JPH0447522B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0447522B2 JPH0447522B2 JP60261183A JP26118385A JPH0447522B2 JP H0447522 B2 JPH0447522 B2 JP H0447522B2 JP 60261183 A JP60261183 A JP 60261183A JP 26118385 A JP26118385 A JP 26118385A JP H0447522 B2 JPH0447522 B2 JP H0447522B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- train
- inverter device
- frequency
- induction motor
- floor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/12—Induction machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電車用インバータ装置に係り、特に電
磁誘導ノイズの低減に好適な電車用インバータ装
置に関する。
磁誘導ノイズの低減に好適な電車用インバータ装
置に関する。
〔発明の背景〕
最近大容量のゲートターンオフサイリスタ（以
下GTOサイリスタと呼ぶ）の発展により、主電
動機に誘導電動機を使用し、これをGTOサイリ
スタインバータ装置で制御するインバータ制御電
車が実用されるようになつた。この方式はインバ
ータ装置の出力周波数および出力電圧を連続的に
変化（可変周波数可変電圧）させ誘導電動機の回
転数を制御するものである。
下GTOサイリスタと呼ぶ）の発展により、主電
動機に誘導電動機を使用し、これをGTOサイリ
スタインバータ装置で制御するインバータ制御電
車が実用されるようになつた。この方式はインバ
ータ装置の出力周波数および出力電圧を連続的に
変化（可変周波数可変電圧）させ誘導電動機の回
転数を制御するものである。
第１図はインバータ装置により制御される電車
の主回路構成の一例を示すものである。
の主回路構成の一例を示すものである。
第１図に於いて１は架線、２はパンタグラフ、
３はフイルタリアクトル、４はインバータ装置、
６〜１７はインバータ装置４の内部にあり、５は
フイルタコンデンサ、６〜１１はGTOサイリス
タ、１２〜１７はフリーホイールダイオードであ
る。１８は誘導電動機、１９〜２１は誘導電動機
の負荷線である。インバータの動作はよく知られ
ており、ここでは説明を省略する。
３はフイルタリアクトル、４はインバータ装置、
６〜１７はインバータ装置４の内部にあり、５は
フイルタコンデンサ、６〜１１はGTOサイリス
タ、１２〜１７はフリーホイールダイオードであ
る。１８は誘導電動機、１９〜２１は誘導電動機
の負荷線である。インバータの動作はよく知られ
ており、ここでは説明を省略する。
さて、インバータ制御電車においては通常イン
バータ装置４及び誘導電動機１８は床下に取付け
られ、またその配線１９〜２１も床下に配設され
る。これらが地上の信号設備の上を通過する時、
上記配線から発生される磁束によつて信号設備が
不正動作するという問題がある。この問題点につ
いて具体的に説明する。
バータ装置４及び誘導電動機１８は床下に取付け
られ、またその配線１９〜２１も床下に配設され
る。これらが地上の信号設備の上を通過する時、
上記配線から発生される磁束によつて信号設備が
不正動作するという問題がある。この問題点につ
いて具体的に説明する。
第１図においてGTOサイリスタ６〜１１のス
イツチング動作により負荷線１９〜２１には高調
波分の多い３相交流電流が流れる。この電流値は
後述する地上信号設備の信号電流よりはるかに大
きく、GTOサイリスタのスイツチング周波数の
比較的低次の高調波が信号周波数と一致しやす
い。第２図にその艤装状態の一例を床上からの透
視図で示す。一方のみ図示する台車２２の間の車
体２３の床下にはインバータ装置４及びその他の
制御機器（図示していない）が配置される。また
誘導電動機１８は台車２２に取付けられる。した
がつて図から明らかなように前述の高調波分の多
い３相交流電流の流れる負荷線１９〜２１がイン
バータ装置４と誘導電動１８間を配線され、さら
に地上から高々１（ｍ）以内であるため地上に到
達する磁束はきわめて強力なものとなる。ところ
で一般に電車軌道における信号設備は次のように
構成されている。交流的に他区間と絶縁された閉
塞区間を設けその一端から一定周波数の信号電流
をレールに流し、他端または中間点に受電器を設
置する。受電器を設置した受電端でその信号電流
を受信していれば閉塞区間内への電車の進入はな
いものとする。電車が進入し車軸で送信端と受電
端の間を短絡すれば受電端では受信入力がなくな
り、受信入力がなくなつたということで電車の進
入を検知するものである。
イツチング動作により負荷線１９〜２１には高調
波分の多い３相交流電流が流れる。この電流値は
後述する地上信号設備の信号電流よりはるかに大
きく、GTOサイリスタのスイツチング周波数の
比較的低次の高調波が信号周波数と一致しやす
い。第２図にその艤装状態の一例を床上からの透
視図で示す。一方のみ図示する台車２２の間の車
体２３の床下にはインバータ装置４及びその他の
制御機器（図示していない）が配置される。また
誘導電動機１８は台車２２に取付けられる。した
がつて図から明らかなように前述の高調波分の多
い３相交流電流の流れる負荷線１９〜２１がイン
バータ装置４と誘導電動１８間を配線され、さら
に地上から高々１（ｍ）以内であるため地上に到
達する磁束はきわめて強力なものとなる。ところ
で一般に電車軌道における信号設備は次のように
構成されている。交流的に他区間と絶縁された閉
塞区間を設けその一端から一定周波数の信号電流
をレールに流し、他端または中間点に受電器を設
置する。受電器を設置した受電端でその信号電流
を受信していれば閉塞区間内への電車の進入はな
いものとする。電車が進入し車軸で送信端と受電
端の間を短絡すれば受電端では受信入力がなくな
り、受信入力がなくなつたということで電車の進
入を検知するものである。
受電器には無変調方式、変調方式の２種類があ
る。無変調方式は一定周波数の信号電流を波検
波して直流電圧に変換するもので雑音入力の周波
数と受信周波数が一致すると動作し、受信感度も
一般に高いものが多く雑音に比較的弱い。
る。無変調方式は一定周波数の信号電流を波検
波して直流電圧に変換するもので雑音入力の周波
数と受信周波数が一致すると動作し、受信感度も
一般に高いものが多く雑音に比較的弱い。
変調方式とは搬送波を、より低い周波数のコー
ド波で変調した信号を搬送波周波数、コード波周
波数の順序で２段階に波した後、検波して直波
電圧に変換するもので、雑音には比較的強い。無
変調、変調の両方式共信号周波数は一般に１（Ｋ
Hz）〜数十（ＫHz）、変調コード波は10〜50（Hz）
である。また信号電流値は10〜100（mA）であ
る。
ド波で変調した信号を搬送波周波数、コード波周
波数の順序で２段階に波した後、検波して直波
電圧に変換するもので、雑音には比較的強い。無
変調、変調の両方式共信号周波数は一般に１（Ｋ
Hz）〜数十（ＫHz）、変調コード波は10〜50（Hz）
である。また信号電流値は10〜100（mA）であ
る。
第３図に受電器の構成を示す。第３図において
２４はレール、２５はループコイル、iSは信号電
流、φSは信号磁束、Ｒは受電器、eOは出力電圧、
eRは受電電圧である。動作は次の通りである。レ
ール２４に流れる信号電流iSにより生ずる磁束φS
がループコイル２５に鎖交し受電電圧eRが受電器
Ｒに加えられる。受電器Ｒは変調方式であり
2.3KHzの搬送波周波数と20Hzのコード波周波数
の波器と検波回路で受電電圧eRから直流の出力
eOを得て継電器RLを駆動する。一般に継電器RL
の最低動作電圧は約5V、釈放電圧は2.5V程度で
ある。地上信号設備の安全性を考慮して、インバ
ータ装置の主回路配線から発生する受電器への電
磁誘導ノイズ電圧eOは、継電器RLの釈放電圧の
１／２以下すなわち、1.25V以下に抑える必要があ
る。
２４はレール、２５はループコイル、iSは信号電
流、φSは信号磁束、Ｒは受電器、eOは出力電圧、
eRは受電電圧である。動作は次の通りである。レ
ール２４に流れる信号電流iSにより生ずる磁束φS
がループコイル２５に鎖交し受電電圧eRが受電器
Ｒに加えられる。受電器Ｒは変調方式であり
2.3KHzの搬送波周波数と20Hzのコード波周波数
の波器と検波回路で受電電圧eRから直流の出力
eOを得て継電器RLを駆動する。一般に継電器RL
の最低動作電圧は約5V、釈放電圧は2.5V程度で
ある。地上信号設備の安全性を考慮して、インバ
ータ装置の主回路配線から発生する受電器への電
磁誘導ノイズ電圧eOは、継電器RLの釈放電圧の
１／２以下すなわち、1.25V以下に抑える必要があ
る。
半導体スイツチング素子を用いた電車におい
て、電磁ノイズの発生量を低減する方法として、
往復電流のい電線を添わせること、又は添わせて
より合わせること等が一般的に採用されている方
法である（例えば、特公昭58−29681号参照）。し
かしインバータ制御電車に於いては負荷線３本の
電流位相が違うこと、周波数が連続的に変化する
などの要因が重なり、単に負荷線を添わせたり、
又はより合わせても電磁ノイズの発生量を大巾に
低減できないという問題がある。
て、電磁ノイズの発生量を低減する方法として、
往復電流のい電線を添わせること、又は添わせて
より合わせること等が一般的に採用されている方
法である（例えば、特公昭58−29681号参照）。し
かしインバータ制御電車に於いては負荷線３本の
電流位相が違うこと、周波数が連続的に変化する
などの要因が重なり、単に負荷線を添わせたり、
又はより合わせても電磁ノイズの発生量を大巾に
低減できないという問題がある。
本発明の目的は地上信号設備への誘導障害の小
さな電車用駆動装置を提供することにある。
さな電車用駆動装置を提供することにある。
本発明では、３相誘導電動機の負荷線のねじり
ピツチを変えることにより、地上側受電器への電
磁誘導ノイズ電圧eOがどのように変化するかを実
験した結果、負荷線のねじりピツチＰが受電器用
ループコイルのレールと平行方向の長さｌの偶数
分の一の各点で電磁誘導ノイズ電圧eOが最小にな
ることを確認し、誘導障害を小さくすることを可
能にしたものである。第４図にその実験結果を示
し、負荷電流は700A、周波数は０〜100Hzの範囲
での最大値を示したものである。
ピツチを変えることにより、地上側受電器への電
磁誘導ノイズ電圧eOがどのように変化するかを実
験した結果、負荷線のねじりピツチＰが受電器用
ループコイルのレールと平行方向の長さｌの偶数
分の一の各点で電磁誘導ノイズ電圧eOが最小にな
ることを確認し、誘導障害を小さくすることを可
能にしたものである。第４図にその実験結果を示
し、負荷電流は700A、周波数は０〜100Hzの範囲
での最大値を示したものである。
本発明の一実施例の略図を第５図に示す。図
中、破線で囲んだ部分が、第２図の負荷線１９〜
２１をループコイルの長さｌの偶数分の一のピツ
チにねじり合せて配線したところである。又第６
図は第５図のＡ部の拡大図である。
中、破線で囲んだ部分が、第２図の負荷線１９〜
２１をループコイルの長さｌの偶数分の一のピツ
チにねじり合せて配線したところである。又第６
図は第５図のＡ部の拡大図である。
上記の負荷線１９〜２１を、さらに、非磁性体
で電気抵抗の小さい材料、例えばアルミニウム製
のダクトに挿入して配線することにより一層電磁
誘導ノイズを低減することが可能である。
で電気抵抗の小さい材料、例えばアルミニウム製
のダクトに挿入して配線することにより一層電磁
誘導ノイズを低減することが可能である。
上記した本実施例によれば、特別の部材を付加
することなく電磁誘導ノイズを低減することが出
来るので経済的である。また配線作業が容易であ
る。
することなく電磁誘導ノイズを低減することが出
来るので経済的である。また配線作業が容易であ
る。
本発明によれば、地上信号設備への電磁誘導ノ
イズを大巾に低減出来るので高感度の信号設備が
設置されている既存の路線に於いても誘導障害を
与えることなく安全に運行できるインバータを搭
載した電車用駆動装置を提供できる。
イズを大巾に低減出来るので高感度の信号設備が
設置されている既存の路線に於いても誘導障害を
与えることなく安全に運行できるインバータを搭
載した電車用駆動装置を提供できる。
第１図はインバータ装置の主回路構成図、第２
図は床下艤装状態の一例を示す図、第３図は受電
器の構成を示す図、第４図は実験結果の一例を示
す図、第５図は本発明の一実施例を示す図、第６
図は第５図のＡ部拡大図を示す。 ４……インバータ装置、１８……３相誘導電動
機、１９，２０，２１……負荷線、２４……軌道
レール、２５……ループコイル、ｌ……ループコ
イルの長さ、Ｐ……負荷線のねじりピツチ。
図は床下艤装状態の一例を示す図、第３図は受電
器の構成を示す図、第４図は実験結果の一例を示
す図、第５図は本発明の一実施例を示す図、第６
図は第５図のＡ部拡大図を示す。 ４……インバータ装置、１８……３相誘導電動
機、１９，２０，２１……負荷線、２４……軌道
レール、２５……ループコイル、ｌ……ループコ
イルの長さ、Ｐ……負荷線のねじりピツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ インバータ装置４と、負荷線１９，２０，２
１と、３相誘導電動機１８とを有する電車用駆動
装置であつて、 インバータ装置４は、電車の床下に取り付けら
れ、可変周波数可変電圧の３相交流を出力するも
のであり、 負荷線１９，２０，２１は、インバータ装置４
に接続され、レール２４間に設けられた地上信号
設備のループコイル２５のレールと平行方向の長
さの偶数分の一のピツチでねじり合わされて電車
の床下に配設されるものであり、 ３相誘導電動機１８は、電車の床下に取り付け
られ、負荷線１９，２０，２１と接続されて電車
を駆動するものである電車用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261183A JPS62123902A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電車用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261183A JPS62123902A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電車用駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123902A JPS62123902A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0447522B2 true JPH0447522B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=17358284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60261183A Granted JPS62123902A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 電車用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123902A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2740954B2 (ja) * | 1988-11-29 | 1998-04-15 | 株式会社日立製作所 | 電気車駆動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53134481A (en) * | 1977-04-27 | 1978-11-24 | Nippon Gakki Seizo Kk | Rotation detecting system |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60261183A patent/JPS62123902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62123902A (ja) | 1987-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |