JPS5911242B2 - 電気車チヨツパ制御装置 - Google Patents
電気車チヨツパ制御装置Info
- Publication number
- JPS5911242B2 JPS5911242B2 JP15247076A JP15247076A JPS5911242B2 JP S5911242 B2 JPS5911242 B2 JP S5911242B2 JP 15247076 A JP15247076 A JP 15247076A JP 15247076 A JP15247076 A JP 15247076A JP S5911242 B2 JPS5911242 B2 JP S5911242B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- chopper
- electric vehicle
- control device
- brake resistor
- 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.)
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はチョッパ装置を用いて電気車を回生制動する
電気車チョッパ制御装置に関するものである。
電気車チョッパ制御装置に関するものである。
一般にチョッパ装置を用いて回生制御を行う場合、主電
動機端子電圧が電源電圧より低い領域でのみ、安定な制
御が可能となるが、従来は第１図に示す如く主電動機端
子電圧が電源電圧を上回わ５ る高速域においては、主
電動機電機子Ａに直列にブレーキ抵抗器ＢＲを挿入して
その電圧降下分だけ、より高速から回生ブレーキをかけ
ていた。
動機端子電圧が電源電圧より低い領域でのみ、安定な制
御が可能となるが、従来は第１図に示す如く主電動機端
子電圧が電源電圧を上回わ５ る高速域においては、主
電動機電機子Ａに直列にブレーキ抵抗器ＢＲを挿入して
その電圧降下分だけ、より高速から回生ブレーキをかけ
ていた。
しかし、ブレーキ抵抗器ＢＲを永久接続しておくと発熱
によるロスが大きく回生効率が低下する１０こと、及び
ブレーキ抵抗器ＢＲ自体の容量も大きくなるので抵抗短
絡スイッチｓを設け主電動機端子電圧が電源電圧を下回
つた時点において、この短絡スイッチｓを投入すること
によつて回生効率を上げる方式が考えられていたが、該
ブレーキ抵１５抗器ＢＲを短絡した瞬間、過渡的にフィ
ルタコンデンサＣ＿Ｆの電圧がはね上がり、チョッパ装
置ＣＨに異常に高い電圧が印加され、チョッパ装置ＣＨ
が破壊される恐れがあるため、抵抗短絡制御の実現が困
難であつた。なお、第１図中、Ｐはバ２０シダグラフ、
Ｌ＿Ｆはフィルタリアクトル、Ｄ＿Ｆは逆流阻止用ダイ
オード、ＭＳＬは主平滑リアクトル、＿Ｆは主電動機界
磁巻線である。この発明はこのような点に関してなされ
たもので、フィルタコンデンサの電圧はね上がりがなく
２５抵抗短絡制御を行なうことができ、しかも回生率の
高い電気車チョッパ制御装置を提供するものである。
によるロスが大きく回生効率が低下する１０こと、及び
ブレーキ抵抗器ＢＲ自体の容量も大きくなるので抵抗短
絡スイッチｓを設け主電動機端子電圧が電源電圧を下回
つた時点において、この短絡スイッチｓを投入すること
によつて回生効率を上げる方式が考えられていたが、該
ブレーキ抵１５抗器ＢＲを短絡した瞬間、過渡的にフィ
ルタコンデンサＣ＿Ｆの電圧がはね上がり、チョッパ装
置ＣＨに異常に高い電圧が印加され、チョッパ装置ＣＨ
が破壊される恐れがあるため、抵抗短絡制御の実現が困
難であつた。なお、第１図中、Ｐはバ２０シダグラフ、
Ｌ＿Ｆはフィルタリアクトル、Ｄ＿Ｆは逆流阻止用ダイ
オード、ＭＳＬは主平滑リアクトル、＿Ｆは主電動機界
磁巻線である。この発明はこのような点に関してなされ
たもので、フィルタコンデンサの電圧はね上がりがなく
２５抵抗短絡制御を行なうことができ、しかも回生率の
高い電気車チョッパ制御装置を提供するものである。
以下第２図乃至第４図を用いてこの発明を説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示す回路図３０で、図中
第１図と同一符号は同一または相当部分を示す。ＴＨは
逆阻止サイリスタ、ｉｌ、ｉ２、１３は各線を流れる電
流である。第３図は第２図の各部の信号を示す波形図で
、ＣＨＯＮ、ＣＨＯ＿Ｆ＿Ｆはチョッパ装置ＣＨに与え
られるチョッパＯＮパル３５ スおよびチョッパＯ＿Ｆ
＿Ｆパルス、ＴＨｏＮはサイリスタＯＮパルス、ｉ、、
ｉ２、ｉ３は主電動機電機子Ａ）ブレーキ抵抗ＢＲ）逆
阻止サイリスタＴＨにそれぞれ流れる電流１１，ｉ２，
ｉ３である。また第４図はノツチ曲線図であり、５はブ
レーキ抵抗器ＢＲ挿入時のノツチ曲線、６はブレーキ抵
抗器ＢＲ短絡時のノツチ曲線である。次に動作について
説明する。
第１図と同一符号は同一または相当部分を示す。ＴＨは
逆阻止サイリスタ、ｉｌ、ｉ２、１３は各線を流れる電
流である。第３図は第２図の各部の信号を示す波形図で
、ＣＨＯＮ、ＣＨＯ＿Ｆ＿Ｆはチョッパ装置ＣＨに与え
られるチョッパＯＮパル３５ スおよびチョッパＯ＿Ｆ
＿Ｆパルス、ＴＨｏＮはサイリスタＯＮパルス、ｉ、、
ｉ２、ｉ３は主電動機電機子Ａ）ブレーキ抵抗ＢＲ）逆
阻止サイリスタＴＨにそれぞれ流れる電流１１，ｉ２，
ｉ３である。また第４図はノツチ曲線図であり、５はブ
レーキ抵抗器ＢＲ挿入時のノツチ曲線、６はブレーキ抵
抗器ＢＲ短絡時のノツチ曲線である。次に動作について
説明する。
今主電動機端子電圧が電源電圧を上回る高速域では逆阻
止サイリスタＴＨのゲートパルスを出さずに架線に回生
される電流はすべてブレーキ抵抗器ＢＲを流れる。速度
が落ち、第４図のａ点に達するとサイリスタ０Ｎパルス
ＴＨＯＮを第３図に示されるようにチヨツパ０Ｎパルス
ＣＨＯＮの前で発生させその通流率を制御することによ
つて第２図のＡ−Ｂ間で見かけ上抵抗値を連続的に変化
させて、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね上がりを押
さえている。第３図に示される電流！１の電流波形で１
から２のモードではチヨツパ装置ＣＨが０Ｎしている期
間にあたり電流１１の勾配はＤｉｌ／Ｄｔ＝ＥＭ／Ｌと
なる。ただしＥＭは主電動機端子電圧、Ｌは主平滑リア
クトルＭＳＬのインダクタンスを示し、その他の回路定
数は無視している。２から３のモードではチヨ゛ソパ装
置ＣＨが０ＦＦし、かつ逆阻止サイリスタＴＨも０ＦＦ
している期間であり、フイルタコンデンサＣＦ電圧＋ブ
レーキ抵抗器ＢＲ電圧降下が主電動機端子電圧を上回つ
ているので、電流は減少傾向を示し、その勾配はＤｉｌ
／Ｄｔ＝−（Ｅｃ＋Ｒｉｌ−ＥＭ）／Ｌとなる。
止サイリスタＴＨのゲートパルスを出さずに架線に回生
される電流はすべてブレーキ抵抗器ＢＲを流れる。速度
が落ち、第４図のａ点に達するとサイリスタ０Ｎパルス
ＴＨＯＮを第３図に示されるようにチヨツパ０Ｎパルス
ＣＨＯＮの前で発生させその通流率を制御することによ
つて第２図のＡ−Ｂ間で見かけ上抵抗値を連続的に変化
させて、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね上がりを押
さえている。第３図に示される電流！１の電流波形で１
から２のモードではチヨツパ装置ＣＨが０Ｎしている期
間にあたり電流１１の勾配はＤｉｌ／Ｄｔ＝ＥＭ／Ｌと
なる。ただしＥＭは主電動機端子電圧、Ｌは主平滑リア
クトルＭＳＬのインダクタンスを示し、その他の回路定
数は無視している。２から３のモードではチヨ゛ソパ装
置ＣＨが０ＦＦし、かつ逆阻止サイリスタＴＨも０ＦＦ
している期間であり、フイルタコンデンサＣＦ電圧＋ブ
レーキ抵抗器ＢＲ電圧降下が主電動機端子電圧を上回つ
ているので、電流は減少傾向を示し、その勾配はＤｉｌ
／Ｄｔ＝−（Ｅｃ＋Ｒｉｌ−ＥＭ）／Ｌとなる。
ただしＥｃはコンデンサ電圧、ＥＭは主電動機端子電圧
、Ｒはブレーキ抵抗器ＢＲの抵抗値を示す。３から４の
モードではチヨツバ装置ＣＨが０ＦＦしているが逆阻止
サイリスタＴＨが０Ｎしている期間にあたり、今、主電
動機端子電圧ＥＭがコンデンサ電圧Ｅｃより高いと仮定
しているので、電流１１は増加の傾向を示し、Ｄｉ／Ｄ
ｔ＝（ＥＭ−Ｅｃ）／Ｌとなる。
、Ｒはブレーキ抵抗器ＢＲの抵抗値を示す。３から４の
モードではチヨツバ装置ＣＨが０ＦＦしているが逆阻止
サイリスタＴＨが０Ｎしている期間にあたり、今、主電
動機端子電圧ＥＭがコンデンサ電圧Ｅｃより高いと仮定
しているので、電流１１は増加の傾向を示し、Ｄｉ／Ｄ
ｔ＝（ＥＭ−Ｅｃ）／Ｌとなる。
第３図の４の時点でチヨツパ０Ｎパルスを与えるが逆阻
止サイリスタＴＨには逆バイア ５スがかかり、瞬時に
オフする。従つて逆阻止サイリスタＴＨには消弧用のサ
イリスタや転流回路が不要となる。第４図のノツチ曲線
上でｂ点まで速度が落ちると主電動機端子電圧ＥＭはも
はやコンデンサ電圧Ｅｃより低くなるので、ブレーキ抵
抗 ４器ＢＲを挿入する必要がなくなり、逆阻止サイリ
スタＴＨには絶えず０Ｎパルスを与えれば逆流阻止用ダ
イオードＤＦと同じ働きをし、従来と全く同じ回路動作
を行う。従つてノツチ曲線上ａ点より上の領域では逆阻
止サイリスタＴＨにパルスは与えず、ａ−ｂ点間で通流
率をＯから１まで持つていき、ｂ点より下の領域では０
Ｎパルスは与えつ放しとなる。このように高速域ではブ
レーキ抵抗器ＢＲを挿入し、中低速域ではブレーキ抵抗
器ＢＲを短絡し、その継ぎ目（ａ−ｂ点間）では抵抗バ
ーニア制御しているので、ブレーキ抵抗器ＢＲの抵抗値
が連続的に変化し、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね
上がりもほとんど生じない。従つて高速から低速まで広
く安定な回生ブレーキ制御が可能となる。以上は単相チ
ヨツパ装置のものについて述べたが、２相以上のチヨツ
パ装置のものにも適用できる。
止サイリスタＴＨには逆バイア ５スがかかり、瞬時に
オフする。従つて逆阻止サイリスタＴＨには消弧用のサ
イリスタや転流回路が不要となる。第４図のノツチ曲線
上でｂ点まで速度が落ちると主電動機端子電圧ＥＭはも
はやコンデンサ電圧Ｅｃより低くなるので、ブレーキ抵
抗 ４器ＢＲを挿入する必要がなくなり、逆阻止サイリ
スタＴＨには絶えず０Ｎパルスを与えれば逆流阻止用ダ
イオードＤＦと同じ働きをし、従来と全く同じ回路動作
を行う。従つてノツチ曲線上ａ点より上の領域では逆阻
止サイリスタＴＨにパルスは与えず、ａ−ｂ点間で通流
率をＯから１まで持つていき、ｂ点より下の領域では０
Ｎパルスは与えつ放しとなる。このように高速域ではブ
レーキ抵抗器ＢＲを挿入し、中低速域ではブレーキ抵抗
器ＢＲを短絡し、その継ぎ目（ａ−ｂ点間）では抵抗バ
ーニア制御しているので、ブレーキ抵抗器ＢＲの抵抗値
が連続的に変化し、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね
上がりもほとんど生じない。従つて高速から低速まで広
く安定な回生ブレーキ制御が可能となる。以上は単相チ
ヨツパ装置のものについて述べたが、２相以上のチヨツ
パ装置のものにも適用できる。
第５図は２相チヨツパ装置にこの発明を適用したもので
第２図と同一符号は同一のものを示し符号に添えられて
いる１は１相側を２は２相側を示し、その作用効果は上
述同様であるので説明を省略する。以上のようにこの発
明はブレーキ抵抗にサイリスタを並列に接続し高速域で
は上記サイリスタを非導通とし、中低速域ではチヨツパ
装置のオンパルス発生の前に上記サイリスタにオンパル
スを与えると共に上記サイリスタの通流率を制御してい
るので、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね上がりがな
く、高速から低速まで安定に回生ブレーキ制御が行なわ
れる。
第２図と同一符号は同一のものを示し符号に添えられて
いる１は１相側を２は２相側を示し、その作用効果は上
述同様であるので説明を省略する。以上のようにこの発
明はブレーキ抵抗にサイリスタを並列に接続し高速域で
は上記サイリスタを非導通とし、中低速域ではチヨツパ
装置のオンパルス発生の前に上記サイリスタにオンパル
スを与えると共に上記サイリスタの通流率を制御してい
るので、フイルタコンデンサＣＦ電圧のはね上がりがな
く、高速から低速まで安定に回生ブレーキ制御が行なわ
れる。
第１図は従来の電気車チヨツパ制御装置を示す回路図、
第２図はこの発明の一実施例を示す回路図、第３図は第
２図の各部の信号波形図、第４図はノツチ曲線図、第５
図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。 図において、ＬＦはフイルタリアクトル、ＣＦはフイル
タコンデンサ、ＴＨはサイリスタ、ＢＲはブレーキ抵抗
器、ＤＦは逆阻止用ダイオード、ＣＨはチヨツパ装置、
ＭＳＬは主平滑リアクトル、Ａは主電動機電機子である
。
第２図はこの発明の一実施例を示す回路図、第３図は第
２図の各部の信号波形図、第４図はノツチ曲線図、第５
図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。 図において、ＬＦはフイルタリアクトル、ＣＦはフイル
タコンデンサ、ＴＨはサイリスタ、ＢＲはブレーキ抵抗
器、ＤＦは逆阻止用ダイオード、ＣＨはチヨツパ装置、
ＭＳＬは主平滑リアクトル、Ａは主電動機電機子である
。
Claims (1)
- １ フィルタリアクトルＬ＿ＦとフィルタコンデンサＣ
＿Ｆとからなるフィルタ回路と、チョッパ装置ＣＨと主
平滑用リアクトルＭＳＬと主電動機とからなり逆流阻止
用ダイオードＤ＿Ｆを介し上記フィルタ回路に接続され
た主電動機回路を備え、電気車を回生制動するチョッパ
制御装置において、上記逆流阻止用ダイオードＤ＿Ｆに
ブレーキ抵抗ＢＲを直列に挿入すると共に上記逆流阻止
用ダイオードＤ＿Ｆと上記ブレーキ抵抗ＢＲとに並列に
、かつ上記ダイオードＤ＿Ｆと同方向にサイリスタを接
続し、高速域では上記サイリスタを非導通とし、中低速
域では上記チョッパ装置のオンパルス発生の前に上記サ
イリスタにオンパルスを与えると共に上記サイリスタの
通流率を制御することにより上記抵抗ＢＲを等価的に連
続的に減少させることを特徴とする電気車チョッパ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15247076A JPS5911242B2 (ja) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | 電気車チヨツパ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15247076A JPS5911242B2 (ja) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | 電気車チヨツパ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376316A JPS5376316A (en) | 1978-07-06 |
| JPS5911242B2 true JPS5911242B2 (ja) | 1984-03-14 |
Family
ID=15541208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15247076A Expired JPS5911242B2 (ja) | 1976-12-18 | 1976-12-18 | 電気車チヨツパ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911242B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3842904B2 (ja) * | 1998-08-24 | 2006-11-08 | 三菱重工業株式会社 | バッテリ車両の走行モータ制御装置 |
-
1976
- 1976-12-18 JP JP15247076A patent/JPS5911242B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376316A (en) | 1978-07-06 |
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