JPH0793767B2 - インバータ式電気車の制動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインバータ制御電気車の発電制動装置に係り、
特に発電制動の効力時期を拡大する制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、例えば、特開昭59−28802号公報に開示
されたように、インバータ制御電気車で主電源の架線電
圧が停電した時に発電ブレーキをかける場合、主電動機
の励磁電圧を高めるために補助電源から変圧器及び整流
器（予備充電装置）を介してフイルタコンデンサに充電
することが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、架線停電時の発電ブレーキをかける際
に、フイルタコンデンサに充電するために予備充電装置
が必要となる問題があつた。

本発明の目的は、予備充電装置を設置せずに、架線停電
時でも良好に発電ブレーキを動作させることのできるイ
ンバータ電車の発電制動装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、フイルタコンデンサの放電回路に放電阻止
用装置、例えばアバランシエ素子を接続することによつ
て達成される。

〔作用〕

すなわち、力行時充電されていたフイルタコンデンサ電
圧は、惰行時でもアバランシエ素子の降伏電圧で保持さ
れ、発電ブレーキをかけるのに必要な主電動機の最低励
磁電圧を保つことができる。

〔実施例〕

図に本発明による発電ブレーキ付インバータ制御電車の
簡略主回路図を示す。

１は集電装置、２は断流器、３はフイルタリアクトル、
４は発電ブレーキ用抵抗器、５はフイルタコンデンサ、
６はインバータ装置、6U,6V,6W,6X,6Y,6Zは電力スイツ
チング素子、７は主誘導電動機、８は発電ブレーキ回路
構成スイツチ、91および92は放電阻止手段、10はフイル
タコンデンサ電圧検出用変成器、11は電力スイツチング
素子のアーム短絡検出用変成器である。

今、回生ブレーキが作用して、主誘導電動機７からイン
バータ装置６を介して、フイルタリアクトル３、断流器
２、集電装置１を通して、回生電力が架線に返還されて
いるものとする。この時、架線が停電したとすると、回
生電力の行先がなくなるため、まずスイツチ８を閉じ、
ブレーキ抵抗４をインバータに接続する。これにより電
力は抵抗４で消費されることになり、ブレーキが作用続
行する。この時、主電動機の励磁電源はフイルタコンデ
ンサ５であり、主電動機を励磁しつつ、主電動機からの
回生電力により充電される動作を繰り返す。なお、断流
器２は、スイツチ８が閉じられたあと開極し、インバー
タ装置は電気的に架線から切り離される。

電気車が惰行中に架線が停電した場合は、その前の力行
状態で充電されていたフイルタコンデンサの電荷は、矢
印のように、フイルタコンデンサ電圧検出用変成器10、
アーム短絡検知用変成器11の１次側コイルに放電されよ
うとする。ここで、フイルタコンデンサに充電されてい
た電荷がすべて放電されるとフイルタコンデンサ電圧が
零になり、主電動機の励磁電圧が無くなるため、電動機
に電圧が発生せず発電ブレーキは作用しない。そこで、
放電阻止装置91および92をすべてのフイルタコンデンサ
電圧放電回路に設けることにより、フイルタコンデンサ
電圧の放電を阻止し、主電動機の励磁電圧以上の電圧を
保持させることにより、円滑に発電ブレーキ作用させる
ことができる。

本実施例においては、放電阻止手段をツエナダイオード
91,92で構成している。

本発明の原理は、力行時に充電されたフイルタコンデン
サ電圧を零電圧まで放電させず、この電圧を利用してブ
レーキ電流を立上げ発電ブレーキを行なうものである。

ツエナダイオード91,92の降伏電圧は、主電動機の最低
励磁電圧以上のツエナダイオードに選定している。。

電気車が惰行中に架線が停電すると、力行中に充電され
ていたフイルタコンデンサの電荷は、10,11の変成器を
介して放電される。ところがツエナダイオード91,92に
より、フイルタコンデンサ電圧はツエナダイオード91,9
2の降伏電圧と同電圧になり、その状態を保持する。こ
の電圧は、あらかじめ主電動機の最低励磁電圧以上に選
定しているため、その後のブレーキ操作により、ブレー
キ電流は立上り、発電ブレーキ力が作用する。この時の
ブレーキ力制御は従来の回生ブレーキ時と全く同じであ
る。

以上述べたように、本実施例によれば予備充電装置無し
で円滑な発電ブレーキが可能となり、制御装置全体の小
形・軽量化が図れる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、架線停電時にも発電ブレーキを作用さ
せる電気車において、主電動機励磁用の予備充電装置が
不要となり、装置全体を小形・軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すインバータ電車の主回路接
続図である。 １……集電装置、２……断流器、３……フイルタリアク
トル、４……発電ブレーキ用抵抗器、５……フイルタコ
ンデンサ、６……インバータ装置、７……主誘導電動
機、８……スイツチ、91および92……放電阻止手段（ツ
エナダイオード）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変成器（10,11）と、放電阻止手段（91,9
   2）とを有するインバータ式電気車の制動回路であっ
   て、 電気車は、誘導電動機（７）が発電したエネルギーを、
   並列にフィルタコンデンサ（５）が接続されたインバー
   タ（６）を介してブレーキ抵抗器（４）に吸収させるこ
   とにより制動制御されるものであり、 変成器（10,11）は、インバータ（６）の直流側の電圧
   を検出するものであり、 放電阻止手段（91,92）は、変成器（10,11）に直列接続
   され変成器（10,11）による放電を阻止するものである インバータ式電気車の制動回路。
2. 【請求項２】放電阻止手段（91,92）は、アバランシェ
   素子（91,92）である 特許請求の範囲第１項記載のインバータ式電気車の制動
   回路。