JPS6349559A - 回生電力吸収装置 - Google Patents
回生電力吸収装置Info
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- JPS6349559A JPS6349559A JP19305186A JP19305186A JPS6349559A JP S6349559 A JPS6349559 A JP S6349559A JP 19305186 A JP19305186 A JP 19305186A JP 19305186 A JP19305186 A JP 19305186A JP S6349559 A JPS6349559 A JP S6349559A
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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、直流式電気鉄道の回生電車の発生した回生電
力を吸収し、電車の回生制動システムを安定に作動させ
る装置に関する。
力を吸収し、電車の回生制動システムを安定に作動させ
る装置に関する。
近年、直流式電気鉄道においてはチョッパ電車や周波数
と電圧を同時に制御する可変周波数、可変電圧のインバ
ータで運転されるＶＶＶＦ電車等のような回生電車が投
入されるようになり、回生ブレーキ時にこの回生エネル
ギーを吸収する負荷（例えば力行車）がない場合に、電
車線電圧が異常に上昇し、回生失効する場合が増えてい
る。これに対し、回生電力吸収装置は、電車線に接続さ
れて余剰の回生エネルギーを吸収し、電車線電圧の上昇
を抑制することにより回生失効なく安定に回生制動が働
くようにするものである。
と電圧を同時に制御する可変周波数、可変電圧のインバ
ータで運転されるＶＶＶＦ電車等のような回生電車が投
入されるようになり、回生ブレーキ時にこの回生エネル
ギーを吸収する負荷（例えば力行車）がない場合に、電
車線電圧が異常に上昇し、回生失効する場合が増えてい
る。これに対し、回生電力吸収装置は、電車線に接続さ
れて余剰の回生エネルギーを吸収し、電車線電圧の上昇
を抑制することにより回生失効なく安定に回生制動が働
くようにするものである。
第３図にかかる回生電力吸収装置を含めたシステム全体
例を示すと、図中１が変電所、２が電車、３が回生電力
吸収装置、４が電車線である。電車がカ行中には電力エ
ネルギーは矢印５に示すように変電所から電車に供給さ
れ、電車が回生制動中には矢印６に示すように電車から
回生電力吸収装置へ吸収され、安定した回生制動ができ
る。
例を示すと、図中１が変電所、２が電車、３が回生電力
吸収装置、４が電車線である。電車がカ行中には電力エ
ネルギーは矢印５に示すように変電所から電車に供給さ
れ、電車が回生制動中には矢印６に示すように電車から
回生電力吸収装置へ吸収され、安定した回生制動ができ
る。
第４図は前記回生電力吸収装置の一例を示すもので、平
滑コンデンサ３５に対し、回生エネルギを吸収する負荷
抵抗３１．３２とチョッパ３３．３４の直列接続回路を
並列接続している。この抵抗チョッパの並列接続数は装
置容量に応じて決定され、コンデンサ３５はチョッパ３
３．３４が発生する電圧リプルを平滑する。
滑コンデンサ３５に対し、回生エネルギを吸収する負荷
抵抗３１．３２とチョッパ３３．３４の直列接続回路を
並列接続している。この抵抗チョッパの並列接続数は装
置容量に応じて決定され、コンデンサ３５はチョッパ３
３．３４が発生する電圧リプルを平滑する。
さらに、制御回路として電圧調節器３６と移相器３７が
接続され、これらにより入力コンデンサ電圧が設定値Ｖ
ｓと等しくなるようチョッパの通流率が制御される。
接続され、これらにより入力コンデンサ電圧が設定値Ｖ
ｓと等しくなるようチョッパの通流率が制御される。
電車位置（パンク点）をＡ、回生電力吸収装置位置をＢ
とし、その距離をＸとすると、電車線の抵抗およびイン
ダクタンスは距離Ｘに比例して変化する。以下にその関
係を示す。
とし、その距離をＸとすると、電車線の抵抗およびイン
ダクタンスは距離Ｘに比例して変化する。以下にその関
係を示す。
Ｒ＝ｘ −ｒ
Ｌ＝ｘ −１
ｒ：単位距離当りの抵抗値
ｌ：単位距離当りのインダクタンス値
第５図に、回生エネルギ吸収時の等価回路を示す。この
図において回生電車は電流源ｉｏ、回生電力吸収装置は
電圧源Ｅｅで表わされる。
図において回生電車は電流源ｉｏ、回生電力吸収装置は
電圧源Ｅｅで表わされる。
回生動作中の回生電車の電圧をＥ、とすると次式が成り
立つ。
立つ。
１１．４＝Ｅｅ＋Ｒ−ｉｏ−Ｅｅ＋ｘ−ｒ−ｔ。
（ただし、直流分のみを考えているので、インダクタン
ス分りは無視する） 第６図に回生電流ｉｏと、回生電車電圧ＥＡの関係を示
す。
ス分りは無視する） 第６図に回生電流ｉｏと、回生電車電圧ＥＡの関係を示
す。
回生電力吸収装置の入力電圧Ｅ８は一定電圧に制御され
ているため回生電車電圧ＥＡは回生電流ｉｏが大きくな
ればなるほど、距離Ｘが大きくなる。
ているため回生電車電圧ＥＡは回生電流ｉｏが大きくな
ればなるほど、距離Ｘが大きくなる。
一方、電車側には過電圧保護が設けてあり、回生電車電
圧ＥＡが過電圧設定値Ｖｏを越えると、保護が動作し、
電車は回生制動くブレーキ）を停止し、空気ブレーキに
切り替える。これを回生失効と呼ぶ。
圧ＥＡが過電圧設定値Ｖｏを越えると、保護が動作し、
電車は回生制動くブレーキ）を停止し、空気ブレーキに
切り替える。これを回生失効と呼ぶ。
前記第６図において直線■は回生電車と吸収装置の距離
が長い時の例、直線■は距離が短い時の例である。
が長い時の例、直線■は距離が短い時の例である。
直線■の場合には回生電流値がａまでは回生制動が可能
であるが、ａ以上では回生失効する。直線■の場合には
ｂ以上で回生失効する。
であるが、ａ以上では回生失効する。直線■の場合には
ｂ以上で回生失効する。
以上、述べたように従来の制御方法では、電車と回生電
力吸収装置との距離および回生電流量ｔ。
力吸収装置との距離および回生電流量ｔ。
によっては回生失効が発生し、安定な回生制動システム
とはならなかった。
とはならなかった。
この問題をさけるために、回生電車と回生電力吸収装置
の距離Ｘ、回生電流ｉ（、がともに最大の状態で、回生
電車電圧ＥＡが回生失効発生のレベルＶｏ以下となるよ
うに回生電力吸収装置の電圧Ｅ８を下げる方法があるが
、実際には、第７図に示すようにＥＢが変電所送り出し
電圧Ｅｘより低くなることが多く、回生電流がない場合
でも常時、回生電力吸収装置が変電所から負荷をとるこ
とになり、吸収装置の容量が非常に大きくなって装置が
大形化するとともに無駄な電力を消費することになる。
の距離Ｘ、回生電流ｉ（、がともに最大の状態で、回生
電車電圧ＥＡが回生失効発生のレベルＶｏ以下となるよ
うに回生電力吸収装置の電圧Ｅ８を下げる方法があるが
、実際には、第７図に示すようにＥＢが変電所送り出し
電圧Ｅｘより低くなることが多く、回生電流がない場合
でも常時、回生電力吸収装置が変電所から負荷をとるこ
とになり、吸収装置の容量が非常に大きくなって装置が
大形化するとともに無駄な電力を消費することになる。
また、吸収装置の電圧ＥＢが低い場合、本来力行車に利
用されるべきエネルギも吸収装置へ吸収されることにな
り、回生制動システムのメリットを損なう。
用されるべきエネルギも吸収装置へ吸収されることにな
り、回生制動システムのメリットを損なう。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、回生失効
の発生しない安定した回生制動システムが実現できる回
生電力吸収装置を提供することにある。
の発生しない安定した回生制動システムが実現できる回
生電力吸収装置を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するため、抵抗器とチョッパの
直列回路を電車線又はき電線に接続し、回生車の余剰電
力を抵抗で消費させて電車線又はき電線の電圧を設定値
に保つ回生電力吸収装置において、回生電流の検出器と
、この検出器からの出力に応じて前記設定値を変更する
設定値補正手段とを設け、回生電流量の増大に従って前
記設定値を下げるようにしたことを要旨とするものであ
る。
直列回路を電車線又はき電線に接続し、回生車の余剰電
力を抵抗で消費させて電車線又はき電線の電圧を設定値
に保つ回生電力吸収装置において、回生電流の検出器と
、この検出器からの出力に応じて前記設定値を変更する
設定値補正手段とを設け、回生電流量の増大に従って前
記設定値を下げるようにしたことを要旨とするものであ
る。
本発明によれば、直流式電気鉄道の回生電力吸収装置に
おいて、回生電流の検出器と回生電流に応じた補正値を
出力する補正回路を設けて回生電流値の増大に応じて回
生電力吸収装置の電圧を下げるようにしたことにより回
生電車電圧の上昇を抑制し、従来、吸収装置から遠距離
にある回生電車からの回生や、回生電流が大きい場合に
発生していた回生失効を防止できる。
おいて、回生電流の検出器と回生電流に応じた補正値を
出力する補正回路を設けて回生電流値の増大に応じて回
生電力吸収装置の電圧を下げるようにしたことにより回
生電車電圧の上昇を抑制し、従来、吸収装置から遠距離
にある回生電車からの回生や、回生電流が大きい場合に
発生していた回生失効を防止できる。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明は回生電流量に応じて回生電力吸収装置の電圧を
制御し、従来問題となっていた距離Ｘおよび回生電流量
ｉｏの大きな領域でも回生失効が起こらないようにした
ものである。
制御し、従来問題となっていた距離Ｘおよび回生電流量
ｉｏの大きな領域でも回生失効が起こらないようにした
ものである。
まず、先にその原理を説明する。
回生電車と回生電力吸収装置との最長距離をＸＩＩＩａ
、その時の回生電車電圧をＥＡ ＣＸｔｘａに）とす
ると、ｉ、）の全領域で（０〜ｉｏｍａｘ）で以下の式
が成り立てば回生失効は発生しない。
、その時の回生電車電圧をＥＡ ＣＸｔｘａに）とす
ると、ｉ、）の全領域で（０〜ｉｏｍａｘ）で以下の式
が成り立てば回生失効は発生しない。
ＥＡ （ｘｍａｘ ） ＝Ｅｅ ＋Ｘｔｍａｘ −
ｒ −ｔｏ ＜Ｖ。
ｒ −ｔｏ ＜Ｖ。
（回生失効レベル）
本発明は吸収装置電圧ＥＢを以下の条件を満たすように
ｉｏに応じて制御する。
ｉｏに応じて制御する。
Ｂｅ ＜Ｖｏ −Ｘｍａｘ 壷 ｒ 拳
ｉ。
ｉ。
第２図に本発明の場合の回生電流ｉｏと距離Ｘｍａでの
回生電圧ＥＡ （Ｘｍａｘ ） 、吸収装置電圧ＥＴ
３の特性の一例を示す。
回生電圧ＥＡ （Ｘｍａｘ ） 、吸収装置電圧ＥＴ
３の特性の一例を示す。
この第２図の例のようにｉｏｍａｘの点でＥ１１≧Ｅｘ
となるのが好ましいが、最長距離Ｘｍａｘ、ｉ。
となるのが好ましいが、最長距離Ｘｍａｘ、ｉ。
ｗａｘの値によってはＥｓ＜Ｅｘとなり、変電所から一
部給電されることもあるが、実動作上まれで、全体とし
ては問題とならない。
部給電されることもあるが、実動作上まれで、全体とし
ては問題とならない。
第１図は本発明の回生電力吸収装置の１実施例を示す回
路図で、前記従来例を示す第４図と同一構成要素には同
一参照符号を付した。このうち、Ｘ 符号３１〜３７に
ついては前述しているので、説明は省略する。
路図で、前記従来例を示す第４図と同一構成要素には同
一参照符号を付した。このうち、Ｘ 符号３１〜３７に
ついては前述しているので、説明は省略する。
３９は電流検出器で、吸収装置の入力電流すなわち回生
電流１０を検出する。３８は補正回路で回生電流ｔｏに
比例した補正３１に＝１．を出力する。
電流１０を検出する。３８は補正回路で回生電流ｔｏに
比例した補正３１に＝１．を出力する。
本発明は第４図の回路にかかる電流検出器３９と補正回
路３８を付加し、補正回路３Ｂの出力を調節器３６に入
力した。
路３８を付加し、補正回路３Ｂの出力を調節器３６に入
力した。
この調節器３６では調節器の入力に偏差がなくなに る
ように動作するので、次式がなり立つ。
ように動作するので、次式がなり立つ。
Ｖｓ −ｋ −ｋａ −Ｅａ ＝０
よってＥｅ ＝Ｖｓ −ｋ −１０
すなわち回生電力吸収装置の入力電圧Ｅ８は上式で示す
ように回生電流ｊｏに応じて電圧が補正され、回生失効
を防ぐように動作する。
ように回生電流ｊｏに応じて電圧が補正され、回生失効
を防ぐように動作する。
以上で説明した補正値には各々のシステムによりＸｍａ
ｘ 、 ｉ ｏ ｗａｘが異なるので、それぞれのシ
ステムに適したｋが選ばれる。
ｘ 、 ｉ ｏ ｗａｘが異なるので、それぞれのシ
ステムに適したｋが選ばれる。
以上説明したように本発明の制御を回生電力吸収装置に
適用することにより、回生失効のない安定した回生制動
システムが実現できる。
適用することにより、回生失効のない安定した回生制動
システムが実現できる。
以上述べたように本発明の回生電力吸収装置は、抵抗器
とチョッパの直列回路を電車線又はき電線に接続し、回
生車の余剰電力を抵抗で消費させて電車線又はき電線の
電圧を設定された値に保つ回生電力吸収装置において、
回生電流値に応じて回生電力吸収装置の電圧を補正する
ようにしたため、特に吸収装置から遠距離にある回生電
車からの回生時や、回生電流が大きい場合に発生してい
た回生失効を防止でき、安定した回生制動システムが得
られるものである。
とチョッパの直列回路を電車線又はき電線に接続し、回
生車の余剰電力を抵抗で消費させて電車線又はき電線の
電圧を設定された値に保つ回生電力吸収装置において、
回生電流値に応じて回生電力吸収装置の電圧を補正する
ようにしたため、特に吸収装置から遠距離にある回生電
車からの回生時や、回生電流が大きい場合に発生してい
た回生失効を防止でき、安定した回生制動システムが得
られるものである。
第１図は本発明の１実施例を示す回路図、第２図は本発
明の場合の回生電流と回生電車電圧、吸収装置電圧の関
係図、第３図は回生電力吸収システム例を示す説明図、
第４図は従来の回生電力吸収装置の回路図、第５図は回
生エネルギ吸収時の等価回路図、第６図は従来の制御方
法の場合の回生電流と回生電車電圧の関係図、第７図は
回生失効を防止するための従来方法の説明図である。 １・・・変電所 ２・・・電車 ３・・・回生電力吸収装置 ４・・・電車線 ５．６・・・矢印３１、３２・
・・負荷抵抗 ３３．３４・・・チジッパ３５・・・コ
ンデンサ ３６・・・電圧円節器３７・・・移相器
３８・・・補正回路３９・・・電流検出器
明の場合の回生電流と回生電車電圧、吸収装置電圧の関
係図、第３図は回生電力吸収システム例を示す説明図、
第４図は従来の回生電力吸収装置の回路図、第５図は回
生エネルギ吸収時の等価回路図、第６図は従来の制御方
法の場合の回生電流と回生電車電圧の関係図、第７図は
回生失効を防止するための従来方法の説明図である。 １・・・変電所 ２・・・電車 ３・・・回生電力吸収装置 ４・・・電車線 ５．６・・・矢印３１、３２・
・・負荷抵抗 ３３．３４・・・チジッパ３５・・・コ
ンデンサ ３６・・・電圧円節器３７・・・移相器
３８・・・補正回路３９・・・電流検出器
Claims (1)
- 抵抗器とチョッパの直列回路を電車線又はき電線に接続
し、回生車の余剰電力を抵抗で消費させて電車線又はき
電線の電圧を設定値に保つ回生電力吸収装置において、
回生電流の検出器と、この検出器からの出力に応じて前
記設定値を変更する設定値補正手段とを設け、回生電流
量の増大に従って前記設定値を下げるようにしたことを
特徴とする回生電力吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193051A JPH0777858B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 回生電力吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61193051A JPH0777858B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 回生電力吸収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349559A true JPS6349559A (ja) | 1988-03-02 |
| JPH0777858B2 JPH0777858B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16301360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61193051A Expired - Lifetime JPH0777858B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 回生電力吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777858B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108006A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-19 | Fanuc Ltd | Numeral control system |
| JPS6194832A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-13 | Toshiba Corp | 回生電力吸収装置 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP61193051A patent/JPH0777858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55108006A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-19 | Fanuc Ltd | Numeral control system |
| JPS6194832A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-13 | Toshiba Corp | 回生電力吸収装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777858B2 (ja) | 1995-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |