JPS61224805A - 電気車の制御方法 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は電気車の制御方法に係わり、％Ｃ直流石巻電動
機をチョッパ装置Ｃユより制御し、低トルクの電気ブレ
ーキを低速度まで制御する技術（電量する。

［発明の技術的背景とその問題点コ ミ気車を駆動する電動機１：直流直巻電動機を使用し、
この直流ｉＩ巻電動機を電機子チョッパにより制御し、
かつ界磁電流を界磁コイルに並列Ｃ−接続したチ目ツバ
装置により制御する場合の界磁率制御は、界磁率が３０
％〜９０チ程度こ制御するのが一般的である。

第５図は本発明の対象となる電気車制御装置のカ行制御
時の主回路図で、ｌは図示しない架線から電源を集電す
るパンタグラフ、２は高速度しゃ断器、３はフィルタリ
アクトル、４はフィルタコンデンサ、５は断流器、６は
直流直巻電動機の電機子巻線、７は同じ直流直巻電動機
の界磁巻線、８は界磁巻線７の電流を分流する分流抵抗
器、９は同じ界磁巻線７の電流の分流を制御する界磁チ
ョッパ、１０は主平滑リアクトル、１１は電機子チョッ
パ、１２は７リーホイリングダイオードである。

界磁チョッパ９が阻止状態のとき、界磁コイル７と分路
抵抗器８とＣ：電機子電流は分流されるが、一般的にこ
の分流比は界磁率で９０チ程度Ｃ：とられる。また上記
した通り界磁電流は界磁チョッパ９により制御されるが
、直流直巻電動機の場合は整流制限により、最小界磁率
は３０　％程度Ｉ：制限される。この界磁率の範囲は電
気ブレーキ制御時にも使用されるのが一般的である。こ
の場合、低トルクの電気ブレーキの作用時（；は、比較
的高い速度の場合でも、直流直巻電動機の誘起電圧は低
下し、電機子電流が流れなくなり、低速域の電気ブレー
キが不可となる欠点がある。つまり下り勾配等１ユおけ
る抑速ブレーキを低トルクの指令で行なつ九場合、速度
が低下した場合Ｃ二寛気ブレーキのブレーキ力がなくな
る。この結果電気車は次第ｅ：加速を始め、速度が高ま
ると再び電気ブレーキの作用が可能Ｃユなる。この繰り
返しは本来抑速ブレーキが電気車の走行速度を定速に押
えるべく作用すべきである１：もかかわらず、かなりの
速度変動を来たす欠点がある。

［発明の目的コ 本発明は上記の点（二鑑みなされたもので、直流直巻電
動機をチョッパ装置により制御し、電気ブレーキを掛け
る際（−１低トルクの電気ブレーキを低速度まで安定し
て掛けることのできる電気車の制御方法を提供する。

［発明の概要コ 本発明は上記目的を達成するため（ユ、直流直巻電動機
を電機子チョッパで制御し、かつ界磁巻線（ユ並列に分
路抵抗と界磁チョッパとを設け、この界磁巻Ｒに流れる
電流を前記界磁チョッパＣ−より分流制御して界磁率を
制御する電気車の制御装置、この電気車の制御装置によ
り電気ブレーキを掛ける電気車の制御方法で、前記界磁
巻線を電機子電流とは別の電源より励磁する予備励磁装
置と、低速時は前記界磁率が所定の値（例へば１００％
）の界磁率パターンを発生する界磁率パターン発生手段
とを設け、この界磁率パターン発生手段が出力する界磁
率パターン（一応じて前記界磁チョッパを制御する。

［発明の実施例コ 以下本発明の実施例Ｃユついて図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明の実施対象となる電気車の制御装置の
電気ブレーキ制御時の王回路図で、第５図（−示したカ
行制御時の主回路と同一部分（ユは同一符号を付して説
明を省略する。

１＠１図で、１６は予備励磁用接触器１５、整流器１４
及び電流制限抵抗器１３を介して界磁巻線７を予備励ａ
ｔＴる電源で、これらにより予備励磁装置を構成してい
る。

一般（ユ上記した予備励磁装置の出力電圧は低く、界磁
コイルＣ：充分な電流がおる場合は界磁コイル両端１ユ
生ずる電圧により整流器１４の出力が阻止され、予備励
磁電流の供給が自動的に停止する。

第１図で、電機子電流ｌｌ、予備励磁電流を工３とし念
場合（：、界磁巻線７と分流抵抗器８及び界磁チョッパ
９に流れる最小電流の比を９：ｌ、即ち界磁巻線７の界
磁率を９０チとした場合ｌ−１界磁巻線７ｇ−流れる界
磁電流は、（ＩＩ　＋１１　）　ｘＱ、９となり、従っ
て予備励磁電流１８の値を犬にすれば（ｌｌ＋１１）ｘ
Ｏ，９＞１１ｆｃり荷ル。

一般１；界磁率は（界磁電流／を様子電流）　ｘ　１０
０チで示される。また界磁電流をｉ１機様子電流ｌより
も大きな値にすれば、それだけ低速においても電機子巻
線の誘起電圧を発生させることが出来、低速まで電気ブ
レーキを作用させることができる。

第２図は界磁電流Ｉ、の検出器１８と電機子電流Ｉａの
検出器１７の挿入位置を例示した図で、これら検出器１
７及び１８により検出した電機子電流１ａ＋二対する界
磁電流Ｉ、の比即ち界磁率を図示しない演算器（；より
演算する。

第３図は図示しない界磁率パターン発生手段により発生
した界磁率パターンＦＲＰと、前記検出した電機子電流
Ｉａと界磁電流ＩＰより演算して得た実際の界磁率を比
較し、界磁チョッパの導通率を制御する制御信号Ｖｉｎ
を出力する比較回路である。

第４図（−）は上記界磁率パターン（ＦＲＰ）の一実施
例で、速度Ｃユ反比例した界磁率パターン（ＦＲＰ）を
発生し、低速域、例へば２０Ｋｊｎ／Ｈ前後では界磁率
が１００％以上となるパターンを発生している。

第４図（ｂ）は上記第３図に示した比較回路の出力Ｖｉ
ｎ即ち界磁チョッパの導通率を制御する制御信号Ｍｉｎ
　（一対する界磁チ田ツバの制御位相角（α）の関係を
示した一実施例である。

上記したよう砿：電気ブレーキ制御時（；おける低速域
での界磁率が１００％以上−：よる様１：界磁率パター
ンを発生し、この界磁率パターンと実際Ｃ二検出した電
機子電流Ｉａと界ｍ電流Ｉ、より演算して得た界磁率と
を比較し、その誤差信号Ｃ：より界磁チョッパを制御す
る。

上記第４図（ａ）（二本した界磁率パターン（ＰＲＰ）
は、速度を基準にｌ、た場合について例示したが、ｔａ
機出力電圧を使用しても、電気ブレーキ時の低速域Ｃユ
おいて、電機子電流が小さい領域Ｃユなれば、自動的Ｃ
ユ実際の界磁率を高める制御は可能であり、本発明を外
れるものではない。

［発明の効果］ 以上説明した通り本発明の電気車の制御方法によれば、
直流直巻電動機をチョッパ装置により制御し、電気ブレ
ーキを掛ける際１ユ、低速度域では界磁率を高めて界磁
巻線の界磁を強め電機子の誘起電圧を安定した状態で発
生するので、低トルクの電気ブレーキを低速度まで安定
して掛けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となる電気車の制御装置の電気ブ
レーキ制御時の主回路図、第２図〜第４図は本発明の一
実施例を説明するための図、第５図は本発明の対象とな
る電気車の制御装置のカ行時の主回ｊｉ？Ｉｖ示し要因
である。 代理人　弁理士　則　近　窟　佑（ほか１名）第１図 第２図 （ａＪ　　　　　　　　　　　　（り 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流直巻電動機を電機子チョッパで制御し、かつ界磁巻
   線に並列に分路抵抗と界磁チョッパとを設け、この界磁
   巻線に流れる電流を前記界磁チョッパにより分流制御し
   て界磁率を制御する電気車の制御装置、この電気車の制
   御装置により電気ブレーキを掛ける電気車の制御方法に
   おいて、前記界磁巻線を電機子電流とは別の電源より励
   磁する予備励磁装置と、低速時は前記界磁率が所定の値
   の界磁率パターンを発生する界磁率パターン発生手段と
   を設け、この界磁率パターン発生手段が出力する界磁率
   パターンに応じて前記界磁チョッパを制御する電気車の
   制御方法。