JPS637102A - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
- Publication number
- JPS637102A JPS637102A JP14823786A JP14823786A JPS637102A JP S637102 A JPS637102 A JP S637102A JP 14823786 A JP14823786 A JP 14823786A JP 14823786 A JP14823786 A JP 14823786A JP S637102 A JPS637102 A JP S637102A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- power
- capacitor
- inverter
- voltage
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- Granted
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は集電器により交流を入力し、コンバータ回路及
びインバータ回路を用いて、誘導電動機を速度制御する
電気車の制御装置に関する。
びインバータ回路を用いて、誘導電動機を速度制御する
電気車の制御装置に関する。
(従来の技術)
一般に、単相交流電力を入力とする電気車はサイリスタ
あるいはサイリスタとダイオードの組合せによる位相制
御方式の位相制御コンバータ回路が用いられる。このコ
ンバータ回路により交流を連続可変な直流電力に変換し
、その直流電力をインバータ回路によって所定の周波数
の交流に変換して電気車の主電動機が駆動される。この
位相制御コンバータの出力電力をインバータ回路を介し
て主電動機に供給する装置において用いられるインバー
タ回路は電圧形インバータ回路である。電圧形インバー
タ回路はその特性上、入力側に大容量のコンデンサが必
要となる。
あるいはサイリスタとダイオードの組合せによる位相制
御方式の位相制御コンバータ回路が用いられる。このコ
ンバータ回路により交流を連続可変な直流電力に変換し
、その直流電力をインバータ回路によって所定の周波数
の交流に変換して電気車の主電動機が駆動される。この
位相制御コンバータの出力電力をインバータ回路を介し
て主電動機に供給する装置において用いられるインバー
タ回路は電圧形インバータ回路である。電圧形インバー
タ回路はその特性上、入力側に大容量のコンデンサが必
要となる。
(発明が解決しようとする問題点)
このため−定区間毎に交流架線の切目が有って電力中断
を頻繁に生じる場合には、架線の電圧が再印加されるた
びにコンバータ回路のダイオードを通して、インバータ
回路の入力側に設けられたコンデンサに大きな充電電流
が流れ込み、各装置が過電流の影響を受ける。
を頻繁に生じる場合には、架線の電圧が再印加されるた
びにコンバータ回路のダイオードを通して、インバータ
回路の入力側に設けられたコンデンサに大きな充電電流
が流れ込み、各装置が過電流の影響を受ける。
本発明の目的は、架線からの交流電力の印加および中断
後の再印加による主回路の過電流を抑制し、過電流に対
する保バを可能とした電気車の制御装置を提供すること
がある。
後の再印加による主回路の過電流を抑制し、過電流に対
する保バを可能とした電気車の制御装置を提供すること
がある。
(問題点を解決するための手段)
架線より集電器を介して供給される交流電力を直流電力
に変換するコンバータ回路とこのコンバータ回路の入力
側に設けられる抵抗と並列接続された接触器とコンバー
タ回路の出力側にコンデンサを介して接続されるインバ
ータ回路で電動機を駆動する電気車の制御装置に、コン
デンサの端子電圧を検出し第1の基準電圧と比較し接触
器を開閉する第1の電圧比較器と、コンデンサの端子電
圧を検出し第2の基準電圧となった際にコンバータ回路
及びインバータ回路を停止させる第2の電圧比較器とを
設ける。
に変換するコンバータ回路とこのコンバータ回路の入力
側に設けられる抵抗と並列接続された接触器とコンバー
タ回路の出力側にコンデンサを介して接続されるインバ
ータ回路で電動機を駆動する電気車の制御装置に、コン
デンサの端子電圧を検出し第1の基準電圧と比較し接触
器を開閉する第1の電圧比較器と、コンデンサの端子電
圧を検出し第2の基準電圧となった際にコンバータ回路
及びインバータ回路を停止させる第2の電圧比較器とを
設ける。
(作 用)
第1の電圧比較器はその検出電圧が第1の基準値以上の
値となった際に接触器を閉じ、第1の基僧値未満の値と
なった際には接触器を開放する。
値となった際に接触器を閉じ、第1の基僧値未満の値と
なった際には接触器を開放する。
また第2の電圧比較器はその検出電圧が第2の基準値以
下の値になった際にコンバータ回路及びインバータ回路
の停止信号を出力してコンバ−タ回路及びインバータ回
路を停止させ、架線からの交流電力の印加および中断後
の回加による過電流を抑制を行う。
下の値になった際にコンバータ回路及びインバータ回路
の停止信号を出力してコンバ−タ回路及びインバータ回
路を停止させ、架線からの交流電力の印加および中断後
の回加による過電流を抑制を行う。
(実施例)
本発明に基づく一実施例を図面を用いて説明する0図面
は本発明による電気車制御装置のブロック図である。
は本発明による電気車制御装置のブロック図である。
PANは架線(図示せず)に接触して電力を得る集電器
である。この集電器PANは主開閉器VCBを介して主
変圧器Tの一次側巻線に接続する。主変圧器Tの二次側
巻線には、抵抗R及び接触器KSよりなる並列回路とり
アクドルLを介してコンバータ回路CNの交流側端子が
接続する。
である。この集電器PANは主開閉器VCBを介して主
変圧器Tの一次側巻線に接続する。主変圧器Tの二次側
巻線には、抵抗R及び接触器KSよりなる並列回路とり
アクドルLを介してコンバータ回路CNの交流側端子が
接続する。
コンバータ回路CNはゲートターンオフサイリスタ(以
下、GTOと言う、 ) GL、 G2. G3. G
4及びダイオードDi、 D2. D3. D4により
構成される。コンバータ回路CNの直流側端子には、コ
ンデンサCが接続する。インバータ回路INの直流側端
子がコンデンサCに接続し、交流側端子には車両用の誘
導電動機IMが接続する。インバータ回路INは、 G
TOG、、、G、2. G、、、 G14. G、S、
G、。
下、GTOと言う、 ) GL、 G2. G3. G
4及びダイオードDi、 D2. D3. D4により
構成される。コンバータ回路CNの直流側端子には、コ
ンデンサCが接続する。インバータ回路INの直流側端
子がコンデンサCに接続し、交流側端子には車両用の誘
導電動機IMが接続する。インバータ回路INは、 G
TOG、、、G、2. G、、、 G14. G、S、
G、。
及びダイオードDlll ott+ 01310141
D工5tD1Gで構成される。コンデンサCには電圧
検出器VDが設けられている。接触器KSの駆動コイル
KCは電圧検出器VDにトランジスタTR,増幅器AM
P、反転器NOT 1及び第1の比較器REF 1を介
して接続する。比較器REF 1は可変抵抗器R8Iに
より設定される第1の基や電圧値V1を入力する。
D工5tD1Gで構成される。コンデンサCには電圧
検出器VDが設けられている。接触器KSの駆動コイル
KCは電圧検出器VDにトランジスタTR,増幅器AM
P、反転器NOT 1及び第1の比較器REF 1を介
して接続する。比較器REF 1は可変抵抗器R8Iに
より設定される第1の基や電圧値V1を入力する。
第2の比較器REF 2は電圧検出器VDに接続し検出
電圧値を入力するとともに、可変抵抗器R32により設
定される第2の基準電圧値v2を入力する。比較器RE
F 2の出力はAND回路ADに入力する6またインバ
ータ回路IN及びコンバータ回路CNの起動指令SSは
タイマ回路TM及び反転器NOT 2を介してAND回
路ADに入力する。
電圧値を入力するとともに、可変抵抗器R32により設
定される第2の基準電圧値v2を入力する。比較器RE
F 2の出力はAND回路ADに入力する6またインバ
ータ回路IN及びコンバータ回路CNの起動指令SSは
タイマ回路TM及び反転器NOT 2を介してAND回
路ADに入力する。
AND回路AD出力側にはコンバータ制御回路C8及び
インバータ制御回路ISが接続する。
インバータ制御回路ISが接続する。
可変抵抗器R52により設定される第2の基準電圧値v
2は変圧器Tの二次巻線に交流電圧の実効値をv3とす
ると次式により設定される。
2は変圧器Tの二次巻線に交流電圧の実効値をv3とす
ると次式により設定される。
第2の基P!電圧値V2=v’2XV3・・・・・・■
また、可変抵抗器RSIにより設定される第1の基準電
圧値■1は第2の基準電圧値v2の値の70%〜80%
の値に設定される。
また、可変抵抗器RSIにより設定される第1の基準電
圧値■1は第2の基準電圧値v2の値の70%〜80%
の値に設定される。
以上の構成に基づく一実施例の作用を説明する。
集電器PANが架線に接触し主開閉器VCBが投入され
ると、主変圧器Tを介して抵抗R、リアクトルL及びコ
ンバータ回路CNのダイオードD1〜D4によって整流
され、コンデンサCが充電される。この時の充電電流の
値は抵抗Rによって制限される。
ると、主変圧器Tを介して抵抗R、リアクトルL及びコ
ンバータ回路CNのダイオードD1〜D4によって整流
され、コンデンサCが充電される。この時の充電電流の
値は抵抗Rによって制限される。
抵抗器の抵抗値コンデンサCの容量で決定される時定数
による時間が経過するとコンデンサCの電圧は、コンバ
ータ回路CNの交流電圧に応じた値になる。このコンデ
ンサ電圧は電圧検出器VDによって検出され、第1の比
較REF 1によって基準値と比較される。コンデンサ
電圧があらかじめ設定された基準値以上になれば、比較
器REF 1の出力が増幅器AMPにより増幅される。
による時間が経過するとコンデンサCの電圧は、コンバ
ータ回路CNの交流電圧に応じた値になる。このコンデ
ンサ電圧は電圧検出器VDによって検出され、第1の比
較REF 1によって基準値と比較される。コンデンサ
電圧があらかじめ設定された基準値以上になれば、比較
器REF 1の出力が増幅器AMPにより増幅される。
増幅器AMPの出力によってトランジスタTRがオンし
接触器KSの駆動コイルKCが励磁され、接触器KSが
閉じると同時にインバータ制御回路C8及びコンバータ
制御回路C8に起動指令が与えられる。コンバータ回路
CNが起動し、集電器PANより主変圧器Tを介して得
られる交流電力を直流電力に変換しインバータ回路IN
に供給する。コンバータ回路CNの出力である直流電圧
が一定に保たれるとインバータ回路INはインバータ制
御回路ICにより制御され、誘導電動機IMに交流電力
を供給する。
接触器KSの駆動コイルKCが励磁され、接触器KSが
閉じると同時にインバータ制御回路C8及びコンバータ
制御回路C8に起動指令が与えられる。コンバータ回路
CNが起動し、集電器PANより主変圧器Tを介して得
られる交流電力を直流電力に変換しインバータ回路IN
に供給する。コンバータ回路CNの出力である直流電圧
が一定に保たれるとインバータ回路INはインバータ制
御回路ICにより制御され、誘導電動機IMに交流電力
を供給する。
電気車がカ行運転中に電源供給が止まったとするとイン
バータ回路1.Nおよび誘導電動機IMは動作中である
ため、コンデンサCの電荷を電源として運転を続けるに
の場合、コンバータ回路CNの交流側は停電しているた
めコンバータ回路CNからの電力供給は無い状態となる
。コンデンサ電圧が放電により低下し、電圧検出器VD
による検出値が第2の基準電圧値v2になると、比較器
REF 2はAND回路ADを介してコンバータ制御回
路C8及びインバータ制御回路ISに対して停止指令を
出力する。
バータ回路1.Nおよび誘導電動機IMは動作中である
ため、コンデンサCの電荷を電源として運転を続けるに
の場合、コンバータ回路CNの交流側は停電しているた
めコンバータ回路CNからの電力供給は無い状態となる
。コンデンサ電圧が放電により低下し、電圧検出器VD
による検出値が第2の基準電圧値v2になると、比較器
REF 2はAND回路ADを介してコンバータ制御回
路C8及びインバータ制御回路ISに対して停止指令を
出力する。
この停止指令によりコンバータ制御回路C8及びインバ
ータ制御回路ISはそれぞれコンバータ回路CN及びイ
ンバータ回路を停止させる。コンバータ回路CN及びイ
ンバータ回路を停止させることによってコンデンサCの
電荷の放電を抑制する。
ータ制御回路ISはそれぞれコンバータ回路CN及びイ
ンバータ回路を停止させる。コンバータ回路CN及びイ
ンバータ回路を停止させることによってコンデンサCの
電荷の放電を抑制する。
次に、停電していた電源が再印加され、図示しない検出
器により電源の再印加を検出してコンバータ制御回路C
8及びインバータ制御回路ISに起動指令SSを与える
。起動指令Ssが与えら九ることによってコンバータ回
路CN及びインバータ回路は動作を開始し、誘導電動機
IMに交流電力を供給する。
器により電源の再印加を検出してコンバータ制御回路C
8及びインバータ制御回路ISに起動指令SSを与える
。起動指令Ssが与えら九ることによってコンバータ回
路CN及びインバータ回路は動作を開始し、誘導電動機
IMに交流電力を供給する。
上述した様に、電源の停電を電圧検出器VDにより検出
してコンデンサCの電圧が低下しない内にコンバータ回
路CN及びインバータ回路INを停止させる。そのため
、電源の再印加によりコンバータ回路CN及びインバー
タ回路INを再起動させた際にはコンデンサCには、は
とんど電流が流れない。よって電源の再印加時のコンデ
ンサCに過電流を流さずにコンバータ回路CN及びイン
バータ回路INを起動させることができる。
してコンデンサCの電圧が低下しない内にコンバータ回
路CN及びインバータ回路INを停止させる。そのため
、電源の再印加によりコンバータ回路CN及びインバー
タ回路INを再起動させた際にはコンデンサCには、は
とんど電流が流れない。よって電源の再印加時のコンデ
ンサCに過電流を流さずにコンバータ回路CN及びイン
バータ回路INを起動させることができる。
次に電源中断時間がある程度長くなった場合について説
明する。
明する。
電源が停電すると電圧検出器VD及び比較器REF 2
の作用によりコンバータ回路CN及びインバータ回路は
停止する。インバータ@路IN及びコンバータ回路CN
の停止後の経過時間が長いと、その間にコンデンサC電
源は、インバータ回路IN及びコンバータ回路CNに設
けられているサージ吸収回路(図示せず)などを通して
放電する。
の作用によりコンバータ回路CN及びインバータ回路は
停止する。インバータ@路IN及びコンバータ回路CN
の停止後の経過時間が長いと、その間にコンデンサC電
源は、インバータ回路IN及びコンバータ回路CNに設
けられているサージ吸収回路(図示せず)などを通して
放電する。
゛ この放電にともなって、コンデンサ電圧は低下する
。電圧検出器VDの検出によるコンデンサ電圧が第1の
基準電圧値v1まで低下する。比較器REF1は電圧検
出器VDによる検出値が第1の基準電圧値v1に等しく
なった際に、反転器NOT 2及び増幅器AMPを介し
てトランジスタTRをオフする。トランジスタTRがオ
フすることによって駆動コイルKCに電流が流れず、駆
動コイルKCは接触器KCは接触器KSを開放する。
。電圧検出器VDの検出によるコンデンサ電圧が第1の
基準電圧値v1まで低下する。比較器REF1は電圧検
出器VDによる検出値が第1の基準電圧値v1に等しく
なった際に、反転器NOT 2及び増幅器AMPを介し
てトランジスタTRをオフする。トランジスタTRがオ
フすることによって駆動コイルKCに電流が流れず、駆
動コイルKCは接触器KCは接触器KSを開放する。
次に、停電していた電源が再印加されると主変圧器Tが
加圧され抵抗器R、リアクトルLおよびコンバータ回路
CNのダイオードD1〜D4を通してコンデンサCが充
電される。コンデンサCの電圧が第1の基準電圧値にな
ると、比較器RIEF lは反転器NOT 1及び増幅
器AMPを介してトランジスタTRをオンする。トラン
ジスタTRがオンすると駆動コイルKCに電流が流れ、
駆動コイルKCは接触器KSを閉じる。接触器KSが閉
じた後。
加圧され抵抗器R、リアクトルLおよびコンバータ回路
CNのダイオードD1〜D4を通してコンデンサCが充
電される。コンデンサCの電圧が第1の基準電圧値にな
ると、比較器RIEF lは反転器NOT 1及び増幅
器AMPを介してトランジスタTRをオンする。トラン
ジスタTRがオンすると駆動コイルKCに電流が流れ、
駆動コイルKCは接触器KSを閉じる。接触器KSが閉
じた後。
起動指令がコンバータ制御回路cS及びインバータ制御
回路ISに与えられ、コンバータ回路CN及びインバー
タ回路INは運転を開始する。電圧検出器VDの検出電
圧値が第1の基準電圧値から第2の基S!電圧値までの
間、比較器REF 2は信号を出力する。この比較器R
EF 2の出力信号はAND回路ADに入力される。−
方、起動指令を入力するとタイマTMは所定時間(コン
デンサCの電圧が第1の基準電圧値から第2の基準電圧
値になるのに要する時間)゛Hルベルの信号を反転器N
0T2に出力する。反転器NOT 2はタイマTMより
出力されるi H3レベルの信号をl L lレベルの
信号に変換して、その変換された信号をAND回路AD
に出力する。すなわち、AND回路ADには比較器RE
F 2より′H″レベルの信号が入力され、反転器NO
T 2よりl L ルベルの信号が入力される。したが
ってAND回路ADはコンバータ制御回路C8及びイン
バータ制御回路ISに対して起動停止指令を出力しない
。
回路ISに与えられ、コンバータ回路CN及びインバー
タ回路INは運転を開始する。電圧検出器VDの検出電
圧値が第1の基準電圧値から第2の基S!電圧値までの
間、比較器REF 2は信号を出力する。この比較器R
EF 2の出力信号はAND回路ADに入力される。−
方、起動指令を入力するとタイマTMは所定時間(コン
デンサCの電圧が第1の基準電圧値から第2の基準電圧
値になるのに要する時間)゛Hルベルの信号を反転器N
0T2に出力する。反転器NOT 2はタイマTMより
出力されるi H3レベルの信号をl L lレベルの
信号に変換して、その変換された信号をAND回路AD
に出力する。すなわち、AND回路ADには比較器RE
F 2より′H″レベルの信号が入力され、反転器NO
T 2よりl L ルベルの信号が入力される。したが
ってAND回路ADはコンバータ制御回路C8及びイン
バータ制御回路ISに対して起動停止指令を出力しない
。
コンバータ回路CNが起動し、集電器PANより主変圧
器Tを介して得られる交流電力を直流電力に変換しイン
バータ回路INに供給する。コンバータ回路CNの出力
である直流電圧が一定に保たれるとインバータ回路IN
はインバータ制御回路ICにより制御され、誘導電動機
IMに交流電力を供給する。
器Tを介して得られる交流電力を直流電力に変換しイン
バータ回路INに供給する。コンバータ回路CNの出力
である直流電圧が一定に保たれるとインバータ回路IN
はインバータ制御回路ICにより制御され、誘導電動機
IMに交流電力を供給する。
起動時及び電源中断後の再起動時にコンデンサ電圧が第
1の基準電圧値から第2の基準電圧値になるまでの間、
反転器NOT 2の出力信号を用いて比較器REF 2
の出力信号を打消す。すなわち、比較器REF 2がコ
ンデンサ電圧が第2の基準値以下であることを検出して
゛Hルベルの信号を出力しても反転器NOT 2の出力
信号によってAND回路ADにおいて打消されるため、
停止指令は出力されない。停止指令が出力されないため
起動時及び電源中断後の再起動時に誤ってコンバータ回
路CN及びインバータ回路INを停止させることを防止
できる。
1の基準電圧値から第2の基準電圧値になるまでの間、
反転器NOT 2の出力信号を用いて比較器REF 2
の出力信号を打消す。すなわち、比較器REF 2がコ
ンデンサ電圧が第2の基準値以下であることを検出して
゛Hルベルの信号を出力しても反転器NOT 2の出力
信号によってAND回路ADにおいて打消されるため、
停止指令は出力されない。停止指令が出力されないため
起動時及び電源中断後の再起動時に誤ってコンバータ回
路CN及びインバータ回路INを停止させることを防止
できる。
上述した様に電源中断時間が長くなり、コンデンサ電圧
が低下した際に接触器KSを開く。゛接触器KSを開放
したので電源の再印加の際には抵抗Rを介してコンデン
サCが充電されるために、コンデンサCに対して過電流
の流入を防止することができる。
が低下した際に接触器KSを開く。゛接触器KSを開放
したので電源の再印加の際には抵抗Rを介してコンデン
サCが充電されるために、コンデンサCに対して過電流
の流入を防止することができる。
本発明によれば、架線交流電力の印カロおよび中断後の
再印加時による主回路に流れる過電流を抑制し、過電流
に対する保、穫が行なえる。
再印加時による主回路に流れる過電流を抑制し、過電流
に対する保、穫が行なえる。
図面は本発明に基づく電気車制御装置のブロック図であ
る。 KS・・・接触器 R・・・抵抗VD・・電
圧検出器 REFI・・・第1の比較器REF2
・・・第2の比較器 CN・・・コンノ(−夕回路I
N・・インバータ回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文
る。 KS・・・接触器 R・・・抵抗VD・・電
圧検出器 REFI・・・第1の比較器REF2
・・・第2の比較器 CN・・・コンノ(−夕回路I
N・・インバータ回路 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 架線より集電器を介して交流電力の供給を受けるコンバ
ータ回路と、 このコンバータ回路の入力側に設けられる抵抗と並列接
続された接触器と、 前記コンバータ回路にコンデンサを介して接続され電動
機を駆動するインバータ回路と、 前記コンデンサの端子電圧を検出し第1の基準電圧と比
較して前記接触器を開閉する第1の電圧比較器と、 前記コンデンサの端子電圧を検出し第2の基準電圧以下
となった際に前記コンバータ回路及びインバータ回路を
停止させる第2の電圧比較器とを有する電気車の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14823786A JPH0744761B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14823786A JPH0744761B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637102A true JPS637102A (ja) | 1988-01-13 |
| JPH0744761B2 JPH0744761B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=15448312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14823786A Expired - Lifetime JPH0744761B2 (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744761B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0447301U (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-22 | ||
| KR100682512B1 (ko) | 2004-05-18 | 2007-02-15 | 한국철도기술연구원 | 경량전철용 차량제어회로의 유지방법 |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP14823786A patent/JPH0744761B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0447301U (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-22 | ||
| KR100682512B1 (ko) | 2004-05-18 | 2007-02-15 | 한국철도기술연구원 | 경량전철용 차량제어회로의 유지방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744761B2 (ja) | 1995-05-15 |
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