JPS61277301A - 電気車用制動制御装置 - Google Patents
電気車用制動制御装置Info
- Publication number
- JPS61277301A JPS61277301A JP11921085A JP11921085A JPS61277301A JP S61277301 A JPS61277301 A JP S61277301A JP 11921085 A JP11921085 A JP 11921085A JP 11921085 A JP11921085 A JP 11921085A JP S61277301 A JPS61277301 A JP S61277301A
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- parallel
- series
- currents
- regenerative
- electric
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数台の電動機を２群に分け、この２群を高速
では並列に、低速では直列に接続して回生ブレーキを作
用させる電気鉄道車両の電動車（以下電気車という）の
回生ブレーキ制御方式に関するものである。
では並列に、低速では直列に接続して回生ブレーキを作
用させる電気鉄道車両の電動車（以下電気車という）の
回生ブレーキ制御方式に関するものである。
従来一般に電気車においては、電動機を発電機として利
用し、発電ブレーキあるいは回生ブレーキを作用させる
ことがよく行なわれている。複巻電動機または直巻電動
機の界磁制御によって回生電流を制御する電気車では、
２群の電動機を並列と直列Ｃζ切りかえることによって
、回生ブレーキ有効速度範囲を広げることが多用されて
いる。
用し、発電ブレーキあるいは回生ブレーキを作用させる
ことがよく行なわれている。複巻電動機または直巻電動
機の界磁制御によって回生電流を制御する電気車では、
２群の電動機を並列と直列Ｃζ切りかえることによって
、回生ブレーキ有効速度範囲を広げることが多用されて
いる。
第２図はこのような並直列制御を行なう電気車の主回路
接続図で、第３図は第２図の主回路接続図の電気車の電
動機１個についての電機子電流−速度特性曲線を示す図
である。
接続図で、第３図は第２図の主回路接続図の電気車の電
動機１個についての電機子電流−速度特性曲線を示す図
である。
まず第２図の構成を説明する。図において、１１はパン
タグラフ、１２．１３は主電動機で、１２Ａ、１３Ａは
主電動機１２．１３のそれぞれの電機子、１２Ｂ、 １
３Ｂは同じくその直巻界磁、１２Ｃ、１３Ｃは同じくそ
の分巻界磁をそれぞれ示している。１４は分巻界磁電流
調整器、１５．１６は主電動機１２．１３を並列に接続
する並列接続用接触器、１７は主電動機１２．１３を直
列に接続する直列接続用接触器、１８は抵抗器、１９は
電車線電圧検出器、２０は電機子電流検出器である。
タグラフ、１２．１３は主電動機で、１２Ａ、１３Ａは
主電動機１２．１３のそれぞれの電機子、１２Ｂ、 １
３Ｂは同じくその直巻界磁、１２Ｃ、１３Ｃは同じくそ
の分巻界磁をそれぞれ示している。１４は分巻界磁電流
調整器、１５．１６は主電動機１２．１３を並列に接続
する並列接続用接触器、１７は主電動機１２．１３を直
列に接続する直列接続用接触器、１８は抵抗器、１９は
電車線電圧検出器、２０は電機子電流検出器である。
第３図で横軸は主電動機の電機子電流、縦軸はその速度
であり、それぞれ記号ＩａおよびＳで示した。曲＃Ａ−
Ａ１． Ｂ−Ｂｔ 、 １−Ｅｔは主電動機の分巻界磁
電流ＩＰをパラメータとして示した主電動機の電機子電
流−速度特性曲線である。電車線電圧は一定としている
。曲線Ａ−Ａ１．Ｂ−Ｂｌは主電動機２群並列接続の特
性、曲線Ｅ−Ｅ１は同じく直列接続での特性である。曲
線Ｅ −Ｂ１は第２図での抵抗器１８が短絡された状態
での特性であり、抵抗器１８が挿入されているときには
、その特性は曲線Ｄ−Ｄｒとなる。
であり、それぞれ記号ＩａおよびＳで示した。曲＃Ａ−
Ａ１． Ｂ−Ｂｔ 、 １−Ｅｔは主電動機の分巻界磁
電流ＩＰをパラメータとして示した主電動機の電機子電
流−速度特性曲線である。電車線電圧は一定としている
。曲線Ａ−Ａ１．Ｂ−Ｂｌは主電動機２群並列接続の特
性、曲線Ｅ−Ｅ１は同じく直列接続での特性である。曲
線Ｅ −Ｂ１は第２図での抵抗器１８が短絡された状態
での特性であり、抵抗器１８が挿入されているときには
、その特性は曲線Ｄ−Ｄｒとなる。
曲線Ｂ−Ｂｘ上の点Ｂ２にて回生ブレーキが作用中、即
ち第２図で接触器１５ 、１６が閉じ主電動機２群並列
状態にて、接触器１７が閉じると、抵抗器１８には、そ
の抵抗値を仮にＲ１電車線電圧を仮にｈとすると、電流
Ｖ２／Ｂが流れる。この電流Ｖｚ／Ｂが点Ｂ２における
電機子電流工４に等しくなるよう抵抗器１８の抵抗値が
選定されていたとすると、このとき第２図中の接触器１
５．１６を開くと、電機子電流−速度特性は曲線Ｄ−Ｄ
ｒとなるも、電機子電流は、１４のままで、変化なく並
直列渡りが行なわれたことになる。以後、抵抗器１８の
抵抗値を順次短絡すると共に分巻界磁電流調整器１４に
て分巻界磁電流を調整し、電機子電流を所要値にし、回
生ブレーキは継続される。
ち第２図で接触器１５ 、１６が閉じ主電動機２群並列
状態にて、接触器１７が閉じると、抵抗器１８には、そ
の抵抗値を仮にＲ１電車線電圧を仮にｈとすると、電流
Ｖ２／Ｂが流れる。この電流Ｖｚ／Ｂが点Ｂ２における
電機子電流工４に等しくなるよう抵抗器１８の抵抗値が
選定されていたとすると、このとき第２図中の接触器１
５．１６を開くと、電機子電流−速度特性は曲線Ｄ−Ｄ
ｒとなるも、電機子電流は、１４のままで、変化なく並
直列渡りが行なわれたことになる。以後、抵抗器１８の
抵抗値を順次短絡すると共に分巻界磁電流調整器１４に
て分巻界磁電流を調整し、電機子電流を所要値にし、回
生ブレーキは継続される。
電動機２群並列状態にて電機子電流が曲＠Ｃ−０１の線
上で速度が減少してきたとき、点Ｃ１での電機子電流工
１にて、並直列渡りが行なわれると、接触器１５．１６
か開かれた後の電機子電流は曲線Ｄ−Ｄ！上の点Ｂ２即
ち工３に増加する。
上で速度が減少してきたとき、点Ｃ１での電機子電流工
１にて、並直列渡りが行なわれると、接触器１５．１６
か開かれた後の電機子電流は曲線Ｄ−Ｄ！上の点Ｂ２即
ち工３に増加する。
なお第３図において８１は点Ｉｈ、点Ｃ目こ詔ける速度
、８２は点Ｂ２の速度を示し、Ｉ２は点Ｄ！における電
機子電流を表わしている。
、８２は点Ｂ２の速度を示し、Ｉ２は点Ｄ！における電
機子電流を表わしている。
一般に上述の並直列渡りの際、接触器１５ 、１６が開
く前・後の電機子電流変化が少なくなるよう抵抗器１８
の値を調整してから、接触器１５．１６を開く。
く前・後の電機子電流変化が少なくなるよう抵抗器１８
の値を調整してから、接触器１５．１６を開く。
しかし上述の如く、接触器１５．１６が閉じている電動
機２群並列状態の電機子電流が、抵抗器１８の値最大の
場合の曲線Ｄ−Ｄｉ上の点への移行後に比べて低い値の
場合には、元々ブレーキ力は小さいので、差しつかえな
いものとされていた。
機２群並列状態の電機子電流が、抵抗器１８の値最大の
場合の曲線Ｄ−Ｄｉ上の点への移行後に比べて低い値の
場合には、元々ブレーキ力は小さいので、差しつかえな
いものとされていた。
上述の如き電動機２群の並直列制御を行なう電気車にお
いて、回生負荷が不足する場合に、電動機２群の並直列
渡り中に電車線電圧が許容上限値を超え、電気車に設け
られた過電圧検出器が動作しやすかりた。過電圧検出器
が動作したときは回生ブレーキを打ち切られるため、以
後直列段の回生ブレーキは無効となっていた。また電車
線電圧が許容上限値を超えているため、補助回転機の整
流悪化の一因ともなっていた。
いて、回生負荷が不足する場合に、電動機２群の並直列
渡り中に電車線電圧が許容上限値を超え、電気車に設け
られた過電圧検出器が動作しやすかりた。過電圧検出器
が動作したときは回生ブレーキを打ち切られるため、以
後直列段の回生ブレーキは無効となっていた。また電車
線電圧が許容上限値を超えているため、補助回転機の整
流悪化の一因ともなっていた。
本発明の目的は、電車線電圧許容上限値附近で、回生ブ
レーキ並直列渡りを行なう際、過電圧検出器が動作する
可能性を低めようとするものである。
レーキ並直列渡りを行なう際、過電圧検出器が動作する
可能性を低めようとするものである。
〔問題点を解決するための手段・作用〕まず従来装置で
、なぜ並直列渡りの際、過電圧検出器が動作しやすいか
について検討すると、前述の第３図点Ｃ１での電機子電
流ＩＩ、点Ｄ２での電機子電流工１の関係で １２Ｉ五 １ ≧ ｌ Ｉｓ Ｉ
・・・・・・・・・・・・■であるならば、電
動機２群並列中のパンタグラフより電車線への流出電流
２１１を受は入れる回生負荷に、電動機２群直列になっ
た後の電流工３も充分受は入れられるので、渡り中の回
生負荷の脱落がなければ電車線電圧の過上昇はない。し
かし１２１１１ ＜ｉ Ｂ３１ ・・・・・・
・・・・・・■となるように、電動機２群並列中の電機
子電流Ｉｌが電車線電圧制限のためにしぼりこまれてい
たとすると、前記第２図の並列接続用接触器１５．１６
が開き、直列初段に渡りた後の電流増分、即ち（ｌＩｓ
ｌ−１２Ｌｌ） の電流を受は入れる回生負荷がなく電車線電圧をで、抵
抗値変化による電圧降下減少分だけ電車線電圧を一瞬上
昇させることもある。
、なぜ並直列渡りの際、過電圧検出器が動作しやすいか
について検討すると、前述の第３図点Ｃ１での電機子電
流ＩＩ、点Ｄ２での電機子電流工１の関係で １２Ｉ五 １ ≧ ｌ Ｉｓ Ｉ
・・・・・・・・・・・・■であるならば、電
動機２群並列中のパンタグラフより電車線への流出電流
２１１を受は入れる回生負荷に、電動機２群直列になっ
た後の電流工３も充分受は入れられるので、渡り中の回
生負荷の脱落がなければ電車線電圧の過上昇はない。し
かし１２１１１ ＜ｉ Ｂ３１ ・・・・・・
・・・・・・■となるように、電動機２群並列中の電機
子電流Ｉｌが電車線電圧制限のためにしぼりこまれてい
たとすると、前記第２図の並列接続用接触器１５．１６
が開き、直列初段に渡りた後の電流増分、即ち（ｌＩｓ
ｌ−１２Ｌｌ） の電流を受は入れる回生負荷がなく電車線電圧をで、抵
抗値変化による電圧降下減少分だけ電車線電圧を一瞬上
昇させることもある。
そこで本発明は、電車線電圧が許容上限値附近にあると
き、渡り直前の電流値が上述の式■の関係にあるときは
、一旦、電機子電流を減少させて回生ブレーキを打切り
、あるいは、しかる後、電動機の発生電圧を半減させる
値まで分巻界磁′ｆ！Ｌ流を弱めてから電動機２群を直
列接続させるようにするものである。
き、渡り直前の電流値が上述の式■の関係にあるときは
、一旦、電機子電流を減少させて回生ブレーキを打切り
、あるいは、しかる後、電動機の発生電圧を半減させる
値まで分巻界磁′ｆ！Ｌ流を弱めてから電動機２群を直
列接続させるようにするものである。
以下、本発明の説明を前述の従来技術の説明と同様に複
巻電動機を例にとり行なうが、本発明は直巻電動機の直
巻界磁を電機子電流と独立に制御しつるようにした界磁
制御車にも適用しつるものである。
巻電動機を例にとり行なうが、本発明は直巻電動機の直
巻界磁を電機子電流と独立に制御しつるようにした界磁
制御車にも適用しつるものである。
第１図は本発明の制御をマイクロプロセッサで行なった
場合の一実施例のフローチャートであり、図中、工ｒは
分巻界磁電流、Ｉｘｐｚは並列段終期の分巻界磁電流、
工ａはｔＳＳ電電流Ｉｓは直列段に入った直後の予定電
機子電流、ＶＬは電車線電圧、ＶＬＯは電車線電圧の許
容上限値である。１〜３は判別、４は回生ブレーキ打切
り、５は並列段ブレーキ制御継続、６は渡り制御を示す
ブロックである。
場合の一実施例のフローチャートであり、図中、工ｒは
分巻界磁電流、Ｉｘｐｚは並列段終期の分巻界磁電流、
工ａはｔＳＳ電電流Ｉｓは直列段に入った直後の予定電
機子電流、ＶＬは電車線電圧、ＶＬＯは電車線電圧の許
容上限値である。１〜３は判別、４は回生ブレーキ打切
り、５は並列段ブレーキ制御継続、６は渡り制御を示す
ブロックである。
第１図のフローチャートにおいて、判別ｌは分巻界磁電
流ＩＰの判別で、並列制御限界分巻界磁電流Ｉｔｓに達
した場合にＹＥＳの方向の径路をとる。
流ＩＰの判別で、並列制御限界分巻界磁電流Ｉｔｓに達
した場合にＹＥＳの方向の径路をとる。
判別２はＩ！≧ＩＰ！になったとき電機子電流Ｉａを判
別するもので、並直列渡りに際し、直列に入った直後の
電流の予定値Ｉ３の１／２との大小関係を調べ、１ Ｉ
ａ ｌ ＜ ２１ Ｉｓ ＩであるときＢＳ方向の径路
をとる。
別するもので、並直列渡りに際し、直列に入った直後の
電流の予定値Ｉ３の１／２との大小関係を調べ、１ Ｉ
ａ ｌ ＜ ２１ Ｉｓ ＩであるときＢＳ方向の径路
をとる。
判別３はＩＦ≧ＩＦ２即ち並直列渡りに入るときに１
Ｉａ Ｉ ＜ ２１ Ｉｓ ｌであるとき、それが電車
線電圧制限にかかっているか否かの判別で、電車線電圧
Ｖｘ。
Ｉａ Ｉ ＜ ２１ Ｉｓ ｌであるとき、それが電車
線電圧制限にかかっているか否かの判別で、電車線電圧
Ｖｘ。
が、電車線電圧の許容上限値ｖＬｏと比較し、ＶＬ≧Ｖ
ＬＯの場合はＹＥＳ方向の径路をとり、回生ブレーキを
打切るものである。
ＬＯの場合はＹＥＳ方向の径路をとり、回生ブレーキを
打切るものである。
判別ｌにおいてＩ、≧１１２でないときはＮＯ力方向径
路により、並列ブレーキを続ける。判別２９判別３でＮ
Ｏ力方向径路をとれば、通常の並直列渡りを行なうもの
である。
路により、並列ブレーキを続ける。判別２９判別３でＮ
Ｏ力方向径路をとれば、通常の並直列渡りを行なうもの
である。
第１図のフローチャートで回生ブレーキ打切制御をした
後、分巻界磁を弱めて、電動機発生電圧を半減させてか
ら再度、直列段ブレーキを作用させることもできる。な
お第３図の工１と工４の差は僅かであり、判別２の■３
は工４で代表してよい。また回生ブレーキの打ち切りは
、制御して円滑に打切ることができる。
後、分巻界磁を弱めて、電動機発生電圧を半減させてか
ら再度、直列段ブレーキを作用させることもできる。な
お第３図の工１と工４の差は僅かであり、判別２の■３
は工４で代表してよい。また回生ブレーキの打ち切りは
、制御して円滑に打切ることができる。
上述の本発明によれば、並列段ブレーキの終期において
電車線電圧と、電機子電流条件を判別することによって
、直列へ渡った直後の過電圧継電器動作を防止できるの
で、運転士に不安を与えることがなくなり、しかも、補
助回転機への悪影響を除去でき、電気車の故障防止に役
立つ。回生ブレーキの打ち切りは、制御して円滑に打切
ることができ、過電圧継電器動作の如く、瞬時に回生ブ
レーキが失効せず空気ブレーキへの円滑なブレーキ切替
が可能となり乗心地も改善される。
電車線電圧と、電機子電流条件を判別することによって
、直列へ渡った直後の過電圧継電器動作を防止できるの
で、運転士に不安を与えることがなくなり、しかも、補
助回転機への悪影響を除去でき、電気車の故障防止に役
立つ。回生ブレーキの打ち切りは、制御して円滑に打切
ることができ、過電圧継電器動作の如く、瞬時に回生ブ
レーキが失効せず空気ブレーキへの円滑なブレーキ切替
が可能となり乗心地も改善される。
第１図は本発明の一′３Ａ７１！！例を示す制御フロー
チャート、第２図は並直列制御を行なう界磁制御により
回生ブレーキを行なう電気車の主回路接触図、第３図は
その電動機の電機子電流−速度特性を示す特性曲線図で
ある。 ＩＰ・・・・・・分巻界磁電流％ ＩＰ２・・・・・・
並列段終期の分巻界磁電流、Ｉａ・・・・・・電機子電
流、Ｉａ ・・・・直列段に入った直後の予定電機子電
流、ＶＬ・・・・・・電車Ｓｔ圧、ＶＬＯ・・・・・・
電車線電圧の許容上限値、１〜３・・・・・・判別ブロ
ック。
チャート、第２図は並直列制御を行なう界磁制御により
回生ブレーキを行なう電気車の主回路接触図、第３図は
その電動機の電機子電流−速度特性を示す特性曲線図で
ある。 ＩＰ・・・・・・分巻界磁電流％ ＩＰ２・・・・・・
並列段終期の分巻界磁電流、Ｉａ・・・・・・電機子電
流、Ｉａ ・・・・直列段に入った直後の予定電機子電
流、ＶＬ・・・・・・電車Ｓｔ圧、ＶＬＯ・・・・・・
電車線電圧の許容上限値、１〜３・・・・・・判別ブロ
ック。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電動機２群を並直列制御する回生ブレーキ付電気車
において、並列段ブレーキの終期を界磁電流で判別し、
その並列段ブレーキの終期において電機子電流が、直列
段に入った直後の予定電流の１／２以下であると共に、
電車線電圧が該電車線電圧の上限値にあることを判別す
る手段を有し、その判別によって回生ブレーキを打切る
ことを特徴とした電気車の回生ブレーキ制御方式。 ２、回生ブレーキの打切後、電動機電圧を半減させた後
に再度直列段ブレーキを開始するようにした特許請求の
範囲第１項記載の電気車の回生ブレーキ制御方式。 ３、回生ブレーキの打切を円滑に行なうようにした特許
請求の範囲第１項および第２項記載の電気車の回生ブレ
ーキ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11921085A JPS61277301A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 電気車用制動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11921085A JPS61277301A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 電気車用制動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61277301A true JPS61277301A (ja) | 1986-12-08 |
| JPH0458246B2 JPH0458246B2 (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=14755660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11921085A Granted JPS61277301A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 電気車用制動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61277301A (ja) |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11921085A patent/JPS61277301A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458246B2 (ja) | 1992-09-17 |
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