JPH11178201A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
- Publication number
- JPH11178201A JPH11178201A JP9344656A JP34465697A JPH11178201A JP H11178201 A JPH11178201 A JP H11178201A JP 9344656 A JP9344656 A JP 9344656A JP 34465697 A JP34465697 A JP 34465697A JP H11178201 A JPH11178201 A JP H11178201A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contactor
- thyristor
- resistor
- brake resistor
- overvoltage
- 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.)
- Pending
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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
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】インバータ装置の過電圧保護装置にサイリスタ
を用いた電気車制御装置において、誘導電動機の残留磁
束により生じた続流によるサイリスタの不消弧状態を早
期に解消する方法を提供する。 【解決手段】インバータ９に並列に接続された過電圧抑
制抵抗器１４，過電圧抑制サイリスタ１５とフィルタリ
アクトル５を介して並列にブレーキ抵抗器用接触器３，
ブレーキ抵抗器４を接続する。ブレーキ抵抗器用接触器
３を任意に制御出来る手段１６を設ける。過電圧抑制動
作時に定められた条件により、ブレーキ抵抗器用接触器
３を投入させる。
を用いた電気車制御装置において、誘導電動機の残留磁
束により生じた続流によるサイリスタの不消弧状態を早
期に解消する方法を提供する。 【解決手段】インバータ９に並列に接続された過電圧抑
制抵抗器１４，過電圧抑制サイリスタ１５とフィルタリ
アクトル５を介して並列にブレーキ抵抗器用接触器３，
ブレーキ抵抗器４を接続する。ブレーキ抵抗器用接触器
３を任意に制御出来る手段１６を設ける。過電圧抑制動
作時に定められた条件により、ブレーキ抵抗器用接触器
３を投入させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータを有す
る電気車に係り、特に回生制動時の保護を行う電気車制
御装置に関する。
る電気車に係り、特に回生制動時の保護を行う電気車制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量自己消弧半導体を用いたイ
ンバータ制御装置が、電気車制御装置として一般的に用
いられるようになってきた。
ンバータ制御装置が、電気車制御装置として一般的に用
いられるようになってきた。
【０００３】インバータ装置には、誘導電動機が接続さ
れ制動時は、誘導電動機が発生する電力を直流電流に変
換し、断流器を介して接続した架線に電力回生を行うの
が可能である。
れ制動時は、誘導電動機が発生する電力を直流電流に変
換し、断流器を介して接続した架線に電力回生を行うの
が可能である。
【０００４】しかし架線に、電力を消費する負荷が十分
に存在しない場合、回生電力が吸収されないため、イン
バータ装置のフィルタコンデンサ電圧が上昇する。この
時、装置を過電圧状態から保護するために、並列に接続
したサイリスタを点弧させ抵抗を介して瞬時にフィルタ
コンデンサの電荷を放電させる方法が用いられている。
に存在しない場合、回生電力が吸収されないため、イン
バータ装置のフィルタコンデンサ電圧が上昇する。この
時、装置を過電圧状態から保護するために、並列に接続
したサイリスタを点弧させ抵抗を介して瞬時にフィルタ
コンデンサの電荷を放電させる方法が用いられている。
【０００５】ここで、フィルタコンデンサ放電中は、イ
ンバータ装置を停止させているが、電動機内には残留磁
束が存在するため電動機は、電圧を発生し、その電流が
フリーホイルダイオードを通ってフィルタコンデンサの
放電回路に続流として流れ続ける。この電流が、サイリ
スタの保護電流以上の場合は、サイリスタが消弧しな
い。この間インバータは、再起動不可となる。
ンバータ装置を停止させているが、電動機内には残留磁
束が存在するため電動機は、電圧を発生し、その電流が
フリーホイルダイオードを通ってフィルタコンデンサの
放電回路に続流として流れ続ける。この電流が、サイリ
スタの保護電流以上の場合は、サイリスタが消弧しな
い。この間インバータは、再起動不可となる。
【０００６】従来は、特開平1−50701号公報のように、
保持電流が大きいＧＴＯサイリスタを用いたり、特開昭
62−71404 号公報のように直列に接触器を挿入し放電後
に回路を開路する方式等が用いられてきた。
保持電流が大きいＧＴＯサイリスタを用いたり、特開昭
62−71404 号公報のように直列に接触器を挿入し放電後
に回路を開路する方式等が用いられてきた。
【０００７】ここで、ＧＴＯサイリスタは、通常のサイ
リスタより高価であり、又直列に接触器を接続する方法
は、余分の装置を必要とする欠点があった。
リスタより高価であり、又直列に接触器を接続する方法
は、余分の装置を必要とする欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過電
圧抑制動作後に早期に運転を可能として安価で、簡易な
方法の電気車制御装置を提供することにある。
圧抑制動作後に早期に運転を可能として安価で、簡易な
方法の電気車制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】回生電力を架線側で吸収
出来ない場合でも、車上側に大容量抵抗器を設け、その
抵抗器に電力を消費させる発電制動方式を採用する場合
がある。特に閑散線圧のような回生負荷が期待出来ない
路線や、長勾配区間で長時間制動を行う抑速ブレーキ等
に用いられる場合が多い。
出来ない場合でも、車上側に大容量抵抗器を設け、その
抵抗器に電力を消費させる発電制動方式を採用する場合
がある。特に閑散線圧のような回生負荷が期待出来ない
路線や、長勾配区間で長時間制動を行う抑速ブレーキ等
に用いられる場合が多い。
【００１０】回生制動から発電制動へ切替える方式に
は、大容量半導体を使用したチョッパ装置やサイリスタ
の順次導通による方式等もあるが、安価な方式として接
触器を用いてブレーキ抵抗器を接続する方式がある。
は、大容量半導体を使用したチョッパ装置やサイリスタ
の順次導通による方式等もあるが、安価な方式として接
触器を用いてブレーキ抵抗器を接続する方式がある。
【００１１】通常は、フィルタコンデンサ電圧が一定値
を超えた場合にブレーキ抵抗器用接触器を投入し、発動
制動に切替える。
を超えた場合にブレーキ抵抗器用接触器を投入し、発動
制動に切替える。
【００１２】しかし、架線の急激な変化等によりフィル
タコンデンサ電圧が、急峻に上昇した場合には、瞬時的
にフィルタコンデンサの電荷を放電させるために半導体
を用いた過電圧抑制装置を併用する。過電圧抑制装置に
サイリスタを用いた場合は、前記従来の技術に示した問
題点が生じる。
タコンデンサ電圧が、急峻に上昇した場合には、瞬時的
にフィルタコンデンサの電荷を放電させるために半導体
を用いた過電圧抑制装置を併用する。過電圧抑制装置に
サイリスタを用いた場合は、前記従来の技術に示した問
題点が生じる。
【００１３】ここで、過電圧抑制装置動が動作し所定の
放電時間を継過し続流によりサイリスタが導通状態を保
っている時に、前記ブレーキ抵抗器用接触器を投入しブ
レーキ抵抗器を接続する。これにより、電動機の残留磁
束により生じた電流の経路は、第１の過電圧抑制抵抗器
−過電圧抑制装置の経路と第２のフィルタリアクトル−
ブレーキ抵抗器接触器−ブレーキ抵抗器の２つに分流す
る。
放電時間を継過し続流によりサイリスタが導通状態を保
っている時に、前記ブレーキ抵抗器用接触器を投入しブ
レーキ抵抗器を接続する。これにより、電動機の残留磁
束により生じた電流の経路は、第１の過電圧抑制抵抗器
−過電圧抑制装置の経路と第２のフィルタリアクトル−
ブレーキ抵抗器接触器−ブレーキ抵抗器の２つに分流す
る。
【００１４】ブレーキ抵抗器の抵抗値は、十分な制動力
が得られるように大電流を流すため低抵抗値が選ばれる
のに対し、過電圧抑制抵抗値は、半導体の電流容量や架
線側との協調から抵抗値としての制約がある。
が得られるように大電流を流すため低抵抗値が選ばれる
のに対し、過電圧抑制抵抗値は、半導体の電流容量や架
線側との協調から抵抗値としての制約がある。
【００１５】従って通常は、ブレーキ抵抗器の方が、過
電圧抑制抵抗器より抵抗値が小さくなる。上記のよう
に、続流が２経路に分流し、分流比では第１の経路の過
電圧抑制装置の方が小さくなる。
電圧抑制抵抗器より抵抗値が小さくなる。上記のよう
に、続流が２経路に分流し、分流比では第１の経路の過
電圧抑制装置の方が小さくなる。
【００１６】これにより、過電圧抑制装置の続流を減少
させ早期にサイリスタの保持電流以下としサイリスタを
消弧させて、インバータの再起動を可能とする。
させ早期にサイリスタの保持電流以下としサイリスタを
消弧させて、インバータの再起動を可能とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
１４は過電圧抑制用抵抗器、１５は過電圧抑制用サイリ
スタである。フィルタリアクトル５を介して並列にブレ
ーキ抵抗器用接触器３とブレーキ抵抗器４が接続されて
いる。ブレーキ抵抗器用接触器３は、任意に開閉制御が
可能な手段１６により制御する。フィルタコンデンサ電
圧が、過電圧状態となり過電圧抑制サイリスタを動作さ
せた時、所定の放電時間を経過し車両速度が一定の速度
以上の時に、ブレーキ抵抗器用接触器３を投入する。こ
こで、車両速度が一定速度以上であるかどうかの判定
は、残留磁束によって電動機が発電するかどうかを判定
するものである。
１４は過電圧抑制用抵抗器、１５は過電圧抑制用サイリ
スタである。フィルタリアクトル５を介して並列にブレ
ーキ抵抗器用接触器３とブレーキ抵抗器４が接続されて
いる。ブレーキ抵抗器用接触器３は、任意に開閉制御が
可能な手段１６により制御する。フィルタコンデンサ電
圧が、過電圧状態となり過電圧抑制サイリスタを動作さ
せた時、所定の放電時間を経過し車両速度が一定の速度
以上の時に、ブレーキ抵抗器用接触器３を投入する。こ
こで、車両速度が一定速度以上であるかどうかの判定
は、残留磁束によって電動機が発電するかどうかを判定
するものである。
【００１８】速度が十分に低い場合には、当該現象は発
生しないため、不要な接触器の動作を制限するために行
う。車両速度は、誘導電動機のロータ速度を検出したロ
ータ周波数によって判定する。判定値の速度は、応用製
品毎に任意に設定する。又、ブレーキ抵抗器用接触器３
を投入する時は、開路状態であることを確認し、投入さ
せる。図２は、上記投入の論理を実現したブロック図の
一実施例である。
生しないため、不要な接触器の動作を制限するために行
う。車両速度は、誘導電動機のロータ速度を検出したロ
ータ周波数によって判定する。判定値の速度は、応用製
品毎に任意に設定する。又、ブレーキ抵抗器用接触器３
を投入する時は、開路状態であることを確認し、投入さ
せる。図２は、上記投入の論理を実現したブロック図の
一実施例である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ブレーキ抵抗器用接触
器を協調的に制御することにより、フィルタコンデンサ
の過電圧抑制動作後の過電圧抑制サイリスタに流れる続
流を減少させ早期に保持電流以下としサイリスタを消弧
させ、インバータの運転再開を可能とし、信頼性の高い
電気車制御装置を提供することが出来る。
器を協調的に制御することにより、フィルタコンデンサ
の過電圧抑制動作後の過電圧抑制サイリスタに流れる続
流を減少させ早期に保持電流以下としサイリスタを消弧
させ、インバータの運転再開を可能とし、信頼性の高い
電気車制御装置を提供することが出来る。
【図１】本発明に基づく電気車制御装置の実施例である
回路図。
回路図。
【図２】本発明に基づく制御ブロック図。
１…パンタグラフ、２…断流器、３…ブレーキ抵抗用接
触器、４…ブレーキ抵抗器、５…フィルタリアクトル、
６…主半導体、７…フリーホイールダイオード、９…イ
ンバータ、１０…誘導電動機、１１…回転検出器、１２
…インバータ制御装置、１３…過電圧検出器、１４…過
電圧抑制用抵抗器、１５…過電圧抑制用サイリスタ、１
６…断流器制御部。
触器、４…ブレーキ抵抗器、５…フィルタリアクトル、
６…主半導体、７…フリーホイールダイオード、９…イ
ンバータ、１０…誘導電動機、１１…回転検出器、１２
…インバータ制御装置、１３…過電圧検出器、１４…過
電圧抑制用抵抗器、１５…過電圧抑制用サイリスタ、１
６…断流器制御部。
Claims (1)
- 【請求項１】架線に断流器を介して接続されるコンデン
サを有したフィルタ回路と、このフィルタ回路を介して
前記架線から電力を供給される電力変換装置と、この電
力変換装置に接続され制動時は発生した電力が回生され
る電動機と、前記フィルタ回路のコンデンサに並列に接
続されるサイリスタ，抵抗器と、同フィルタ回路に並列
に接続される接触器と、前記発生電力を消費する抵抗器
と、同接触器を任意に開閉する機能を有することを特徴
とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344656A JPH11178201A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344656A JPH11178201A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11178201A true JPH11178201A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18370967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9344656A Pending JPH11178201A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11178201A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030097105A (ko) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 모터 제어 시스템 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP9344656A patent/JPH11178201A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030097105A (ko) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 모터 제어 시스템 |
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