー
タと、この可変電圧可変周波数インバータの各アームの
GTOサイリスタの短絡を検出する短絡検出手段と、こ
の短絡検出手段の短絡検出信号を受けて前記断流手段を
動作させる断流制御手段と、前記フィルタコンデンサの
電圧検出手段の電圧検出値が所定値以下である時に前記
断流制御手段のリセット動作を禁止する断流リセット禁
止手段とを備えて成る電気車制御装置の保護回路。
A current cutoff means for cutting off the power supply, a filter capacitor for the power supply current input through the current cutoff means, a voltage detection means for detecting the voltage across the filter capacitor, and an induction motor by converting the direct current from the filter capacitor. a variable voltage variable frequency inverter that supplies alternating current power to the variable voltage variable frequency inverter; short circuit detection means for detecting a short circuit in the GTO thyristor of each arm of the variable voltage variable frequency inverter; An electric vehicle control comprising: a current cutoff control means to operate; and a cutoff reset prohibition means for prohibiting a reset operation of the cutoff control means when a voltage detection value of the voltage detection means of the filter capacitor is below a predetermined value. Equipment protection circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0591601A (en) * 1991-09-21 1993-04-09 Hitachi Ltd Controller for vehicle motor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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