JPS6181102A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPS6181102A JPS6181102A JP59202652A JP20265284A JPS6181102A JP S6181102 A JPS6181102 A JP S6181102A JP 59202652 A JP59202652 A JP 59202652A JP 20265284 A JP20265284 A JP 20265284A JP S6181102 A JPS6181102 A JP S6181102A
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- Japan
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- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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- 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。
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〕
この発明は可変電圧可変周波数インバータを用いて複数
個の誘導電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
個の誘導電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
第１図は従来の電気車制御装置の概略構成を示す回路図
である。
である。
パンタグラフ１から遮断器２およびフィルタリアクトル
３を介して直流電力がインバータ回路５に供給される。
３を介して直流電力がインバータ回路５に供給される。
インバータ回路５の直流入力側にはフィルタコンデンサ
４が接続されている。インバータ回路５は通常自己消弧
能力を有するゲートターンオフサイリスタ等のスイッチ
索子６と、これに逆並列接続された環流ダイオード７と
から構成されている。
４が接続されている。インバータ回路５は通常自己消弧
能力を有するゲートターンオフサイリスタ等のスイッチ
索子６と、これに逆並列接続された環流ダイオード７と
から構成されている。
このインバータ回路５の交流側出力端子には誘導電動機
８が接続され駆動されている。また誘導電動機８の回転
数を検出するために回転数検出センサ９が取り付けられ
、この回転数検出センサ９から検出信号ＰＧ１．ＰＧ２
等が出力される。
８が接続され駆動されている。また誘導電動機８の回転
数を検出するために回転数検出センサ９が取り付けられ
、この回転数検出センサ９から検出信号ＰＧ１．ＰＧ２
等が出力される。
また入力側には直流入力電圧を検出するための電圧検出
器１０が取り付けられ、入力検出電圧ＥＣが取出される
。同様に出力側にも電流検出器１１が取付けられ出力検
出電流ＩＭが取り出される。インバータ回路５の制御は
制御部２０によってスイッチ素子６のゲートに供給され
る点弧角制御されたインバータゲート信号によっておこ
なわれる。
器１０が取り付けられ、入力検出電圧ＥＣが取出される
。同様に出力側にも電流検出器１１が取付けられ出力検
出電流ＩＭが取り出される。インバータ回路５の制御は
制御部２０によってスイッチ素子６のゲートに供給され
る点弧角制御されたインバータゲート信号によっておこ
なわれる。
制御部２０には前述した入力検出電圧ＥＣ，出力検出電
流（Ｍ、回転数検出信号ＰＧ１．ＰＧ２とともに力行指
令Ｐ、回生ブレーキ指令Ｂが入力される。
流（Ｍ、回転数検出信号ＰＧ１．ＰＧ２とともに力行指
令Ｐ、回生ブレーキ指令Ｂが入力される。
このようにして誘導電動！ｆｉ８（電気車）の力行動作
および回生ブレーキ動作がおこなわれる。この動作モー
ドの分別は制御部２０がおこなう。制御部２０は、制御
内容の複雑さ等から、マイクロコンピュータを使用した
ソフトウェア制御をおこなうのが通常である。
および回生ブレーキ動作がおこなわれる。この動作モー
ドの分別は制御部２０がおこなう。制御部２０は、制御
内容の複雑さ等から、マイクロコンピュータを使用した
ソフトウェア制御をおこなうのが通常である。
この場合、力行時と回生ブレーキ時とではプログラム処
理ルーチンが異なる。第４（ａ）図と第４（ｂ）図とは
それぞれ制御部２０の力行制御モードと回生制御モード
とを説明するための図である。力行制御モードでは回転
検出センサ９から出力される検出信号ＰＧＩ、ＰＧ２か
ら算出される周波数信号ｆｒに対し、力行指令Ｐとして
与える滑り周波数ｆｓを加算してインバータ周波数ｆと
して出力することによりインバータ回路５を１ｔｌｌ＠
する。
理ルーチンが異なる。第４（ａ）図と第４（ｂ）図とは
それぞれ制御部２０の力行制御モードと回生制御モード
とを説明するための図である。力行制御モードでは回転
検出センサ９から出力される検出信号ＰＧＩ、ＰＧ２か
ら算出される周波数信号ｆｒに対し、力行指令Ｐとして
与える滑り周波数ｆｓを加算してインバータ周波数ｆと
して出力することによりインバータ回路５を１ｔｌｌ＠
する。
また回生モードでは回転数検出信号ＰＧ１゜ＰＯ２から
算出される周波数信号ｆｒに対し回生ブレーキ指令Ｂと
して与えるすべり周波数ｆｓを減算してインバータ周波
数でとして出力することにより制御している。
算出される周波数信号ｆｒに対し回生ブレーキ指令Ｂと
して与えるすべり周波数ｆｓを減算してインバータ周波
数でとして出力することにより制御している。
ところでこのような制御回路構成を持つ電気車制御装置
において、制御部２０を構成するマイクロコンピュータ
のハードウェアあるいはソフトウェアに異常が発生し、
回生ブレーキ指令Ｂが発せられているにもかかわらず力
行制御モードで動作がおこなわれた場合には、特に多ユ
ニツト編成の電気車では１ユニツトだけ異常動作しても
運転者は、異常を認識することは困難である。
において、制御部２０を構成するマイクロコンピュータ
のハードウェアあるいはソフトウェアに異常が発生し、
回生ブレーキ指令Ｂが発せられているにもかかわらず力
行制御モードで動作がおこなわれた場合には、特に多ユ
ニツト編成の電気車では１ユニツトだけ異常動作しても
運転者は、異常を認識することは困難である。
また同様に力行指令Ｐにもかかわらず回生ブレーキ制御
モードで動作した場合にも同様に運転者が異常を認識す
ることが困難である。このように制御部２０の異常によ
る不正力行回生がおこった場合、これを検出しないでそ
のまま動作を続行させた場合、車両性能が低下するのみ
ならずインバータ回路５および誘導電動１８が熱的に破
壊してしまうという事態も発生する。
モードで動作した場合にも同様に運転者が異常を認識す
ることが困難である。このように制御部２０の異常によ
る不正力行回生がおこった場合、これを検出しないでそ
のまま動作を続行させた場合、車両性能が低下するのみ
ならずインバータ回路５および誘導電動１８が熱的に破
壊してしまうという事態も発生する。
このような従来の制御装置では制御部２０の異常動作に
対する防禦が必ずしも十分とはいえなかった。
対する防禦が必ずしも十分とはいえなかった。
この発明の目的は可変電圧可変周波数インバータを用い
て複数個の誘導電動機を駆動する場合において、制御部
に異常が発生した場合これによる不正力行不正回生を検
出し、インバータの動作を停止させて電気車システムを
保護することが可能な電気車制御装置を提供するにある
。
て複数個の誘導電動機を駆動する場合において、制御部
に異常が発生した場合これによる不正力行不正回生を検
出し、インバータの動作を停止させて電気車システムを
保護することが可能な電気車制御装置を提供するにある
。
（発明の概要）
上記目的を達成するため、本発明は、直流電源を入力し
交流側に接続された複数の誘導電動機を駆動する可変電
圧可変周波数インバータと、このインバータに制御指令
を与えて前記誘導電動機の力行および回生動作を制御す
る制御部とを有してなる電気車制御装置において、前記
インバータの直流側にあって入力電流の極性判別可能な
直流電流検出器と、回生指令入力時に前記検出器の出力
が前記直流電源から前記インバータへ向う極性でかつそ
の大きさが一定時間以上所定のレベルを越える時または
力行指令入力時に前記検出器の出力が前記インバータか
ら前記直流電源へ向う極性でかつその大きさが一定時間
以上所定のレベルを越える時にｆＪ＋作して開放指令を
出力する不正力行不正回生判別回路と、前記開放指令に
応答して前記インバータの動作を停止させる手段とを設
けたことを特徴とする。
交流側に接続された複数の誘導電動機を駆動する可変電
圧可変周波数インバータと、このインバータに制御指令
を与えて前記誘導電動機の力行および回生動作を制御す
る制御部とを有してなる電気車制御装置において、前記
インバータの直流側にあって入力電流の極性判別可能な
直流電流検出器と、回生指令入力時に前記検出器の出力
が前記直流電源から前記インバータへ向う極性でかつそ
の大きさが一定時間以上所定のレベルを越える時または
力行指令入力時に前記検出器の出力が前記インバータか
ら前記直流電源へ向う極性でかつその大きさが一定時間
以上所定のレベルを越える時にｆＪ＋作して開放指令を
出力する不正力行不正回生判別回路と、前記開放指令に
応答して前記インバータの動作を停止させる手段とを設
けたことを特徴とする。
第１図はこの発明による電気車制御装置に一実施例を示
した回路図である。なお第３図に示した従来の制御装置
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
した回路図である。なお第３図に示した従来の制御装置
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
第１図に示す装置ではインバータ回路５の入力側に供給
される直流電力の入力電流を検出するための直流電流検
出器１５と、不正力行および不正回生がおこなわれた場
合にこを判別するための不正力行不正回生判別回路２１
とが設けられている。
される直流電力の入力電流を検出するための直流電流検
出器１５と、不正力行および不正回生がおこなわれた場
合にこを判別するための不正力行不正回生判別回路２１
とが設けられている。
そしてこの判別回路２１から出力される開放指令に基づ
いてインバータ回路５の動作を停止させるために遮断器
２を開放するようにしている。なお直流電流検出器１５
は入力電流の大きさのみだけではなくその電流の方向を
も判別することができるいわゆる極性判別用の検出器で
ある。判別回路２１には検量器１５からの検出信号Ｉｎ
と力行指令Ｐおよび回生ブレーキ指令Ｂとがそれぞれ入
力される。判別回路２１は第１図に示されたような構成
となっており、基ｉ１！電圧２２Ａと検出信号ｌｎとの
大ぎさを比較するコンパレータ２２および基準電圧２７
Ａと検出信号■。とを比較するコンパレータ２７とを備
え、コンパレータ２２の出力は論理積回路２３により回
生ブレーキ指令Ｂと乗算され、コンパレータ２７の出力
は論理積回路２８により力行指令Ｐと乗算されて論理和
回路２９を介してオンディレー回路２４に入力される。
いてインバータ回路５の動作を停止させるために遮断器
２を開放するようにしている。なお直流電流検出器１５
は入力電流の大きさのみだけではなくその電流の方向を
も判別することができるいわゆる極性判別用の検出器で
ある。判別回路２１には検量器１５からの検出信号Ｉｎ
と力行指令Ｐおよび回生ブレーキ指令Ｂとがそれぞれ入
力される。判別回路２１は第１図に示されたような構成
となっており、基ｉ１！電圧２２Ａと検出信号ｌｎとの
大ぎさを比較するコンパレータ２２および基準電圧２７
Ａと検出信号■。とを比較するコンパレータ２７とを備
え、コンパレータ２２の出力は論理積回路２３により回
生ブレーキ指令Ｂと乗算され、コンパレータ２７の出力
は論理積回路２８により力行指令Ｐと乗算されて論理和
回路２９を介してオンディレー回路２４に入力される。
また回生ブレーキ指令Ｂと力行指令Ｐとは論理和回路３
０を介してフリップフロップ回路２５のリセット端子に
入力される。
０を介してフリップフロップ回路２５のリセット端子に
入力される。
またオンディレー回路２４の出力はフリップフロップ回
路２５のセット端子に入力される。そしてこのフリップ
フロップ回路２５の出力が遮断器２の開放指令として出
力される。
路２５のセット端子に入力される。そしてこのフリップ
フロップ回路２５の出力が遮断器２の開放指令として出
力される。
なお、２２８〜２２Ｄおよび２７Ｂ〜２７０はそれぞれ
抵抗器である。
抵抗器である。
次に不正力行不正回生判別回路２１の動作について説明
する。
する。
第２（ａ）図および第２（ｂ）図は力行制御および回生
ブレーキ制御時の入力電流の経時変化を示す特性図であ
る。横軸には時間ｔ、を縦軸には入力電流Ｉ、をそれぞ
れ示している。
ブレーキ制御時の入力電流の経時変化を示す特性図であ
る。横軸には時間ｔ、を縦軸には入力電流Ｉ、をそれぞ
れ示している。
なお入力電流１゜は第１図に示した直流電流検出器１５
から検出される検出電流である。入力電流Ｉ。は＋側が
力行状態を、−側が回生ブレーキ状態を示している。回
生指令時に入力電流■ が −基準電圧２２Ａのレベル
に相当する電流■、に達すると、コンパレータ２２の出
力がＯから１に変化する。このコンパレータ２２の出力
信号と回生指令信号Ｂとの間にアンド条件が成立すれば
、論理積回路２３の出力は０から１に変化し、論理和回
路２９を介してオンディレー回路２４に入力される。論
理積回路２３の出力がｔ。時間後も１の時にはオンディ
レー回路２４の出力は１となる。
から検出される検出電流である。入力電流Ｉ。は＋側が
力行状態を、−側が回生ブレーキ状態を示している。回
生指令時に入力電流■ が −基準電圧２２Ａのレベル
に相当する電流■、に達すると、コンパレータ２２の出
力がＯから１に変化する。このコンパレータ２２の出力
信号と回生指令信号Ｂとの間にアンド条件が成立すれば
、論理積回路２３の出力は０から１に変化し、論理和回
路２９を介してオンディレー回路２４に入力される。論
理積回路２３の出力がｔ。時間後も１の時にはオンディ
レー回路２４の出力は１となる。
これによってフリップフロップ回路２５を駆動し、その
出力である開放指令により遮断器２を開放し、インバー
タ回路５の動作を停止させる。フリップフロップ２５は
メモリ機能を有し、回生指令信号Ｂがオフされるまでそ
の出力をメモリする。
出力である開放指令により遮断器２を開放し、インバー
タ回路５の動作を停止させる。フリップフロップ２５は
メモリ機能を有し、回生指令信号Ｂがオフされるまでそ
の出力をメモリする。
なお検知レベルＩ、は最大レベルｒＨＰの２０％程度、
またオンディレ一時間ｔ。は２〜３秒程度になるよう選
定する。
またオンディレ一時間ｔ。は２〜３秒程度になるよう選
定する。
同様に力行指令時にも入力電流Ｉ０が基準電圧２７Ａに
相当する一側Ｉ、レベルに達した場合も、上記と同じ考
えでコンパレータ２７、論理積回路２８、論理和回路２
９を介してオンディレー回路２４およびフリップフロッ
プ回路２５を動作させる。
相当する一側Ｉ、レベルに達した場合も、上記と同じ考
えでコンパレータ２７、論理積回路２８、論理和回路２
９を介してオンディレー回路２４およびフリップフロッ
プ回路２５を動作させる。
この時の一側検知しベルＩ８も最大レベルＩ。８の２０
％程度に選定する。
％程度に選定する。
以上説明したようにこの発明では不正力行および不正回
生を判別するための判別回路を設けてこれを検出し、イ
ンバータ回路の動作を停止させるようにしているためイ
ンバータや誘導雷ｆＪ＋ ８１が熱的に破壊するといっ
た事故を防止することができる。
生を判別するための判別回路を設けてこれを検出し、イ
ンバータ回路の動作を停止させるようにしているためイ
ンバータや誘導雷ｆＪ＋ ８１が熱的に破壊するといっ
た事故を防止することができる。
すなわち、複数個の誘導電動機を駆動する電気車制御装
置において１編成が４〜６ユニツトのインバータシステ
ムで構成される場合、１ユニツトだけ異常動作つまり力
行指令を与えたにもかかわらず回生ブレーキ制御モード
でインバータが動作している場合、あるいは回生ブレー
キ指令を与えたにもかかわらず力行制御モードでインバ
ータが動作している場合にその異常を検出し、インバー
タ部および誘導電動礪が熱的に破壊する前にこれを防止
し保護することができるため電気車として信頼性の高い
システムを構成することができるという優れた利点があ
る。
置において１編成が４〜６ユニツトのインバータシステ
ムで構成される場合、１ユニツトだけ異常動作つまり力
行指令を与えたにもかかわらず回生ブレーキ制御モード
でインバータが動作している場合、あるいは回生ブレー
キ指令を与えたにもかかわらず力行制御モードでインバ
ータが動作している場合にその異常を検出し、インバー
タ部および誘導電動礪が熱的に破壊する前にこれを防止
し保護することができるため電気車として信頼性の高い
システムを構成することができるという優れた利点があ
る。
第１図はこの発明による電気車制御回路の実施例を示す
回路図、第２（ａ）図および第２（ｂ）図は第１図に示
す判別回路の動作を説明するための図でそれぞれ力行制
御時の入力電流および回生制御時の入力電流の波形を示
す特性図、第３図は従来の電気車制御装置の一実施例を
示す回路図、第４（ａ）図および第４（ｂ）図は第３図
の制御部の動作を説明するための図でそれぞれ力行モー
ドおよび回生ブレーキモードでの制御状態を示す図であ
る。 ２・・・Ｍ１ｇｉ器、５・・・インバータ回路、８・・
・誘導電動曙、１５・・・入力電流極性判別用直流電流
検出器、２０・・・制御部、２１・・・不正力行、不正
回生判別回路、Ｐ・・・力行指令、Ｂ・・・回生ブレー
キ指令、Ｉ。 ・・・入力信号。 出願人代理人 猪 股 清 第２（２）図
回路図、第２（ａ）図および第２（ｂ）図は第１図に示
す判別回路の動作を説明するための図でそれぞれ力行制
御時の入力電流および回生制御時の入力電流の波形を示
す特性図、第３図は従来の電気車制御装置の一実施例を
示す回路図、第４（ａ）図および第４（ｂ）図は第３図
の制御部の動作を説明するための図でそれぞれ力行モー
ドおよび回生ブレーキモードでの制御状態を示す図であ
る。 ２・・・Ｍ１ｇｉ器、５・・・インバータ回路、８・・
・誘導電動曙、１５・・・入力電流極性判別用直流電流
検出器、２０・・・制御部、２１・・・不正力行、不正
回生判別回路、Ｐ・・・力行指令、Ｂ・・・回生ブレー
キ指令、Ｉ。 ・・・入力信号。 出願人代理人 猪 股 清 第２（２）図
Claims (1)
- 直流電源を入力し交流側に接続された複数の誘導電動機
を駆動する可変電圧可変周波数インバータと、このイン
バータに制御指令を与えて前記誘導電動機の力行および
回生動作を制御する制御部とを有してなる電気車制御装
置において、前記インバータの直流側にあって入力電流
の極性判別可能な直流電流検出器と、回生指令入力時に
前記検出器の出力が前記直流電源から前記インバータへ
向う極性でかつその大きさが一定時間以上所定のレベル
を越える時または力行指令入力時に前記検出器の出力が
前記インバータから前記直流電源へ向う極性でかつその
大きさが一定時間以上所定のレベルを越える時に動作し
て開放指令を出力する不正力行不正回生判別回路と、前
記開放指令に応答して前記インバータの動作を停止させ
る手段とを設けたことを特徴とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59202652A JPS6181102A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59202652A JPS6181102A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181102A true JPS6181102A (ja) | 1986-04-24 |
Family
ID=16460890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59202652A Pending JPS6181102A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6181102A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053675A1 (fr) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Appareil de commande pour véhicule à moteur électrique |
| JP2011078161A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | インバータ誤動作停止システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52153516A (en) * | 1976-06-17 | 1977-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Protector for electric motor vehicle |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59202652A patent/JPS6181102A/ja active Pending
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| US7982421B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-07-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric vehicle controller |
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