JPH088721B2 - 直流電気車制御装置 - Google Patents
直流電気車制御装置Info
- Publication number
- JPH088721B2 JPH088721B2 JP60146567A JP14656785A JPH088721B2 JP H088721 B2 JPH088721 B2 JP H088721B2 JP 60146567 A JP60146567 A JP 60146567A JP 14656785 A JP14656785 A JP 14656785A JP H088721 B2 JPH088721 B2 JP H088721B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gto
- electric vehicle
- breaker
- gto thyristor
- parallel
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は直流電気車の制御装置に関し、特に、主回路
の無接点化に好適な制御装置の改良に係る。
の無接点化に好適な制御装置の改良に係る。
チヨツパと直流電動機や、インバータと誘導電動機
を、電力変換器と主電動機の組合せとする直流電気車に
おいては、直流受電端と電力変換器との間に、例外な
く、断流器，高速度遮断器，充電抵抗を介して逆Ｌ型フ
イルタを備えている。
を、電力変換器と主電動機の組合せとする直流電気車に
おいては、直流受電端と電力変換器との間に、例外な
く、断流器，高速度遮断器，充電抵抗を介して逆Ｌ型フ
イルタを備えている。
例えば、特開昭57-145501号公報には断流器（単位ス
イツチ２）、高速度遮断器（３）と限流抵抗（４）の並
列体および、充電抵抗（６）とスイツチ（５）の並列体
等が、フイルタリアクトル７とフイルタコンデンサ８の
前に挿入され、断流器投入時には、充電抵抗６を介して
フイルタコンデンサ８を充電すること、過電流時には高
速度遮断器を開放後に断流器を開放することが開示され
ている。
イツチ２）、高速度遮断器（３）と限流抵抗（４）の並
列体および、充電抵抗（６）とスイツチ（５）の並列体
等が、フイルタリアクトル７とフイルタコンデンサ８の
前に挿入され、断流器投入時には、充電抵抗６を介して
フイルタコンデンサ８を充電すること、過電流時には高
速度遮断器を開放後に断流器を開放することが開示され
ている。
また、特開昭55-100001号公報にも、同種の充電抵抗
に関する開示がある。
に関する開示がある。
ところで、これらの従来構成では、機械的開閉接点が
３種類も必要であり、無接点化の要求は強い。例えば、
特開昭56-19301号公報には、充電抵抗と並列の短絡スイ
ツチをサイリスタに置換えることが提案されている。
３種類も必要であり、無接点化の要求は強い。例えば、
特開昭56-19301号公報には、充電抵抗と並列の短絡スイ
ツチをサイリスタに置換えることが提案されている。
しかし、まだ無接点化は十分ではない。
本発明の目的は、主電動機（直流機や誘導機）に給電
する電力変換器（チヨツパやインバータ）の前に、逆Ｌ
型フイルタを備えた直流電気車において、このフイルタ
以前の回路の簡略化を図ることである。
する電力変換器（チヨツパやインバータ）の前に、逆Ｌ
型フイルタを備えた直流電気車において、このフイルタ
以前の回路の簡略化を図ることである。
本発明の特徴とするところは、断流器と逆Ｌ型フイル
タとの間に挿入され、GTOサイリスタと、逆並列ダイオ
ードおよび並列非線形抵抗を備えた半導体遮断器と、上
記断流器の投入初期に上記GTOサイリスタをオン・オフ
制御しその後連続的にオンさせるとともに主回路の過電
流を検出して上記GTOに消弧信号を与えるゲート制御装
置とを設けたことを特徴とする。
タとの間に挿入され、GTOサイリスタと、逆並列ダイオ
ードおよび並列非線形抵抗を備えた半導体遮断器と、上
記断流器の投入初期に上記GTOサイリスタをオン・オフ
制御しその後連続的にオンさせるとともに主回路の過電
流を検出して上記GTOに消弧信号を与えるゲート制御装
置とを設けたことを特徴とする。
すなわち、電力変換器の転流失敗などによる主回路の
過電流あるいはその要因を検出すると、GTOにオフゲー
ト信号を与え、高速度遮断器として作用させる。このと
き、GTOで遮断される主回路電流は、インダクタンスの
作用によつてGTOの順方向に大きな電圧を印加する。そ
こで、通常のスナバ回路の外に、GTOと並列に非線形抵
抗を接続し、GTOのAK間電圧が所定値を越えることがな
いようにこれを保護する。
過電流あるいはその要因を検出すると、GTOにオフゲー
ト信号を与え、高速度遮断器として作用させる。このと
き、GTOで遮断される主回路電流は、インダクタンスの
作用によつてGTOの順方向に大きな電圧を印加する。そ
こで、通常のスナバ回路の外に、GTOと並列に非線形抵
抗を接続し、GTOのAK間電圧が所定値を越えることがな
いようにこれを保護する。
この非線形抵抗の通常の抵抗値は十分に大きいので、
断流器投入時には、並列GTOをオン・オフ制御して抵抗
値を調節し、フイルタコンデンサを適切に充電する。充
電完了後は、GTOは導通を維持される。
断流器投入時には、並列GTOをオン・オフ制御して抵抗
値を調節し、フイルタコンデンサを適切に充電する。充
電完了後は、GTOは導通を維持される。
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明す
る。
る。
第１図は、インバータ１と誘導電動機２を備えた直流
電車に本発明を適用して示す直流電気車制御装置の一実
施例構成図である。
電車に本発明を適用して示す直流電気車制御装置の一実
施例構成図である。
直流電車線３から、パンタグラフ４により集電され、
断流器５を通して半導体遮断器６が接続されている。こ
の半導体遮断器６とインバータ１との間には、逆Ｌ型フ
イルタを構成するフイルタリアクトル７とフイルタコン
デンサ８が接続されている。
断流器５を通して半導体遮断器６が接続されている。こ
の半導体遮断器６とインバータ１との間には、逆Ｌ型フ
イルタを構成するフイルタリアクトル７とフイルタコン
デンサ８が接続されている。
半導体遮断器６は、GTO61を主体とするもので、良く
知られているスナバダイオード62、同コンデンサ63およ
び同抵抗64を備えている。また、GTO61には逆並列にダ
イオード65が接続され、回生電流を流すことができる。
知られているスナバダイオード62、同コンデンサ63およ
び同抵抗64を備えている。また、GTO61には逆並列にダ
イオード65が接続され、回生電流を流すことができる。
GTO61には、並列に、非線形抵抗66が接続されてい
る。この非線形抵抗66は、GTO66による主回路電流遮断
時に、消弧装置の機能を果すもので、その電圧−電流特
性の一例を第２図に示している。すなわち、GTOのAK間
電圧VAKが、所定値に達すると極めて低い抵抗値とな
り、電圧をクランプする。
る。この非線形抵抗66は、GTO66による主回路電流遮断
時に、消弧装置の機能を果すもので、その電圧−電流特
性の一例を第２図に示している。すなわち、GTOのAK間
電圧VAKが、所定値に達すると極めて低い抵抗値とな
り、電圧をクランプする。
今、パンタが上り、断流器投入指令が与えられ、断流
器５を投入したあと、充電制御回路９は、第３図に例示
するようなGTOオンゲート指令SONを発生する。これを受
けたゲートドライブ回路10は、この信号SONに応じてGTO
61がオン・オフを繰返すようなオンゲートパルスおよび
オフゲートパルスを発生する。
器５を投入したあと、充電制御回路９は、第３図に例示
するようなGTOオンゲート指令SONを発生する。これを受
けたゲートドライブ回路10は、この信号SONに応じてGTO
61がオン・オフを繰返すようなオンゲートパルスおよび
オフゲートパルスを発生する。
従つて、第３図に示す時刻t0〜t1の間は、大抵抗Ｒに
並列のGTOがチヨツピングすることにより、所望のフイ
ルタコンデンサ８充電々流を流すことができる。第３図
では、一定の通流率であるかの如く図示したが、徐々に
通流率を増大させてもよく、充電制御回路９の簡単な変
更によつて如何ようにも設定できる。
並列のGTOがチヨツピングすることにより、所望のフイ
ルタコンデンサ８充電々流を流すことができる。第３図
では、一定の通流率であるかの如く図示したが、徐々に
通流率を増大させてもよく、充電制御回路９の簡単な変
更によつて如何ようにも設定できる。
さて、フイルタコンデンサ８が十分に充電されると、
あるいはその頃合いを見計らつてインバータ１は動作を
許容される。
あるいはその頃合いを見計らつてインバータ１は動作を
許容される。
ここでは、本発明に直接関係ないので、インバータ１
の制御装置には言及しない。
の制御装置には言及しない。
次に、主回路の過電流あるいはその要因が発生した場
合の遮断動作について述べる。
合の遮断動作について述べる。
異常検知回路11は、主回路の過電流や、その要因（転
流失敗など）を検知すると、GTO61をオフさせるべきオ
フゲート指令SOFFを発生する。これを受けたゲートドラ
イブ回路10は、GTO61にオフゲートパルスを与える。こ
のときの様子を第４図に示す。
流失敗など）を検知すると、GTO61をオフさせるべきオ
フゲート指令SOFFを発生する。これを受けたゲートドラ
イブ回路10は、GTO61にオフゲートパルスを与える。こ
のときの様子を第４図に示す。
急激に増大傾向にあつたGTO62の電流IGTOは、非常に
短い時間で遮断されようとする。これに伴い、回路のイ
ンダクタンスに蓄えられたエネルギーにより、GTO61のA
K間には、非常に高いサージ電圧に加わろうとする。こ
こで、非線形抵抗66が、例えば、2500V程度のクランプ
作用を発揮し、GTO61の電圧VAKは、それ以上に上昇する
ことはなく、GTOが破壊されることはない。その分、非
線形抵抗66には電流IRが尖頭的に流れ、IR 2Rに相当する
エネルギーが熱エネルギーに変換されて放散される。そ
の後、断流器５を開放して、主回路遮断が完了する。
短い時間で遮断されようとする。これに伴い、回路のイ
ンダクタンスに蓄えられたエネルギーにより、GTO61のA
K間には、非常に高いサージ電圧に加わろうとする。こ
こで、非線形抵抗66が、例えば、2500V程度のクランプ
作用を発揮し、GTO61の電圧VAKは、それ以上に上昇する
ことはなく、GTOが破壊されることはない。その分、非
線形抵抗66には電流IRが尖頭的に流れ、IR 2Rに相当する
エネルギーが熱エネルギーに変換されて放散される。そ
の後、断流器５を開放して、主回路遮断が完了する。
以上説明したように、本発明によれば、直流電気車の
フイルタコンデンサの充電および主回路遮断機能を共通
のGTOで果すことができ、主回路の簡略化，無接点化に
貢献できる。
フイルタコンデンサの充電および主回路遮断機能を共通
のGTOで果すことができ、主回路の簡略化，無接点化に
貢献できる。
第１図は本発明の一実施例を示す直流電気車の制御装置
の構成図、第２図は非線形抵抗の電圧−電流特性図、第
３図は充電制御回路の出力信号の一例を示す図、第４図
は主回路遮断動作を説明する電圧，電流変化図である。 １……電力変換器（インバータ）、２……主電動機（誘
導電動機）、３……直流電車線、５……断流器、６……
半導体遮断器、61……GTOサイリスタ、62〜64……スナ
バ、66……非線形抵抗、７〜８……逆Ｌ型フイルタ、９
〜11……ゲート制御装置。
の構成図、第２図は非線形抵抗の電圧−電流特性図、第
３図は充電制御回路の出力信号の一例を示す図、第４図
は主回路遮断動作を説明する電圧，電流変化図である。 １……電力変換器（インバータ）、２……主電動機（誘
導電動機）、３……直流電車線、５……断流器、６……
半導体遮断器、61……GTOサイリスタ、62〜64……スナ
バ、66……非線形抵抗、７〜８……逆Ｌ型フイルタ、９
〜11……ゲート制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】直流電車線から断流器を介して接続された
リアクトル及びコンデンサからなる逆Ｌ型フィルタと、
このコンデンサ電圧を電力変換器を介して主電動機に給
電する直流電気車制御装置において、上記断流器と上記
逆Ｌ型フィルタとの間に挿入されたGTOサイリスタと、
このGTOサイリスタに逆並列に接続されたダイオード
と、このGTOサイリスタに並列に接続された非線形抵抗
と、前記断流器の投入に応動してこのGTOサイリスタを
チョッピング制御してその後連続的にオンさせる手段
と、前記電力変換器の過電流若しくは異常を検出して前
記GTOサイリスタを消弧する手段とを備えた直流電気車
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146567A JPH088721B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 直流電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146567A JPH088721B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 直流電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212301A JPS6212301A (ja) | 1987-01-21 |
| JPH088721B2 true JPH088721B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=15410595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60146567A Expired - Lifetime JPH088721B2 (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | 直流電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106627162B (zh) * | 2016-12-12 | 2019-04-30 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种机车受电弓控制方法和系统及交直流混编机车 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5233012U (ja) * | 1975-08-30 | 1977-03-08 | ||
| JPS6082068A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-10 | Matsushita Refrig Co | インバ−タ装置 |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP60146567A patent/JPH088721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6212301A (ja) | 1987-01-21 |
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