JPH0550202B2 - - Google Patents
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- JPH0550202B2 JPH0550202B2 JP62071797A JP7179787A JPH0550202B2 JP H0550202 B2 JPH0550202 B2 JP H0550202B2 JP 62071797 A JP62071797 A JP 62071797A JP 7179787 A JP7179787 A JP 7179787A JP H0550202 B2 JPH0550202 B2 JP H0550202B2
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- field current
- armature
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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
- B60L3/06—Limiting the traction current under mechanical overload conditions
-
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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】
［産業上の利用分野］
この発明は、電気車制御装置に関し、特に、電
気車に使用されている主電動機例えば直流電動機
を制御する場合等に用いて好適な電気車制御装置
に関するものである。
気車に使用されている主電動機例えば直流電動機
を制御する場合等に用いて好適な電気車制御装置
に関するものである。
［従来の技術］
第３図は、例えば特開昭57−166804号公報に示
されているような、一般的に４象限チヨツパと呼
ばれるチヨツパ型の従来の電気車制御装置の主回
路を示す回路構成図であつて、電機子チヨツパお
よび界磁チヨツパで制御される分巻式の主電動機
が使用されている電気車制御装置を例示するもの
である。図において、１は架線Ｌに接続されたパ
ンタグラフ、９は接地部であつて、これ等パンタ
グラフ１と接地部９との間には、第１断流器２1、
フイルタリアクトル３およびフイルタコンデンサ
４が直列に接続されている。なお、これらのフイ
ルタリアクトル３とフイルタコンデンサ４とによ
つて逆Ｌ型フイルタ回路が構成されている。
されているような、一般的に４象限チヨツパと呼
ばれるチヨツパ型の従来の電気車制御装置の主回
路を示す回路構成図であつて、電機子チヨツパお
よび界磁チヨツパで制御される分巻式の主電動機
が使用されている電気車制御装置を例示するもの
である。図において、１は架線Ｌに接続されたパ
ンタグラフ、９は接地部であつて、これ等パンタ
グラフ１と接地部９との間には、第１断流器２1、
フイルタリアクトル３およびフイルタコンデンサ
４が直列に接続されている。なお、これらのフイ
ルタリアクトル３とフイルタコンデンサ４とによ
つて逆Ｌ型フイルタ回路が構成されている。
第２断流器２2、主電動機の電機子５および電
機子チヨツパ６の直列回路が、フイルタコンデン
サ４に並列に接続されている。ダイオード７がフ
イルタコンデンサ４と第２断流器２2との接続点
および電機子５と電機子チヨツパ６との接続点の
間に設けられている。
機子チヨツパ６の直列回路が、フイルタコンデン
サ４に並列に接続されている。ダイオード７がフ
イルタコンデンサ４と第２断流器２2との接続点
および電機子５と電機子チヨツパ６との接続点の
間に設けられている。
そして、ダイオード１１０1と半導体スイツチ
１０2とが逆並列に接続されて、界磁チヨツパと
して動作する第１のスイツチ機能部Ａを構成して
いる。同様にして、第２のスイツチ機能部Ｂはダ
イオード１１1と半導体スイツチ１１2とによつて
構成され、第３のスイツチ機能部Ｃはダイオード
１２1と半導体スイツチ１２2とによつて構成さ
れ、また、第４のスイツチ機能部Ｄはダイオード
１３1と半導体スイツチ１３2とによつて構成さ
れ、いずれも界磁チヨツパとして動作する。な
お、これらの半導体スイツチ１０2〜１３2は、い
ずれも、事故消弧能力を有するものである。そし
て、第１〜第４のスイツチ機能部Ａ〜Ｂは、ブリ
ツジ構成をとるように相互に接続されており、第
１のスイツチ機能部Ａと第２のスイツチ機能部Ｂ
との接続点はフイルタリアクトル３とフイルタコ
ンデンサ４との接続点に接続され、第３のスイツ
チ機能部Ｃと第４のスイツチ機能部Ｄとの接続点
は接地部９に接続されている。また、第１のスイ
ツチ機能部Ａと第３のスイツチ機能部Ｃとの接続
点および第２のスイツチ機能部Ｂと第４のスイツ
チ機能部Ｄとの接続点の間には、主電動機の界磁
巻線１４及び界磁電流検出器１５が直列に接続さ
れている。
１０2とが逆並列に接続されて、界磁チヨツパと
して動作する第１のスイツチ機能部Ａを構成して
いる。同様にして、第２のスイツチ機能部Ｂはダ
イオード１１1と半導体スイツチ１１2とによつて
構成され、第３のスイツチ機能部Ｃはダイオード
１２1と半導体スイツチ１２2とによつて構成さ
れ、また、第４のスイツチ機能部Ｄはダイオード
１３1と半導体スイツチ１３2とによつて構成さ
れ、いずれも界磁チヨツパとして動作する。な
お、これらの半導体スイツチ１０2〜１３2は、い
ずれも、事故消弧能力を有するものである。そし
て、第１〜第４のスイツチ機能部Ａ〜Ｂは、ブリ
ツジ構成をとるように相互に接続されており、第
１のスイツチ機能部Ａと第２のスイツチ機能部Ｂ
との接続点はフイルタリアクトル３とフイルタコ
ンデンサ４との接続点に接続され、第３のスイツ
チ機能部Ｃと第４のスイツチ機能部Ｄとの接続点
は接地部９に接続されている。また、第１のスイ
ツチ機能部Ａと第３のスイツチ機能部Ｃとの接続
点および第２のスイツチ機能部Ｂと第４のスイツ
チ機能部Ｄとの接続点の間には、主電動機の界磁
巻線１４及び界磁電流検出器１５が直列に接続さ
れている。
ここで、界磁巻線１４を流れる界磁電流の大き
さと方向とは、半導体スイツチ１０2と１３2との
チヨツパ動作、または、半導体スイツチ１１2と
１２2とのチヨツパ動作によつて切替わるもので
ある。例えば、いま、電気車が前進カ行している
ものとすると、半導体スイツチ１１2，１２2はオ
フ状態、半導体スイツチ１３2をオン状態にして
おき、半導体スイツチ１０2をチヨツパ動作させ
ることにより、界磁巻線１４を流れる界磁電流の
大きさと方向とを制御することができる。
さと方向とは、半導体スイツチ１０2と１３2との
チヨツパ動作、または、半導体スイツチ１１2と
１２2とのチヨツパ動作によつて切替わるもので
ある。例えば、いま、電気車が前進カ行している
ものとすると、半導体スイツチ１１2，１２2はオ
フ状態、半導体スイツチ１３2をオン状態にして
おき、半導体スイツチ１０2をチヨツパ動作させ
ることにより、界磁巻線１４を流れる界磁電流の
大きさと方向とを制御することができる。
また、電機子チヨツパ６についてみると、電気
車の前進カ行時には、第１、第２の断流器２1，
２2を投入してから、最小電流パターンにて半導
体スイツチ１０2，１３2を動作させて、適正な界
磁電流が界磁巻線１４に流れていることが検出さ
れてから、所要のカ行動作が開始される。
車の前進カ行時には、第１、第２の断流器２1，
２2を投入してから、最小電流パターンにて半導
体スイツチ１０2，１３2を動作させて、適正な界
磁電流が界磁巻線１４に流れていることが検出さ
れてから、所要のカ行動作が開始される。
第４図は、図３に示した従来の電気車制御装置
に含まれるカ行動作指令装置１０を示す概略構成
図である。図において、４２は界磁電流検出器１
５で検出された界磁電流が供給されると共に電気
車の運転台（図示から）のカ行指令が供給され、
界磁チヨツパの異常を検知する界磁チヨツパ異常
検知器、４３は同様に上記界磁電流とカ行指令が
供給され、界磁電流の方向を検知する界磁電流方
向検知器である。界磁チヨツパ異常検知器４２お
よび界磁電流方向検知器４３に出力側はねいずれ
も、例えばAND回路からなるゲート４４のそれ
ぞれの入力端に接続されている。
に含まれるカ行動作指令装置１０を示す概略構成
図である。図において、４２は界磁電流検出器１
５で検出された界磁電流が供給されると共に電気
車の運転台（図示から）のカ行指令が供給され、
界磁チヨツパの異常を検知する界磁チヨツパ異常
検知器、４３は同様に上記界磁電流とカ行指令が
供給され、界磁電流の方向を検知する界磁電流方
向検知器である。界磁チヨツパ異常検知器４２お
よび界磁電流方向検知器４３に出力側はねいずれ
も、例えばAND回路からなるゲート４４のそれ
ぞれの入力端に接続されている。
そして、ゲート４４の出力端は適当な時限設定
がなされるタイマ４５の入力側に接続され、この
タイマ４５の出力が電機子チヨツパスタート指令
として電機子チヨツパ６（第３図）に供給される
ようになされている。
がなされるタイマ４５の入力側に接続され、この
タイマ４５の出力が電機子チヨツパスタート指令
として電機子チヨツパ６（第３図）に供給される
ようになされている。
また、運転台からのカ行指令は、断流器投入指
令として同時に第１断流器２1，２2（第３図）に
も供給されるようになされている。なお、図示せ
ずも、カ行動作指令装置１０は内部的に界磁チヨ
ツパＡ〜Ｄに対する最小電流パターン指令を発生
し、これと界磁電流検出器１５からの界磁電流を
比較して界磁チヨツパＡ〜Ｄの通電率を制御する
機能を有する。
令として同時に第１断流器２1，２2（第３図）に
も供給されるようになされている。なお、図示せ
ずも、カ行動作指令装置１０は内部的に界磁チヨ
ツパＡ〜Ｄに対する最小電流パターン指令を発生
し、これと界磁電流検出器１５からの界磁電流を
比較して界磁チヨツパＡ〜Ｄの通電率を制御する
機能を有する。
第５図は、上記従来装置による動作を説明する
ための各種波形図である。この第５図の中で、ａ
は運転手の所定の動作に基づいて運転台より発せ
らせれるカ行指令である。ｂおよびｃは、それぞ
れ第１、第２断流器２1，２2の投入指令であつ
て、前記カ行指令と同時に運転台より発せられる
ものである。ｄは界磁チヨツパＡ〜Ｄに対する最
小電流パターン指令であつて、前記カ行指令が発
せられてから、Δt1なる時間経過後にカ行動作指
令装置１０より内部的に出されるものである。ｅ
は界磁電流検出器１５からの界磁電流IFを表す
ものである。そして、ｆは電機子チヨツパ６に対
するスタート指令であつて、界磁電流IFが或る
所定の値α(A)を超える時点からΔt2なる時間の経
過後にカ行動作指令装置１０より出されるもので
ある。
ための各種波形図である。この第５図の中で、ａ
は運転手の所定の動作に基づいて運転台より発せ
らせれるカ行指令である。ｂおよびｃは、それぞ
れ第１、第２断流器２1，２2の投入指令であつ
て、前記カ行指令と同時に運転台より発せられる
ものである。ｄは界磁チヨツパＡ〜Ｄに対する最
小電流パターン指令であつて、前記カ行指令が発
せられてから、Δt1なる時間経過後にカ行動作指
令装置１０より内部的に出されるものである。ｅ
は界磁電流検出器１５からの界磁電流IFを表す
ものである。そして、ｆは電機子チヨツパ６に対
するスタート指令であつて、界磁電流IFが或る
所定の値α(A)を超える時点からΔt2なる時間の経
過後にカ行動作指令装置１０より出されるもので
ある。
次に、上記従来装置による動作について第５図
を参照しながら説明する。いま、電機車が或る所
定の速度で走行しているものとして、何等かの理
由により、カ行動作を施すことが必要になつたも
のとする。このときには、電気車の運転手は、運
転台上の適当な手段を動作させて、第５図ａに示
すようなカ行指令を発する。また、このカ行指令
と同時に第５図ｂ，ｃに示すように第１及び第２
の断流器投入指令が発生され、これにより、第１
の断流器２1および第２の断流器２2が投入され、
その結果として主回路が構成される。そして、第
５図ｄに示すように、カ行指令よりΔt1なる時間
経過後カ行動作指令装置１０において界磁チヨツ
パＡ〜Ｄに対する最小電電流パターン指令が発生
され、これに応答して界磁チヨツパＡ〜Ｄが動作
を開始する。そして、カ行動作指令装置１０にお
いては、最小電流パターンを界磁電流検出器１５
からの界磁電流IFのフイードバツク量と比較し
ながら、界磁チヨツパＡ〜Ｄの通流率を制御する
ことにより界磁電流IFを調整する。
を参照しながら説明する。いま、電機車が或る所
定の速度で走行しているものとして、何等かの理
由により、カ行動作を施すことが必要になつたも
のとする。このときには、電気車の運転手は、運
転台上の適当な手段を動作させて、第５図ａに示
すようなカ行指令を発する。また、このカ行指令
と同時に第５図ｂ，ｃに示すように第１及び第２
の断流器投入指令が発生され、これにより、第１
の断流器２1および第２の断流器２2が投入され、
その結果として主回路が構成される。そして、第
５図ｄに示すように、カ行指令よりΔt1なる時間
経過後カ行動作指令装置１０において界磁チヨツ
パＡ〜Ｄに対する最小電電流パターン指令が発生
され、これに応答して界磁チヨツパＡ〜Ｄが動作
を開始する。そして、カ行動作指令装置１０にお
いては、最小電流パターンを界磁電流検出器１５
からの界磁電流IFのフイードバツク量と比較し
ながら、界磁チヨツパＡ〜Ｄの通流率を制御する
ことにより界磁電流IFを調整する。
また、カ行指令は、界磁チヨツパ異常検出器４
２および界磁電流方向検出器４３にも入力され、
これ等は検知動作を開始する。いま、第５図ｅに
示すように、界磁電流IFが所定の基準値α(A)以
上になつたものとすると、界磁チヤツパ異常検出
器４２は、これを界磁チヤツパ即ち第１〜第４の
スイツチ機能部Ａ〜Ｄが健全であると判断する。
又、界磁電流IFの電流方向がカ行動作装置１０
の指令するものと一致すると、界磁電流方向検出
器４３は正常であると判断する。そして、この場
合両検出器４２及び４３の出力が正常であるの
で、ゲート４４はそのゲートを開いて出力をタイ
マ４５に供給する。タイマ４５は、第５図ｆに示
すように、ゲート４４の出力が供給された時点、
つまり界磁電流IFが基準値α(A)を越えた時点か
らΔt2なる時間の経過後に、電機子チヤツパ６に
対するスタート指令を発生し、これに伴つて電機
子チヤツパ６は動作し開始し、電機子電流が流れ
始める。
２および界磁電流方向検出器４３にも入力され、
これ等は検知動作を開始する。いま、第５図ｅに
示すように、界磁電流IFが所定の基準値α(A)以
上になつたものとすると、界磁チヤツパ異常検出
器４２は、これを界磁チヤツパ即ち第１〜第４の
スイツチ機能部Ａ〜Ｄが健全であると判断する。
又、界磁電流IFの電流方向がカ行動作装置１０
の指令するものと一致すると、界磁電流方向検出
器４３は正常であると判断する。そして、この場
合両検出器４２及び４３の出力が正常であるの
で、ゲート４４はそのゲートを開いて出力をタイ
マ４５に供給する。タイマ４５は、第５図ｆに示
すように、ゲート４４の出力が供給された時点、
つまり界磁電流IFが基準値α(A)を越えた時点か
らΔt2なる時間の経過後に、電機子チヤツパ６に
対するスタート指令を発生し、これに伴つて電機
子チヤツパ６は動作し開始し、電機子電流が流れ
始める。
ところで、従来のこの種の装置においては、電
機子チヨツパ６が導通故障を生じているときに
は、第２の断流器２2の投入と同時に、架線Ｌ−
パンタグラフ１−第１の断流器２1−フイルタリ
アクトル３−第２の断流器２2−電機子５−電機
子チヤツパ６の順に過大電流が流れようとする
が、この時点で界磁電流IFが所定の値になつて
いないときには、電機子電流と界磁電流の電流比
が小さくなる。いわゆる過度な弱め界磁となり、
電機子に所定の逆起動力が発生せず、そのため電
機子５に流れる過大電流は何等抑制されたそのま
ま流れ込んでしまうので、電機車の主電動機を損
傷してしまう危険性がある。然るに、この種の装
置においては、カ行指令が出されたことだけを第
２の断流器２2の投入条件とするようにされてい
るために、上述の危険性を免れることは不可能で
あつた。
機子チヨツパ６が導通故障を生じているときに
は、第２の断流器２2の投入と同時に、架線Ｌ−
パンタグラフ１−第１の断流器２1−フイルタリ
アクトル３−第２の断流器２2−電機子５−電機
子チヤツパ６の順に過大電流が流れようとする
が、この時点で界磁電流IFが所定の値になつて
いないときには、電機子電流と界磁電流の電流比
が小さくなる。いわゆる過度な弱め界磁となり、
電機子に所定の逆起動力が発生せず、そのため電
機子５に流れる過大電流は何等抑制されたそのま
ま流れ込んでしまうので、電機車の主電動機を損
傷してしまう危険性がある。然るに、この種の装
置においては、カ行指令が出されたことだけを第
２の断流器２2の投入条件とするようにされてい
るために、上述の危険性を免れることは不可能で
あつた。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の電機車制御装置は以上のように構成され
ているので、電機子チヤツパに導通故障が生じて
いるときに、電機車の走行に対するカ行指令が出
されたものとすると、界磁電流IFが所定の値と
なる前に電機子に過大電流が流れて、電気車の主
電動機を損傷してしまうという問題点を解決する
ためになされたもので、その界磁巻線を流れる界
磁電流が正常範囲にあることを確認した上で電機
子回路を構成することにより、例えば、電機子チ
ヤツパの導通故障のために過大な電流が電機子を
流れたとしても、電気車の主電動機を損傷するこ
とがないようにすることができる電気車制御装置
を得ることを目的とする。
ているので、電機子チヤツパに導通故障が生じて
いるときに、電機車の走行に対するカ行指令が出
されたものとすると、界磁電流IFが所定の値と
なる前に電機子に過大電流が流れて、電気車の主
電動機を損傷してしまうという問題点を解決する
ためになされたもので、その界磁巻線を流れる界
磁電流が正常範囲にあることを確認した上で電機
子回路を構成することにより、例えば、電機子チ
ヤツパの導通故障のために過大な電流が電機子を
流れたとしても、電気車の主電動機を損傷するこ
とがないようにすることができる電気車制御装置
を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る電気車制御装置は、界磁電流検
出器１５と、動作指令装置１０Ａとを有する電気
車制御装置であつて、 電気車は、主電動機と、動作指令装置１０Ａの
指令信号により、主電動機の電機子電流を制御す
る電機子チヨツパ６と、主電動機の界磁電流を制
御する第１〜第４の界磁チヨツパＡ〜Ｄとを有し
て力行、および回生制動を含む制動が制御され、 電機子５の一端が、第１、第２の断流器２1，
２2を介してパンタグラフ１に接続され、電機子
５の他端が、電機子チヨツパ６を介して接地部９
に接続されるものであり、 界磁巻線１４の一端が、第１の界磁チヨツパＡ
および第１の断流器２1を介してパンタグラフ１
に接続され、かつ第３の界磁チヨツパＣを介して
接地部９に接続され、界磁巻線１４の他端が、第
２の界磁チヨツパＢおよび第１の断流器２1を介
してパンタグラフ１に接続され、かつ第４の界磁
チヨツパＤを介して接地部９に接続されるもので
あり、 界磁電流検出器１５は、界磁巻線１４に設けら
れ、界磁電流の大きさと方向を検出し、 動作指令装置１０Ａは、 運転台からの指令信号線が接続され、正常範囲
検知器１２と界磁電流方向検知器１３とを有し、
正常範囲検知器１２が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の大きさが所定の正常範
囲にあることを検知して検知信号を出力し、界磁
電流方向検知器１３が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の方向が適正であること
を検知して検知信号を出力し、 指令信号が力行動作の場合において、第１の断
流器２1の閉成後で、正常範囲検知器１２と界磁
電流方向検知器１３との双方の検知信号が出力さ
れているときに、第２の断流器２2を閉成する指
令信号を出力するものである。
出器１５と、動作指令装置１０Ａとを有する電気
車制御装置であつて、 電気車は、主電動機と、動作指令装置１０Ａの
指令信号により、主電動機の電機子電流を制御す
る電機子チヨツパ６と、主電動機の界磁電流を制
御する第１〜第４の界磁チヨツパＡ〜Ｄとを有し
て力行、および回生制動を含む制動が制御され、 電機子５の一端が、第１、第２の断流器２1，
２2を介してパンタグラフ１に接続され、電機子
５の他端が、電機子チヨツパ６を介して接地部９
に接続されるものであり、 界磁巻線１４の一端が、第１の界磁チヨツパＡ
および第１の断流器２1を介してパンタグラフ１
に接続され、かつ第３の界磁チヨツパＣを介して
接地部９に接続され、界磁巻線１４の他端が、第
２の界磁チヨツパＢおよび第１の断流器２1を介
してパンタグラフ１に接続され、かつ第４の界磁
チヨツパＤを介して接地部９に接続されるもので
あり、 界磁電流検出器１５は、界磁巻線１４に設けら
れ、界磁電流の大きさと方向を検出し、 動作指令装置１０Ａは、 運転台からの指令信号線が接続され、正常範囲
検知器１２と界磁電流方向検知器１３とを有し、
正常範囲検知器１２が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の大きさが所定の正常範
囲にあることを検知して検知信号を出力し、界磁
電流方向検知器１３が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の方向が適正であること
を検知して検知信号を出力し、 指令信号が力行動作の場合において、第１の断
流器２1の閉成後で、正常範囲検知器１２と界磁
電流方向検知器１３との双方の検知信号が出力さ
れているときに、第２の断流器２2を閉成する指
令信号を出力するものである。
［作用］
この発明においては、電気車の力行動作がなさ
れるときに、界磁巻線の大きさが市予定の範囲内
にあることが確認された後第２の断流器及び電機
子チヤツパを作動する。これにより、電機子は界
磁電流により予め所定の逆起電力が発生している
ので、たとえ電機子チヤツパの導通故障があつて
も、電機子の逆起電力によりこの電機子を流れる
過大電流が抑制される。
れるときに、界磁巻線の大きさが市予定の範囲内
にあることが確認された後第２の断流器及び電機
子チヤツパを作動する。これにより、電機子は界
磁電流により予め所定の逆起電力が発生している
ので、たとえ電機子チヤツパの導通故障があつて
も、電機子の逆起電力によりこの電機子を流れる
過大電流が抑制される。
［実施例］
第１図は、この発明の一実施例を示す概略構成
図である。ここでは、この発明の電気車制御装置
に含まれるカ行動作指令装置１０Ａのみを示して
おり、その主回路としては上述した第３図と同様
の構成を用いてもよい。図において、１２は界磁
電流器１５で検出された界磁電流が供給されると
共に電気車の運転台（図示せず）からのカ行指令
が供給され、界磁チヨツパＡ〜Ｄ（図３）の正常
範囲を検知する正常範囲検知器、１３は同様に上
記界磁電流とカ行指令が供給され、界磁電流の方
向を検知する界磁電流方向検知器である。正常範
囲検知器１２および界磁電流方向検知器１３の出
力側は、いずれも、例えばAND回路からなるゲ
ート１６のそれぞれの入力端に接続されている。
図である。ここでは、この発明の電気車制御装置
に含まれるカ行動作指令装置１０Ａのみを示して
おり、その主回路としては上述した第３図と同様
の構成を用いてもよい。図において、１２は界磁
電流器１５で検出された界磁電流が供給されると
共に電気車の運転台（図示せず）からのカ行指令
が供給され、界磁チヨツパＡ〜Ｄ（図３）の正常
範囲を検知する正常範囲検知器、１３は同様に上
記界磁電流とカ行指令が供給され、界磁電流の方
向を検知する界磁電流方向検知器である。正常範
囲検知器１２および界磁電流方向検知器１３の出
力側は、いずれも、例えばAND回路からなるゲ
ート１６のそれぞれの入力端に接続されている。
そして、ゲート１６の出力端は適当な時限設定
がなされるタイマ１７の入力側に接続され、この
タイマ１７の出力が電機子チヤツパスタート指令
として電機子チヤツパ６（第３図）に供給される
ようになされると共に第２の断流器投入指令とし
て第２の断流器２2（第３図）に供給されるように
なされている。
がなされるタイマ１７の入力側に接続され、この
タイマ１７の出力が電機子チヤツパスタート指令
として電機子チヤツパ６（第３図）に供給される
ようになされると共に第２の断流器投入指令とし
て第２の断流器２2（第３図）に供給されるように
なされている。
また、運転台からのカ行指令は、第１の断流器
投入指令として同時に第１の断流器２1（第３図）
にも供給されるようになされている。なお、図示
せずも、カ行動作指令装置１０Ａは内部的に界磁
チヤツパＡ〜Ｄに示する起動界磁電流パターン指
令を発生し、これと界磁電流検出器１３からの界
磁電流を比較して界磁チヤツパＡ〜Ｄの通電率を
制御する機能を有する。
投入指令として同時に第１の断流器２1（第３図）
にも供給されるようになされている。なお、図示
せずも、カ行動作指令装置１０Ａは内部的に界磁
チヤツパＡ〜Ｄに示する起動界磁電流パターン指
令を発生し、これと界磁電流検出器１３からの界
磁電流を比較して界磁チヤツパＡ〜Ｄの通電率を
制御する機能を有する。
第２図は、上記実施例による動作を説明するた
めの各種波形図である。この第２図の中で、ａは
運転手の所定の動作に基づいて運転台より発せら
れるカ行指令である。ｂは第1no断流器２1の投入
指令であつて、前記カ行指令と同時に運転台より
発せられるものである。ｃは界磁チヤツパＡ〜Ｄ
に対する起動界磁電流パターン指令であつて、前
記カ行指令が発せられてから、Δt1なる時間経過
後にカ行動作指令装置１０Ａより内部的に出され
るものである。ｄは界磁電流検出器１５からの界
磁電流IFを表すものであつて、或る所定の下限
値α(A)から或る所定の上限値β(A)までの間に入つ
ているときには正常状態にあることを示すもので
ある。そして、ｅは第２の断流器２2の投入指令
であつて、界磁電流IFが下限値α(A)を超えた時
点から上限値β(A)に達する時点までの間の、Δt2
なる時間の経過後にカ行動作指令装置１０Ａより
出されるものである。
めの各種波形図である。この第２図の中で、ａは
運転手の所定の動作に基づいて運転台より発せら
れるカ行指令である。ｂは第1no断流器２1の投入
指令であつて、前記カ行指令と同時に運転台より
発せられるものである。ｃは界磁チヤツパＡ〜Ｄ
に対する起動界磁電流パターン指令であつて、前
記カ行指令が発せられてから、Δt1なる時間経過
後にカ行動作指令装置１０Ａより内部的に出され
るものである。ｄは界磁電流検出器１５からの界
磁電流IFを表すものであつて、或る所定の下限
値α(A)から或る所定の上限値β(A)までの間に入つ
ているときには正常状態にあることを示すもので
ある。そして、ｅは第２の断流器２2の投入指令
であつて、界磁電流IFが下限値α(A)を超えた時
点から上限値β(A)に達する時点までの間の、Δt2
なる時間の経過後にカ行動作指令装置１０Ａより
出されるものである。
次に、上記実施例による動作について第２図を
参照しながら説明する。いま、電気車が或る所定
の速度で走行しているものとして、何等かの理由
により、カ行動作を施すことが必要になつたもの
とする。このときには、電気車の運転手は、運転
台上の適当な手段を動作させて、第２図ａに示す
ようなカ行指令を発する。このカ行指令により第
１の断流器２1が投入される。その結果、主回路
の界磁回路が構成される。そして、カ行指令が発
せられてから時間Δt1の経過後に、第２図ｂに示
すような界磁チヤツパＡ〜Ｄに対する起動界磁電
流パターン指令がカ行動作指令装置１０Ａにおい
て発生され、これに応答して界磁チヤツパＡ〜Ｄ
が動作を開始する。そして、カ行動作指令装置１
０Ａにおいては、起動界磁電流パターンを界磁電
流検出器１５からの界磁電流IFのフイードバツ
ク量と比較しながら、界磁チヤツパＡ〜Ｄの通電
率を制御することにより界磁電流IFを調整する。
ここで、界磁チヤツパＡ〜Ｄに含まれている半導
体スイツチ１０2〜１３2のいずれにも導通故障が
生じていないときには、界磁巻線１４を流れる界
磁電流IFは、第２図ｄに示すようにα(A)＜IF＜
β(A)なる条件、つまり少なくとも電機子６に所定
の逆起電力が発生するに必要な界磁電流IFが得
られる条件を充たすように制御される。そして、
半導体スイツチ１０2〜１３2がいずれも健全であ
るときには、界磁電流IFが指令に適合した方向
に流れていることを界磁電流方向検知器１３によ
つて確認するとともに、その電流量が正状態に含
まれるものであることを正常範囲検知器１２によ
つて検知する。そして、界磁電流IFの方向及び
量が正常であればゲート１６はそのゲートを開い
て出力をタイマ１７に供給する。タイマ１７は、
第２図ｅに示すように、ゲート１６の出力が供給
された時点、つまり界磁電流IFが下限値α(A)と
上限値β(A)の範囲に入つた時点から所定の時間
Δt2の経過後に第２の断流器投入指令に発生し、
これにより第２の断流器２2を投入させる。そし
て、この第２の断流器２2の投入と同時に電機子
チヤツパ６に対するスタート指令が発生され、こ
れにより電機子チヤツパ６が動作を開始すること
になる。従つて、電機子チヤツパ６に例え導通故
障があつても、電機子５には上記所定範囲の界磁
電流により既に所定の逆起電力が発生しているの
で、これにより電機子５を流れる過大電流が抑制
され、主電動機の損傷が防止される。
参照しながら説明する。いま、電気車が或る所定
の速度で走行しているものとして、何等かの理由
により、カ行動作を施すことが必要になつたもの
とする。このときには、電気車の運転手は、運転
台上の適当な手段を動作させて、第２図ａに示す
ようなカ行指令を発する。このカ行指令により第
１の断流器２1が投入される。その結果、主回路
の界磁回路が構成される。そして、カ行指令が発
せられてから時間Δt1の経過後に、第２図ｂに示
すような界磁チヤツパＡ〜Ｄに対する起動界磁電
流パターン指令がカ行動作指令装置１０Ａにおい
て発生され、これに応答して界磁チヤツパＡ〜Ｄ
が動作を開始する。そして、カ行動作指令装置１
０Ａにおいては、起動界磁電流パターンを界磁電
流検出器１５からの界磁電流IFのフイードバツ
ク量と比較しながら、界磁チヤツパＡ〜Ｄの通電
率を制御することにより界磁電流IFを調整する。
ここで、界磁チヤツパＡ〜Ｄに含まれている半導
体スイツチ１０2〜１３2のいずれにも導通故障が
生じていないときには、界磁巻線１４を流れる界
磁電流IFは、第２図ｄに示すようにα(A)＜IF＜
β(A)なる条件、つまり少なくとも電機子６に所定
の逆起電力が発生するに必要な界磁電流IFが得
られる条件を充たすように制御される。そして、
半導体スイツチ１０2〜１３2がいずれも健全であ
るときには、界磁電流IFが指令に適合した方向
に流れていることを界磁電流方向検知器１３によ
つて確認するとともに、その電流量が正状態に含
まれるものであることを正常範囲検知器１２によ
つて検知する。そして、界磁電流IFの方向及び
量が正常であればゲート１６はそのゲートを開い
て出力をタイマ１７に供給する。タイマ１７は、
第２図ｅに示すように、ゲート１６の出力が供給
された時点、つまり界磁電流IFが下限値α(A)と
上限値β(A)の範囲に入つた時点から所定の時間
Δt2の経過後に第２の断流器投入指令に発生し、
これにより第２の断流器２2を投入させる。そし
て、この第２の断流器２2の投入と同時に電機子
チヤツパ６に対するスタート指令が発生され、こ
れにより電機子チヤツパ６が動作を開始すること
になる。従つて、電機子チヤツパ６に例え導通故
障があつても、電機子５には上記所定範囲の界磁
電流により既に所定の逆起電力が発生しているの
で、これにより電機子５を流れる過大電流が抑制
され、主電動機の損傷が防止される。
［発明の効果］
以上説明されたようにこの発明に係る電気車制
御装置は、界磁電流検出器１５と、動作指令装置
１０Ａとを有する電気車制御装置であつて、 電気車は、主電動機と、動作指令装置１０Ａの
指令信号により、主電動機の電機子電流を制御す
る電機子チヨツパ６と、主電動機の界磁電流を制
御する第１〜第４の界磁チヨツパＡ〜Ｄとを有し
て力行、および回生制動を含む制動が制御され、 電機子５の一端が、第１、第２の断流器２1，
２2を介してパンタグラフ１に接続され、電機子
５の他端が、電機子チヨツパ６を介して接地部９
に接続されるものであり、 界磁巻線１４の一端が、第１の界磁チヨツパＡ
および第１の断流器２1を介してパンタグラフ１
に接続され、かつ第３の界磁チヨツパＣを介して
接地部９に接続され、界磁巻線１４の他端が、第
２の界磁チヨツパＢおよび第１の断流器２1を介
してパンタグラフ１に接続され、かつ第４の界磁
チヨツパＤを介して接地部９に接続されるもので
あり、 界磁電流検出器１５は、界磁巻線１４に設けら
れ、界磁電流の大きさと方向を検出し、 動作指令装置１０Ａは、 運転台からの指令信号線が接続され、正常範囲
検知器１２と界磁電流方向検知器１３とを有し、
正常範囲検知器１２が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の大きさが所定の正常範
囲にあることを検知して検知信号を出力し、界磁
電流方向検知器１３が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の方向が適正であること
を検知して検知信号を出力し、 指令信号が力行動作の場合において、第１の断
流器２1の閉成後で、正常範囲検知器１２と界磁
電流方向検知器１３との双方の検知信号が出力さ
れているときに、第２の断流器２2を閉成する指
令信号を出力するものであるので、電機子チヤツ
パに導通故障があつても、電機子に過大な電流が
流れることを確実に防止して、電気車の主電動機
を損傷から回避させることができるという効果が
ある。
御装置は、界磁電流検出器１５と、動作指令装置
１０Ａとを有する電気車制御装置であつて、 電気車は、主電動機と、動作指令装置１０Ａの
指令信号により、主電動機の電機子電流を制御す
る電機子チヨツパ６と、主電動機の界磁電流を制
御する第１〜第４の界磁チヨツパＡ〜Ｄとを有し
て力行、および回生制動を含む制動が制御され、 電機子５の一端が、第１、第２の断流器２1，
２2を介してパンタグラフ１に接続され、電機子
５の他端が、電機子チヨツパ６を介して接地部９
に接続されるものであり、 界磁巻線１４の一端が、第１の界磁チヨツパＡ
および第１の断流器２1を介してパンタグラフ１
に接続され、かつ第３の界磁チヨツパＣを介して
接地部９に接続され、界磁巻線１４の他端が、第
２の界磁チヨツパＢおよび第１の断流器２1を介
してパンタグラフ１に接続され、かつ第４の界磁
チヨツパＤを介して接地部９に接続されるもので
あり、 界磁電流検出器１５は、界磁巻線１４に設けら
れ、界磁電流の大きさと方向を検出し、 動作指令装置１０Ａは、 運転台からの指令信号線が接続され、正常範囲
検知器１２と界磁電流方向検知器１３とを有し、
正常範囲検知器１２が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の大きさが所定の正常範
囲にあることを検知して検知信号を出力し、界磁
電流方向検知器１３が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の方向が適正であること
を検知して検知信号を出力し、 指令信号が力行動作の場合において、第１の断
流器２1の閉成後で、正常範囲検知器１２と界磁
電流方向検知器１３との双方の検知信号が出力さ
れているときに、第２の断流器２2を閉成する指
令信号を出力するものであるので、電機子チヤツ
パに導通故障があつても、電機子に過大な電流が
流れることを確実に防止して、電気車の主電動機
を損傷から回避させることができるという効果が
ある。
第１図はこの発明に係る電気車制御装置の一実
施例の要部を示す概略構成図、第２図はこの発明
の一実施例の動作を説明するための各種波形図、
第３図は従来からの一般的なチヤツパ型の電気車
制御装置の主回路を示す回路構成図、第４図は第
３図の電気車制御装置に含まれるカ行動作指令装
置を示す概略構成図、第５図は従来装置の動作を
説明するための各種波形図である。 ２1は第１の断流器、２2は第２の断流器、５は
電機子、６は電機子チヤツパ、Ａ〜Ｄは第１〜第
４のスイツチ機能部（界磁チヤツパ）、１２は正
常範囲検知器、１３は界磁電流方向検知器、１６
はゲート、１７はタイマである。
施例の要部を示す概略構成図、第２図はこの発明
の一実施例の動作を説明するための各種波形図、
第３図は従来からの一般的なチヤツパ型の電気車
制御装置の主回路を示す回路構成図、第４図は第
３図の電気車制御装置に含まれるカ行動作指令装
置を示す概略構成図、第５図は従来装置の動作を
説明するための各種波形図である。 ２1は第１の断流器、２2は第２の断流器、５は
電機子、６は電機子チヤツパ、Ａ〜Ｄは第１〜第
４のスイツチ機能部（界磁チヤツパ）、１２は正
常範囲検知器、１３は界磁電流方向検知器、１６
はゲート、１７はタイマである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 界磁電流検出器１５と、動作指令装置１０Ａ
とを有する電気車制御装置であつて、 電気車は、主電動機と、動作指令装置１０Ａの
指令信号により、主電動機の電機子電流を制御す
る電機子チヨツパ６と、主電動機の界磁電流を制
御する第１〜第４の界磁チヨツパＡ〜Ｄとを有し
て力行、および回生制動を含む制動が制御され、 電機子５の一端が、第１、第２の断流器２1，
２2を介してパンタグラフ１に接続され、電機子
５の他端が、電機子チヨツパ６を介して接地部９
に接続されるものであり、 界磁巻線１４の一端が、第１の界磁チヨツパＡ
および第１の断流器２1を介してパンタグラフ１
に接続され、かつ第３の界磁チヨツパＣを介して
接地部９に接続され、界磁巻線１４の他端が、第
２の界磁チヨツパＢおよび第１の断流器２1を介
してパンタグラフ１に接続され、かつ第４の界磁
チヨツパＤを介して接地部９に接続されるもので
あり、界磁電流検出器１５は、界磁巻線１４に設
けられ、界磁電流の大きさと方向を検出し、 動作指令装置１０Ａは、 運転台からの指令信号線が接続され、正常範囲
検知器１２と界磁電流方向検知器１３とを有し、
正常範囲検知器１２が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の大きさが所定の正常範
囲にあることを検知して検知信号を出力し、界磁
電流方向検知器１３が界磁電流検出器１５の出力
側に接続されて界磁電流の方向が適正であること
を検知して検知信号を出力し、 指令信号が力行動作の場合において、第１の断
流器２1の閉成後で、正常範囲検知器１２と界磁
電流方向検出器１３との双方の検知信号が出力さ
れているときに、第２の断流器２2を閉成する指
令信号を出力するものである 電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071797A JPS63242103A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071797A JPS63242103A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242103A JPS63242103A (ja) | 1988-10-07 |
| JPH0550202B2 true JPH0550202B2 (ja) | 1993-07-28 |
Family
ID=13470910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071797A Granted JPS63242103A (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63242103A (ja) |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071797A patent/JPS63242103A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242103A (ja) | 1988-10-07 |
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