JPS63209403A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
- Publication number
- JPS63209403A JPS63209403A JP4185387A JP4185387A JPS63209403A JP S63209403 A JPS63209403 A JP S63209403A JP 4185387 A JP4185387 A JP 4185387A JP 4185387 A JP4185387 A JP 4185387A JP S63209403 A JPS63209403 A JP S63209403A
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- JP
- Japan
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- voltage
- reactor
- diode
- electric vehicle
- power supply
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- Pending
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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〕
この発明は電気車駆動用の誘導電動機を制御ＰＷＭ形イ
ンバータ回路を備えた電気車制御装置に関するものであ
る。
ンバータ回路を備えた電気車制御装置に関するものであ
る。
第８図は、例えば日本鉄道サイバネティクス協議会主催
（１９８６年１１月開催）「第２８回、鉄道におけるサ
イバネティクス利用国内シンポジウム論文集」の第２８
６頁〜第２４０頁に示された構成図である。図において
、（１）は集電装置、（２）は主ヒユーズ、（３）は主
スィッチ、（４） （５）は断流器、（６）は高速度遮
断器で、トリップコイル（６ａ）と接点（６ｂ）とで構
成されている。（７）は減流・充電抵抗、（８）は接触
器、（９）Ｃ１はフィルタ用リアクトル、αυは過電圧
抑制抵抗、亜は過電抑制用サイリスタ、Ｃ１３は直流電
圧検出器用直列抵抗、α荀は直流電圧検出器、Ｃ５−Ｑ
ηはそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のインバータアームで
、ＰＷＭ形インバータ回路（ト）を構成している。Ｑｌ
〜＠は電気車駆動用の誘導電動機である。
（１９８６年１１月開催）「第２８回、鉄道におけるサ
イバネティクス利用国内シンポジウム論文集」の第２８
６頁〜第２４０頁に示された構成図である。図において
、（１）は集電装置、（２）は主ヒユーズ、（３）は主
スィッチ、（４） （５）は断流器、（６）は高速度遮
断器で、トリップコイル（６ａ）と接点（６ｂ）とで構
成されている。（７）は減流・充電抵抗、（８）は接触
器、（９）Ｃ１はフィルタ用リアクトル、αυは過電圧
抑制抵抗、亜は過電抑制用サイリスタ、Ｃ１３は直流電
圧検出器用直列抵抗、α荀は直流電圧検出器、Ｃ５−Ｑ
ηはそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のインバータアームで
、ＰＷＭ形インバータ回路（ト）を構成している。Ｑｌ
〜＠は電気車駆動用の誘導電動機である。
次に動作について説明する。第８図において、電気車の
回生制動時にはインバータ回路（ト）により誘導電動機
Ｑｌ −（２２のすべり周波数は負値に制御される。そ
の結果、誘導電動機（１（Ｊ〜＠はブレーキ力を生じて
回生電力を生ずる。そして、この回生電力は集電装置（
１）を通じて架線にかえされる。
回生制動時にはインバータ回路（ト）により誘導電動機
Ｑｌ −（２２のすべり周波数は負値に制御される。そ
の結果、誘導電動機（１（Ｊ〜＠はブレーキ力を生じて
回生電力を生ずる。そして、この回生電力は集電装置（
１）を通じて架線にかえされる。
従来の電気車制御装置による回生制動時には、回生電流
が架線に流れ込むため、もし架線にその回生電流を吸収
する様な負荷が小さいか、あるいは回生変電所がない場
合には、架線電圧が上昇することになる。したがって前
記電気車制御装置のインバータアームの陽極電位も著し
く上昇し、この過電圧に対する保護のため過電圧抑制サ
イリスタα４を点弧させ、断流器（４）及び（９）を開
いて回生回路を開くことが必要で、このため電気車の電
気ブレーキ力がその時点で消失させられるという問題点
があった。
が架線に流れ込むため、もし架線にその回生電流を吸収
する様な負荷が小さいか、あるいは回生変電所がない場
合には、架線電圧が上昇することになる。したがって前
記電気車制御装置のインバータアームの陽極電位も著し
く上昇し、この過電圧に対する保護のため過電圧抑制サ
イリスタα４を点弧させ、断流器（４）及び（９）を開
いて回生回路を開くことが必要で、このため電気車の電
気ブレーキ力がその時点で消失させられるという問題点
があった。
また、電気車の発電制動時にインバータスイッチング周
波数の６倍周波数とブレーキチッッパのチぢツピング周
波数とが近づいてくると、あるいは等しくなるとビーテ
ィングが発生する。この結果、インバータ回路の正極と
負極との間に低周波の電圧振動が発生して、誘導電動機
の制御が不安定になるという問題点があった。
波数の６倍周波数とブレーキチッッパのチぢツピング周
波数とが近づいてくると、あるいは等しくなるとビーテ
ィングが発生する。この結果、インバータ回路の正極と
負極との間に低周波の電圧振動が発生して、誘導電動機
の制御が不安定になるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電気車の回生制動時に回生電流を吸収する負
荷がない場合に、架線電圧の上昇を抑制できる電気車制
御装置を得るものである。
たもので、電気車の回生制動時に回生電流を吸収する負
荷がない場合に、架線電圧の上昇を抑制できる電気車制
御装置を得るものである。
さらに、別の発電制動時に、インバータ回路のスイッチ
ング周波数の６倍周波数とブレーキチョッパのチ叢ツピ
ング周波数とが近づいても、インバータの正極と負極と
の間の電圧の低周波電圧振動を防止し、誘導電動機を安
定して制御できる電気車制御装置を得ることを目的とす
る。
ング周波数の６倍周波数とブレーキチョッパのチ叢ツピ
ング周波数とが近づいても、インバータの正極と負極と
の間の電圧の低周波電圧振動を防止し、誘導電動機を安
定して制御できる電気車制御装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る電気車制御装置は、インバータ数置と並
列にブレーキ抵抗とブレーキチッッパとを有し、またブ
レーキ抵抗の両端にブレーキ抵抗に流れる電流がブレー
キチョッパオフ時に還流できる様に、還流ダイオードを
有したものである。
列にブレーキ抵抗とブレーキチッッパとを有し、またブ
レーキ抵抗の両端にブレーキ抵抗に流れる電流がブレー
キチョッパオフ時に還流できる様に、還流ダイオードを
有したものである。
さらに別の発明に係る電気車制御装置は、ブレーキ抵抗
とＰＷＭ形インバータ回路との間にリアクトルを挿入し
、またブレーキ抵抗とチッッパ回路との直列回路に並列
にコンデンサを接続したものである。
とＰＷＭ形インバータ回路との間にリアクトルを挿入し
、またブレーキ抵抗とチッッパ回路との直列回路に並列
にコンデンサを接続したものである。
この発明においては、電気車の回生制動時に電圧が所定
の電圧値以上となった場合にチジッパ回路の通流率制御
が開始される。その通流率は直流電圧検出器により検出
された電圧が所定の電圧となる様に制御される。このた
め、誘導電動機により生じた回生電力は架線電圧を異常
に上昇させない様にブレーキ抵抗によって処理される。
の電圧値以上となった場合にチジッパ回路の通流率制御
が開始される。その通流率は直流電圧検出器により検出
された電圧が所定の電圧となる様に制御される。このた
め、誘導電動機により生じた回生電力は架線電圧を異常
に上昇させない様にブレーキ抵抗によって処理される。
さらに、他の発明におけるブレーキ抵抗とインバータ回
路との間に設けたリアクトルは、電気車の発電制動時に
コンデンサとインバータ回路との間の電流を平滑にする
。
路との間に設けたリアクトルは、電気車の発電制動時に
コンデンサとインバータ回路との間の電流を平滑にする
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（イ）は従来と同様である。
図において、（１）〜（イ）は従来と同様である。
■はブレーキ抵抗、（至）はブレーキ抵抗（至）に流れ
る電流が後述のチゴッパ回路（至）のオフ時に還流でき
る様に設けられた還流ダイオード、（７）はブレーキ用
のチゴッパ回路である。
る電流が後述のチゴッパ回路（至）のオフ時に還流でき
る様に設けられた還流ダイオード、（７）はブレーキ用
のチゴッパ回路である。
次に、動作について説明する。第１図において、電気車
の回生制動時には、インバータ回路−により誘導電動機
−〜（４）のすべり周波数は負値に制御される。その結
果、誘導電動機ａ卜４はブレーキ力を生じて回生電力を
生ずる。その回生電力は、集電装置（１）を通じて架線
にかえされる。しかし、架線にその回生電流を吸収する
負荷のない場合は、架線電圧が上昇する。直流電圧検出
器（１弔はその架線電圧にリアクトル（９）ａ旧こよる
電圧降下分を加算した電圧値を検出する。そ！ノで、そ
の値が所定の値に達した時、チョッパ回路（ハ）はチッ
ッピングを開始する。チョッパ回路（至）の通流率は直
流電圧検出器Ｏ→によって検出された電圧と所定の目標
電圧との偏差により演算される。チ冒ツバ回路Ｃ」が演
算された通流率でチタッピングすることにより、インバ
ータ回路０樽の正極と負極との間の電圧は目標電圧に制
御される。
の回生制動時には、インバータ回路−により誘導電動機
−〜（４）のすべり周波数は負値に制御される。その結
果、誘導電動機ａ卜４はブレーキ力を生じて回生電力を
生ずる。その回生電力は、集電装置（１）を通じて架線
にかえされる。しかし、架線にその回生電流を吸収する
負荷のない場合は、架線電圧が上昇する。直流電圧検出
器（１弔はその架線電圧にリアクトル（９）ａ旧こよる
電圧降下分を加算した電圧値を検出する。そ！ノで、そ
の値が所定の値に達した時、チョッパ回路（ハ）はチッ
ッピングを開始する。チョッパ回路（至）の通流率は直
流電圧検出器Ｏ→によって検出された電圧と所定の目標
電圧との偏差により演算される。チ冒ツバ回路Ｃ」が演
算された通流率でチタッピングすることにより、インバ
ータ回路０樽の正極と負極との間の電圧は目標電圧に制
御される。
次に、他の発明について説明する。第２図において、（
１）〜に）は第１図のものと同様である。ただし、ダイ
オード（至）のアノードはリアクトル（９）とリアクト
ルＱｆＪとの間に接続されている。（至）はフィルタ用
コンデンサである。
１）〜に）は第１図のものと同様である。ただし、ダイ
オード（至）のアノードはリアクトル（９）とリアクト
ルＱｆＪとの間に接続されている。（至）はフィルタ用
コンデンサである。
次に動作について説明する。第２図において、電気車の
発電制動時には、インバータ回路Ｑ８）により誘導ｍ動
機ｕ９〜＠のすベリ周波数は負値に制御され、その結果
誘導電動機ａ１〜轍はブレーキ力を生じ回生電力を生ず
る。インバーターアーム０１〜ｑ力によって整流された
回生電流は、インバータスイッチング周波数の６倍周波
数の高調波成分をもつが、フィルタ用リアクトルＱＧに
より平滑され、フィルタ用コンデンサ（至）の電圧振動
をひき起こさない。また、チョッパ回路（７）がチッッ
ピングすることにより、コンデンサ（４）の電圧は振動
されるが、このｆｃｆ圧振動はリアクトルＱＯを通して
インバーターアームＱ９〜Ｑηに伝わるため、減衰され
た電圧振動となっている。したがって、リアクトル０１
゛の挿入によりインバータ回路０均のスイッチングとチ
目ツバ回路（イ）のチ運ツピングとにより、電圧ビーテ
ィング現象は抑制され、安定した電圧をインバータの正
極と負極との間に印加できる。
発電制動時には、インバータ回路Ｑ８）により誘導ｍ動
機ｕ９〜＠のすベリ周波数は負値に制御され、その結果
誘導電動機ａ１〜轍はブレーキ力を生じ回生電力を生ず
る。インバーターアーム０１〜ｑ力によって整流された
回生電流は、インバータスイッチング周波数の６倍周波
数の高調波成分をもつが、フィルタ用リアクトルＱＧに
より平滑され、フィルタ用コンデンサ（至）の電圧振動
をひき起こさない。また、チョッパ回路（７）がチッッ
ピングすることにより、コンデンサ（４）の電圧は振動
されるが、このｆｃｆ圧振動はリアクトルＱＯを通して
インバーターアームＱ９〜Ｑηに伝わるため、減衰され
た電圧振動となっている。したがって、リアクトル０１
゛の挿入によりインバータ回路０均のスイッチングとチ
目ツバ回路（イ）のチ運ツピングとにより、電圧ビーテ
ィング現象は抑制され、安定した電圧をインバータの正
極と負極との間に印加できる。
以上のように、この発明によれば電気車の回生制動時に
架線側の負荷に関係なくインバータの正極と負極との間
の電圧を目標電圧に制御できるので、常に安定した電気
ブレーキ力を得られる効果がある。
架線側の負荷に関係なくインバータの正極と負極との間
の電圧を目標電圧に制御できるので、常に安定した電気
ブレーキ力を得られる効果がある。
さらに、他の発明によれば、制御安定性が良く、トルク
リップルのない乗り心地の良い電気車が得られる。
リップルのない乗り心地の良い電気車が得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は他
の発明を示す構成図及び第８図は従来の牡イ気キＩル１
１陣装置を示す構成図である。図において、（ｇ、１０
旧よリアクトル、ｒｍはインバータ回路、０９〜＠は誘
導電動機、岬はブレーキ抵抗、□□□はダイオード、（
ト）はチＷツバ回路、（７）はコンデンサである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
の発明を示す構成図及び第８図は従来の牡イ気キＩル１
１陣装置を示す構成図である。図において、（ｇ、１０
旧よリアクトル、ｒｍはインバータ回路、０９〜＠は誘
導電動機、岬はブレーキ抵抗、□□□はダイオード、（
ト）はチＷツバ回路、（７）はコンデンサである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）直流電源の正極に一端が接続されたリアクトル、
このリアクトルの他端にアノードが接続されたダイオー
ド、このダイオードと並列接続されたブレーキ抵抗、上
記ダイオードのカソードと上記直流電源の負極との間に
接続されたチョッパー回路、上記ダイオードのアノード
と上記直流電源の負極との間に接続され、直流電圧を可
変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して誘導電動機を
制御するＰＷＭ形インバータ回路を備えた電気車制御装
置。 - （２）直流電源の正極に一端が接続された第１のリアク
トル、この第１のリアクトルの他端と上記直流電源の負
極との間に接続されたコンデンサ、上記第１のリアクト
ルの他端にアノードが接続されたダイオード、このダイ
オードと並列接続されたブレーキ抵抗、上記ダイオード
のカソードと上記直流電源の負極との間に接続されたチ
ョッパー回路、上記リアクトルの他端と一端が接続され
た第２のリアクトルの他端と上記直流電源の負極との間
に接続され、直流電圧を可変電圧・可変周波数の交流電
圧に変換して誘導電動機を制御するＰＷＭ形インバータ
回路を備えた電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185387A JPS63209403A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185387A JPS63209403A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63209403A true JPS63209403A (ja) | 1988-08-31 |
Family
ID=12619811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4185387A Pending JPS63209403A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63209403A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03107304A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Hitachi Ltd | 電気車用ブレーキ制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886802A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-24 | Toshiba Corp | 電気車制御装置およびその制御方法 |
| JPS6271404A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | 電気車用過電圧保護装置 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP4185387A patent/JPS63209403A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886802A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-24 | Toshiba Corp | 電気車制御装置およびその制御方法 |
| JPS6271404A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | 電気車用過電圧保護装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03107304A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Hitachi Ltd | 電気車用ブレーキ制御装置 |
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