JPH0584121B2 - - Google Patents
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- JPH0584121B2 JPH0584121B2 JP58121542A JP12154283A JPH0584121B2 JP H0584121 B2 JPH0584121 B2 JP H0584121B2 JP 58121542 A JP58121542 A JP 58121542A JP 12154283 A JP12154283 A JP 12154283A JP H0584121 B2 JPH0584121 B2 JP H0584121B2
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- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by DC motors
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体チヨツパを用いた直流電動機
の回生制動装置に係り、特に回生制動を解除した
ときの制御特性を改善した回生制動制御装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a regenerative braking device for a DC motor using a semiconductor chopper, and particularly to a regenerative braking control device with improved control characteristics when regenerative braking is released.
サイリスタやGTOなどの半導体スイツチング
装置の進歩改良に伴なつて、直流電動機の制御に
も各種のチヨツパ装置が広く利用されるようにな
つてきた。
With the advancement and improvement of semiconductor switching devices such as thyristors and GTOs, various chopper devices have come to be widely used to control DC motors.
このようなチヨツパ装置による電気車の回生制
動制御装置の一例を第1図に示す。 An example of a regenerative braking control system for an electric vehicle using such a chopper device is shown in FIG.
この第1図は主電動機を回生制動状態に制御し
たときの主回路結線と、このときでの制御信号の
流れを示した図で、この図において、1は主電動
機の電機子、2は主電動機の界磁巻線、3は平滑
用のリアクトル、4はダイオード、5,6は開閉
器、7はパンタグラフ、8はチヨツパ、9はチヨ
ツパ8に用いられているサイリスタ、GTOなど
のスイツチング素子のゲートを制御するゲート制
御部、10はブレーキ操作に応じてブレーキの作
動と解放を指示するブレーキオン・オフ信号を発
生するためのブレーキ指令制御部である。なお、
はブレーキ指令制御部10から出力されるブレ
ーキ指令出力信号を、は開閉器5から出力さ
れ、この開閉器5の動作を確認する動作確認信号
を、そしては同じく開閉器6の動作確認信号を
それぞれ表わし、IAは回生制動状態での電機子
電流を表わす。 This figure 1 shows the main circuit connection and the flow of control signals at this time when the traction motor is controlled to a regenerative braking state. In this figure, 1 is the armature of the traction motor, 2 is the main The field winding of the electric motor, 3 is a smoothing reactor, 4 is a diode, 5 and 6 are switches, 7 is a pantograph, 8 is a chopper, 9 is a switching element such as a thyristor or GTO used in the chopper 8. A gate control section 10 controls the gate, and a brake command control section 10 generates a brake on/off signal for instructing the activation and release of the brake in response to a brake operation. In addition,
is the brake command output signal output from the brake command control unit 10, is the operation confirmation signal output from the switch 5 and confirms the operation of the switch 5, and is the operation confirmation signal of the switch 6, respectively. where IA represents the armature current under regenerative braking.
次に、この装置の動作について説明する。 Next, the operation of this device will be explained.
いま、ブレーキハンドルが操作され、ブレーキ
動作が指令されると、これにより信号がブレーキ
指令制御部10に入力され、この指令部10から
ブレーキ指令出力信号が出力される。 Now, when the brake handle is operated and a brake operation is commanded, a signal is inputted to the brake command control unit 10, and a brake command output signal is output from the command unit 10.
この結果、信号→開閉器5のオン動作→信号
→開閉器6のオン動作→信号→ゲート制御部
9のゲート制御信号発生動作開始→チヨツパ8の
動作開始の順に制御が逐次進行し、主電動機は回
生制動状態になつてブレーキトルクを発生するよ
うにされる。 As a result, the control proceeds in the order of signal → ON operation of switch 5 → signal → ON operation of switch 6 → signal → start of gate control signal generation operation of gate control section 9 → start of operation of chopper 8, and the main motor is in a regenerative braking state and generates brake torque.
回生制動状態での動作は以下のようになる。 The operation in the regenerative braking state is as follows.
ブレーキ動作が指令された状態では、主電動機
は負荷側から強制的に回転させられており、磁気
回路に存在する残留磁気により電機子1は起電力
を発生している。 When a brake operation is commanded, the main motor is forcibly rotated from the load side, and the armature 1 generates an electromotive force due to residual magnetism present in the magnetic circuit.
そこで、いま、チヨツパ8がオン期間に入つた
とすれば、電機子1→界磁巻線2→リアクトル3
→チヨツパ8→開閉器5→電機子1からなる短絡
回路が形成され、主電動機の自励発電特性により
電機子電流IAが流れる。 Therefore, if the chopper 8 is now in the on period, the armature 1 → field winding 2 → reactor 3
A short circuit consisting of → chopper 8 → switch 5 → armature 1 is formed, and armature current IA flows due to the self-excited power generation characteristics of the main motor.
次に、この電機子電流IAが所定値に達したと
きを見計らつてチヨツパ8をオフに制御する。そ
うすると、上記したチヨツパ8のオン期間に流れ
ていた電機子電流IAによつてリアクトル3に逆
起電圧が発生し、このリアクトル3の逆起電圧と
電機子1の発電電圧との和が電源側電圧(架線電
圧)より高くなるので、アース→開閉器5→電機
子1→界磁巻線2→リアクトル3→ダイオード4
→開閉器6→パンタグラフ7→架線の経路で電機
子電流IAが流れ、電源側に回生電力が送られて
主電動機に回生制動トルクが得られるようにな
る。一方、このチヨツパ8のオフ期間における回
生状態に入ると、リアクトル3の逆起電圧は暫時
減少し、やがてリアクトル3の逆起電圧と電機子
1の発電電圧との和が架線電圧以下になると回生
電流は流れなくなり、回生制動トルクもゼロにな
る。 Next, the chopper 8 is controlled to be turned off when the armature current IA reaches a predetermined value. Then, a back electromotive force is generated in the reactor 3 due to the armature current IA flowing during the ON period of the chopper 8, and the sum of the back electromotive force of the reactor 3 and the generated voltage of the armature 1 is the sum of the back electromotive force of the reactor 3 and the generated voltage of the armature 1. Since it is higher than the voltage (overhead line voltage), earth → switch 5 → armature 1 → field winding 2 → reactor 3 → diode 4
→ Switch 6 → Pantograph 7 → Armature current IA flows through the overhead wire path, and regenerative power is sent to the power supply side, allowing the main motor to obtain regenerative braking torque. On the other hand, when the chopper 8 enters a regenerative state during the off period, the back electromotive force of the reactor 3 decreases for a while, and when the sum of the back electromotive force of the reactor 3 and the generated voltage of the armature 1 becomes less than the overhead line voltage, regeneration begins. Current stops flowing and regenerative braking torque also becomes zero.
そこで、再びチヨツパ8をオンしてやれば電機
子電流IAが増加し、その後、チヨツパ8をオフ
することにより再び回生制動を行なうことがでる
ようになる。 Therefore, by turning on the chopper 8 again, the armature current IA increases, and then by turning off the chopper 8, regenerative braking can be performed again.
従つて、チヨツパ8を所定の周期でオン・オフ
してやれば、ほぼ連続した回生制動動作を行なわ
せることができ、このときの回生制動トルクの大
きさは、チヨツパ8のオン期間とオフ期間との割
合い、つまり流通率を制御することにより任意に
制御することができる。 Therefore, by turning on and off the chopper 8 at a predetermined period, it is possible to perform almost continuous regenerative braking operation, and the magnitude of the regenerative braking torque at this time is determined by the difference between the on period and the off period of the chopper 8. It can be controlled arbitrarily by controlling the ratio, that is, the distribution rate.
なお、このときのチヨツパ8のオン・オフ周期
は、スイツチング素子としてGTOを用いたりす
ることにより相当に短かく(周波数でいえば数
KHZ程度)することができ、この場合にはリア
クトル3を別個の機器として備えなくても、電機
子1を含む短絡回路内に存在するインダクタンス
分だけで充分に回生電圧が得られるようになり、
リアクトル3を不要にすることができる。 Note that the on/off period of the chopper 8 at this time can be made considerably short (in terms of frequency, it is several times shorter) by using GTO as a switching element.
In this case, even if reactor 3 is not provided as a separate device, sufficient regenerative voltage can be obtained from the inductance existing in the short circuit including armature 1 . ,
The reactor 3 can be made unnecessary.
次に、ブレーキハンドルが戻され、ブレーキ解
放が指令されたときには、ブレーキ指令制御部1
0からブレーキをオフにする信号が出力され、
信号→開閉器5のオフ動作→信号→開閉器6
のオフ動作→信号→ゲート制御部9のゲート制
御信号の発生動作停止→チヨツパ8の動作停止、
の順に制御動作が移り、回生制動動作が停止され
る。 Next, when the brake handle is returned and brake release is commanded, the brake command control unit 1
A signal to turn off the brake is output from 0,
Signal → OFF operation of switch 5 → Signal → Switch 6
OFF operation → signal → stop of gate control signal generation operation of gate control unit 9 → stop of operation of chopper 8,
The control operation moves in this order, and the regenerative braking operation is stopped.
このときの動作をタイミングチヤートで示すと
第2図に示すようになり、時刻t0でブレーキオフ
が指令されて信号が出力され、その後、開閉器
5の動作遅れ時間τ1が経過した時点t1で開閉器5
がオフし、同時に信号が発生している。そし
て、同じく開閉器6の動作遅れ時間τ2が経過した
時点t2で開閉器6がオフし、信号が発生してチ
ヨツパ8が動作停止する。 The operation at this time is shown in a timing chart as shown in Fig. 2. At time t 0 , brake off is commanded and a signal is output, and thereafter, at time t when the operation delay time τ 1 of the switch 5 has elapsed. 1 and switch 5
is off and a signal is generated at the same time. Then, at time t 2 when the operation delay time τ 2 of the switch 6 has elapsed, the switch 6 is turned off, a signal is generated, and the chopper 8 stops operating.
従つて、第1図に示した従来の装置では、第2
図から明らかなように、ブレーキオフ時にはいつ
も開閉器5によつて電機子電流のしや断が行なわ
れていることになり、開閉器5の定格電流値に近
い電流でのしや断ひん度が高くなつて保守、点検
作業が増え、かつ、その耐用期間を永くすること
ができないという欠点があつた。 Therefore, in the conventional device shown in FIG.
As is clear from the figure, when the brake is off, the armature current is always cut off by the switch 5, and the frequency of breakage and breakage at a current close to the rated current value of the switch 5 is clear. The disadvantages are that the cost is high, maintenance and inspection work increases, and the service life cannot be extended.
本発明の目的は、回生制動動作に伴なう開閉器
の定格電流近傍での電流しや断ひん度を少くし、
上記した従来技術の欠点を除くことができるよう
にした電気車用回生制動制御装置を提供するにあ
る。
The purpose of the present invention is to reduce the frequency of current flow and breakage near the rated current of the switch due to regenerative braking operation,
It is an object of the present invention to provide a regenerative braking control device for an electric vehicle that can eliminate the drawbacks of the prior art described above.
この目的を達成するため、本発明は、ブレーキ
オフ時での制御がチヨツパ装置の動作停止から開
始するようにした点を特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention is characterized in that control when the brake is off starts from the stoppage of the operation of the chopper device.
以下、本発明による電気車用回生制動制御装置
の実施例を図面について説明する。
Embodiments of the regenerative braking control device for electric vehicles according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
ここで、まず、本発明の実施例について説明す
る前に、本発明に至る過程で考え出された先行例
について、第3図により説明する。 Here, first, before describing embodiments of the present invention, a prior example devised in the process leading to the present invention will be described with reference to FIG.
この先行例は、第1図の従来例と主回路の構成
は同じであるが、チヨツパ8のゲート制御部9に
対する制御信号の供給方法が異なり、ゲート制御
部9の動作開始を行なわせるON入力は信号に
よつて与えられるが、ゲート制御部9の動作を停
止させる(つまりチヨツパ8をオフしたままに保
つ)ためのOFF入力は信号によつて与えられ
るようになつている。 This prior example has the same main circuit configuration as the conventional example shown in FIG. is given by a signal, but an OFF input for stopping the operation of the gate control section 9 (that is, keeping the chopper 8 off) is given by a signal.
次に、この先行例の動作を第4図のタイミング
チャートで説明する。なお、回生制動動作は第1
図の従来例と同じように得られることはいうまで
もない。 Next, the operation of this prior example will be explained with reference to the timing chart of FIG. Note that the regenerative braking operation is
Needless to say, the same result can be obtained as in the conventional example shown in the figure.
いま、時刻t0でブレーキオフが指令され、ブレ
ーキ指令制御部10から信号が出力されたとす
る。そうすると、この信号は第1図の従来例と
同様に開閉器5に与えられ、開閉器5がオフする
と信号が開閉器6に供給される。しかしなが
ら、このときには、開閉器6がオフするので、ゲ
ート制御部9のON入力に対する信号は発生さ
れない。 Now, assume that a brake-off command is issued at time t 0 and a signal is output from the brake command control section 10 . Then, this signal is given to the switch 5 as in the conventional example shown in FIG. 1, and when the switch 5 is turned off, the signal is supplied to the switch 6. However, at this time, since the switch 6 is turned off, no signal is generated in response to the ON input of the gate control section 9.
一方、この先行例では、時刻t0で信号が出力
されると、この信号はゲート制御部9のOFF
入力にも供給され、従つて、ゲート制御部9は時
刻t0で動作を停止し、チヨツパ8は時刻t0以降、
ただちにオフ状態に移行し、電機子1を含む短絡
回路はオフされてしまう。 On the other hand, in this prior example, when the signal is output at time t 0 , this signal turns OFF of the gate control section 9.
Therefore, the gate control unit 9 stops operating at time t 0 , and the chopper 8 starts operating after time t 0 .
It immediately shifts to the off state, and the short circuit including the armature 1 is turned off.
このため、電機子電流IAは時刻t0以後、所定の
時定数で減少し、リアクトル8の逆起電圧と電機
子1の発電電圧との和が架線電圧より僅かに高い
状態になつたとき、電機子電流IAはゼロになる。 Therefore, the armature current IA decreases at a predetermined time constant after time t0 , and when the sum of the back electromotive force of the reactor 8 and the generated voltage of the armature 1 becomes slightly higher than the overhead line voltage, Armature current IA becomes zero.
そこで、いま、チヨツパ8がオフしてから電機
子電流IAがゼロになるまでの時間をτ0とし、こ
の時間τ0が開閉器5の動作遅れ時間τ1より長くな
らないようにできれば、時点t1で開閉器5がオフ
したときには、電機子電流IAはゼロになつてい
るため、開閉器5は電流しや断を行なうことなく
オフ動作を終了する。 Therefore, let τ 0 be the time from when the chopper 8 is turned off until the armature current IA becomes zero, and if this time τ 0 can be made not to be longer than the operation delay time τ 1 of the switch 5, then at the time t When the switch 5 is turned off at step 1 , the armature current IA has become zero, so the switch 5 completes the off operation without cutting off the current.
しかして、このときの電機子電流IAの減衰時
間τ0は、主電動機の特性、回生制動時での電機子
1の発電電圧、主回路のインダクタンス分と抵抗
分の値などで決まり、実用上からは上記した条
件、即ち、τ0<τ1を満すことは極めて容易であ
り、従つて、この先行例によれば、回生制動時で
の開閉器5による電流しや断のひん度をほとんど
ゼロにすることができる。 Therefore, the decay time τ 0 of the armature current IA at this time is determined by the characteristics of the main motor, the voltage generated by armature 1 during regenerative braking, the inductance and resistance values of the main circuit, etc. Therefore, it is extremely easy to satisfy the above-mentioned condition, that is, τ 0 < τ 1. Therefore, according to this precedent, the frequency of current breakage due to the switch 5 during regenerative braking can be reduced. It can be reduced to almost zero.
第5図は第4図をさらに詳細に示した図で、時
刻t0以前は回生制動状態を示し、電機子電流IAは
チヨツパ8のオン期間での上昇とオフ期間での下
降を周期的に繰り返しており、この電機子電流
IAの大きさはチヨツパ8のオン期間とオフ期間
の比によつて制御されている。また、この状態で
ダイオード4を通つてパンタグラフ7から架線に
流れ込む回生電流はIBで表わされ、この電流IB
はチヨツパ8がオフしている期間だけ流れてい
る。 Figure 5 is a diagram showing Figure 4 in more detail. Before time t 0 , the regenerative braking state is shown, and the armature current IA periodically rises during the ON period of the chopper 8 and falls during the OFF period. This armature current
The magnitude of IA is controlled by the ratio of the on period and off period of chopper 8. Also, in this state, the regenerative current flowing from the pantograph 7 to the overhead wire through the diode 4 is represented by IB, and this current IB
is played only while Chiyotsupa 8 is off.
また、ブレーキオフ指令が発せられた時刻t0で
チヨツパ8は動作を停止(オフしたままになる)
し、この時点t0以降、電機子電流IAとIBは同じ
値となり、上記した主電動機の特性などの条件で
決まる減衰特性となり、時間τ0後にゼロになる。 In addition, at time t 0 when the brake off command is issued, the Chiyotsupa 8 stops operating (remains off).
However, after this time t 0 , the armature currents IA and IB have the same value, have a damping characteristic determined by conditions such as the characteristics of the main motor described above, and become zero after time τ 0 .
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
第6図は本発明の一実施例で、第3図の先行例
を改良したものであり、第3図の先行例と異なる
点は、ブレーキオフ時にブレーキ指令制御部10
から出力される信号を開閉器5には供給せず、
直接開閉器6に供給するようにした点である。な
お、ブレーキオン時での信号については省略して
ある。 FIG. 6 shows an embodiment of the present invention, which is an improved version of the previous example shown in FIG. 3. The difference from the previous example shown in FIG. 3 is that the brake command control unit 10
The signal output from the switch 5 is not supplied to the switch 5,
The point is that it is supplied directly to the switch 6. Note that the signal when the brake is on is omitted.
従つて、この実施例のブレーキオフ時での動作
は第7図に示すようになり、ブレーキオフ時には
開閉器5はオフ動作しないから、この開閉器5の
オフ動作は回生制動時以外の場合だけとなり、オ
フ動作ひん度を充分に少くすることができる。 Therefore, the operation of this embodiment when the brake is off is as shown in FIG. 7, and since the switch 5 does not turn off when the brake is off, the switch 5 turns off only in cases other than regenerative braking. Therefore, the off-operation frequency can be sufficiently reduced.
また、第5図から明らかなように、この方式の
電気車用回生制動制御装置では、チヨツパ8が動
作した後の回生電流IBは電機子電流IAと等しく
なる。 Furthermore, as is clear from FIG. 5, in this type of regenerative braking control device for an electric vehicle, the regenerative current IB after the chopper 8 operates becomes equal to the armature current IA.
従つて、この実施例においても、時刻t0以後で
の電機子電流IAの減衰時間τ0を開閉器6のオフ
動作遅れ時間τ2より小さくなるようにしておけ
ば、開閉器6がブレーキオフ時に電流しや断をす
るのを防止することができる。なお、この実施例
では、開閉器6が電流しや断を行なうと、つまり
回生電流IBがゼロにならないうちにオフ動作す
ると、リアクトル3など回路に含まれているイン
ダクタンス分のため、dI/dtによる高電圧が発生
し、チヨツパ8に過電圧が印加されてしまう。従
つて、この実施例では、上記したτ0<τ2の条件が
充分に保たれるようにする必要がある。 Therefore, in this embodiment as well, if the attenuation time τ 0 of the armature current IA after time t 0 is set to be smaller than the off-operation delay time τ 2 of the switch 6, the switch 6 will be able to turn off the brake. This can prevent the current from turning on and off at times. In this embodiment, when the switch 6 cuts the current, that is, turns off before the regenerative current IB reaches zero, dI/dt decreases due to the inductance included in the circuit such as the reactor 3. As a result, a high voltage is generated, and an overvoltage is applied to the chopper 8. Therefore, in this embodiment, it is necessary to ensure that the above-described condition τ 0 <τ 2 is sufficiently maintained.
次に、第8図は主電動機として直流分巻電動機
を用い、界磁チヨツパ制御方式を適用した場合の
実施例で、図において、11は界磁制御用チヨツ
パ、12は界磁制御用ゲート制御部、13は循環
電流用のダイオードである。なお、IFは界磁電
流を表わし、その他は第6図の実施例と同じであ
る。 Next, FIG. 8 shows an example in which a DC shunt motor is used as the main motor and a field chopper control method is applied. In the figure, 11 is a chopper for field control, 12 is a gate control section for field control, and 13 is This is a diode for circulating current. Note that IF represents the field current, and the other details are the same as the embodiment shown in FIG.
この第8図の実施例の動作は次のとおりであ
る。 The operation of the embodiment shown in FIG. 8 is as follows.
ブレーキオン時には、ブレーキ指令制御部10
→信号→開閉器6→信号→ゲート制御部9、
界磁制御用ゲート制御部12→チヨツパ8、界磁
制御用チヨツパ11の順に制御が進み、回生制動
動作に入る。そして、この状態では、チヨツパ8
のオン期間には、電機子1→リアクトル3→チヨ
ツパ8→開閉器5→電機子1、の回路で電機子電
流IAが流れ、この期間中電流値を増加してゆき、
チヨツパ8のオフ期間には、アース→開閉器5→
電機子1→リアクトル3→ダイオード4→パンタ
グラフ6→架線、の回路で回生電流となり、この
期間中は電流値を減少してゆく。 When the brake is on, the brake command control unit 10
→ Signal → Switch 6 → Signal → Gate control section 9,
Control proceeds in the order of the field control gate control section 12, the chopper 8, and the field control chopper 11, and a regenerative braking operation begins. In this state, Chiyotsupa 8
During the ON period, armature current IA flows in the circuit of armature 1 → reactor 3 → chopper 8 → switch 5 → armature 1, and the current value increases during this period.
During the OFF period of Chiyotupa 8, earth → switch 5 →
A regenerative current is generated in the circuit of armature 1 → reactor 3 → diode 4 → pantograph 6 → overhead wire, and the current value decreases during this period.
また、これと並行して界磁制御用チヨツパ11
も所定の周期でオン・オフ動作し、界磁電流IF
の制御を行なう。このときの動作は、界磁制御用
チヨツパ11がオンしている期間では、架線→パ
ンタグラフ7→開閉器6→界磁巻線2→界磁制御
用チヨツパ11→アース、の回路によつて界磁電
流IFの値を増加してゆき、界磁制御用チヨツパ
11がオフしている期間では、界磁巻線2→ダイ
オード13→界磁巻線2、の循環回路によつて減
衰する。 In addition, in parallel with this, the chopper 11 for field control
The field current IF also operates on and off at a predetermined period.
control. At this time, during the period when the field control chopper 11 is on, the field current IF is controlled by the circuit of the overhead line → pantograph 7 → switch 6 → field winding 2 → field control chopper 11 → ground. As the value increases, during the period when the field control chopper 11 is off, it is attenuated by the circulation circuit of the field winding 2 → diode 13 → field winding 2.
従つて、この実施例によれば、チヨツパ8と界
磁制御用チヨツパ11の両方の通流率を制御する
ことにより主電動機による回生制動トルクの大き
さを制御することができる。 Therefore, according to this embodiment, by controlling the conductivity of both the chopper 8 and the field control chopper 11, the magnitude of the regenerative braking torque by the main motor can be controlled.
次に、ブレーキオフ時には、ブレーキ指令制御
部10から発生したブレーキオフ指令信号がゲ
ート制御部9,12と開閉器6に供給され、第6
図の実施例の場合と同様、第7図に示すように、
ブレーキオフ指令が発生した時刻t0以後、電機子
電流IAと界磁電流IFが共に減衰してゆき、開閉
器6は電流しや断を行なうことなくオフ動作し、
過電圧を発生することもない。 Next, when the brake is off, the brake off command signal generated from the brake command control section 10 is supplied to the gate control sections 9 and 12 and the switch 6, and
As in the case of the illustrated embodiment, as shown in FIG.
After time t 0 when the brake off command is generated, both the armature current IA and the field current IF are attenuated, and the switch 6 is turned off without any current interruption.
No overvoltage occurs.
従つて、この実施例によつても、開閉器5のオ
フ動作ひん度を少くすることができる上、開閉器
6の電流しや断動作ひん度を少くすることができ
る。 Therefore, according to this embodiment as well, the frequency of OFF operation of the switch 5 can be reduced, and the frequency of the current ON/OFF operation of the switch 6 can be reduced.
なお、この第8図の実施例の場合、界磁電流
IFの大きさは電機子電流IAの大きさに比してか
なり小さくなつているのが通例であり、この為、
開閉器6が界磁電流IFだけをしや断した場合に
は過電圧が発生する虞れはあまりなく、開閉器6
の寿命に影響を与えることもほとんどない。従つ
て、この実施例のような界磁チヨツパ制御方式の
場合、界磁制御用チヨツパ11をブレーキオフ時
に制御しないように構成してもよく、これによつ
ても本発明の目的を充分に達成することができ、
かつ構成を簡単にすることができる。 In the case of the embodiment shown in FIG. 8, the field current
The magnitude of IF is usually much smaller than the magnitude of armature current IA, and for this reason,
If the switch 6 interrupts only the field current IF, there is little risk of overvoltage occurring, and the switch 6
It has little effect on the lifespan of the Therefore, in the case of the field chopper control system as in this embodiment, the field control chopper 11 may be configured so as not to be controlled when the brake is off, and even with this, the object of the present invention can be fully achieved. is possible,
Moreover, the configuration can be simplified.
ここで、以上の実施例における電機子電流IA
の減衰時間τ0の一例を示すと、架線電圧と電機子
の発電電圧との差の電圧を50〔V〕、短絡回路中の
インダクタンス分を2〔mH〕、電機子電流IAの初
期値を500〔A〕とした場合、この電機子電流IA
のdI/dtは約25000〔A/S〕となり、τ0≒20
〔mS〕となる。また、第5図で説明したように、
時刻t0以後はIA=IBである。 Here, the armature current IA in the above example is
To give an example of the decay time τ 0 of When set to 500 [A], this armature current IA
The dI/dt of is approximately 25000 [A/S], and τ 0 ≒20
[mS]. Also, as explained in Figure 5,
After time t0 , IA=IB.
従つて、上記実施例においては、開閉器5、又
は開閉器6のオフ動作時間が20〔mS〕以上のもの
を用いれば充分に本発明の作用効果を発揮させる
ことができる。 Therefore, in the embodiment described above, the effects of the present invention can be sufficiently exerted by using a switch 5 or 6 whose off-operation time is 20 [mS] or more.
以上説明したように、本発明によれば、回生制
動制御に際しての開閉器の開路動作ひん度を少く
することができるから、従来技術の欠点を除き、
回生制動動作による開閉器の耐用期間の短縮や保
守の増加がなく、かつ開閉器制御のための回路が
簡単になり、継電器などの補助機器が少くて済
み、ローコスト化と信頼性の向上に役立つ電気車
用回生制動制御装置を容易に提供することができ
る。
As explained above, according to the present invention, it is possible to reduce the frequency of opening of the switch during regenerative braking control, thereby eliminating the drawbacks of the prior art.
Regenerative braking does not shorten the service life of the switch or increase maintenance, and the circuit for controlling the switch is simplified, requiring fewer auxiliary devices such as relays, which helps reduce costs and improve reliability. A regenerative braking control device for electric vehicles can be easily provided.
第1図は回生制動制御装置の従来例を示す主回
路結線図、第2図はその動作説明用のタイミング
チヤート、第3図は回生制動制御装置の先行例を
示す主回路結線図、第4図及び第5図はその動作
説明用のタイミングチヤート、第6図は本発明の
一実施例を示す主回路結線図、第7図はその動作
説明用のタイミングチヤート、第8図は本発明の
他の一実施例を示す主回路結線図である。
1……主電動機の電機子、2……主電動機の界
磁巻線、3……リアクトル、4……ダイオード、
5,6……開閉器、7……パンタグラフ、8……
チヨツパ、9……ゲート制御部、10……ブレー
キ指令制御部、11……界磁制御用チヨツパ、1
2……界磁制御用ゲート制御部。
Fig. 1 is a main circuit wiring diagram showing a conventional example of a regenerative braking control device, Fig. 2 is a timing chart for explaining its operation, Fig. 3 is a main circuit wiring diagram showing a conventional example of a regenerative braking control device, and Fig. 4 is a main circuit wiring diagram showing a conventional example of a regenerative braking control device. 5 and 5 are timing charts for explaining its operation, FIG. 6 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a timing chart for explaining its operation, and FIG. 8 is a timing chart for explaining its operation. FIG. 3 is a main circuit wiring diagram showing another embodiment. 1... Armature of the main motor, 2... Field winding of the main motor, 3... Reactor, 4... Diode,
5, 6... Switch, 7... Pantograph, 8...
Chotsupa, 9...Gate control unit, 10...Brake command control unit, 11...Field control choppa, 1
2...Gate control section for field control.
Claims (1)
トル3又はインダクタンス成分と、主電動機の界
磁巻線2と、主電動機の電機子1と、第2の開閉
器5とがパンタグラフ7とアース間に直列接続さ
れ、チヨツパ8と、ゲート制御部9と、ブレーキ
指令制御部10とを備え、リアクトル3より第2
の開閉器5に至る直列接続部分がチヨツパ8によ
り周期的に短絡されることにより、ダイオード4
と第1の開閉器6を介して架線に電力が回生され
る電気車用回生制動制御装置であつて、 第1の開閉器6は、ブレーキ指令制御部10か
らのブレーキオン指令に基づいて制御される第2
の開閉器5のオンに応じてオン制御されてオン動
作確認信号を発生してゲート制御部9に供給
し、ブレーキ指令制御部10からのブレーキオフ
指令に基づいて直接オフ制御されるものであり、 ゲート制御部9は、第1の開閉器6からのオン
動作確認信号、又はブレーキ指令制御部10か
らのブレーキオフ指令により制御されてチヨツパ
8のオンオフ制御を開始、または中止するもので
あり、 ブレーキ指令制御部10は、ブレーキオフ指令
発生時には、このブレーキオフ指令を、第2の開
閉器5を除き、第1の開閉器6とゲート制御部9
に供給し、ブレーキオン指令発生時には、このブ
レーキオン指令を第2の開閉器5のみに供給する
ものである。 電気車用回生制動制御装置。 2 主電動機の界磁巻線2は、第1の開閉器6と
接地との間に界磁制御用チヨツパ11を介して直
列に接続され、界磁電流が制御されるものである 特許請求の範囲第1項に記載の電気車用回生制
動制御装置。[Claims] 1. The first switch 6, the diode 4, the reactor 3 or the inductance component, the field winding 2 of the traction motor, the armature 1 of the traction motor, and the second switch 5. is connected in series between the pantograph 7 and the ground, and includes a chopper 8, a gate control section 9, and a brake command control section 10, and a second
The series connection part leading to the switch 5 is periodically short-circuited by the chopper 8, so that the diode 4
This is a regenerative braking control device for an electric vehicle in which electric power is regenerated to the overhead wire via a first switch 6 and a first switch 6, and the first switch 6 is controlled based on a brake-on command from a brake command control unit 10. second to be done
It is controlled to be turned on in response to the turning on of the switch 5, generates an on-operation confirmation signal, and supplies it to the gate control section 9, and is directly controlled to be turned off based on a brake-off command from the brake command control section 10. , the gate control unit 9 is controlled by the on operation confirmation signal from the first switch 6 or the brake off command from the brake command control unit 10 to start or stop on/off control of the chopper 8, When a brake off command is generated, the brake command control unit 10 transmits this brake off command to the first switch 6 and the gate control unit 9, excluding the second switch 5.
When a brake-on command is generated, this brake-on command is supplied only to the second switch 5. Regenerative braking control device for electric vehicles. 2 The field winding 2 of the main motor is connected in series between the first switch 6 and the ground via the field control chopper 11, and the field current is controlled. The regenerative braking control device for electric vehicles according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121542A JPS6016183A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Regenerative brake controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121542A JPS6016183A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Regenerative brake controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016183A JPS6016183A (en) | 1985-01-26 |
| JPH0584121B2 true JPH0584121B2 (en) | 1993-12-01 |
Family
ID=14813821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121542A Granted JPS6016183A (en) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | Regenerative brake controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016183A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142365A (en) * | 1974-10-08 | 1976-04-09 | Sumitomo Chemical Co |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP58121542A patent/JPS6016183A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6016183A (en) | 1985-01-26 |
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