JPH0246105A - 交流電気車の制御装置 - Google Patents
交流電気車の制御装置Info
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- JPH0246105A JPH0246105A JP19548488A JP19548488A JPH0246105A JP H0246105 A JPH0246105 A JP H0246105A JP 19548488 A JP19548488 A JP 19548488A JP 19548488 A JP19548488 A JP 19548488A JP H0246105 A JPH0246105 A JP H0246105A
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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。
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）
この発明は、セクションを有する架線から交流電力を受
電して走行する交流電気車の制御装置に関する。
電して走行する交流電気車の制御装置に関する。
第２図は交流電気車の制御装置の従来例を示したブロッ
ク図であって、符号ｌは架線、符号２は集電器、符号３
は変圧器、符号４は単相交流電力を直流電力に変換する
コンバータ、符号５は直流電圧を平滑するフィルタコン
デンサ、符号６は直流電力を三相交流電力に変換するイ
ンバータ、符号７は３相誘導電動機、符号４１ はコン
バータ制御回路、符号６１はインバータ制御回路、符号
８は運転指令回路、符号９はセクション検知回路、符号
１０は制御停止回路、符号１２は論理積素子をそれぞれ
示している。
ク図であって、符号ｌは架線、符号２は集電器、符号３
は変圧器、符号４は単相交流電力を直流電力に変換する
コンバータ、符号５は直流電圧を平滑するフィルタコン
デンサ、符号６は直流電力を三相交流電力に変換するイ
ンバータ、符号７は３相誘導電動機、符号４１ はコン
バータ制御回路、符号６１はインバータ制御回路、符号
８は運転指令回路、符号９はセクション検知回路、符号
１０は制御停止回路、符号１２は論理積素子をそれぞれ
示している。
この第２図において、当該交流電気車の運転者が主幹制
御器を操作して運転ノツチに入れることにより、運転指
令回路８からはコンバータ制御回路４１およびインバー
タ制御回路６１に対して運転指令信号を出力する。コン
バータ制御回路４１は前記運転指令信号によりフィルタ
コンデンサ５の電圧が所定の値になるようにコンバータ
４を制御する。インバータ制御回路６１ は前記運転指
令によりインバータ６を制御して３相誘導電動機７を駆
動する。セクション検知回路９は車両がセクションに進
入したことを検知して制御停止回路１０に信号を出力し
、この制御停止回路１０ は前記セクション検知信号に
より、運転指令信号が出力されているか否かには関係な
く、論理積素子１２を経てコンバータ制御回路４１ お
よびインバータ制御回路６１ に制御停止信号を出力す
る。
御器を操作して運転ノツチに入れることにより、運転指
令回路８からはコンバータ制御回路４１およびインバー
タ制御回路６１に対して運転指令信号を出力する。コン
バータ制御回路４１は前記運転指令信号によりフィルタ
コンデンサ５の電圧が所定の値になるようにコンバータ
４を制御する。インバータ制御回路６１ は前記運転指
令によりインバータ６を制御して３相誘導電動機７を駆
動する。セクション検知回路９は車両がセクションに進
入したことを検知して制御停止回路１０に信号を出力し
、この制御停止回路１０ は前記セクション検知信号に
より、運転指令信号が出力されているか否かには関係な
く、論理積素子１２を経てコンバータ制御回路４１ お
よびインバータ制御回路６１ に制御停止信号を出力す
る。
変圧器３の２次電圧を■３、変圧器３の２次側の等価漏
れインダクタンスをＬｓ、変圧器３の２次電゛流をＩｓ
、コンバータ４の入力電圧を■。
れインダクタンスをＬｓ、変圧器３の２次電゛流をＩｓ
、コンバータ４の入力電圧を■。
直流電圧を■４ 直流電流をＩｄ とすると、これら
の間には下記の（１）式と（２）弐の関係が成り立つ。
の間には下記の（１）式と（２）弐の関係が成り立つ。
■、・ ｌ 、＝ Ｖ、 ・ Ｉ、 −−−−−−
−ｍ＝−−−−−−−−・−（２）第３図は変圧？！ｉ
ｒ ２次側の電流と電圧の関係をあられしたベクトル図
であって（１）式の関係をあられしている。なお、この
第３図（イ）はカ行運転時の、（ロ）は回生制動時のベ
クトル図である。すなわち、コンバータ制御回路４１
は、変圧器２次電圧Ｖ。
−ｍ＝−−−−−−−−・−（２）第３図は変圧？！ｉ
ｒ ２次側の電流と電圧の関係をあられしたベクトル図
であって（１）式の関係をあられしている。なお、この
第３図（イ）はカ行運転時の、（ロ）は回生制動時のベ
クトル図である。すなわち、コンバータ制御回路４１
は、変圧器２次電圧Ｖ。
と２次電流■、の力率をカ行時には１に、回生時には−
１に保ちつつ、直流電圧■４が所定の値になるように、
コンバータ入力電圧ｖｃの大きさおよび変圧器２次電圧
■、に対する位相角θを制御している。
１に保ちつつ、直流電圧■４が所定の値になるように、
コンバータ入力電圧ｖｃの大きさおよび変圧器２次電圧
■、に対する位相角θを制御している。
ところが、交流電気車がセクションを通過後再給電を受
けた時には、給電電圧位相により変圧器３が偏磁するこ
とはよく知られており、特に電圧位相が零で給電された
時には最大の偏磁状態を発生する。この場合変圧器３の
磁束密度が正のサイクルと負のサイクルで不平衡になり
、一方のサイクルでは最大磁束密度が飽和の磁束密度に
達しているにも拘らず、もう一方のサイクルでは低い磁
束密度にあり、この状態から一定の時定数をもって正負
の最大磁束密度が平衡するに至る。前記偏磁状態におい
て、磁束密度が飽和磁束密度に達した場合、またはそれ
に近いレベルにある場合には、前記変圧器３の２次側の
等価漏れインダクタンスし、が通常の場合に比べて急減
し、したがって変圧器３の２次電流■３、すなわちコン
バータ４の入力電流が急増して、このコンバータ４の過
電流保護レベルに達する。コンバータ４は、サイリスク
あるいはゲートターンオフサイリスク等の半導体スイッ
チング素子をブリッジ構成した回路であり、前記過電流
保護回路レベルは前記半導体スイッチング素子の最大可
制御電流により決定されている。
けた時には、給電電圧位相により変圧器３が偏磁するこ
とはよく知られており、特に電圧位相が零で給電された
時には最大の偏磁状態を発生する。この場合変圧器３の
磁束密度が正のサイクルと負のサイクルで不平衡になり
、一方のサイクルでは最大磁束密度が飽和の磁束密度に
達しているにも拘らず、もう一方のサイクルでは低い磁
束密度にあり、この状態から一定の時定数をもって正負
の最大磁束密度が平衡するに至る。前記偏磁状態におい
て、磁束密度が飽和磁束密度に達した場合、またはそれ
に近いレベルにある場合には、前記変圧器３の２次側の
等価漏れインダクタンスし、が通常の場合に比べて急減
し、したがって変圧器３の２次電流■３、すなわちコン
バータ４の入力電流が急増して、このコンバータ４の過
電流保護レベルに達する。コンバータ４は、サイリスク
あるいはゲートターンオフサイリスク等の半導体スイッ
チング素子をブリッジ構成した回路であり、前記過電流
保護回路レベルは前記半導体スイッチング素子の最大可
制御電流により決定されている。
したがって、第２図に示す従来例回路では、交流電気車
がセクションを通過した直後にこのセクション通過時の
制御停止信号が解除され、かつ運転指令信号が存在して
いると、コンバータ４およびインバークロの制御が開始
されるが、このときに変圧器３が再給電により偏磁して
いると、コンバータ４の入力電流が過電流になってしま
うという問題点があった。このため、従来では運転者の
操作により、セクション進入前にカ行運転または回生ブ
レーキのノツチをオフして、コンバータ４およびインバ
ータ６の動作を停止し、惰行走行でセクションを通過し
た後再びノツチを投入して運転を再開していた。
がセクションを通過した直後にこのセクション通過時の
制御停止信号が解除され、かつ運転指令信号が存在して
いると、コンバータ４およびインバークロの制御が開始
されるが、このときに変圧器３が再給電により偏磁して
いると、コンバータ４の入力電流が過電流になってしま
うという問題点があった。このため、従来では運転者の
操作により、セクション進入前にカ行運転または回生ブ
レーキのノツチをオフして、コンバータ４およびインバ
ータ６の動作を停止し、惰行走行でセクションを通過し
た後再びノツチを投入して運転を再開していた。
（発明が解決しようとする課題）
従来装置においては上述の操作を必要とするため、セク
ション通過時の運転操作を誤まって、ノツチオフがなさ
れなかった場合には、変圧器３の偏磁のためにセクショ
ン通過直後に過電流を生じ、場合によってはコンバータ
４内の半導体素子を破損するおそれがあった。
ション通過時の運転操作を誤まって、ノツチオフがなさ
れなかった場合には、変圧器３の偏磁のためにセクショ
ン通過直後に過電流を生じ、場合によってはコンバータ
４内の半導体素子を破損するおそれがあった。
そこでこの発明の目的は、交流電気車が架線のセクショ
ンを通過するときに、変圧器の偏磁に起因してコンバー
クを過電流破壊させるおそれを回避できるようにするこ
とにある。
ンを通過するときに、変圧器の偏磁に起因してコンバー
クを過電流破壊させるおそれを回避できるようにするこ
とにある。
上記の目的を達成するために、この発明の制ｉ１１回路
は、架線から集電器を介して車内に取込んだ交流電力を
、変圧器と、この変圧器２次側に接続したコンバータと
インバータとにより所望の電圧と周波数の交ｍ電力に変
換して駆動用電動機に供給する構成の交流電気車におい
て、前記交流電気車が架線を区分しているセクションを
通過するのを検知するセクション検知手段と、このセク
ション通過時点から一定時間を検出する限時手段と、こ
れらセクション検知手段または限時手段が動作中は前記
コンバータとインバータを停止させる制御停止手段とを
備えるものとする。
は、架線から集電器を介して車内に取込んだ交流電力を
、変圧器と、この変圧器２次側に接続したコンバータと
インバータとにより所望の電圧と周波数の交ｍ電力に変
換して駆動用電動機に供給する構成の交流電気車におい
て、前記交流電気車が架線を区分しているセクションを
通過するのを検知するセクション検知手段と、このセク
ション通過時点から一定時間を検出する限時手段と、こ
れらセクション検知手段または限時手段が動作中は前記
コンバータとインバータを停止させる制御停止手段とを
備えるものとする。
この発明は、交流電気車の変圧器のセクション通過直後
に発生する偏磁状態は、時間の経過とともに解消するも
のであることから、当該電気車がセクション通過時に運
転指令信号が出力されていても、セクション通過後一定
時間はこの運転指令信号がコンバータやインバータに与
えられないような限時手段を設けて、これらコンバータ
とインバータを停止させておくことにより、変圧器の偏
磁が原因となるコンバータの過電流を阻止するものであ
る。
に発生する偏磁状態は、時間の経過とともに解消するも
のであることから、当該電気車がセクション通過時に運
転指令信号が出力されていても、セクション通過後一定
時間はこの運転指令信号がコンバータやインバータに与
えられないような限時手段を設けて、これらコンバータ
とインバータを停止させておくことにより、変圧器の偏
磁が原因となるコンバータの過電流を阻止するものであ
る。
〔実施例］
第１［ｆｆｌは本発明の実施例をあられしたブロック図
であるが、この第１図に図示の架線ｌ、集電器２、変圧
器３、コンバータ４、フィルタコンデンサ５、インバー
タ６．３相誘導電動機７、運転指令回路８、セクション
検知回路９、制御停止回路１０、論理積素子１２、コン
バータ制御回路４１ならびにインバータ制御回路６１の
名称・用途・機能は第２図の従来例において説明済であ
るから、これらの説明は省略する。
であるが、この第１図に図示の架線ｌ、集電器２、変圧
器３、コンバータ４、フィルタコンデンサ５、インバー
タ６．３相誘導電動機７、運転指令回路８、セクション
検知回路９、制御停止回路１０、論理積素子１２、コン
バータ制御回路４１ならびにインバータ制御回路６１の
名称・用途・機能は第２図の従来例において説明済であ
るから、これらの説明は省略する。
本発明においては、セクション検知回路９の信号を受け
て、制御停止回路１０に一定期間制御停止を指令する信
号を出力するタイマ回路１１ を設けている。すなわち
、電圧リレーで構成しているセクション検知回路９は、
交流電気車がセクション内にある期間は無電圧を検出し
て、これをセクション検知信号として出力する。
て、制御停止回路１０に一定期間制御停止を指令する信
号を出力するタイマ回路１１ を設けている。すなわち
、電圧リレーで構成しているセクション検知回路９は、
交流電気車がセクション内にある期間は無電圧を検出し
て、これをセクション検知信号として出力する。
タイマ回路１１はセクション検知回路９の出力信号を入
力とし、このセクション検知信号がなくなった時点から
一定時間信号を出力する。制御停止回路１０はセクショ
ン検知回路９およびタイマ回路１１の出力信号を入力と
し、いずれかの信号が出力されている間、制御停止信号
を出力する。
力とし、このセクション検知信号がなくなった時点から
一定時間信号を出力する。制御停止回路１０はセクショ
ン検知回路９およびタイマ回路１１の出力信号を入力と
し、いずれかの信号が出力されている間、制御停止信号
を出力する。
運転指令回路８は運転者操作による主幹制御器の出力信
号を判定して、運転指令信号を出力する。
号を判定して、運転指令信号を出力する。
論理積素子１２はこの運転指令信号と制御停止信号とを
入力しているので、当該交流電気車がセクション内にあ
るとき、あるいはセクションを通過してもタイマ回路１
１ で定める時間を経過するまでは、運転指令信号が出
力されていても、コンバータ制御回路４１ とインバー
タ制御回路６１ にはこの運転指令信号は与えられず、
タイマ回路１１ が定める時間を経過したのちにコンバ
ータ４とインバータ６はその運転を再開することとなる
が、そのとき変圧器３の偏磁は既に解消しているので、
コンバータ４が過電流になるおそれは無い。
入力しているので、当該交流電気車がセクション内にあ
るとき、あるいはセクションを通過してもタイマ回路１
１ で定める時間を経過するまでは、運転指令信号が出
力されていても、コンバータ制御回路４１ とインバー
タ制御回路６１ にはこの運転指令信号は与えられず、
タイマ回路１１ が定める時間を経過したのちにコンバ
ータ４とインバータ６はその運転を再開することとなる
が、そのとき変圧器３の偏磁は既に解消しているので、
コンバータ４が過電流になるおそれは無い。
〔発明の効果］
この発明によれば、交流電気車が架線のセクションを通
過することにより、この交流電気車に搭載している変圧
器が一旦無電圧になったのちに電圧を印加されることに
なるのであるが、この再印加時の電圧位相によっては、
この変圧器が六きく偏磁されることになり、この偏磁が
原因で、当該変圧器２次側に接続しているコンバータを
過電流破壊させるおそれがあるが、この変圧器の偏磁が
解消されるまでコンバータを停止状態にしておく制御回
路を設けることにより、運転者が誤まりで運転指令信号
を出力したままでセクションを通過しても、コンバータ
の破損を確実に回避できる効果が得られる。
過することにより、この交流電気車に搭載している変圧
器が一旦無電圧になったのちに電圧を印加されることに
なるのであるが、この再印加時の電圧位相によっては、
この変圧器が六きく偏磁されることになり、この偏磁が
原因で、当該変圧器２次側に接続しているコンバータを
過電流破壊させるおそれがあるが、この変圧器の偏磁が
解消されるまでコンバータを停止状態にしておく制御回
路を設けることにより、運転者が誤まりで運転指令信号
を出力したままでセクションを通過しても、コンバータ
の破損を確実に回避できる効果が得られる。
第１図は本発明の実施例をあられしたブロック図、第２
図は交流電気車の制御回路の従来例を示したブロック図
、第３図は変圧器２次側の電流と電圧の関係をあられし
たベクトル図である。 １・・・架線、２・・・集電器、３・・・変圧器、４・
・・コンバータ、５・・・フィルタコンデンサ、６・・
・インバータ、７・・・３相誘導電動機、８・・・運転
指令回路、９・・・セクション検知回路、１０・・・制
御停止回路、１１・・・タイマ回路、１２・・・論理積
素子、４１・・・コンバータ制御回路、６１・・・イン
バータ制御回路。 トル３１゜ （イ〕 あ 図
図は交流電気車の制御回路の従来例を示したブロック図
、第３図は変圧器２次側の電流と電圧の関係をあられし
たベクトル図である。 １・・・架線、２・・・集電器、３・・・変圧器、４・
・・コンバータ、５・・・フィルタコンデンサ、６・・
・インバータ、７・・・３相誘導電動機、８・・・運転
指令回路、９・・・セクション検知回路、１０・・・制
御停止回路、１１・・・タイマ回路、１２・・・論理積
素子、４１・・・コンバータ制御回路、６１・・・イン
バータ制御回路。 トル３１゜ （イ〕 あ 図
Claims (1)
- １）架線から集電器を介して車内に取込んだ交流電力を
、変圧器と、この変圧器２次側に接続したコンバータと
インバータとにより所望の電圧と周波数の交流電力に変
換して駆動用電動機に供給する構成の交流電気車におい
て、前記交流電気車が架線を区分しているセクションを
通過するのを検知するセクション検知手段と、このセク
ション通過時点から一定時間を検出する限時手段と、こ
れらセクション検知手段または限時手段が動作中は前記
コンバータとインバータを停止させる制御停止手段とを
備えていることを特徴とする交流電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195484A JP2671415B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 交流電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195484A JP2671415B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 交流電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246105A true JPH0246105A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2671415B2 JP2671415B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16341854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63195484A Expired - Lifetime JP2671415B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 交流電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671415B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035768A1 (fr) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Central Japan Railway Company | Système de commande de déplacement de véhicule |
| JP2008104343A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-05-01 | Central Japan Railway Co | 車両走行制御システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127211A (en) * | 1974-08-14 | 1976-03-06 | Hitachi Ltd | Denkishano boshinhogokairo |
| JPS52135110A (en) * | 1976-05-04 | 1977-11-11 | Hitachi Ltd | Electric car protection system |
| JPS6281902A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Toshiba Corp | 電気車の走行制御装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63195484A patent/JP2671415B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127211A (en) * | 1974-08-14 | 1976-03-06 | Hitachi Ltd | Denkishano boshinhogokairo |
| JPS52135110A (en) * | 1976-05-04 | 1977-11-11 | Hitachi Ltd | Electric car protection system |
| JPS6281902A (ja) * | 1985-10-07 | 1987-04-15 | Toshiba Corp | 電気車の走行制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035768A1 (fr) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Central Japan Railway Company | Système de commande de déplacement de véhicule |
| JP2008104343A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-05-01 | Central Japan Railway Co | 車両走行制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2671415B2 (ja) | 1997-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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