JPS5922721Y2 - 電気車制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気車制御装置に関し、特に電気車制御装置に
おける転流失敗検出回路に関するものである。

従来の電気車制御装置の電気結線図を第１図に示す。

第１図に於いて１は直流電源、２は電気車の走行駆動用
直流電動機（以下単にモータと言う）、３はモータ２の
回転速度を制御するためにモータ２をオン、オフ駆動す
る公知のチョッパ、４は電磁接触器であって、直流電源
１に接続される電磁接触器４とモータ２とチョッパ３と
で直列回路を構成する。

５は電磁接触器４の励磁巻線、６は起動スイッチ、７お
よび８はサイリスタ、９は励磁巻線５の逆電圧吸収用ダ
イオード、１０．１１および１２はコンデンサ、１３，
１４，１５，１６．１７および１８は抵抗器、１９およ
び２０はツェナーダイオード、２１および２２はＩ・ラ
ンジスタ、４０は起動回路、５０はチョッパ３にオン、
オフ作動を起こさせるｌ・リカ゛パルスを供給する公知
のトリガ回路、６０はアクセル手段（図示せず）に連動
してその可動接点６０ ａか動くアクセル抵抗である。

上記構成における従来装置の動作を説明する。

なおチョッパ３および斗すカ゛回路５０の動作は２知な
ので゛説明は省略する。

第１図の回路において今起動スイッチ６をオンにすると
限流抵抗１８を介してツェナーダイオード１９に電圧が
印加される。

これによりツェナーダイオード１９の端子間に安定電圧
が得られ、これが起動回路４０、トリガ回路５０の電源
として用いられる。

起動回路４０は、起動スイッチ６がオンした後所定の信
号処理、たとえば起動スイッチ６がオンした後所定遅延
時間後にトランジスタ２２をオンする。

これによりサイリスタ７がオンして電磁接触器４が投入
される。

以後チョッパ３のオン、オフ動作の繰返しでモータ２の
回転数を制御する。

尚ここで起動回路４０の詳細動作及び電磁接触器４の投
入とチョッパ３の動作開始のタイミング等については本
考案の目的と異なるので説明は省略する。

サイリスタ８はチョッパ３が転流失敗してオン期間が続
いた場合、コンデンサ１０の電荷を利用してサイリスタ
７をオフにする回路で゛ある。

コンテ゛ンサ１２はチョッパ３のオン期間に抵抗器１５
を介して充電され、チョッパ３のオフ期間にトランジス
タ２１がオンして電荷は抵抗器１６を介して放電される
。

すなわちチョッパ３のオン期間が続けば、コンテ゛ンサ
１２の充電電圧は上昇しツェナーダイオード２０のツェ
ナー電圧よりも、コンテ゛ンサ１２の充電電圧が高くな
るとツェナーダイオード２０を介してコンテ゛ンサ１２
の放電電流となるツェナー電流が流れてサイリスタ８の
ゲートに入力を与えサイリスタ８がオンする。

この時ツェナーダイオード２０はサイリスタ８がオンす
るタイミングを制御する働きをしている。

これによりサイリスタ７をオフにして電磁接触器４を開
放しモータ２の電源を切る。

ところが従来装置においては転流失敗検出のサイリスタ
８が時々誤動作して、チョッパ３が転流失敗しないのに
サイリスタ８がオンして転流失敗検出回路が作動するこ
とかあった。

すなわち電気車制御装置においては、チョッパ３及び゛
第１図では図示していないホーン、バックブザー等のノ
イズ源が多く、該ノイズ゛はあらゆる経路から制御回路
に侵入してくる。

今ここでノイズ゛か゛コンデンサ１２へ侵入してきた場
合は、コンテ゛ンサ１２の入カインピダンスが十分に低
いため、コンデンサ１２かノイズな吸収するのでツ（ｙ
、、’によるコンデンサ１２の電圧上昇はない。

従ってコンデンサ１２に侵入してくるノイＺ゛はサイリ
スタ８を誤動作させることはない。

ところが、サイリスタ８のゲート端子にノイズが侵入し
た場合、ノイズはツェナーダイオード２０を介してコン
テ゛ンサ１２へ流れようとする。

ところが少なくともツェナーダイオード２０の順電圧降
下分だけサイリスタ８のゲート端子電圧が高くなり、該
電圧はサイリスタ８をオンさせるに十分な値である。

すなわちサイリスタ８のゲート端子にノイズが侵入した
場合は極めて誤動作しやすい状況にあった。

本考案は上記問題点を解消するものでノイズに対して誤
動作することのない転流失敗保護回路を備えた電気車制
御装置を提供することを目的とするものである。

本考案の特徴は転流失敗検出回路中の比較判別スイッチ
回路のいずれの端子の入力インピーダンスをも低くして
、ノイズ電圧がそれぞれの端子電圧を持ち上げることな
く吸収されるようにした点にある。

以下本考案の実施例を第２図に示す電気結線図について
説明する。

なお第２図において第１図と同符号のものは同じか又は
同様に作動するものを示し詳しい説明は省略する。

第２図において、２３は作動回路としてのトランジスタ
であり、２４はｌ・ランジスタ、２５は転流失敗保護回
路における比較判別スイッチ回路としてのｎゲートサイ
リスク（以下ＰＵＴと呼ぶ）、２６はツェナーダイオー
ド、２７．２８．２９．３０および３１は抵抗器、３２
はコンデンサ、３３はダイオードである。

上記構成において作動を説明する。

起動スイッチ６をオンすると、起動回路４０は所定の信
号処理後トランジスタ２２をオンする。

これによりトランジスタ２３がオンして電磁接触器４が
投入される。

この時ＰＵＴ２５のアノード電圧であるａ点の電圧（第
１端子ａ）は、ツェナーダイオード２６のツェナー電圧
とトランジスタ２３のベース電圧の和として表わされる
。

一方ＰＵＴ２５のゲート電圧であるｂ点の電圧（第２端
子すは、トランジスタ２４によりチョッパ３のオフ期間
にはコンデンサ３２が放電されるので高くなる。

チョッパ３がオンするとトランジスタ２４がオフになる
のでコンデンサ３２は抵抗器３０を介して充電を始めＰ
ＵＴ２５のゲＩ・電圧は低くなる。

チョッパ３か転流失敗してチョッパ３のオン期間か続き
、ＰＵＴ２５のブー１一電圧がアノード電圧よりも低く
なるとＰＵＴ２５はオンする。

これによりｌ・ランジスタ２３のベース電流は遮断され
るのでトランジスタ２３はオフして電磁接触器４は開放
する。

上記構成の回路にノイズが侵入した場合について考える
と、先ずＰＵＴ２５のゲート端子にノイズが侵入した場
合、ゲート端子に接続したコンテ゛ンサ３２がノイズを
吸収するので、ノイズによるゲート端子の電圧変化はな
い。

一方、ＰＵＴ２５のアノード端子にノイズが侵入した場
合は、ツェナーダイオド２６、トランジスタ２３のベー
スのクランプ回路があるので、ＰＵＴ２５のアノード電
圧がノイズにより持ち上げられることはない。

すなわち、ＰＵＴ２５を使用した転流失敗検出回路はノ
イズに対して極めて安定した特性を示す。

なお上述の実施例においては比較判別スイッチ回路とし
てＰＵＴを用いているが、これの代りにトランジスタや
演算増幅器を用いてもよい。

以上述べた様に本考案装置においては、専用のノイズ吸
収素子を設けることなしに、他の機能を持った回路部品
（定電圧素子２６、コンテ゛ンサ３２）をノイズ吸収用
に活用できるから、安価となり、又、これにより転流失
敗保護回路中の比較判別スイッチ回路のいずれの端子も
極めて入力インピーダンスを低くしたので、ノイズに対
して転流失敗保護回路が誤動作することがないという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す電気結線図である。 第２図は本考案装置の実施例を示す電気結線図である。 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・電気車走行駆
動用モータ直流電動機、３・・・・・・チョッパ、４・
・・・・・電磁接触器、２３・・・・・・トランジスタ
（作動回路）、２４・・・・・・トランジスタ、２５・
・・・・・ＰＵＴ （比較判別スイッチ回路）、ａ・・
・・・・アノード（第１端子）、ｂ・・・・・・ゲート
（第２端子）、２６・・・・・・ツェナーダイオード（
定電圧素子）、３０・・・・・・抵抗器、３２・・・・
・・コンテ゛ンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 直流電源１に接続された少くとも電磁接触器４と直流電
   動機２とチョッパ３とで構成される直列回路と、前記電
   磁接触器４の励磁巻線５に接続され該電磁接触器４の開
   閉制御を行うスイッチ手段からなる作動回路２３と、前
   記チョッパ３の転流失敗を検出し前記作動回路２３の入
   力端子に流れる電流を断って前記電磁接触器４を開放さ
   せる転流失敗検出回路とを備えた電気車制御装置におい
   て、 前記転流失敗検出回路は、電源側に接続された第１端子
   ａの電位が第２端子すの電位より高いときに導通する比
   較判別スイッチ回路２５と、前記比較判別スイッチ回路
   ２５の第２端子すと電源側との間にコンデンサ３２と、 該コンテ゛ンサ３２の両端には前記チョッパ３のＯＮ期
   間に前記コンテ゛ンサ３２を充電しＯＦＦ期間に放電す
   るコンデンサ電圧制御回路２９，２４，３３．３１と、 前記比較判別スイッチ回路２５の第１端子ａと前記作動
   回路２３の入力端子との間に定電圧素子２６と、 それにより前記チョッパ３が転流失敗してＯＮ期間が続
   いた時に、前記比較判別スイッチ回路２５が導通して前
   記定電圧素子２６を介して前記作動回路２３の入力端子
   に流れる電流をバイパスし前記電磁接触器４を開放させ
   ると共に、前記比較判別スイッチ回路２５の第１端子ａ
   に侵入したノイズを前記定電圧素子２６と前記作動回路
   ２３の入力端子とを介するクランプ回路により吸収し、
   又、前記第２端子すに侵入したノイズを前記コンデンサ
   ３２を介して吸収することを特徴とする電気車制御装置
   。