JPS609301A - 電気車の空転防止装置 - Google Patents

電気車の空転防止装置

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JPS609301A
JPS609301A JP58114387A JP11438783A JPS609301A JP S609301 A JPS609301 A JP S609301A JP 58114387 A JP58114387 A JP 58114387A JP 11438783 A JP11438783 A JP 11438783A JP S609301 A JPS609301 A JP S609301A
Authority
JP
Japan
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current
series
idling
motor
wheel
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Pending
Application number
JP58114387A
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English (en)
Inventor
Yukiaki Shimizu
幸昭 清水
Tsutomu Hasegawa
勉 長谷川
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58114387A priority Critical patent/JPS609301A/ja
Publication of JPS609301A publication Critical patent/JPS609301A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電気車の空転防止装置に係り、特に車輪空転時
の再粘着を容易にするための駆動用n流直巻電動機の制
御装置に関する。
〔発明の背景〕
直流直巻電動機で駆動される゛電気車は、いったん車輪
が空転すると発散的に空転速度か増太し、大空転にいた
るという潜在的な特性金山している。
車輪がち!転した時にこれを再粘着させる方式としては
、空転を検知して電動機電圧を下げる方式や、空転して
いる車輪に機械的なブレーキをかける方式が知られてい
る。しかし、前場の方式では、ディーゼル電気機関車の
如く発電機を!1.υ早と号る′電気車の場合、元′咀
機の界磁電流を制御してrli、 Lt下げなければな
らないため、応答性が遅く、また電綜のレギュレーショ
ンにより空転が生じると主回路の電圧がiA殴的に上昇
し、箪転していない電動機の電流も増加してトルク変動
が発生−ヂるため、今まで空転していなかった車輪にも
依転が誘発される欠点があった。また、後者の方式では
、圧扁空気などを利用してブレーキを作動さ七るため、
応答に時間金製するとともに、車輪とプレー−キシュー
間の摩擦という不安定な要素に左右されて再粘着性能が
ばらつくという欠点があった。
ところで、空転の生じた車輔ヲ再粘着させるためには、
電動機のトルクを車輪とレール間の許容粘着係数に対応
する値以下に低下させなけれはならない。したがって、
再粘着装置の応答が遅いと車輪の空転速度が大きくなり
、前記許容粘着係数が非常に小さくなるため、F)粘着
させるためのトルク低下量全人き(しなければならない
。このことは、電気車全体の利用粘着係数を低下させ、
電気車の性能を低下させる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点ケなくし、応
答性のよい電気車の空転防止装置全提供することにある
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、箪転発生時に、依
転車輪を駆動する直流直巻電動機の直材界磁巻線に、電
機子巷緋を介することなく、%泥を流し、前記直流直@
%@機を分巻特性で運転するようにしたことを特徴とす
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面について詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例に係る空転防止袋fiの電気
回路図である。この図において、1,2は交流発電機の
電機子および界磁、3は設定速度に応じて界磁電流を制
御する界磁制御装装置である。
4は交流発電機の出カケ直流に変換する整01し器、A
1〜A、およびF、〜Fnは電気車側動用の主−動機で
ある直流直巻電動機の電機子および界磁であり、これら
の直流直巻電動機は前記整流器4の出力jllll [
それぞれ並列に接続されている。
以上の′電気車を駆動するための主回路の恰成は従来と
同じであるが、本実施例では天に次のような箪転防止装
置が付加されている。
すなわち、PQ、〜PGnは直流直巻−動機の電機子A
I−An1 あるいはこれによって駆動される車軸に連
結された速度発電機、SL、 −SL、は各速度発電機
PG、〜PGnによって検出された回転速度と予め設定
された基準速度とを比較して回転速度が基準速度を越え
たとさ、車輪の空転が発生したと判断して空転信号全出
力する空転検出器、S (−R+−8CRnはそのゲー
トに前記空転信号が加えられたとき導通するサイリスタ
、Sl、 S nは常時閉状態を保ち前記空転信号によ
って開状態となる開閉器、CT、〜CTnは各直流直を
電動機の電流値全検出する変流器、CToは主回路の゛
電流値、つまり全ての直流直巻゛屯動機に流れる電流値
音検出する変流器、5は空転検出器SL1〜FSLnの
いずれか1つから空転信号か%生じたとき動作を開始し
、変流器CT1〜CTnの各出力を開閉器S、〜Sn盆
介して入力し、その最大のものを選択して出力する最大
値優先回路、6はこの最大値優先回路の出力kn倍する
掛算器、7はチョッパ、8は掛算器6の出力と変υ化器
CToの出力とr入力してその偏差をめ、その偏差が苓
となるようにチョッパ72制御するチョッパ制御装置で
あり、チョッパ7およびサイリスタ5CkL、〜SC几
nによって容置0+L直巻屯動機の電伝子A1〜Anq
バイパスする回路が形成されている。
いま、電機子A1および界磁F、からなるia流直巻電
動機で駆動されている車輪に空転が発生したとすると、
電機子A、の回転速度がその他の電機子の回転速度より
も高(なり、電機子A、に連結された速度発電1p’t
 P G +の出力が基準速度會越えて、仝転検出器S
L、から見転信号が発生する。この空転信号はサイリス
タSet+、、開閉器S]および最大値優先回路5へ送
られるため、サイリスタ5C1l、、h・導通して電機
子A、のバイパス回路が閉成されるとともに、開閉器S
1が図示のように開状態となって袈流器CT、の出力の
最大値優先回路5への入力回路がしゃ断され、さらに最
大値優先回路5の動作が開始される。最大値優先回路5
では、空転が発生していない車輪を駆動する直流直巻電
動4M (At+11.)〜(An 十Fn )の電流
値を検出する変vjL器CIll 、〜(: l1ln
の出力を入力し、そのうちの最大のものを選択して出力
する。この出力は掛算器6で0倍されるが、これを箪転
が発生する前の平常時における主回路の電流値とみて、
チ冒ツバ制御11j装置8 VCより、変流器CToで
検出される現在の電流値との偏差をめ、この偏差か零と
なるように、つまり主回路の電流値が平常時に戻るよう
に、チョッパ7を制御して、チョッパ7およびサイリス
タSCR,のバイパス回路により、電機子A、ヲ介する
ことなく界磁1イ゛1に電流?流す。
直流直巻電動機では、車輪が空転すると電機子の逆起電
力により′電機子電流と界磁電流が共に減少し、いわゆ
る直巻特性に従って空転速度が上昇する。しかし、本実
施例では、前記したように、空転の発生によって電流の
減少した界磁l・1に、この減少した分の成流金電機子
A、を介することなく供給しているため、箪転車輪管駆
動する直流直巻電動機(A、+1!″l)は分巻特性と
なる。したがって、空転速度が大きくなるとその電機子
電流は電機子A、の逆起電力により急激に減少し、これ
に伴って出力トルクも減少し、負荷トルクとバランスし
て車輪の再粘着が行なわれる。また、この再粘沿の応答
速度は、従来の方式が回路に大きなインダクタンスや機
械的戟素を含んでいたため、1.5秒以上かかつていた
のに比べ、電機子電流の応答速度、つまりO1秒程度の
宣戦子回路時定数によって決まるので、きわめて早くな
り、再粘着の適応aを実現することができる。
第2図は空転時の速度変化を示す特性図である。
従来の1LtJJJ機の場合には、曲線Vsで示すよう
に、時刻1.で空転が発生すると、その直巻特性により
短時間に速度が上昇するが、前記実施例の場合には、曲
線Vcで示すように、時刻t、で空転が発生すると、そ
の分巻特性により急激に出力トルクが減少するので、空
転速度は大きくならず、短時間後の時刻【、で再粘着が
開始される。
また、第3図は空転時の電動機の電流変化を示す特性図
である。従来の電動機の場合には、曲線Csで示すよう
に、時刻t1で空転が発生すると、亀俵子′東流と界磁
電流が共に減少するのにヌjし、前記実施例の場合には
、時刻1.で空転かつ6生すると、時刻t、で空転を検
出して制御装置が動作し、減少しつつあった界4rb電
流が曲線Ctに示すように朶転前の値に保たれるので、
電機子の逆起電力が増大して電機子電流は曲線Caに示
すように急激に減少し、電機子電流が窒転前の約半分に
減少した時刻t3で再粘着が開始される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、を転発生時に直
6ir、直巻砥鯛機を分巻特性で運転するσつで、短時
間で電動機の発生トルクを減少させ、再粘着に導くこと
ができる。また、空転速度が大きく発達しないので、車
輪とレール間の粘膚係数Q)低下が少なく、再粘着させ
るために必要な電動機トルクの低下量は従来の場合より
小さくて良(・。こQ)ため、電気車全体としての利用
粘溜係数ケ増大することが可能である。さらに、空転に
より減少しはじめだ奄動楓逼’O1t t、電、戟子を
介1−ることな(界磁に流すので、電源に流れる′電流
は変化しプよ〜・。
このため、′亀諒のレギュレーションにより回路′電圧
が上昇し、空転を生じていない電動機C)電流ケ叢化さ
せて空転xh発するという悪影簀を防く゛ことができる
1聞の伺卑′は説明 第1図は本発明の一実施例に係る電気車の’A’−’l
iI<防止装置を示1°電気回路図、第2図は空転時に
おける′亀!S!lI機の速度変化を示す特性図、巣3
図は空転時における電動機の電流変化を示す特性図であ
る。
1.2・・・・・・交流発電機の電機子および昇輯、4
・・・・・・整流器、5・・・・・・最大値優先回路、
6・・・・・・扛10゜器、7・・・・・・チ日ツバ、
8・・・・・・チョッパ制御装置、A、−An 、 F
’、 −Fn・・・・・・直流直巻電動機の電機子およ
び界磁、CIll、 、 CIll、−CTn・、、・
、、変流器、P(jl〜PCin・・・・・・速度発′
亀機、SL、〜SL、・・・・・・空転検出器、5ct
t、〜SCIもn・・・・・・サイリスタ、S1〜 S
 n・・・・・開閉器。
#11 図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流電源と、この直流電源にそれぞれ並列に接続さ
    れた複数個の直流直巻電動機とを備えた電気車において
    、車輪の空転を検出する手段と、この検出手段で検出さ
    れた空転車輪を駆動する前記直流直巻電動機の直巻界磁
    巻線に、電機子巻線金倉することなく、電流金泥す手段
    と奮設け、窒弘車輪盆駆動する前記直流直巻電動機を分
    巻特性で運転1−るようにしたこと全特徴とする電気車
    の空転防止装置。 2、%許請求の範囲第1項において、空転車輪t1駆動
    する前記直流直巻゛直動機の直巻界磁巻線に流丁嵐流値
    を、空転していない車輪を脇励1−る削記匝f)ii直
    壱電動機の電流値とほぼ等しくしたことt%窮とする電
    気車の空転防止装置。
JP58114387A 1983-06-27 1983-06-27 電気車の空転防止装置 Pending JPS609301A (ja)

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JP58114387A JPS609301A (ja) 1983-06-27 1983-06-27 電気車の空転防止装置

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JP58114387A JPS609301A (ja) 1983-06-27 1983-06-27 電気車の空転防止装置

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JPS609301A true JPS609301A (ja) 1985-01-18

Family

ID=14636397

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JP58114387A Pending JPS609301A (ja) 1983-06-27 1983-06-27 電気車の空転防止装置

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JP (1) JPS609301A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371516A3 (en) * 2002-06-11 2004-02-25 General Motors Corporation Locomotive wheel slip control and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371516A3 (en) * 2002-06-11 2004-02-25 General Motors Corporation Locomotive wheel slip control and method

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