JPH10229683A - Control device for brake chopper - Google Patents

Control device for brake chopper

Info

Publication number
JPH10229683A
JPH10229683A JP9044905A JP4490597A JPH10229683A JP H10229683 A JPH10229683 A JP H10229683A JP 9044905 A JP9044905 A JP 9044905A JP 4490597 A JP4490597 A JP 4490597A JP H10229683 A JPH10229683 A JP H10229683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
regenerative
brake
converter
current
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.)
Granted
Application number
JP9044905A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3413448B2 (en
Inventor
Kiyoshi Terasawa
清 寺澤
Satoru Horie
堀江  哲
Hiroyuki Ozawa
寛之 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP04490597A priority Critical patent/JP3413448B2/en
Publication of JPH10229683A publication Critical patent/JPH10229683A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3413448B2 publication Critical patent/JP3413448B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流を電源とする電気車において、コンバー
タの直流電圧制御と干渉することなく、ブレーキチョッ
パを用いて架線への回生電力あるいは回生電流を制限す
ることにある。 【解決手段】 交流電源に接続されたコンバータ4と、
電動機に接続されたインバータ2と、コンバータとイン
バータの正負直流接続間に接続されたブレーキ抵抗器7
とブレーキチョッパ6の直列体からなる電力変換装置で
あって、演算したモータ回生電力PMMから架線への回生
電力制限値PR*を差し引いた回生電力値PBに基づいて
演算した流通率γによってブレーキチョッパを制御し、
回生電力値PBをブレーキ抵抗器に消費し、残った回生
電力PR*をコンバータにより架線に戻す。 【効果】 ブレーキチョッパはブレーキ抵抗器の消費電
力に基づいて制御されるので、コンバータが従来どおり
の直流回路電圧の制御を行ったまま、架線への回生電力
あるいは回生電流を制限できる。
(57) [Problem] To provide an electric vehicle that uses an alternating current as a power source to limit a regenerative electric power or a regenerative current to an overhead line using a brake chopper without interfering with DC voltage control of a converter. SOLUTION: A converter 4 connected to an AC power supply,
An inverter 2 connected to the motor, and a brake resistor 7 connected between the converter and the positive and negative DC connection of the inverter
And a brake chopper 6 in series, wherein the flow rate γ is calculated based on the regenerative power value P B obtained by subtracting the regenerative power limit value P R * from the calculated motor regenerative power P MM to the overhead line. Controls the brake chopper by
The regenerative power value P B is consumed by the brake resistor, and the remaining regenerative power P R * is returned to the overhead line by the converter. [Effect] Since the brake chopper is controlled based on the power consumption of the brake resistor, it is possible to limit the regenerative power or regenerative current to the overhead wire while the converter controls the DC circuit voltage as in the past.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキチョッパ
の制御装置に係わり、特に、交流を電源とする電気車に
おいてブレーキチョッパを用い、架線への回生電力ある
いは回生電流を制限する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a brake chopper, and more particularly to a technique for using a brake chopper in an electric vehicle powered by alternating current to limit regenerative power or regenerative current to an overhead line.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気車においてインバータを用い
て電動機を発電機として作用させ、その発生トルクをブ
レーキ力として利用し、生じた回生電力を架線へ供給す
る回生ブレーキシステムが実用化されている。この回生
ブレーキを適用した直流を電源とする電気車において
は、回生負荷が不足する場合に回正ブレーキを動作させ
ると、架線電圧が上昇していくことになるため、これを
抑えるためにブレーキチョッパを用いて回生ブレーキと
発電ブレーキを同時に作用させ、回生負荷に応じてその
分担比が変えられる可逆的な回生/発電フレンディング
ブレーキシステムが実用化されており、文献「第33回
鉄道におけるサイバネティクス国内利用シンポジウム論
文集」第231頁から第234頁にその一例が示されて
いる。図4は、直流を電源とする電気車におけるブレー
キチョッパを用いた回生/発電フレンディングブレーキ
を示す。回生時にブレーキチョッパ6はフィルタコンデ
ンサ3の電圧を監視しており、回生負荷の不足により電
圧が上昇すると、ブレーキ抵抗器7へ電流を流し始め、
回生負荷の不足分を発電ブレーキで消費させ、直流回路
電圧の上昇を抑える。さらに回生負荷が不足すると、さ
らに直流回路電圧が上昇することになるため、ブレーキ
チョッパの通流率γを上げ、ブレーキ抵抗器7への通電
を増加させることにより、直流回路電圧の上昇を抑え
る。逆に、回生負荷が増加した場合は、通流率γを下
げ、ブレーキ抵抗器7への通電を減少させ、直流回路電
圧の低下を防ぐ。このようにしてモータ1からの回生電
力を最大としながら、回生負荷の変動に応じて発電ブレ
ーキの動作量を変え、回生/発電ブレンディングブレー
キを動作させている。つまり、モータ1からの回生電力
の一部をブレーキチョッパ6によってブレーキ抵抗器7
で消費させて、架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を
制限することができる。一方、交流を電源とする電気
車、すなはち交流電車および交直流両用電車(以下、両
者を総じて交流電車と称する。)における回生/発電ブ
レンディングブレーキの適用例はない。しかし、特開平
5−30752号公報には、PWMコンバータが制御対
象とする直流回路電圧を検出し、PWMコンバータとチ
ョッパを同時に動作させて直流回路電圧を制御する方法
が示されており、この方法は、交流電車における回生/
発電ブレンディングブレーキシステムの構成と略同じで
あり、架線へ戻る回生電力を制限することへの適用が考
えられる。
2. Description of the Related Art In recent years, a regenerative braking system has been put to practical use in an electric vehicle, in which an electric motor is used as a generator by using an inverter, the generated torque is used as a braking force, and the generated regenerative electric power is supplied to an overhead line. . In an electric vehicle powered by DC using the regenerative brake, if the regenerative brake is operated when the regenerative load is insufficient, the overhead line voltage will increase. A reversible regenerative / power-generating braking system, in which a regenerative brake and a power-generating brake are simultaneously actuated and the share ratio is changed according to a regenerative load, has been put into practical use. An example is shown on pages 231 to 234 of "Usage Symposium Transactions". FIG. 4 shows a regenerative / power generation blending brake using a brake chopper in a DC powered electric vehicle. During regeneration, the brake chopper 6 monitors the voltage of the filter capacitor 3, and when the voltage rises due to insufficient regenerative load, current starts flowing to the brake resistor 7,
Insufficient regenerative load is consumed by the power generation brake to suppress DC circuit voltage rise. If the regenerative load is further insufficient, the DC circuit voltage further increases. Therefore, the conduction ratio γ of the brake chopper is increased, and the increase in the current flowing to the brake resistor 7 suppresses the increase in the DC circuit voltage. Conversely, when the regenerative load increases, the conduction ratio γ is reduced, the power supply to the brake resistor 7 is reduced, and the DC circuit voltage is prevented from lowering. Thus, while the regenerative electric power from the motor 1 is maximized, the operation amount of the power generation brake is changed according to the fluctuation of the regenerative load, and the regenerative / power generation blending brake is operated. That is, a part of the regenerative electric power from the motor 1 is supplied by the brake chopper 6 to the brake resistor 7.
To limit the regenerative power or regenerative current that returns to the overhead line. On the other hand, there is no application example of the regenerative / power generation blending brake in an electric vehicle using AC as a power source, that is, an AC train and an AC / DC compatible train (hereinafter, both are collectively referred to as an AC train). However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-30752 discloses a method of detecting a DC circuit voltage to be controlled by a PWM converter and simultaneously operating the PWM converter and a chopper to control the DC circuit voltage. Is the regeneration on the AC train
The configuration is substantially the same as the configuration of the power generation blending brake system, and can be applied to limiting the regenerative power returning to the overhead line.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】交流電車の交流区間で
は、変電所の距離継電器の誤動作を防ぐために、回生電
流の制限を設けた区間が存在する。このような区間にお
いて、上記従来技術を適用して回生電流を制限しようと
しても、交流を電源とする電気車すなわち交流電車には
コンバータが存在し、回生時にはモータからの回生電力
に応じて架線への回生電流を増減して直流回路電圧を一
定に制御しているため、ブレーキチョッパは動作せず、
架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を制限することが
できない。また、特開平5−30752号公報に示され
る構成では、PWMコンバータとチョッパのそれぞれに
直流電圧制御を行う手段を持たせ、かつ協調して制御す
るように両者を関連づけて設定する手段を設ける必要が
ある。つまり、これまでチョッパ無しとしていた交流電
車にチョッパを付加する場合、チョッパとコンバータと
を協調制御させるために、コンバータの制御手段を改造
または変更しなければならない、という問題がある。
In the AC section of an AC train, there is a section in which a regenerative current is limited in order to prevent a malfunction of a distance relay in a substation. In such a section, even if an attempt is made to limit the regenerative current by applying the above-described conventional technology, there is a converter in an electric vehicle powered by AC, that is, an AC train, and at the time of regenerative power, an electric train is connected to an overhead line according to regenerative electric power from a motor. The regenerative current is controlled to keep the DC circuit voltage constant, so the brake chopper does not operate.
The regenerative power or regenerative current returning to the overhead line cannot be limited. Further, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-30752, it is necessary to provide a means for performing DC voltage control in each of the PWM converter and the chopper, and to provide a means for associating and setting both so as to perform cooperative control. There is. That is, in the case where a chopper is added to an AC train which has not been equipped with a chopper, the control means of the converter has to be modified or changed in order to cooperatively control the chopper and the converter.

【0004】本発明の課題は、交流を電源とする電気車
において、コンバータの直流電圧制御と干渉することな
く、ブレーキチョッパを用いて架線への回生電力あるい
は回生電流を制限するに好適なブレーキチョッパの制御
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a brake chopper suitable for restricting regenerative electric power or regenerative current to an overhead line using a brake chopper without interfering with DC voltage control of a converter in an electric vehicle powered by AC. To provide a control device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は、コンバータ
とインバータの正負直流接続間に接続された負荷とブレ
ーキチョッパの直列体からなる電力変換装置であって、
インバータからの回生電力を負荷に消費させる制御を行
うブレーキチョッパの制御装置において、インバータか
らの回生電力がコンバータにより交流電源に回生される
予め定められた所定値になった時、所定値以上の回生電
力を負荷に消費させることによって、解決される。ま
た、コンバータとインバータの正負直流接続間に接続さ
れた負荷とブレーキチョッパの直列体からなる電力変換
装置であって、インバータからの回生電流を負荷に消費
させる制御を行うブレーキチョッパの制御装置におい
て、インバータからの回生電流がコンバータにより交流
電源に回生される予め定められた所定値になった時、所
定値以上の回生電流を負荷に通電させることによって、
解決される。
An object of the present invention is to provide a power converter comprising a series body of a load and a brake chopper connected between positive and negative DC connections between a converter and an inverter,
In a control device for a brake chopper that controls a load to consume regenerative power from an inverter, when the regenerative power from the inverter reaches a predetermined value that is regenerated to an AC power supply by a converter, the regenerative power exceeds a predetermined value. This is solved by letting the load consume power. Further, in a power converter comprising a series body of a load and a brake chopper connected between a positive and negative DC connection of a converter and an inverter, the control device of the brake chopper performing control for consuming the regenerative current from the inverter to the load, When the regenerative current from the inverter reaches a predetermined value that is regenerated by the converter to the AC power supply, by supplying a regenerative current of a predetermined value or more to the load,
Will be resolved.

【0006】本発明では、交流電車のコンバータおよび
インバータの直流回路にブレーキチョッパを設け、この
ブレーキチョッパは、コンバータが制御対象とする直流
回路電圧を検出してこれをある値に制御するのではな
く、ブレーキ抵抗器の消費電力または電流に基づいて制
御される。これにより、コンバータによる直流回路電圧
制御と干渉せずに、モータからの回生電力を最大としな
がら、その一部つまり回生オーバ分をブレーキ抵抗器に
より消費することができ、架線への回生電力あるいは回
生電流を制限することができる。
In the present invention, a brake chopper is provided in a DC circuit of a converter and an inverter of an AC train, and the brake chopper detects a DC circuit voltage to be controlled by the converter and does not control the voltage to a certain value. , Based on the power consumption or current of the brake resistor. As a result, a part of the regenerative electric power from the motor can be consumed by the brake resistor while the regenerative electric power from the motor is maximized without interfering with the DC circuit voltage control by the converter. The current can be limited.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態を示すブ
レーキチョッパの制御装置である。図1において、1は
モータ、2は直流電力を交流電力に変換するインバー
タ、3はフィルタコンデンサ、4は交流電力を直流電力
に変換するコンバータ、5は交流電源に接続された主変
圧器(巻数比N1:N2)、6はコンバータ4とインバー
タ2の正負直流接続間に接続されたブレーキチョッパ、
7はブレーキ抵抗器(負荷)、8はモータ回生電力PMM
演算部、9はブレーキチョッパ6のゲートスタート信号
発生部、10はチョッパ通流率γ演算部である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a control device of a brake chopper showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a motor, 2 is an inverter for converting DC power to AC power, 3 is a filter capacitor, 4 is a converter for converting AC power to DC power, and 5 is a main transformer (number of turns) connected to an AC power supply. Ratio N 1 : N 2 ), 6 is a brake chopper connected between the positive and negative DC connection of the converter 4 and the inverter 2,
7 is a brake resistor (load), 8 is motor regenerative power P MM
An operation unit 9 is a gate start signal generation unit of the brake chopper 6, and 10 is a chopper conduction ratio γ operation unit.

【0008】次に、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、回生ブレーキ時に、モータ1に発生した回生電力P
MMをモータ回生電力演算部8によって算出する。モータ
回生電力演算部8には、モータ相電流IM、モータ線間
電圧Vm、モータ力率cosφを入力し、(数1)を用
いてモータ回生電力PMMを求める。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the regenerative electric power P generated in the motor 1 during the regenerative braking
MM is calculated by the motor regenerative power calculator 8. The motor regenerative power calculation unit 8 receives the motor phase current I M , the motor line voltage V m , and the motor power factor cos φ, and obtains the motor regenerative power P MM using (Equation 1).

【数1】 つぎに、架線へ戻すことができる回生電力の制限値PR*
と(数1)により求めたモータ回生電力PMMの差をと
る。この差はブレーキ抵抗器7の消費電力PBとなる。
モータ回生電力PMMが回生電力の制限値PR*より大きい
場合は、ブレーキ抵抗器7の消費電力PBが正となり、
これがある値を超えたら、ゲートスタート信号発生部9
によってゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョ
ッパ6はブレーキ抵抗器7への通電を開始する。このと
きの通流率γはブレーキ抵抗器7の消費電力PBをブレ
ーキチョッパ通流率演算部10に入力して算出し、ブレ
ーキチョッパ6へ与える。通流率γは、(数2)に示す
ように、ブレーキ抵抗器7の消費電力PBとブレーキ抵
抗RBの積の平方根を直流回路電圧Edで除算して求め
る。
(Equation 1) Next, the limit value P R * of the regenerative power that can be returned to the overhead line
And the difference between the motor regenerative power P MM obtained by (Equation 1). This difference becomes the power consumption P B of the brake resistor 7.
When the motor regenerative power P MM is larger than the limit value P R * of the regenerative power, the power consumption P B of the brake resistor 7 becomes positive,
If this exceeds a certain value, the gate start signal generator 9
As a result, a gate start signal is generated, and the brake chopper 6 starts energizing the brake resistor 7. At this time, the duty ratio γ is calculated by inputting the power consumption P B of the brake resistor 7 to the brake chopper duty ratio calculation unit 10 and is provided to the brake chopper 6. The conduction ratio gamma, determined by dividing, as shown in equation (2), the square root of the power P B and the product of the brake resistor R B of the brake resistor 7 in the DC circuit voltage E d.

【数2】 ブレーキチョッパ6は通流率γによって動作し、ブレー
キ抵抗器7の消費電力PBすなわちモータ1からの回生
電力PMMから架線へ戻す回生電力制限値PR*を差し引い
た(PMM−PR*)の電力がブレーキ抵抗器7によって消
費され、残った回生電力PR*がコンバータ4により架線
へ戻る。また、モータ回生電力PMMが回生電力制限値P
R*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器7の消費電力PB
は負となる。このときはゲートスタート信号発生部9か
らゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチョッパ6
を動作させないようにする。なお、モータ回生電力PMM
は、(数1)により求める他に、インバータの直流入力
側の直流電圧と直流電流(回生時には力行時の電流方向
と逆になる。)より演算してもよい。
(Equation 2) The brake chopper 6 operates at the conduction ratio γ, and the power consumption P B of the brake resistor 7, that is, the regenerative power limit value P R * for returning to the overhead wire from the regenerative power P MM from the motor 1 is subtracted (P MM −P R). *) Is consumed by the brake resistor 7, and the remaining regenerative power P R * is returned to the overhead line by the converter 4. Also, the motor regenerative power P MM is the regenerative power limit value P
If less than R *, the power consumption P B of the brake resistor 7
Becomes negative. At this time, the gate start signal is not output from the gate start signal generator 9 and the brake chopper 6
Do not work. The motor regenerative power P MM
May be calculated from the DC voltage on the DC input side of the inverter and the DC current (during regeneration, the current direction is opposite to the current direction during power running) in addition to the expression (1).

【0009】図2は、本発明の他の実施形態を示す。本
実施形態は、図1の実施形態に比し、回生電力演算部の
構成が異なり、他の構成は同一である。本実施形態の架
線回生電力演算部11は、検出された主変圧器5の1次
電流IPと架線電圧EPを入力し、(数3)に基づいて実
際の架線への回生電力PRを演算する。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in the configuration of the regenerative power calculation unit, and the other configuration is the same. Overhead line regenerative power computing unit 11 of this embodiment receives the primary current I P and trolley voltage E P of the main transformer 5 detected, the regenerative power P R to the actual overhead line on the basis of the equation (3) Is calculated.

【数3】 本実施形態において、回生ブレーキ時に、架線へ戻すこ
とができる回生電力の制限値PR*と(数3)によって求
めた実際の架線への回生電力PRとの差をとる。これが
ブレーキ抵抗器7の消費電力PBとなる。このブレーキ
抵抗器7の消費電力PBについては、図1の実施形態と
同様の処理をゲートスタート信号発生部9及びブレーキ
チョッパ通流率γ演算部10において行う。ブレーキチ
ョッパ6は通流率γによって動作し、ブレーキ抵抗器7
の消費電力PBすなわち実際の架線への回生電力PRから
架線へ戻す回生電力制限値PR*を差し引いた(PR−PR
*)の電力がブレーキ抵抗器7によって消費され、残っ
た回生電力PR*がコンバータ4により架線へ戻る。な
お、本実施形態において、主変圧器5の1次電流IPを
直接検出する代わりに、2次電流ISを検出してこれに
主変圧器5の1次巻線と2次巻線の巻数比(N2/N1)
を掛けて、間接的に1次電流IPを求めてもよい。
(Equation 3) In the present embodiment, at the time of regenerative braking, a difference between the regenerative power P R to the actual overhead line determined limit value of the regenerative power can be returned to the overhead wire P R * and the equation (3). This is the power consumption P B of the brake resistor 7. With respect to the power consumption P B of the brake resistor 7, the same processing as in the embodiment of FIG. 1 is performed in the gate start signal generator 9 and the brake chopper duty ratio γ calculator 10. The brake chopper 6 operates according to the flow rate γ, and the brake resistor 7
Regenerative power limit consumption returning from the power P B i.e. the regenerative power P R to the actual overhead wire to the overhead line of minus P R * (P R -P R
*) Is consumed by the brake resistor 7, and the remaining regenerative power P R * is returned to the overhead line by the converter 4. In the present embodiment, instead of detecting the primary current I P of the main transformer 5 directly, the secondary current I S of the main transformer 5 to detect primary winding and secondary winding of turns ratio (N 2 / N 1)
The over may be determined indirectly the primary current I P.

【0010】図3は、本発明の他の実施形態を説明す
る。本実施形態は、図2の実施形態に比し、架線へ戻す
回生電力の制限値PR*に代えて架線へ戻す回生電流の制
限値IR*を求め、実際の架線への回生電力PRに代えて
実際の架線への回生電流IRを検出する点、および、ブ
レーキチョッパ通流率γ演算部10において(数4)に
より通流率γを演算する点が異なり、その他の構成は同
様である。本実施形態において、回生ブレーキ時に、架
線へ戻すことができる回生電流の制限値IR*と検出した
実際の架線への回生電流IRとの差をとる。これがブレ
ーキ抵抗器7の消費電流IBとなる。実際の架線への回
生電流IRが回生電流の制限値IR*より大きい場合は、
ブレーキ抵抗器7の消費電流IBが正となり、これがあ
る値を超えたら、ゲートスタート信号発生部9によって
ゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョッパ6は
ブレーキ抵抗器7への通電を開始する。このときの通流
率γはブレーキ抵抗器7の消費電流IBをブレーキチョ
ッパ通流率演算部10に入力して算出し、ブレーキチョ
ッパ6へ与える。通流率γは、(数4)に示すように、
ブレーキ抵抗器の消費電流IBとブレーキ抵抗RBと架線
電圧EPの積の平方根を直流回路電圧Edで除算して求め
る。
FIG. 3 illustrates another embodiment of the present invention. In the present embodiment, as compared with the embodiment of FIG. 2, a limit value I R * of a regenerative current to return to the overhead line is obtained instead of the limit value P R * of the regenerative power to return to the overhead line, and the actual regenerative power P The difference is that instead of R , the actual regenerative current I R to the overhead wire is detected, and that the brake chopper duty ratio γ calculation unit 10 calculates the duty ratio γ according to (Equation 4). The same is true. In the present embodiment, the difference between the limit value I R * of the regenerative current that can be returned to the overhead line during regenerative braking and the detected actual regenerative current I R to the overhead line is calculated. This is the current consumption I B of the brake resistor 7. When the actual regenerative current I R to the overhead wire is larger than the regenerative current limit value I R *,
It becomes consumed current I B positive brake resistor 7, once exceeded this is a value, to generate a gate start signal by the gate start signal generating unit 9, a brake chopper 6 starts energizing the brake resistor 7. Conduction ratio at this time γ is calculated by entering the quiescent current I B of the brake resistor 7 to the brake chopper duty ratio calculation unit 10 gives to the brake chopper 6. The conduction ratio γ is, as shown in (Equation 4),
Determined by dividing the square root of the product of consumed current I B and the brake resistor R B and the overhead line voltage E P of the brake resistor at a DC circuit voltage E d.

【数4】 ブレーキチョッパ6は通流率γによって動作し、ブレー
キ抵抗器7の消費電流IBすなわち実際の架線への回生
電流IRから架線へ戻す回生電流制限値IR*を差し引い
た(IR−IR*)の電流がブレーキ抵抗器7によって消
費され、残った回生電流IR*がコンバータ4により架線
へ戻る。また、実際の架線への回生電流IRが回生電流
制限値IR*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器7の消費
電流IBは負となる。このときはゲートスタート信号発
生部9からゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチ
ョッパ6を動作させないようにする。
(Equation 4) Brake chopper 6 is operated by Tsuryuritsu gamma, minus the regenerative current limiting value I R * to return from the regenerative current I R of the consumed current I B That actual overhead wire brake resistor 7 to the overhead line (I R -I R *) is consumed by the brake resistor 7, and the remaining regenerative current I R * returns to the overhead line by the converter 4. When the actual regenerative current I R to the overhead wire is smaller than the regenerative current limit value I R *, the current I B consumed by the brake resistor 7 becomes negative. At this time, the gate start signal is not output from the gate start signal generator 9 and the brake chopper 6 is not operated.

【0011】なお、図1、図2に示した実施形態におい
て、架線への回生電力制限値PR*を、架線への回生電流
制限値IR*と架線電圧EPとの積で置き換えても、本発
明を適用することができる。また、図1、図2および図
3に示した実施形態では、1台の主変圧器5に対し、コ
ンバータ4、インバータ2、ブレーキチョッパ6を各1
台の構成としているが、これらの装置台数を任意とした
場合でも、ブレーキチョッパ6はその負荷となるブレー
キ抵抗器7の消費電力または電流を制御することが可能
であり、本発明を適用することができる。
[0011] Incidentally, in the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 2, a regenerative power limit value P R * to the overhead line, replacing the product of the regenerative current limiting value I R * and trolley voltage E P to the contact wire Also, the present invention can be applied. Also, in the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3, the converter 4, the inverter 2, and the brake chopper 6 are each connected to one main transformer 5.
Although the number of these devices is arbitrary, the brake chopper 6 can control the power consumption or current of the brake resistor 7 serving as the load, and the present invention is applied. Can be.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブレーキチョッパはブレーキ抵抗器の消費電力に基づい
て制御されるため、コンバータが従来どおりの直流回路
電圧の制御を行ったまま、かつ、モータからの回生電力
を最大としながら、架線への回生電力あるいは回生電流
を制限することができる。これにより、回生電力あるい
は回生電流が制限されたき交流区間においても、通常区
間と同様に回生ブレーキをかけて走行することができ
る。また、ブレーキチョッパが直流回路電圧ではなく、
ブレーキ抵抗器の消費電力に基づいて制御されることに
より、コンバータによる直流回路電圧制御と干渉せず
に、モータからの回生電力を最大としながら、その一部
をブレーキ抵抗器で消費させることができ、チョッパ装
置の有無によってコンバータ制御手段を変更することな
く、架線への回生電力あるいは回生電流を制限すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Since the brake chopper is controlled based on the power consumption of the brake resistor, the converter controls the DC circuit voltage as before and maximizes the regenerative power from the motor while regenerative power to the overhead wire or Regenerative current can be limited. Thus, even in an AC section where the regenerative power or the regenerative current is limited, the vehicle can be driven with the regenerative brake applied in the same manner as in the normal section. Also, the brake chopper is not a DC circuit voltage,
By controlling based on the power consumption of the brake resistor, a portion of the regenerative power from the motor can be consumed by the brake resistor without interfering with the DC circuit voltage control by the converter. In addition, the regenerative electric power or regenerative current to the overhead wire can be limited without changing the converter control means depending on the presence or absence of the chopper device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すブレーキチョッパの
制御装置
FIG. 1 is a control apparatus of a brake chopper showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施形態FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施形態FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.

【図4】従来技術の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ 2 インバータ 3 フィ
ルタコンデンサ 4 コンバータ 5 主変圧器 6 ブレ
ーキチョッパ 7 ブレーキ抵抗器 8 モータ回生電力PMM演算部 9 ブレーキチョッパゲートスタート信号発生部 10 ブレーキチョッパ通流率γ演算部 11 架線
回生電力PR演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Inverter 3 Filter capacitor 4 Converter 5 Main transformer 6 Brake chopper 7 Brake resistor 8 Motor regenerative power P MM calculation unit 9 Brake chopper gate start signal generation unit 10 Brake chopper duty ratio γ calculation unit 11 Overhead wire regenerative power P R operation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02M 7/155 H02M 7/155 E 7/48 7/48 E ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 7/155 H02M 7/155 E 7/48 7/48 E

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源に接続され、交流電力を直流電
力に変換するコンバータと、前記直流電力を交流電力に
変換し、該交流電力を電動機に供給するインバータと、
前記コンバータと前記インバータの正負直流接続間に接
続された負荷とブレーキチョッパの直列体からなる電力
変換装置であって、前記インバータからの回生電力を前
記負荷に消費させる制御を行うブレーキチョッパの制御
装置において、前記インバータからの回生電力が前記コ
ンバータにより交流電源に回生される予め定められた所
定値になった時、前記所定値以上の回生電力を前記負荷
に消費させることを特徴とするブレーキチョッパの制御
装置。
A converter connected to an AC power supply for converting AC power into DC power; an inverter for converting the DC power into AC power and supplying the AC power to a motor;
A power converter including a series connection of a load and a brake chopper connected between a positive and negative DC connection of the converter and the inverter, wherein the control device controls a brake chopper that controls the load to consume regenerative power from the inverter. In the brake chopper, wherein when the regenerative power from the inverter reaches a predetermined value that is regenerated to an AC power supply by the converter, regenerative power equal to or more than the predetermined value is consumed by the load. Control device.
【請求項2】 交流電源に接続され、交流電力を直流電
力に変換するコンバータと、前記直流電力を交流電力に
変換し、該交流電力を電動機に供給するインバータと、
前記コンバータと前記インバータの正負直流接続間に接
続された負荷とブレーキチョッパの直列体からなる電力
変換装置であって、前記インバータからの回生電流を前
記負荷に消費させる制御を行うブレーキチョッパの制御
装置において、前記インバータからの回生電流が前記コ
ンバータにより交流電源に回生される予め定められた所
定値になった時、前記所定値以上の回生電流を前記負荷
に通電させることを特徴とするブレーキチョッパの制御
装置。
2. A converter connected to an AC power supply for converting AC power into DC power, an inverter for converting the DC power into AC power and supplying the AC power to a motor,
A power converter including a series connection of a load and a brake chopper connected between positive and negative DC connections of the converter and the inverter, the control device for a brake chopper performing control to consume regenerative current from the inverter to the load. The brake chopper according to claim 1, wherein when a regenerative current from the inverter reaches a predetermined value that is regenerated by the converter to an AC power supply, a regenerative current equal to or more than the predetermined value is supplied to the load. Control device.
JP04490597A 1997-02-14 1997-02-14 Control device for brake chopper Expired - Lifetime JP3413448B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04490597A JP3413448B2 (en) 1997-02-14 1997-02-14 Control device for brake chopper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04490597A JP3413448B2 (en) 1997-02-14 1997-02-14 Control device for brake chopper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10229683A true JPH10229683A (en) 1998-08-25
JP3413448B2 JP3413448B2 (en) 2003-06-03

Family

ID=12704494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04490597A Expired - Lifetime JP3413448B2 (en) 1997-02-14 1997-02-14 Control device for brake chopper

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3413448B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006314182A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Toshiba Corp Electric vehicle control device
JP2007089339A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Precision Co Ltd Flywheel regenerative power control circuit
JP2008086072A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Brother Ind Ltd Motor control device and motor control method
JP2012080662A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Toshiba Corp Electric vehicle controller
WO2014136220A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 三菱電機株式会社 Main conversion device for electric vehicle
JP2016171677A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社明電舎 Power conversion device
JP2018126039A (en) * 2017-02-03 2018-08-09 東洋電機製造株式会社 Power converter
JP2019172109A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社明電舎 Regenerative power absorption device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006314182A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Toshiba Corp Electric vehicle control device
JP2007089339A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Precision Co Ltd Flywheel regenerative power control circuit
JP2008086072A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Brother Ind Ltd Motor control device and motor control method
JP2012080662A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Toshiba Corp Electric vehicle controller
WO2014136220A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 三菱電機株式会社 Main conversion device for electric vehicle
JP5968518B2 (en) * 2013-03-06 2016-08-10 三菱電機株式会社 Main converter for electric vehicles
US9764647B2 (en) 2013-03-06 2017-09-19 Mitsubishi Electric Corporation Main conversion device for electric vehicle
JP2016171677A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社明電舎 Power conversion device
JP2018126039A (en) * 2017-02-03 2018-08-09 東洋電機製造株式会社 Power converter
JP2019172109A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 株式会社明電舎 Regenerative power absorption device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3413448B2 (en) 2003-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950012303B1 (en) Driving device in case of power failure of elevator
JPH0575669B2 (en)
JP2007519587A (en) Energy-saving variable speed drive for elevator system
JPH09233830A (en) Inverter device
JP3413448B2 (en) Control device for brake chopper
JPH08169653A (en) Elevator energy saving equipment
JPH05338947A (en) Control device of elevator
JPH06233538A (en) Controller of ac electric car
JPH069164A (en) Control method and device of elevator
JP3927901B2 (en) Voltage compensation device
JP6775437B2 (en) Power converter
JP2575820B2 (en) Elevator blackout operation device
JPH02219401A (en) Controller for electric car
JP3186281B2 (en) AC electric vehicle control device
WO2024202934A1 (en) Dump truck
JP2003189631A (en) Power failure detection device for power converter circuit
JP3580097B2 (en) Elevator control device
KR100758979B1 (en) Regenerative inverter device for DC train and control method thereof
JP3825647B2 (en) Current shunt controller
JP3205755B2 (en) Power regeneration method of motor in battery power supply
JPH07293563A (en) Drive control device for rotating device supporting rotor on magnetic bearing
JP2811817B2 (en) Electric car control device
JP4154908B2 (en) AC elevator power supply
JPH0847279A (en) Power regeneration circuit
JPS62126089A (en) AC elevator control device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term