JPS5937802A - 交流電気車の制御装置 - Google Patents
交流電気車の制御装置Info
- Publication number
- JPS5937802A JPS5937802A JP14620782A JP14620782A JPS5937802A JP S5937802 A JPS5937802 A JP S5937802A JP 14620782 A JP14620782 A JP 14620782A JP 14620782 A JP14620782 A JP 14620782A JP S5937802 A JPS5937802 A JP S5937802A
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- commutation
- current
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a DC motor
- H02P3/14—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a DC motor by regenerative braking
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
＋ａ） 技術分野の説明
不発明は交流ｉに気車の制御装置（ニ関し、特に伺生ブ
レーキ制御時における制御進み角調整技術（二関する。
レーキ制御時における制御進み角調整技術（二関する。
“
（ｂ） 従来技術の説明
従来、交υ１ｔ、電力を入力と１−る電気車両で″重力
回生ブレーキを用いる場合は、整流回路のブリッジをす
べてサイリスタ（二より ｊｆ４成し、この整流回路が
逆焚換器として動作する様（二制御し、負荷′電動機を
発嘔機どして作用させ、この発生電力を電源側（二帰還
する方法が用いられている。第１図はこの方式を説明し
たもので、■は□変電所の出力変圧器、２−１＠電線の
インピーダンス、３はき電線でする。４）Ｑ′市気車の
集電器を示し、５は卓上の変圧器、６□はその一次巷２
腺、７および８はそれぞれ二次及び三′次巻面を示して
いる。また１１および１２はサイリスタブリッジ回路°
Ｃあシ、１３は電流平滑り′□アク□トル、１４はＩ４
ｊ、動機の電機子、１５は′電動機の界磁巻線である。
回生ブレーキを用いる場合は、整流回路のブリッジをす
べてサイリスタ（二より ｊｆ４成し、この整流回路が
逆焚換器として動作する様（二制御し、負荷′電動機を
発嘔機どして作用させ、この発生電力を電源側（二帰還
する方法が用いられている。第１図はこの方式を説明し
たもので、■は□変電所の出力変圧器、２−１＠電線の
インピーダンス、３はき電線でする。４）Ｑ′市気車の
集電器を示し、５は卓上の変圧器、６□はその一次巷２
腺、７および８はそれぞれ二次及び三′次巻面を示して
いる。また１１および１２はサイリスタブリッジ回路°
Ｃあシ、１３は電流平滑り′□アク□トル、１４はＩ４
ｊ、動機の電機子、１５は′電動機の界磁巻線である。
電気車のカ行時にはサイリスタブリッジ回路１１およ゛
び１２を共にｊｌｉ変換器として動作させれば、電力１
ま変′電所側から磁動機側へと供給される。
び１２を共にｊｌｉ変換器として動作させれば、電力１
ま変′電所側から磁動機側へと供給される。
第１１図の回路において重力回生プレー千の動作をさせ
る（−は、サイリスクブリッジ回路１２を順変換器とし
、サイリスタブリッジ回路１１を逆変換器として動作さ
せれば、′屯動機１４を発中、磯として動作させる事に
より、゛重力は発心機側から変″屯所側へ帰還される。
る（−は、サイリスクブリッジ回路１２を順変換器とし
、サイリスタブリッジ回路１１を逆変換器として動作さ
せれば、′屯動機１４を発中、磯として動作させる事に
より、゛重力は発心機側から変″屯所側へ帰還される。
この場合、サイリスクブリッジ回路１１を逆変換器とし
て！動作させると、この回路の゛市川とｋＥ流の位相関
係は第２１Ａで表わされる。すなわち、電圧り相を第２
図（イ）とすると、−流位相は第２図（ロ）となる様Ｅ
ｔｔｉｌｌ伺１進み角β１を設だする。第２図（ロ）
（二おいて、ｕｌは転成爪υ角、ｒｌは転流余裕角であ
る。ところで、電気車両は１身の走行によつ１変′屯所
からの距離が常（二変化する。
て！動作させると、この回路の゛市川とｋＥ流の位相関
係は第２１Ａで表わされる。すなわち、電圧り相を第２
図（イ）とすると、−流位相は第２図（ロ）となる様Ｅ
ｔｔｉｌｌ伺１進み角β１を設だする。第２図（ロ）
（二おいて、ｕｌは転成爪υ角、ｒｌは転流余裕角であ
る。ところで、電気車両は１身の走行によつ１変′屯所
からの距離が常（二変化する。
すなわち、第１図（二おいてき’ｆｔｊ勝のインピーダ
ンス２は一定では無い。き心線インピーダンス２の値が
変化すると、負荷゛電流が一定であってもＦｄ流波形は
変化し、第２図の（ロ）及び（−９で示される様になる
、すなわちき電線のインピーダンス２の値が小さい場合
は、第２図（ロ）Ｌ／）様（二転流厘υ角ｕｌが小とな
シ転流余裕角ｒ１が大となるが、き心線インピーダンス
２の値が犬となると、第２図（ハ）の様に転流１重りｊ
ちｕ２が大となって転流宗裕角γ２が小となる。転流余
裕角はサイリスタの消弧のためには一足時間が必要でら
シ、これが非′７６（二手となってサイリスタが正規に
消弧出来ない場合は、転流失敗となって過大市ｂ１ｒ、
がυＩｆ、れる。従来の回路においては、制御進み角β
の設定はき゛屯＋縁インピーダンスが最も大きくなった
時の条件に°Ｃ転流乗（二角Ｕ、転流余裕角ｒを規定し
て行っているが、この様にｊ−ると訓＋ｉｌｌ進み角β
はゎる程度大きくとらさる２得ない。７ｈ１］省１１進
み川βを犬とすると逆変換器の直流仰ｊ市圧が小となる
ため、′市詠１１１１１へ辺益されてブレーキ力が制限
される事になる。すなわち、電源インピーダンス変化を
考慮して１ＩＩＩＪ ｆｆ１ｌ進み角をある一定の角＋
Ｘ を二設定しておくと、最大のインピーダンスの場合
の条件でブレーキ力が制限されるため、゛電源インピー
ダンスが小さい場合でもブレーキ力が不足する欠点が有
った。
ンス２は一定では無い。き心線インピーダンス２の値が
変化すると、負荷゛電流が一定であってもＦｄ流波形は
変化し、第２図の（ロ）及び（−９で示される様になる
、すなわちき電線のインピーダンス２の値が小さい場合
は、第２図（ロ）Ｌ／）様（二転流厘υ角ｕｌが小とな
シ転流余裕角ｒ１が大となるが、き心線インピーダンス
２の値が犬となると、第２図（ハ）の様に転流１重りｊ
ちｕ２が大となって転流宗裕角γ２が小となる。転流余
裕角はサイリスタの消弧のためには一足時間が必要でら
シ、これが非′７６（二手となってサイリスタが正規に
消弧出来ない場合は、転流失敗となって過大市ｂ１ｒ、
がυＩｆ、れる。従来の回路においては、制御進み角β
の設定はき゛屯＋縁インピーダンスが最も大きくなった
時の条件に°Ｃ転流乗（二角Ｕ、転流余裕角ｒを規定し
て行っているが、この様にｊ−ると訓＋ｉｌｌ進み角β
はゎる程度大きくとらさる２得ない。７ｈ１］省１１進
み川βを犬とすると逆変換器の直流仰ｊ市圧が小となる
ため、′市詠１１１１１へ辺益されてブレーキ力が制限
される事になる。すなわち、電源インピーダンス変化を
考慮して１ＩＩＩＪ ｆｆ１ｌ進み角をある一定の角＋
Ｘ を二設定しておくと、最大のインピーダンスの場合
の条件でブレーキ力が制限されるため、゛電源インピー
ダンスが小さい場合でもブレーキ力が不足する欠点が有
った。
ｔｅｌ 発１町の目的および概妥
本発明は上記の点にがんが÷て成されたもので、き電線
の電源インピーダンスの変化な′＃４Ｌ動機界磁巻線に
流れるＪＫ流の転流恵シ角によシ検知して、−力回生ブ
レーキ制御時の制御進み角の設定を変化させ、平均して
大きなブレーキ力を得る交流電気車の制御釜装置を提供
する。
の電源インピーダンスの変化な′＃４Ｌ動機界磁巻線に
流れるＪＫ流の転流恵シ角によシ検知して、−力回生ブ
レーキ制御時の制御進み角の設定を変化させ、平均して
大きなブレーキ力を得る交流電気車の制御釜装置を提供
する。
ｔｄｌ 発明の実施例
以下本発明の父υｉＵ ｍＷ電気車制御装置の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
第３図に不発明の交流電気車の制御装置の一実施例を示
し、第１図と同一部分（二は同一符号を付しｌこ 。
し、第１図と同一部分（二は同一符号を付しｌこ 。
第３図で、１８は電ｗＪ機界凪巷蛛１５を変圧器４の三
次巻線８よｐサイリスタブクツ２回路１２を介して励磁
する電流の転流ｉｊＬシ角を検出しアナログ電圧値また
は゛電流値として出力する転η１．′にυ角検出回路、
１９は電ＩＩＩＩＪ機界磁巻麿１５にＤＩＬれるｌａ流
を測定用亜流に変流する直流質流器、２０は前記直流笈
ｏＩＬ器工９の出力を受け、−動機界磁巻線１５（二流
れる゛電流値を検出する界磁ｒ区流検出回絡、２■は転
流血シ角検出回路工８で検出した゛市＃機界磁巻線１５
ＣＬ ７ｉ１ｔ、れる′磁流の転流止り角の゛電流値
の大きさにより生ずる差異を、前日己昇磁゛屯（ｆｉｉ
検出回路２０の出力を受けて補正する、私流重シ角のｆ
Ｉｌｉ正回路、２２は転流皇シ角が所定の値（基準値）
（二対し、大または小であることを判断するレベル比較
回路、易はレベル比較回路２２の出力（二応動じ、制御
進み角βの切換信号を出力する１ｌｉｌｌ呻進み角切換
回路、〃↓は前記制御進み角切換回路の切挨情号を受け
、’＋１ｔｌＪ御進み角の設定値を替える１ｌｔｌＪ御
進み角設定回路、５は変換器゛磁圧指令回路１６および
前Ｈ己制御進み角設定回路冴の出力を受け、’４４ ｔ
ＡＪＪ４ａ ’屯４褒子１４０回路のサイリスタブリッ
ジ回路１１の谷サイリスタに、ゲートパルスを与えるサ
イリスタゲートパルス設定回路である。
次巻線８よｐサイリスタブクツ２回路１２を介して励磁
する電流の転流ｉｊＬシ角を検出しアナログ電圧値また
は゛電流値として出力する転η１．′にυ角検出回路、
１９は電ＩＩＩＩＪ機界磁巻麿１５にＤＩＬれるｌａ流
を測定用亜流に変流する直流質流器、２０は前記直流笈
ｏＩＬ器工９の出力を受け、−動機界磁巻線１５（二流
れる゛電流値を検出する界磁ｒ区流検出回絡、２■は転
流血シ角検出回路工８で検出した゛市＃機界磁巻線１５
ＣＬ ７ｉ１ｔ、れる′磁流の転流止り角の゛電流値
の大きさにより生ずる差異を、前日己昇磁゛屯（ｆｉｉ
検出回路２０の出力を受けて補正する、私流重シ角のｆ
Ｉｌｉ正回路、２２は転流皇シ角が所定の値（基準値）
（二対し、大または小であることを判断するレベル比較
回路、易はレベル比較回路２２の出力（二応動じ、制御
進み角βの切換信号を出力する１ｌｉｌｌ呻進み角切換
回路、〃↓は前記制御進み角切換回路の切挨情号を受け
、’＋１ｔｌＪ御進み角の設定値を替える１ｌｔｌＪ御
進み角設定回路、５は変換器゛磁圧指令回路１６および
前Ｈ己制御進み角設定回路冴の出力を受け、’４４ ｔ
ＡＪＪ４ａ ’屯４褒子１４０回路のサイリスタブリッ
ジ回路１１の谷サイリスタに、ゲートパルスを与えるサ
イリスタゲートパルス設定回路である。
以ド第３図に示した父流嘔気車の制御装置の作用（二つ
いて説明する。
いて説明する。
今、電気車が走行中（二市力回生ブレーキを行おうとす
ると、サイリスタブリッジ１１（二適切なゲートパルス
を与えて逆変換器動作を行わせるが、′屯動機を発電機
としてｉυ１′トさぜるため（二は、先（ニザイリスク
ブリッジ回路１２す順変換動作させて界磁回路１５に電
流を流し、電動イ幾電機子１４（二部３図（二示ず様な
極性の４圧を発生させる必要があシ、この後（二電機子
側′電流が流れる。この時界磁′屯流用のサイリスクブ
リッジ回路１２０転流重り角もきα線インピーダンスの
変化（一応じて変化するため、このイ直を検出すれば、
き゛電線インピーダンスを知る事ができる。すなわち、
第４図（二示す様（二き電線インピーダンスが小の時は
、第４図（ロ）の様（二転流重ｐ角ｕ１は小となるがき
電線インピーダンスが犬の時は、第４図（−）の様（二
転流重シ角ｕ２は犬となる。第３図（二おいて変圧器５
の三次巻線８の両端Ｃ二市用波形（二よる転流Ｍシ角検
出回路１８を設け、これ）二よυ転流貞υ角を検出する
と同時）二、電流変換器１９（二より、界磁回路の電流
を検出しこれとの演算を補正回路２１により行う。すな
わち転流亘り角は、゛磁流１直仁よっても変化するため
、゛電流と転ｇｏ＃）角の関係でき電線インピーダンス
を検出する必要がある。この回路（二よシ得られたき（
腺インピーダンスの値は、レベル比較回路〃により基準
値と比較さＸＬ、この基準値よりき′電線インピーダン
スが大きいあるいは小さい場介は、転流重シ角が大きい
あるいは小さいため、制御進み角βをこの出力（二よｐ
適切な方の値（二切挨る。この基準値及び比較回路を複
数段設けて、き電線インピーダンスに応じて何段か（二
！２１１侠える方法も可能である。
ると、サイリスタブリッジ１１（二適切なゲートパルス
を与えて逆変換器動作を行わせるが、′屯動機を発電機
としてｉυ１′トさぜるため（二は、先（ニザイリスク
ブリッジ回路１２す順変換動作させて界磁回路１５に電
流を流し、電動イ幾電機子１４（二部３図（二示ず様な
極性の４圧を発生させる必要があシ、この後（二電機子
側′電流が流れる。この時界磁′屯流用のサイリスクブ
リッジ回路１２０転流重り角もきα線インピーダンスの
変化（一応じて変化するため、このイ直を検出すれば、
き゛電線インピーダンスを知る事ができる。すなわち、
第４図（二示す様（二き電線インピーダンスが小の時は
、第４図（ロ）の様（二転流重ｐ角ｕ１は小となるがき
電線インピーダンスが犬の時は、第４図（−）の様（二
転流重シ角ｕ２は犬となる。第３図（二おいて変圧器５
の三次巻線８の両端Ｃ二市用波形（二よる転流Ｍシ角検
出回路１８を設け、これ）二よυ転流貞υ角を検出する
と同時）二、電流変換器１９（二より、界磁回路の電流
を検出しこれとの演算を補正回路２１により行う。すな
わち転流亘り角は、゛磁流１直仁よっても変化するため
、゛電流と転ｇｏ＃）角の関係でき電線インピーダンス
を検出する必要がある。この回路（二よシ得られたき（
腺インピーダンスの値は、レベル比較回路〃により基準
値と比較さＸＬ、この基準値よりき′電線インピーダン
スが大きいあるいは小さい場介は、転流重シ角が大きい
あるいは小さいため、制御進み角βをこの出力（二よｐ
適切な方の値（二切挨る。この基準値及び比較回路を複
数段設けて、き電線インピーダンスに応じて何段か（二
！２１１侠える方法も可能である。
又、他の実施例としては、サイリスクブリッジ回路１２
をサイリスタとダイオードの混合ブリッジとしても転流
嵐シ角の検出は可能である。
をサイリスタとダイオードの混合ブリッジとしても転流
嵐シ角の検出は可能である。
ｔｅ＋ 本発明の詳細
な説明した様）二本発明（二よれば、電動機の界磁界路
用のサイリスクブリッジ回路の転泥厘多角を゛重力回生
ブレーキを開始する直前（＝検出して、′屹機子回路用
ザイリスタブリッジの制御進み角を設定する事が出来る
ため、常４二適切な制御進め角が得られ、効率の良い゛
重力回生ブレーキを得る事が出来る。
用のサイリスクブリッジ回路の転泥厘多角を゛重力回生
ブレーキを開始する直前（＝検出して、′屹機子回路用
ザイリスタブリッジの制御進み角を設定する事が出来る
ため、常４二適切な制御進め角が得られ、効率の良い゛
重力回生ブレーキを得る事が出来る。
第１図は従来の交ｔｔ′屯車の制御回路の４４成を示し
た図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は本発明の
交流電気車の制御装置の構成を示したブロック図、第４
図は第３図の動作説明図である。 ２・・・き電標インピーダンス １１．１２・・・サイリスタブリッジ １４・・・電動機電機子 １５・・・電動機界磁会緘 １８・・・転流ＭＦ）角検出回路 加・・・界磁電流検出回路 ２Ｊ・・・転流重υ角の補正回路 四・・・レベル比較回路 お・・・ＩＢＩＪ ＸＩ進み角切撲回路め・・・制御進
み角設定回路 δ・・・サイリスタゲートパルス設定回路（７３１７）
代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１
図 ｉｂ １７ 沁 ２ 固 Ｆｌ／
た図、第２図は第１図の動作説明図、第３図は本発明の
交流電気車の制御装置の構成を示したブロック図、第４
図は第３図の動作説明図である。 ２・・・き電標インピーダンス １１．１２・・・サイリスタブリッジ １４・・・電動機電機子 １５・・・電動機界磁会緘 １８・・・転流ＭＦ）角検出回路 加・・・界磁電流検出回路 ２Ｊ・・・転流重υ角の補正回路 四・・・レベル比較回路 お・・・ＩＢＩＪ ＸＩ進み角切撲回路め・・・制御進
み角設定回路 δ・・・サイリスタゲートパルス設定回路（７３１７）
代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１
図 ｉｂ １７ 沁 ２ 固 Ｆｌ／
Claims (1)
- 交−Ｃを電源とし、電動機の電機子と界磁巻線にそれぞ
れ独立して制御する゛電力変換装置を有し、電力回生ブ
レーキ制御をする電気車の制御装置において、前記界磁
巻線（二０１Ｃれる電流を検出する電０１Ｌ検出回路と
、前記電流の転流止９角を検出する転流重夛角検出回路
と、この転１；ＩＣ’ ＊” り角検□出回路の出力を
前゛電流検出回路の出力によシ転＃Ｌ重り角の差異を補
正する転流重シ角補正回路と、この転υＩＬ重多角補正
回路の出力を所定の値と比較するレベル比較回路と、こ
のレベル比較回路の出力（二応じて−６カ回生ブレーキ
時の＋ｂ制御制御角を設定する１１ｔｌＪ １１ＩＸｌ
進み角設定回路を備えたことを特徴とする″又流゛７１
気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14620782A JPS5937802A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 交流電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14620782A JPS5937802A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 交流電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937802A true JPS5937802A (ja) | 1984-03-01 |
Family
ID=15402535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14620782A Pending JPS5937802A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 交流電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937802A (ja) |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP14620782A patent/JPS5937802A/ja active Pending
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