JPH0218716Y2

JPH0218716Y2 -

Info

Publication number: JPH0218716Y2
Application number: JP1980041695U
Authority: JP
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1990-05-24
Also published as: JPS56145397U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は複数個のチヨツパで直流複巻電動機を
制御する制御装置に関する。

第１図は従来の直流電動機の制御装置による力
行回路図の一例である。図中１は電車線、２はパ
ンタグラフ、３はフイルタリアクトル、４はフイ
ルタコンデンサ、５は直流電動機の電機子巻線、
６は直巻界磁巻線、７，８は主平滑リアクトル、
９，１０はチヨツパ装置、１１，１２はフリーホ
イーリングダイオード、１３は多相ブリツジ整流
回路、１４は分巻界磁巻線、１５は接触器、１６
は帰線、Ａ，Ｂは接続点を示す。

第１図において、チヨツパ装置９と１０は互い
に180゜の位相差運転をしており、接続点Ａ点−Ｂ
点間には交流電圧が発生し、これが多相ブリツジ
整流回路１３に印加される。また接触器１５を閉
じておけば多相ブリツジ整流回路１３で整流され
直流になつた電流は、分巻界磁巻線１４を経て接
触器１５を介して帰線１６へ流れる。このように
接続された回路において、力行時、チヨツパ装置
９および１０は電動機が加速し、速度が上昇する
と共に通流率がmin（ほぼ０）からmax（ほば１）
へと連続的に変化する。この時、チヨツパ装置
９，１０の通流率の増加に伴い、分巻界磁巻線１
４に流れる電流は第２図の特性図に示すように変
化する。即ち通流率がminから0.5までは分巻界
磁巻線１４の電流はIshoであり、通流率が0.5か
らmaxまでは通流率の増加に伴い減少する。こ
のようにして電機子巻線５の電流をチヨツパ装置
９および１０にて制御することにより、中・高速
域で自動的に弱め界磁制御を行うことができる。

いま電動機の発生するトルクを一定に保つて運
転する場合について考えてみる。第３図はチヨツ
パ装置９，１０の通流率をパラメータにした電動
機の特性図で、図に示すように通流率が0.5以下
の低速域では、先に述べた如く分巻界磁巻線１４
の電流は一定であるため、電機子巻線５の電流も
I₁に一定に制御される。速度がS₁に達し通流率が
0.5となつた後は、第２図に示すように分巻界磁
巻線１４の電流は次第に減少するので電機子巻線
５の電流はトルクを一定に保つために増加させな
ければならない。このようにして通流率がmax
となる点では速度がS₃であり、電機子巻線５の電
流はI₃となる。即ち、第３図で速度０では電機子
巻線５の電流はI₁であり、速度がS₁となるＣ点ま
では一定となる。更に加速し速度がS₃となるＦ点
では、電機子巻線５の電流はI₃となるように増加
することになる。

次に速度の増加と共にトルクと電機子巻線５の
電流が変化する様子を示した特性図が第４図であ
る。第４図に示すように速度が０→S₁→S₃と変化
するに従い、トルクはT₁で一定、また電機子巻
線５の電流はI₁→I₁→I₃へと変化する。

このように従来の装置ではチヨツパ装置９，１
０の通流率が0.5を超えると、電機子巻線５の電
流を増加させなければならないため、電機子巻線
５の電流の実効値が増えるという欠点があつた。

本考案は上述したような欠点を改善するために
なされたもので、以下本考案を実施例図面にもと
づいて説明する。第５図は本考案の一実施例を示
す直流電動機の制御装置の力行回路図で、図中符
号１〜１６は第１図と同一のものを示し、１７は
接触器である。第５図において、接触器１５およ
び接触器１７を閉じておけば分巻界磁巻線１４に
は、電車線１→パンタグラフ２→フイルタリアク
トル３→接触器１７→分巻界磁巻線１４→接触器
１５→帰線１６の電路が構成され、チヨツパ装置
９，１０の動作に関係なく第２図に示すIshoと同
じ電流が流れる。電動機を加速する際、この状態
を保ちチヨツパ装置９，１０により電機子巻線５
の電流を制御する。チヨツパ装置９，１０の通流
率がmaxに達した後は接触器１７を開き、第１
図と同一の回路とすることにより、高速域での自
動的な弱め界磁制御が可能となる。

次に、本考案の係る電動機の発生するトルクを
一定に保つて加速する場合について、再び第３図
および第４図を用いて説明する。

本考案の装置によれば、先に述べたように低・
中速域ではまず接触器１５，１７は閉じているの
で、分巻界磁巻線１４に流れる電流はIshoで一定
であり、従つて第３図で速度０→S₁→S₂へと電機
子巻線５の電流はI₁のまま０点→Ｃ点→Ｄ点へと
加速され、Ｄ点に達した時、チヨツパ装置９，１
０の通流率はmaxとなる。ここで接触器１７を
開けば分巻界磁巻線１４の電流は減少するため、
電機子巻線５の電流を増加させて一定のトルクを
発生するように制御される。従つて第３図でＤ点
→Ｅ点へ移り、電機子巻線５の電流はI₁→I₂へと
変化する。そして更にＦ点へ向けて従来の装置と
同様にトルク一定で加速される。

これを第４図で説明すると、速度が０→S₂まで
は電機子巻線５の電流はI₁であり、速度S₂でI₁→
I₂へ移行し、速度S₂→S₃への間は電機子巻線５の
電流はI₂→I₃へ次第に増加する。一方、トルクは
速度０→S₃の間、常にT₁で一定に制御される。

ここで従来の装置と比較した時、全く同一のト
ルクを発生させる制御を行つているにもかかわら
ず、本考案装置による場合の方が第４図に示す
ΔGHJで囲まれる部分（斜線部）だけ、電機子巻
線５の電流を少くすることができる。

このように本考案によれば、分巻界磁電流を開
閉する接触器の追加のみにより、電機子電流の実
効値を減らすことが可能となる。即ち電動機の熱
的定格を下げることが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流電動機の制御装置を示す回
路図、第２図〜第４図は従来装置と本考案装置と
を説明するための特性図、第５図は本考案の一実
施例を示す回路図である。１……電車線、２……パンタグラフ、３……フ
イルタリアクトル、４……フイルタコンデンサ、
５……電機子巻線、６……直巻界磁巻線、７，８
……主平滑リアクトル、９，１０……チヨツパ装
置、１１，１２……フリーホイーリングダイオー
ド、１３……多相ブリツジ整流回路、１４……分
巻界磁巻線、１５，１７……接触器、１６……帰
線。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

電車線にパンタグラフを介してフイルタリアク
トルとフイルタコンデンサとを直列接続して帰線
させ、該フイルタリアクトルとフイルタコンデン
サの接続点から直流複巻電動機の電機子巻線と直
巻界磁巻線の一端を接続した直列接続機構をな
し、該直巻界磁巻線の他端に、複数個の互いに位
相差をもつて制御されるチヨツパ装置の入力端子
をそれぞれ主平滑リアクトルを介して接続すると
ともに、該チヨツパ装置の出力端子をそれぞれ帰
線に接続し、前記チヨツパ装置の入力端子にそれ
ぞれフリーホイーリングダイオードのアノードが
接続され、該フリーホイーリングダイオードのカ
ソードをそれぞれ前記フイルタリアクトルとフイ
ルタコンデンサの接続点に接続して成る電機子チ
ヨツパ装置において、前記チヨツパ装置の入力端
子を交流入力端子とする多相ブリツジ整流回路を
備え、該多相ブリツジ整流回路の直流出力を前記
直流複巻電動機の分巻界磁巻線により終端すると
共に、前記多相ブリツジ整流回路の正側出力端子
を第１の接触器を介して前記フイルタコンデンサ
正側端子に接続し、かつ前記多相ブリツジ整流回
路の負側出力端子を第２の接触器を介して接地端
子に接続しておき、低・中加速時には前記第１お
よび第２の接触器を閉じたまま運転することによ
り前記チヨツパ装置の通流率に拘り無く電源電圧
と前記分巻界磁巻線抵抗で決定される強大な分巻
界磁電流が流れるようにするとともに、前記チヨ
ツパ装置の通流率が最大値に達したとき前記第１
の接触器を開放することにより弱界磁制御に切り
替えることを特徴とする直流電動機の制御装置。