JPS6336201B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6336201B2 JPS6336201B2 JP56072959A JP7295981A JPS6336201B2 JP S6336201 B2 JPS6336201 B2 JP S6336201B2 JP 56072959 A JP56072959 A JP 56072959A JP 7295981 A JP7295981 A JP 7295981A JP S6336201 B2 JPS6336201 B2 JP S6336201B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brake torque
- current
- shunt field
- output
- speed
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by DC motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、界磁チヨツパ制御装置のように主
電動機の分巻界磁を制御する電気車制御方式に関
する。
電動機の分巻界磁を制御する電気車制御方式に関
する。
第1図は、分巻界磁を制御する電気車制御装置
の代表例として界磁チヨツパ制御装置の主回路を
示すものである。この第1図において1は電車
線、2はパンタグラフ、3は電機子巻線、4は直
巻界磁巻線、5は分巻界磁巻線である。これらの
電機子巻線3、直巻界磁巻線4、分巻界磁巻線5
で直流複巻電動機を構成する。
の代表例として界磁チヨツパ制御装置の主回路を
示すものである。この第1図において1は電車
線、2はパンタグラフ、3は電機子巻線、4は直
巻界磁巻線、5は分巻界磁巻線である。これらの
電機子巻線3、直巻界磁巻線4、分巻界磁巻線5
で直流複巻電動機を構成する。
また、6はフイルタリアクトル、7はフイルタ
コンデンサ、8はチヨツパ、9はフリーホイルダ
イオード、10は電機子巻線検出用の電流検出
器、11は分巻界磁巻線検出用の電流検出器を示
す。
コンデンサ、8はチヨツパ、9はフリーホイルダ
イオード、10は電機子巻線検出用の電流検出
器、11は分巻界磁巻線検出用の電流検出器を示
す。
第2図は界磁チヨツパの抑速制御方式を示すブ
ロツク図で、この第2図において、10,11は
第1図に示す電流検出器、12は電流検出器1
0,11によつて検出される電機子電流値と分巻
界磁電流値とを演算してブレーキトルクを出力す
るトルク検出器、13は電車の速度を検出する速
度発電機などの速度検出器であり、この速度検出
器13からの出力に応じてブレーキトルクパター
ン発生回路14は第3図の、折線Aに示すような
ブレーキトルクパターンを発生するようになつて
いる。
ロツク図で、この第2図において、10,11は
第1図に示す電流検出器、12は電流検出器1
0,11によつて検出される電機子電流値と分巻
界磁電流値とを演算してブレーキトルクを出力す
るトルク検出器、13は電車の速度を検出する速
度発電機などの速度検出器であり、この速度検出
器13からの出力に応じてブレーキトルクパター
ン発生回路14は第3図の、折線Aに示すような
ブレーキトルクパターンを発生するようになつて
いる。
このブレーキトルクパターン発生回路14から
出力されるブレーキトルクパターンと、トルク検
出器12から出力されるフイードバツク量である
ブレーキトルクとを比較増幅演算回路15で比較
増幅して出力するようになつている。この比較増
幅演算回路15の出力は位相回路16に送られる
ようになつている。
出力されるブレーキトルクパターンと、トルク検
出器12から出力されるフイードバツク量である
ブレーキトルクとを比較増幅演算回路15で比較
増幅して出力するようになつている。この比較増
幅演算回路15の出力は位相回路16に送られる
ようになつている。
位相回路16は比較演算増幅回路15の出力に
応じて第1図のチヨツパ8の通流率を決定するも
のであり、その出力端からチヨツパ8をオンさせ
るゲート信号17とチヨツパ8をオフさせるゲー
ト信号18を出力するようになつている。
応じて第1図のチヨツパ8の通流率を決定するも
のであり、その出力端からチヨツパ8をオンさせ
るゲート信号17とチヨツパ8をオフさせるゲー
ト信号18を出力するようになつている。
第3図の折線Aは上述したようにブレーキトル
クパターン発生回路14の出力特性を表わしてお
り、縦軸に速度、横軸にブレーキトルクを示して
いる、曲線Bは抑速に必要なブレーキトルクの特
性を示しており勾配の大小、荷重条件によつて左
右にシフトする。また空気抵抗を含めた走行抵抗
が電車の速度によつて異なり、高速では走行抵抗
が大きく、低速では小さいので第3図のような傾
向の曲線となる。
クパターン発生回路14の出力特性を表わしてお
り、縦軸に速度、横軸にブレーキトルクを示して
いる、曲線Bは抑速に必要なブレーキトルクの特
性を示しており勾配の大小、荷重条件によつて左
右にシフトする。また空気抵抗を含めた走行抵抗
が電車の速度によつて異なり、高速では走行抵抗
が大きく、低速では小さいので第3図のような傾
向の曲線となる。
電車のブレーキトルクが析線Aに示すパターン
通りに制御されているとき、第3図のC点におい
ては、ブレーキトルクが必要ブレーキトルクより
大きく電車は減速して行く。
通りに制御されているとき、第3図のC点におい
ては、ブレーキトルクが必要ブレーキトルクより
大きく電車は減速して行く。
また、第3図のE点においては、ブレーキトル
クが必要ブレーキトルクより小さいので、電車は
増速して行き、最終的にD点で速度がバランスす
る。何故ならD点においては、電車のブレーキト
ルクと必要なブレーキトルクとが一致するからで
ある。
クが必要ブレーキトルクより小さいので、電車は
増速して行き、最終的にD点で速度がバランスす
る。何故ならD点においては、電車のブレーキト
ルクと必要なブレーキトルクとが一致するからで
ある。
ところで、長い連続勾配の抑速制御において
は、バランス点において電機子電流および分巻界
磁電流が長時間連続的に流れるので各機器の温度
上昇に注意する必要がある。特に問題となるの
は、分巻界磁巻線の温度上昇である。
は、バランス点において電機子電流および分巻界
磁電流が長時間連続的に流れるので各機器の温度
上昇に注意する必要がある。特に問題となるの
は、分巻界磁巻線の温度上昇である。
回生制御を行なつているときの分巻界磁電流
は、第4図のような特性となる。この第4図は、
分巻界磁電流が一定のときの、速度とブレーキト
ルクとの関係を図示しており、分巻界磁電流が定
格電流の70%、100%、200%のとき、それぞれ曲
線F,G,Hに示すような特性となる。
は、第4図のような特性となる。この第4図は、
分巻界磁電流が一定のときの、速度とブレーキト
ルクとの関係を図示しており、分巻界磁電流が定
格電流の70%、100%、200%のとき、それぞれ曲
線F,G,Hに示すような特性となる。
第4図中では、3つの分巻界磁電流に対しての
特性しか図示されていないが、多くの分巻界磁電
流に対する特性を図示すれば(例えば40%、50
%、60%………というように等間隔に)主電動機
の飽和特性のため分巻界磁電流が大きくなるにし
たがつて曲線が密となる。
特性しか図示されていないが、多くの分巻界磁電
流に対する特性を図示すれば(例えば40%、50
%、60%………というように等間隔に)主電動機
の飽和特性のため分巻界磁電流が大きくなるにし
たがつて曲線が密となる。
従来の抑速制御方式においては、第3図に示す
ように速度に対して固定されたブレーキトルクパ
ターンを発生しているので、電車線電圧が変化す
れば、それに対応してバランス点での分巻界磁電
流も変化する。この関係を第5図にて説明する。
ように速度に対して固定されたブレーキトルクパ
ターンを発生しているので、電車線電圧が変化す
れば、それに対応してバランス点での分巻界磁電
流も変化する。この関係を第5図にて説明する。
この第5図において、第3図と同一符号のもの
は、同一のものを表わしている。いま、最低速の
抑速ノツチに対応したブレーキトルクパターンが
折線Aとすれば、電車はD点でバランスしてい
る。このとき分巻界磁電流は曲線Iで示される分
巻界磁電流値(例えば120%とする)であるが、
電車線電圧が上がると分巻界磁電流が120%一定
の特性は破線Jに示すように持ち上がる。したが
つて、電車線電圧が上がつてもD点での速度で抑
速制御を続けるためには、分巻界磁電流を120%
よりも強める必要がある。
は、同一のものを表わしている。いま、最低速の
抑速ノツチに対応したブレーキトルクパターンが
折線Aとすれば、電車はD点でバランスしてい
る。このとき分巻界磁電流は曲線Iで示される分
巻界磁電流値(例えば120%とする)であるが、
電車線電圧が上がると分巻界磁電流が120%一定
の特性は破線Jに示すように持ち上がる。したが
つて、電車線電圧が上がつてもD点での速度で抑
速制御を続けるためには、分巻界磁電流を120%
よりも強める必要がある。
ところが分巻界磁電流を強めて連続的に流すこ
とは、特に最低速のノツチの場合、勾配を下りる
に要する時間が長いことから分巻界磁巻線の温度
上昇が問題となる。
とは、特に最低速のノツチの場合、勾配を下りる
に要する時間が長いことから分巻界磁巻線の温度
上昇が問題となる。
この発明は、これらの点に鑑みて、なされたも
のであり、電車線電圧に対応してトルクパターン
を補正し、分巻界磁巻線に流れる電流を少なくす
るようにして、抑速制御時に架線電圧が上昇した
場合に分巻界磁巻線が強められることによる温度
上昇を防止できる電気車制御方式を提供すること
を目的とする。
のであり、電車線電圧に対応してトルクパターン
を補正し、分巻界磁巻線に流れる電流を少なくす
るようにして、抑速制御時に架線電圧が上昇した
場合に分巻界磁巻線が強められることによる温度
上昇を防止できる電気車制御方式を提供すること
を目的とする。
以下、この発明の電気車制御方式の実施例につ
いて図面に基づき説明する。第6図はその一実施
例の構成を示すブロツク図である。この第6図に
おいて、第2図と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、第1図とは異なる部分のみ述
べることにする。
いて図面に基づき説明する。第6図はその一実施
例の構成を示すブロツク図である。この第6図に
おいて、第2図と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、第1図とは異なる部分のみ述
べることにする。
この第6図を第2図と比較しても明らかなよう
に、第6図では新たに符号19〜21で示す部分
が付加されたものであり、19は第1図では示さ
れていないが、電車線の電圧を検出する電圧検出
器である。この電圧検出器19の出力はブレーキ
トルクパターン補正回路20に送られるようにな
つている。
に、第6図では新たに符号19〜21で示す部分
が付加されたものであり、19は第1図では示さ
れていないが、電車線の電圧を検出する電圧検出
器である。この電圧検出器19の出力はブレーキ
トルクパターン補正回路20に送られるようにな
つている。
ブレーキトルクパターン補正回路20は第7図
に示すような特性の出力を出すものであり、その
出力は減算回路21に送られるようになつてい
る。減算回路21はブレーキパターン発生回路1
4の出力からブレーキトルクパターン補正回路2
出力を減算するものであり、その減算結果は比較
増幅演算回路15に送られるようになつている。
に示すような特性の出力を出すものであり、その
出力は減算回路21に送られるようになつてい
る。減算回路21はブレーキパターン発生回路1
4の出力からブレーキトルクパターン補正回路2
出力を減算するものであり、その減算結果は比較
増幅演算回路15に送られるようになつている。
次に、以上のように構成されたこの発明の電気
車制御方式の動作について説明する。いままで電
車線電圧が第7図のE0以下の値にあつたときに
電車線電圧がEまで上がつたとするとブレーキト
ルクパターン補正回路20は図に示すようにτな
る値の出力を出す。したがつて減算回路21の出
力はいままでよりτだけ小さく補正されたブレー
キトルクパターンが出力される。
車制御方式の動作について説明する。いままで電
車線電圧が第7図のE0以下の値にあつたときに
電車線電圧がEまで上がつたとするとブレーキト
ルクパターン補正回路20は図に示すようにτな
る値の出力を出す。したがつて減算回路21の出
力はいままでよりτだけ小さく補正されたブレー
キトルクパターンが出力される。
これにより、第8図に示すように、いままで電
車線電圧がE0以下のとき実線Aのような特性の
ブレーキトルクパターンが生れていたものが、電
車線電圧がEに上昇すると一点鎖線Fに示すよう
なパターンに補正される。その結果抑速バランス
速度は第8図のG点に変わり若干変化するが、抑
速時の分巻界磁電流はいままで(電車線電圧E0
以下のとき)ほぼ同じ位の電流値となる(という
よりも、逆にそうなるように第7図の特性を定め
てやる)。即ち、電車線電圧がE0以下からEに上
昇する分巻界磁電流の特性は第8図のIから第5
図に示したJのように持ち上がるが、補正回路2
0の出力により電車のブレーキトルクパターンが
AからFに変化しバランス点もDからGに変化す
るので、電車線電圧の上昇で持上つた分巻界磁電
流の特性が通る位置にこの点Gを移動させるよう
な補正を行わせるようにしておけば、分巻界磁電
流の特性が新しいバランス点Gをほぼ通ることに
なり、分巻界磁電流を強める必要がなくなる。
車線電圧がE0以下のとき実線Aのような特性の
ブレーキトルクパターンが生れていたものが、電
車線電圧がEに上昇すると一点鎖線Fに示すよう
なパターンに補正される。その結果抑速バランス
速度は第8図のG点に変わり若干変化するが、抑
速時の分巻界磁電流はいままで(電車線電圧E0
以下のとき)ほぼ同じ位の電流値となる(という
よりも、逆にそうなるように第7図の特性を定め
てやる)。即ち、電車線電圧がE0以下からEに上
昇する分巻界磁電流の特性は第8図のIから第5
図に示したJのように持ち上がるが、補正回路2
0の出力により電車のブレーキトルクパターンが
AからFに変化しバランス点もDからGに変化す
るので、電車線電圧の上昇で持上つた分巻界磁電
流の特性が通る位置にこの点Gを移動させるよう
な補正を行わせるようにしておけば、分巻界磁電
流の特性が新しいバランス点Gをほぼ通ることに
なり、分巻界磁電流を強める必要がなくなる。
特に、この発明が最も効果を発揮するのはバラ
ンス速度における分巻界磁電流が定格100%から
定格より少し大きな値となる抑速最低速ノツチの
場合である。何故なら上述したように分巻界磁電
流が定格100%を越えた領域においては分巻界磁
電流一定の特性曲線が非常に密になつているとこ
ろであり、バランス速度を若干変えるだけで分巻
界磁電流は大きく変動するからである。なお、こ
の発明の実施例として、分巻界磁電流をチヨツパ
8により制御する場合について説明したが、補助
電源(AC200Vなど)を用いて分巻界磁巻線を他
励する場合にも同様のことが言えるのは云うまで
もない。
ンス速度における分巻界磁電流が定格100%から
定格より少し大きな値となる抑速最低速ノツチの
場合である。何故なら上述したように分巻界磁電
流が定格100%を越えた領域においては分巻界磁
電流一定の特性曲線が非常に密になつているとこ
ろであり、バランス速度を若干変えるだけで分巻
界磁電流は大きく変動するからである。なお、こ
の発明の実施例として、分巻界磁電流をチヨツパ
8により制御する場合について説明したが、補助
電源(AC200Vなど)を用いて分巻界磁巻線を他
励する場合にも同様のことが言えるのは云うまで
もない。
以上説明したようにこの発明の電気車制御方式
によれば抑速バランス速度を実用上さしつかえな
い範囲で架線電圧に応じて変えることによつて長
時間の抑速制御における分巻界磁巻線の温度上昇
を防止することができると同時に抑速バランス速
度領域を有効に利用することもできる。
によれば抑速バランス速度を実用上さしつかえな
い範囲で架線電圧に応じて変えることによつて長
時間の抑速制御における分巻界磁巻線の温度上昇
を防止することができると同時に抑速バランス速
度領域を有効に利用することもできる。
第1図は従来の電気車制御装置における分巻界
磁制御回路の回路図、第2図は従来の界磁チヨツ
パの抑速制御方式のブロツク図、第3図ないし第
5図はそれぞれ第2図の界磁チヨツパの抑速制御
方式におけるブレーキトルク対速度の関係を示す
図、第6図はこの発明の電気車制御方式の一実施
例の構成を示すブロツク図、第7図はこの発明の
電気車制御方式の電車線電圧対ブレーキトルクパ
ターン補正回路の出力の関係を示す図、第8図は
この発明の電気車制御方式のブレーキトルク対速
度の関係を示す図である。 10,11……電流検出器、12……トルク検
出器、13……速度検出器、14……ブレーキト
ルクパターン発生回路、15……比較増幅演算回
路、16……位相回路、19……電圧検出器、2
0……ブレーキトルクパターン補正回路、21…
…減算回路。なお、図中同一符号は同一または相
当部分を示す。
磁制御回路の回路図、第2図は従来の界磁チヨツ
パの抑速制御方式のブロツク図、第3図ないし第
5図はそれぞれ第2図の界磁チヨツパの抑速制御
方式におけるブレーキトルク対速度の関係を示す
図、第6図はこの発明の電気車制御方式の一実施
例の構成を示すブロツク図、第7図はこの発明の
電気車制御方式の電車線電圧対ブレーキトルクパ
ターン補正回路の出力の関係を示す図、第8図は
この発明の電気車制御方式のブレーキトルク対速
度の関係を示す図である。 10,11……電流検出器、12……トルク検
出器、13……速度検出器、14……ブレーキト
ルクパターン発生回路、15……比較増幅演算回
路、16……位相回路、19……電圧検出器、2
0……ブレーキトルクパターン補正回路、21…
…減算回路。なお、図中同一符号は同一または相
当部分を示す。
Claims (1)
- 1 電気車モータの電機子巻線の電流を検出する
第1の電流検出器、電気車モータの分巻界磁巻線
の電流を検出する第2の電流検出器、上記第1お
よび第2の電流検出器の出力からブレーキトルク
を検出するブレーキトルク検出器、電気車の速度
に応じてブレーキトルクパターンを発生するブレ
ーキトルクパターン発生回路、電車線の電圧に応
じてブレーキトルクパターンを補正するブレーキ
トルクパターン補正回路、上記ブレーキトルクパ
ターン発生回路の出力から上記ブレーキトルクパ
ターン補正回路の出力を減算する減算回路、この
減算回路の出力と上記トルク検出器の出力とを比
較してその偏差に応じて上記分巻界磁巻線の界磁
電流を制御するチヨツパの通流率を決定する手段
を備えてなる電気車制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56072959A JPS57186902A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Controlling system for electric rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56072959A JPS57186902A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Controlling system for electric rolling stock |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57186902A JPS57186902A (en) | 1982-11-17 |
| JPS6336201B2 true JPS6336201B2 (ja) | 1988-07-19 |
Family
ID=13504420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56072959A Granted JPS57186902A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Controlling system for electric rolling stock |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57186902A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008054424B4 (de) * | 2008-12-09 | 2020-09-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebstrangs |
-
1981
- 1981-05-13 JP JP56072959A patent/JPS57186902A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57186902A (en) | 1982-11-17 |
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