JPH0311905A - 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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- JPH0311905A JPH0311905A JP14465189A JP14465189A JPH0311905A JP H0311905 A JPH0311905 A JP H0311905A JP 14465189 A JP14465189 A JP 14465189A JP 14465189 A JP14465189 A JP 14465189A JP H0311905 A JPH0311905 A JP H0311905A
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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、電源側変換器と負荷側変換器とを備えて、
架線から供給される交流電力で交流電動機を駆動して走
行する交流電気車の制御Ｂ装置に関する。
架線から供給される交流電力で交流電動機を駆動して走
行する交流電気車の制御Ｂ装置に関する。
第３図は電源側変換器と負荷側変換器を備えて、交流給
電により交流電動機で駆動する交流電気車の従来例を示
した回路図である。
電により交流電動機で駆動する交流電気車の従来例を示
した回路図である。
この第３図に示すように、架線ｌから供給される交流電
力は、電源スイッチ５を介して電源側変換器としてのコ
ンバータ６により所定電圧の直流電力に変換されたのち
、負荷側変換器としてのインバータ１１により所望の電
圧と周波数の交流電力に変換され、誘導電動機１２を可
変速運転するので、この誘導電動機１２で駆動される交
流電気車は、その走行速度を自由に変化させることがで
きる。
力は、電源スイッチ５を介して電源側変換器としてのコ
ンバータ６により所定電圧の直流電力に変換されたのち
、負荷側変換器としてのインバータ１１により所望の電
圧と周波数の交流電力に変換され、誘導電動機１２を可
変速運転するので、この誘導電動機１２で駆動される交
流電気車は、その走行速度を自由に変化させることがで
きる。
コンバータ６には、このコンバータ６を制？ｉｌ する
ためのコンバータ制御回路１３が、またインバータ１１
にもこれを制御するためのインバータ制御ｎ回路１４が
それぞれ付属している。またコンバータ６の直流側とイ
ンバータ１１の直流側とを結合している、いわゆる直流
中間回路には、この直流中間回路を流れる電力を平滑す
るための平滑コンデンサ７と、抵抗日ならびに過電圧抑
制サイリスタ９との直列接続で構成している過電圧抑制
回路と、この直流中間回路電圧を検出する直流電圧検出
器１０とが設けられている。
ためのコンバータ制御回路１３が、またインバータ１１
にもこれを制御するためのインバータ制御ｎ回路１４が
それぞれ付属している。またコンバータ６の直流側とイ
ンバータ１１の直流側とを結合している、いわゆる直流
中間回路には、この直流中間回路を流れる電力を平滑す
るための平滑コンデンサ７と、抵抗日ならびに過電圧抑
制サイリスタ９との直列接続で構成している過電圧抑制
回路と、この直流中間回路電圧を検出する直流電圧検出
器１０とが設けられている。
（発明が解決しようとする課題〕
この第３図に示す構成の交流電気車が走行中に、何らか
の原因で直流中間回路電圧が上昇した場合、直流電圧検
出ａｌＯからの電圧検出値を入力する過電圧検出回路１
５が、あらかじめ設定していた過電圧設定値を越えたこ
とを検出すると、この過電圧検出回路１５からは電源ス
イッチ５へは開路信号を、またコンバータ制？■回路１
３とインバータ制御＠路１４へは動作停止信号を送出し
て、電源スイッチ５を遮断するとともにコンバータ６と
インバータ１１は電力変換動作を停止する。これと同時
に、過電圧検出回路１５からワンショットゲート信号発
生回路１６に信号を送出するので、過電圧抑制サイリス
タ９のゲートに点弧信号が与えられ、この過電圧抑制サ
イリスタ９がオンとなる。
の原因で直流中間回路電圧が上昇した場合、直流電圧検
出ａｌＯからの電圧検出値を入力する過電圧検出回路１
５が、あらかじめ設定していた過電圧設定値を越えたこ
とを検出すると、この過電圧検出回路１５からは電源ス
イッチ５へは開路信号を、またコンバータ制？■回路１
３とインバータ制御＠路１４へは動作停止信号を送出し
て、電源スイッチ５を遮断するとともにコンバータ６と
インバータ１１は電力変換動作を停止する。これと同時
に、過電圧検出回路１５からワンショットゲート信号発
生回路１６に信号を送出するので、過電圧抑制サイリス
タ９のゲートに点弧信号が与えられ、この過電圧抑制サ
イリスタ９がオンとなる。
その結果、平滑コンデンサ７に蓄えられていた電荷は、
この過電圧抑制サイリスタ９を介して抵抗８において熱
となって消費されるので、過電圧状態は解消となるが、
この過電圧抑制回路の動作は、平滑コンデンサ７の蓄Ｍ
Ｉ電荷が零になるまで継続する。
この過電圧抑制サイリスタ９を介して抵抗８において熱
となって消費されるので、過電圧状態は解消となるが、
この過電圧抑制回路の動作は、平滑コンデンサ７の蓄Ｍ
Ｉ電荷が零になるまで継続する。
それ故、直流中間回路電圧が過電圧になった場合は、直
流中間回路電圧を零にしてしまうので、再起動するには
、先ず平滑コンデンサ７を所定電圧まで充電しなければ
ならず、起動するまでに時間がかかる不都合があった。
流中間回路電圧を零にしてしまうので、再起動するには
、先ず平滑コンデンサ７を所定電圧まで充電しなければ
ならず、起動するまでに時間がかかる不都合があった。
また走行中の交流電気車が減速するべく回生制動運転中
に直流中間回路電圧が過電圧になると、コンバータ６と
インバータ１１は共にその運転を停止するので、回生制
動動作が不能になり、当該交流電気車は他の制動機構、
たとえば空気ブレーキを作用させなければならないので
、電気ブレーキの有効活用ができない不都合もある。
に直流中間回路電圧が過電圧になると、コンバータ６と
インバータ１１は共にその運転を停止するので、回生制
動動作が不能になり、当該交流電気車は他の制動機構、
たとえば空気ブレーキを作用させなければならないので
、電気ブレーキの有効活用ができない不都合もある。
第４図は第３図に示す従来例回路の各部の動作をあられ
した動作波形図であって、第４図（イ）は直流中間回路
電圧の変化、第４図（ロ）は過電圧抑制サイリスタ９へ
の点弧信号、第４図（ハ）は電源スイッチ５の動作、第
４図（ニ）は過電圧抑制サイリスタ９の動作、第４図（
ホ）はコンバータ６とインバータ１１の動作を、それぞ
れがあられしている。
した動作波形図であって、第４図（イ）は直流中間回路
電圧の変化、第４図（ロ）は過電圧抑制サイリスタ９へ
の点弧信号、第４図（ハ）は電源スイッチ５の動作、第
４図（ニ）は過電圧抑制サイリスタ９の動作、第４図（
ホ）はコンバータ６とインバータ１１の動作を、それぞ
れがあられしている。
この第４図に示すように、Ｔ１時点で直流中間回路電圧
が過電圧設定値■１に到達すると、過電圧抑制サイリス
タ９がオンになって直流中間回路電圧を零にしているの
で、この電圧を元の値に戻してからコンバータ６とイン
バータ１１を運転再開するまで、長い時間を要している
ことが分かる。
が過電圧設定値■１に到達すると、過電圧抑制サイリス
タ９がオンになって直流中間回路電圧を零にしているの
で、この電圧を元の値に戻してからコンバータ６とイン
バータ１１を運転再開するまで、長い時間を要している
ことが分かる。
そこでこの発明の目的は、直流中間回路に過電圧を生じ
て、この過電圧を解消するべ（電源側変換手段と負荷側
変換器段とを停止する場合の停止時間を短縮することで
、交流電気車のカ行運転や制動運転を阻害しないように
することにある。
て、この過電圧を解消するべ（電源側変換手段と負荷側
変換器段とを停止する場合の停止時間を短縮することで
、交流電気車のカ行運転や制動運転を阻害しないように
することにある。
上記の目的を達成するために、この発明の制御装置は、
架線から供給される交流電力を、電源スイッチを介して
直流電力に変換する電源側変換器と、この直流電力を平
滑する平滑コンデンサと、過電圧抑制スイ・ンチ素子と
抵抗との直列接続で構成してこの平滑コンデンサに並列
接続している過電圧抑制回路と、平滑された前記直流電
力を所望の電圧と周波数の交流電力に変換する負荷側変
換器と、この負荷側変換器からの交流電力で電気車を駆
動する交ｆＬｔ動機とで構成している交流電気車におい
て、前記平滑コンデンサの電圧が所定の過電圧設定値を
上廻れば、前記電源スインチの開路と、電源側変換器な
らびに負荷側変換器の動作停止と、過電圧抑制回路の動
作開始とを指令する過電圧検出手段と、前記平滑コンデ
ンサの電圧がこの過電圧設定値よりも低く定めた復帰電
圧設定値を下廻れば、前記電源スイッチの閉路と、電源
側変換器ならびに負荷側変換器の動作再開と、過電圧抑
制回路の動作停止とを指令する復帰電圧検出手段とを備
えるものとする。
架線から供給される交流電力を、電源スイッチを介して
直流電力に変換する電源側変換器と、この直流電力を平
滑する平滑コンデンサと、過電圧抑制スイ・ンチ素子と
抵抗との直列接続で構成してこの平滑コンデンサに並列
接続している過電圧抑制回路と、平滑された前記直流電
力を所望の電圧と周波数の交流電力に変換する負荷側変
換器と、この負荷側変換器からの交流電力で電気車を駆
動する交ｆＬｔ動機とで構成している交流電気車におい
て、前記平滑コンデンサの電圧が所定の過電圧設定値を
上廻れば、前記電源スインチの開路と、電源側変換器な
らびに負荷側変換器の動作停止と、過電圧抑制回路の動
作開始とを指令する過電圧検出手段と、前記平滑コンデ
ンサの電圧がこの過電圧設定値よりも低く定めた復帰電
圧設定値を下廻れば、前記電源スイッチの閉路と、電源
側変換器ならびに負荷側変換器の動作再開と、過電圧抑
制回路の動作停止とを指令する復帰電圧検出手段とを備
えるものとする。
この発明は、交流電気車の電源側変換手段と負荷側変換
手段とを結合している直流中間回路の電圧が所定の過電
圧設定値を上廻ったことを検出する手段と、この過電圧
設定値の下側に設定している復帰電圧設定値を下廻った
ことを検出する復帰電圧検出手段とを備えて、過電圧検
出時に過電圧抑制回路が作動して直流中間回路電圧が復
帰電圧設定値まで低下したのを検出すれば、この過電圧
抑制回路の作動を停止し、直ちに電源側変換手段と負荷
側変換手段とを再始動をさせようとするものである。
手段とを結合している直流中間回路の電圧が所定の過電
圧設定値を上廻ったことを検出する手段と、この過電圧
設定値の下側に設定している復帰電圧設定値を下廻った
ことを検出する復帰電圧検出手段とを備えて、過電圧検
出時に過電圧抑制回路が作動して直流中間回路電圧が復
帰電圧設定値まで低下したのを検出すれば、この過電圧
抑制回路の作動を停止し、直ちに電源側変換手段と負荷
側変換手段とを再始動をさせようとするものである。
第１図は本発明の実施例をあられした回路図である。
この第１図において、架線１から供給される交流電力は
、パンタグラフ２で交流電気車内に取込まれ、変圧器３
に印加される。変圧器３で絶縁され、所望電圧に変圧さ
れた交流電力は、交流リアクトル４と電源スイッチ５を
経て電源側変換器としてのコンバータ６、負荷側変換器
としてのインバータ１１により電力変換され、この交流
電気車を駆動する誘導電動機１２に可変電圧・可変周波
数の交流電力を供給する。
、パンタグラフ２で交流電気車内に取込まれ、変圧器３
に印加される。変圧器３で絶縁され、所望電圧に変圧さ
れた交流電力は、交流リアクトル４と電源スイッチ５を
経て電源側変換器としてのコンバータ６、負荷側変換器
としてのインバータ１１により電力変換され、この交流
電気車を駆動する誘導電動機１２に可変電圧・可変周波
数の交流電力を供給する。
コンバータ６とインバータ１１の直流側同士を結合して
いる直流中間回路には、平滑コンデンサ７と、抵抗日な
らびに過電圧抑制サイリスク９の直列接続で構成した過
電圧抑制回路と、直流電圧検出器１０とを接続しており
、コンバータ６にはコンバータ制御回路１３が、またイ
ンバータ１１にはインバータ制御回路１４が付属してい
る。
いる直流中間回路には、平滑コンデンサ７と、抵抗日な
らびに過電圧抑制サイリスク９の直列接続で構成した過
電圧抑制回路と、直流電圧検出器１０とを接続しており
、コンバータ６にはコンバータ制御回路１３が、またイ
ンバータ１１にはインバータ制御回路１４が付属してい
る。
本発明においては、過電圧抑制回路の運転停止と、コン
バータ６の運転停止と、インバータ１１の運転停止、お
よび電源スイッチ５の開閉とを司どるための、過電圧・
復帰電圧検出回路２０を設けている。
バータ６の運転停止と、インバータ１１の運転停止、お
よび電源スイッチ５の開閉とを司どるための、過電圧・
復帰電圧検出回路２０を設けている。
すなわち、直流中間回路電圧が上昇して過電圧設定値を
越えたことを検出すると、電源スイッチ５の製餅と、コ
ンバータ６の停止と、インバータ１１の停止、および過
電圧抑制サイリスタ９−のオンとが、この過電圧・復帰
電圧検出回路２０から指令され、その結果、直流中間回
路電圧が復帰電圧設定値まで低下すれば、を源スイッチ
５の閉路と、コンバータ６の運転開始と、インバータ１
１の運転開始、および過電圧抑制サイリスタ９のオフと
を指令する信号が、この過電圧・復帰電圧検出回路２０
から出力される。
越えたことを検出すると、電源スイッチ５の製餅と、コ
ンバータ６の停止と、インバータ１１の停止、および過
電圧抑制サイリスタ９−のオンとが、この過電圧・復帰
電圧検出回路２０から指令され、その結果、直流中間回
路電圧が復帰電圧設定値まで低下すれば、を源スイッチ
５の閉路と、コンバータ６の運転開始と、インバータ１
１の運転開始、および過電圧抑制サイリスタ９のオフと
を指令する信号が、この過電圧・復帰電圧検出回路２０
から出力される。
なお、この第１図においては、過電圧検出と復帰電圧の
検出とを共通の過電圧・復帰電圧検出回路２０で行うよ
うにしているが、これは、たとえば適切なヒステリシス
を有するコンパレータを使用することで達成できるから
であって、過電圧検出と復帰電圧検出とを別個に行う回
路構成であっても差支えないのは勿論である。
検出とを共通の過電圧・復帰電圧検出回路２０で行うよ
うにしているが、これは、たとえば適切なヒステリシス
を有するコンパレータを使用することで達成できるから
であって、過電圧検出と復帰電圧検出とを別個に行う回
路構成であっても差支えないのは勿論である。
第２図は第１図に示す実施例回路の各部の動作をあられ
した動作波形図であって、第２図（イ）は直流中間回路
電圧の変化、第２図（ロ）は過電圧復帰７電圧検出回路
２０の出力、第２図（ハ）は電源スイッチ５の動作、第
２図（ニ）は過電圧抑制サイリスタ９の動作、第２図（
ホ）はコンバータ６とインバータ１１の動作を、それぞ
れがあられしている。
した動作波形図であって、第２図（イ）は直流中間回路
電圧の変化、第２図（ロ）は過電圧復帰７電圧検出回路
２０の出力、第２図（ハ）は電源スイッチ５の動作、第
２図（ニ）は過電圧抑制サイリスタ９の動作、第２図（
ホ）はコンバータ６とインバータ１１の動作を、それぞ
れがあられしている。
この第２図に示すように、直流中間回路電圧がｖｌなる
過電圧設定値に到達した時刻Ｔ、から、定格電圧の近傍
に設定している■２なる復帰電圧設定値に低下する時刻
Ｔ２までの短時間のみ、コンバータ６とインバータ１１
が停止していることがわかる。
過電圧設定値に到達した時刻Ｔ、から、定格電圧の近傍
に設定している■２なる復帰電圧設定値に低下する時刻
Ｔ２までの短時間のみ、コンバータ６とインバータ１１
が停止していることがわかる。
〔発明の効果］
この発明によれば、交流電気車の電源側変換器と負荷側
変換器とを結合している直流中間回路電圧が、所定値以
上の過電圧になれば、両度換器を停止し、直流中間回路
にある平滑コンデンサの電荷を放電させてその電圧を低
下させるのであるが、この放電は、直流中間回路の定格
電圧の近傍に設定している復帰電圧まで低下した時点で
放電停止させる。その結果、電源側と負荷側の両度換器
は直ちに再運転が可能になるので、再変換器が停止して
いる期間を短時間に限定できる効果が得られる。
変換器とを結合している直流中間回路電圧が、所定値以
上の過電圧になれば、両度換器を停止し、直流中間回路
にある平滑コンデンサの電荷を放電させてその電圧を低
下させるのであるが、この放電は、直流中間回路の定格
電圧の近傍に設定している復帰電圧まで低下した時点で
放電停止させる。その結果、電源側と負荷側の両度換器
は直ちに再運転が可能になるので、再変換器が停止して
いる期間を短時間に限定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回路図、第２図は
第１図に示す実施例回路の各部の動作をあられした動作
波形図であり、第３図は電源側変ＩＡ器と負荷側変換器
を備えて、交流給電により交流電動機で駆動する交２ｉ
ｔ電気車の従来例を示した回路図、第４図は第３図に示
す従来例回路の各部の動作をあられした動作波形図であ
る。
第１図に示す実施例回路の各部の動作をあられした動作
波形図であり、第３図は電源側変ＩＡ器と負荷側変換器
を備えて、交流給電により交流電動機で駆動する交２ｉ
ｔ電気車の従来例を示した回路図、第４図は第３図に示
す従来例回路の各部の動作をあられした動作波形図であ
る。
Claims (1)
- １）架線から供給される交流電力を、電源スイッチを介
して直流電力に変換する電源側変換器と、この直流電力
を平滑する平滑コンデンサと、過電圧抑制スイッチ素子
と抵抗との直列接続で構成してこの平滑コンデンサに並
列接続している過電圧抑制回路と、平滑された前記直流
電力を所望の電圧と周波数の交流電力に変換する負荷側
変換器と、この負荷側変換器からの交流電力で電気車を
駆動する交流電動機とで構成している交流電気車におい
て、前記平滑コンデンサの電圧が所定の過電圧設定値を
上廻れば、前記電源スイッチの開路と、電源側変換器な
らびに負荷側変換器の動作停止と、過電圧抑制回路の動
作開始とを指令する過電圧検出手段と、前記平滑コンデ
ンサの電圧がこの過電圧設定値よりも低く定めた復帰電
圧設定値を下廻れば、前記電源スイッチの閉路と、電源
側変換器ならびに負荷側変換器の動作再開と、過電圧抑
制回路の動作停止とを指令する復帰電圧検出手段とを備
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 |
|---|---|---|---|
| JP14465189A JPH0311905A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 交流電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14465189A JPH0311905A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 交流電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311905A true JPH0311905A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15367041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14465189A Pending JPH0311905A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 交流電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311905A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219605A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電気車の制御装置 |
| JP2007230298A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電動４輪駆動車用制御装置 |
| JP2010004651A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置、ハイブリッド直流電源システム、電気車両及びｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法 |
| CN106300276A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 列车牵引变流器在制动时网压中断的过压保护方法及装置 |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP14465189A patent/JPH0311905A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219605A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電気車の制御装置 |
| JP2007230298A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電動４輪駆動車用制御装置 |
| JP2010004651A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置、ハイブリッド直流電源システム、電気車両及びｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法 |
| CN106300276A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 列车牵引变流器在制动时网压中断的过压保护方法及装置 |
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