JPS6181108A - 電気車制御装置 - Google Patents

電気車制御装置

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JPS6181108A
JPS6181108A JP59198598A JP19859884A JPS6181108A JP S6181108 A JPS6181108 A JP S6181108A JP 59198598 A JP59198598 A JP 59198598A JP 19859884 A JP19859884 A JP 19859884A JP S6181108 A JPS6181108 A JP S6181108A
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JP
Japan
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chopper
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command
circuit
electric vehicle
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JP59198598A
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Megumi Tachibana
橘 惠
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/08Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using pulses
    • 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)
  • 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はチョッパ制御電気車のノツチオフシーケンス
制御装置に関するものである。
ノツチオフシーケンスには力行指令オフの場合とブレー
キ指令オフの場合のコ通りがあるが、力行指令オフの場
合を例にとって、以下の説明を行うO 〔従来の技術〕 従来、チョッパ制御電気車におけるノツチオ7では力行
指令オフを受けてチョッパが通流率を絞り込み、モータ
を流が一定値以下となったことを検知して主回路スイッ
チを開くシーケンスが採用されている。このような従来
技術の一例は、例えば特願昭j t −/ J 41,
723号に開示されているが、この出願の第3図ないし
第3図にも示す。すなわち、第3図はチョッパ制御電気
車の主回路の接続図であり、図において、 LB/およ
びLB2は主回路スイッチ、PLはフィルタリアクトル
、FCはフィルタコンデンサ、FDはフリーホイールダ
イオード、人は直流モータの電機子、Fは直流モータの
界磁巻線、CTは電流検知器、CRはこの電流検知器c
i力によって動作される電流検知リレー、MSLは主平
滑りアクドル、CHはチョッパで与 あって、この場合直流モータを含む主回路と直列に接続
されているが、並列に接続してもよい。図示のように、
主回路スイッチLBユ、直流モータの電機子Aおよび界
磁巻線F、電流検知器CT並びに主平滑りアクドルは直
列に接続されて直列回路を形成し、この直列回路と並列
に7リーホイールダイオードFDが接続されている。主
平滑リアクトルMSLと7リーホイールダイオードFD
の接続点、接地間にはチョッパCHが接続されており、
また主回路スイッチLBユとフリーホイールダイオード
FDの接続点、接地間にはフィルタコンデンサFCが接
続されている。そして、主回路スイッチLB2とフリー
ホイールダイオードFDの接続点、電源(図示しない)
間には主回路スイッチLB/およびフィルタリアクトル
FLからなる直列回路が接続されている。なz、ISは
架線電流を示す。
このような主回路に3いて、主回路スイッチLB/、L
B2の開放は、この順序で、丁なわちLB/”オフ″→
LBコ1オフ”のシーケンスで行われる。
力行指令がオフになってから上述のシーケンスで主回路
スイッチを開くのは、第弘図に示す従来方式の制御回路
である。すなわち、第弘図において、eは電源、PRC
は力行指令を受ける補助リレーPR(図示せず)のコイ
ルであり、PRa/およびPRaJは七のa接点である
。LB/C、LBコCは第1図におけろそれぞれ主回路
スイッチLB/ 、 LB2のリレーコイルであり、こ
れらが励磁されると主回路スイッチLB/ 、 LBコ
がそれぞれ閉じる。LB/。
LBコはそれぞれリレーコイルLB /C、LBコCの
a接点であり、それぞれ主回路スイッチLB/ 、 L
Bコと連動する。フた、CRaは第1図における電流検
知GOは第1図におけるチョッパCHのゲート制御回路
である。
第参図の従来の制御回路において、力行指令をオフにす
ると、まず補助リレーPRはオフになり、そのa接点P
Ra/およびPRa 2が開くげれども、電流検知リレ
ーCRはまだオフにならないのでその龜接点CRaが閉
じたままであり、主回路スイッチLB/ひいてはLBコ
は保持された状態にある。一方、上述したように補助リ
レーPRのa接点PRaJが開くことから、チョッパC
Hのゲート制御回路GCへの力行指令はオフになり、そ
の代りにチョッパCHに通流率の絞り込みを指令する@
このようにチョッパCHによるモータ電流の絞り込み制
御によってモータ電流が成る値以下となった時検知リレ
ーCRはオフになってそのa接点CRaを開くので、リ
レーコイルLB/Cがオフになって主回路スイッチLB
/を開く。そして、リレーコイルLB/Cのa接点LB
/aが開くので、リレーコイルLBコCがオフになって
主回路スイッチLB2およびa接点LB2aを開くこと
になる。なお、この時まだチョッパ制御が行われている
ために、主回路スイッチLB/は架線から流入する架線
電流I8をしゃ断することになる。このしゃ断電流はチ
ョッパCHによって小さい値疋制御されているので、主
回路スイッチLB/にとっては小電流しゃ断となり、主
回路スイッチLB/内の接触子(図示しない)のチップ
荒れを発生させやすい。特に電気車用に多く使用されろ
アーク吹消形のスイッチでは荒れが大きく、頻繁な保守
が必要となるか、あるいは微小電流領域でもしゃ断時性
の良い高品質のスイッチを設置する必要がある。
そこで、この問題点を解決するために、第5図の改良塵
の制御回路が提案された。この第5図の制御回路の、第
9図の制御回路に対する構成上の相違点は、主回路スイ
ッチLB/のリレーコイルLB/Cに対してこれよりも
動作速度の速い連動リレーRR(図示せず)のコイルR
RCを並列に接続したこと、および、ゲート制御回路O
Cのゲートスタート指令とリレーコイルLBJC+F)
a接点LBAaとの間に補助リレーPRのa接点PRa
Jと速動リレーRRのa接点RRaとからなる並列回路
を接続したことである。
第5図で制御回路での力行ノツチオフ・シーケンス&1 (100ミリリイ灸) ↓ LB2オフ となり、チョッパCHが停止したあとで両方の主回路ス
イッチLB/およびLBコが開くので、無電流しゃ断と
なり、チップ荒れの問題は無くなる。
第5図において、速動リレーRRのa接点RRaと並列
に補助リレーPRのa接点PRaJを入れたのは、下記
の理由による。すなわち、例えば通常の力行運転中に非
常リレーERが動作してそのb接点ERbを開いた時は
、力行回路をしゃ断する必要があるために主回路スイッ
チLB/を開かなければならないが、リレーコイルLB
/Cのオフと同時にリレーコイルRRCもオフになるの
でチョッパオフがかかり、架線電流工sはフィルタコン
デンサFCを急激に充電して過電圧を発生する危険があ
る@これを防止するため、力行指令のある間はたとえ速
動リレーRRがオフになってもゲートスタート指令なa
接点PRaJで保持しようとするものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、有接点リレーを使った従来の制御回路では (1)  チップ荒れがある、 (コ)主回路スイッチより速い動作の連動リレーが必要
である、 (J)  ハード的な取付はスペースが必要である、(
り)  チョッパオフをかけるタイミングがリレーの動
作時間によって決まり、を流条件によってはフィルタコ
ンデンサに過電圧を発生させやすい、(j)  L カ
モ、IJリレーバラツキによってチョッパオフのタイミ
ングも異なってくるため、設計的に管理しにくい、 等の問題点がある。
この発明は、このような問題点を解決した電気車制御装
置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る電気車制御装置は、ノツチオフした時、
まずチョッパによる電流制御を行い、その通流率が最小
になりかつモータ電流が小さくなったという条件を用い
てチョッパ動作を停止させ、次に主回路スイッチを開く
ようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、チョッパの通流率が最小となりか
つモータ電流が小さくなるという条件をとっておけば、
チョッパオフした時の諸問題点を考慮しないですむ。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す論理回路図であり、
図において/A、/Bはそれぞれ力行指令P、ブレーキ
指令Bが与えられる反転論理回路、ユはこれらの反転論
理回路/Aおよび/Bの出力最小になったという条件r
IMLDの他にモータ電流が一定値以下に下ったという
条件CDをとってチョッパオフ指令CHOFFを出す論
理積回路、セしてダはY端子に主回路スイッチ投入状態
信号LBONが成立している時だげX端子fチョッパオ
フ指令CHOFFを受付けて保持する論理回路である。
このような構成によりチョッパオフ指令CE(OFFは
、力行指令Pオフあるいはブレーキ指令Bオフから論理
積条件の成立中上回路スイッチが切れるまで(LBON
)論理回路弘で保持され、主回路スイッチ開放後は消滅
する。
更に、例えば主回路のフィルタ回路と・E源の間に最後
のバックアップの断流器が設けられ、モー夕回路が無接
点スイッチで構成されている様なものでは、断流器の開
極を待たずに七−夕回路のチョッパにチョッパオフをか
げなげればならないので、この発明が効果的である。
第S図はこの発明の他の実施例を示す論理回路図であり
、図におい″1:3A、参Aはチョッパオフ指令CHO
FFの代りにチョッパ周波数切換指令FRQDNを出す
ことだけがそれぞれ、論理積回路3、論理回路と違い、
5は入力信号が成立してから出力信号が現われるまで若
干の時素なもつ時素回路である。
この他の実施例は力行指令オ、2あ・る〜λはブレーキ
指令オフとすると、チョッパが最小通流率である7” 
iua pおよびモータ電流が微小電流であるC、Dの
2つの条件が成立した時、チョッパ周波数切換指令FR
QDNを発してチョッパ周波数を下げ、モータ電流を減
らし、一定時間後TDにチョッパオフ指令CI(OFF
を発してチョッパオフ動作に移るようにしたもので、チ
ョッパオフ時のフィルタコンデンサ電圧のピーク値を更
に下げることができる。
以上、この発明を力行指令オフからのシーダンスを例に
とって説明したが、ブレーキオフ・ノーダンスにSいて
も同様に適用できることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、チョッパの最小通流率
の条件およびモータ電流小の条件をとってgげば、チョ
ッパオフ時のフィルタコンデンサ電圧上昇値は最小値と
なり、かつIJ l/−のようなバラツキもないため、
常に安定したチョッパ制御ができる。また、大ぎな部品
の追加が不要で、プリントカードの中で回路構成ができ
、主回路スイッチのチップ荒れを無くすことが可舵であ
るという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の論理回路図、第2図は他
の実施例の論理回路図、第3図は従来周知のチョッパ制
御電気車の主回路の接続図、第ダ図は従来方式の制御回
路の接続図、第5図は改良した従来の制御回路の接続図
である。 図において、人は直流モータの電機子、Fは直流モータ
の界磁巻線、CHはチョッパ、LB/およびLB2は主
回路スイッチ、3と3Aは論理積回路、弘とIIAは論
理回路、5は時素回路である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相轟部分を示す。 焔1図 尾2図 光3図 第5図 G’C 手続補正書「自発」

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流モータに直列または並列に接続されたチョッ
    パと、前記直流モータを含む主回路の開閉を行う主回路
    スイッチとを備え、力行運転および回生ブレーキ運転を
    行うチョッパ制御電気車において、ノッチオフした時、
    まず前記チョッパによる電流制御を行い、前記チョッパ
    の通流率が最小になりかつモータ電流が小さくなつたと
    いう条件を用いてチョッパ動作を停止させ、次に前記主
    回路スイッチを開くようにしたことを特徴とする電気車
    制御装置。
  2. (2)力行指令オフあるいはブレーキ指令オフ、チョッ
    パの最小通流率検知出力およびモータ電流低下検知出力
    が印加されてチョッパオフ指令を出す論理積回路と、こ
    の論理積回路へ接続され主回路スイッチ投入状態信号で
    前記チョッパオフ指令を保持する論理回路とを含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気車制御装
    置。
  3. (3)チョッパの通流率が最小になりかつモータ電流が
    小さくなつたという条件を用いてチョッパ周波数を下げ
    、その一定時間後にチョッパ動作を停止させ、主回路ス
    イッチを開くようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の電気車制御装置。
  4. (4)チョッパ周波数切換指令を保持する論理回路の後
    に時素回路を接続したことを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の電気車制御装置。
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