CN1003922B - 具有交流变直流变换器的电气机车用控制系统 - Google Patents

Abstract

一电气机车具有两个串联连接的交流变直流变换器，及一个功率因数控制器连到一个变换器。两变换器有两自动脉冲相位移相器并由响应流在变换器中的电流和参考信号之间的差信号的信号进行控制。自动脉冲移相器的一个输入信号由偏置信号进行调节。当测量到的机车的速度超过预定参考速度信号时转换从每个自动脉冲移相器到每个变换器的输出。

Description

具有交流变直流变换器的电气机车用控制系统

本发明涉及具有交流变直流变换器（AC-DC Converter）的电气机车用的控制系统，且更具体地涉及控制系统的功率因数控制器。

为了调节电气机车的速度，在交流变直流变换器中所包含的晶闸管由点火信号控制。因为交流变直流变换器产生高谐波频率的电流，该电流形成估量噪声干扰电流，必须提供一个功率因数控制器来减小估量噪声干扰电流及改进电气机车的功率因数。许多较早的提供功率因数控制器的努力方面的例子在参考文献如日本特开昭55-100037号，昭56-19305及56-42819等中已有描述。尽管这些参考文献中的某些文献揭示了有价值的概念，但现在实用的功率因数控制器需要进一步改进。

在EP-001564号专利中曾提供了一种电源变换器的功率因数改进装置，其中包括变压器;具有多个受控整流电路Rf1，Rf2的电源变换器，其交流侧与变压器的各次级绕组相连，而其直流侧则相对于直流负载作串连连接;对多个受控整流电路中的一个进行相位控制的控制装置;及改进电源变换器的功率因数的电容器组（CLC），该电容器组仅与一个次级绕组相连。该装置中首先从最大控制相位角向最小控制相位角控制整流电路Rf1，其结果是Rf1的输出电压增加，同时整流电路Rf2维持在最大控制相位角。当Rf1中的控制相位角到达其最小值时，Rf2中的控制相位角迅速变为其最小值。与此同时Rf1中的控制相位角迅速返回到其最大值，且其后开始再向其最小值进行控制。但由于在Rf1和Rf2中的控制相位角的控制区域中没有重叠的期间，其输出中会产生不希望出现的突然变化。

理想的功率因数控制器应具有三个如下特征：

（1）尺寸小，因为机车的空间很有限;

（2）将估量噪声的干扰电流减少到低于预定值的能力;及

（3）防止过补偿的能力，因过补偿会将滞后的功率因数改变成超前的功率因数。

本发明的目的是提供一种改进的功率因数控制器。

另一目的是提供尺寸小的控制系统。

另一目的是提供能有效地减小估量噪声干扰电流的控制系统。

本发明的另一目的是提供一种通过控制变换器以便能有效地减小估量噪声干扰电流的方法。

如果电气机车装有一种功率因数控制器，该控制器具有从无负载到100%负载状态的过渡期间相当好地去掉估量噪音干扰电流的能力，则功率因数控制器一般在尺寸上很大，且将出现过补偿，因而将功率因数从滞后的功率因数转变为超前的功率因数。在有串联连接的交流变直流变换器的电气机车中，机车的速度由控制变换器的每个相位控制角来进行调节。

因而，在本发明中，不管所有的电容是连到一个变换器，还是在变换器之间作不等量分配，为了有效地去除由变换器的相位控制角所产生的估量噪声干扰电流，应将功率因数控制器连到具有较大相位控制角的变换器上。因为每个变换器是独立地由不同的点火信号产生器供给具有不同相位控制角的点火信号，故当预定的机车状态被满足时转换变换器和点火信号产生器之间的连接。

图1表示本发明的一个实施例的示意图。

图2表示目前实用的交流变直流的变换器的输出电压的特性曲线。

图3表示在图1中所示的最佳实施例中的输出电压的特性曲线的例子。

图4及图5表示说明本发明的一实施例的性能的特性曲线。

图6表示说明一实施例的一些重要部分的波形的时间图。

图7表示本发明的另一实施例的示意图。

图8和图9表示对应于图4及图5，但为图7所示的实施例的一些特性曲线。

图10表示对应于图9的一些特性曲线。

图11及图12表示本发明的另一实施例的主电路部分及控制电路部分的示意图。

图13表示电气机车的工作的模型的一个例子。

图14表示在逆变器工作期间交流变直流变换器的一些特性曲线。

图15表示说明图11及图12所示的实施例的一些重要部分的波形的时间图。

图16及图17表示本发明的其他实施例的主电路部分的示意图。

图18表示图17的电路的交流变直流变换器的输出电压的特性曲线的一个例子。

图1表示本发明的最佳实施例的示意图。在该图中，T_r指变压器，其初级绕组N₁的一端连到架空线Tw，该线经导电弓与地上的交流变电站（图中未画出）相连，及初级绕组的另一端经电气上导电的轮子（未画出）与一参考电位如地相连。N₂₁及N₂₂指变压器Tr的次级绕组，有混合电桥分别与其相连。N₃指变压器Tr的第三绕组。混合电桥分别包括两个二极管D₁和D₂及D₃，D₄且分别包含两个晶闸管Th₁和Th₂及Th₃和Th₄，该电桥被安排成串联方式，有平滑电感L₀及一直流主电动机M与其串联。电桥Br₁和Br₂的工作是作为交流变直流变换器。PFC指功率因数控制器其用虚线包围表示，其中包括用背对背接法的并联的两个晶闸管Th₅，Th₆的串联电路;电阻Rs，平滑电感Ls及电容Cs连到电桥Br₁。Ed₁、Ed₂及Ed指直流电压，其中前两个电压由电桥Br₁及Br₂分别产生，Ed是加到直流主电动机M上的两个电桥的输出电压的总和。

CT指变流器，它可检测在初级绕组N₁中流过的导电弓电流Ip并提供电流信号Ia。DCCT指直流变流器，它可检测在直流主电动机M中流过的电动机电流Im并提供电流反馈信号Imf。第三绕组N₃提供对应于加到绕组N₁的交流电压的交流电压e_a。PCC指功率因数控制器接通一断开控制电路，该电路当机车的输入功率的功率因数根据信号Ia及e_a超过预定值时产生点火信号Th_5G及Th_6G。PI指比例及积分运算放大器，其上加有加法器AD₁输出的差分信号，与其在一起的有信号Imf及预定参考电流信号Imp。APPS₁及APPS₂指自动脉冲移相器，它能产生在交流电压e_a的基础上并对应于输入信号Ec₁，Ec₂的具有相位控制角的点火信号。将PI的输出信号作为输入信号加到APPS₁，及将加法器AD₂输出的差分信号作为输入信号加到APPS₂，与其在一起的有比例的积分运算放大器PI的输出信号及预定的偏置信号V_B。接着APPS₁及APPS₂产生分别具有对应于PI放大器的输出的不同相位控制角α₁和α₂的相位控制信号T₁和T₂及T₃和T₄。CP指比较器，当测出的机车速度信号V超过预定参考速度信号V_Rf时它提供与交流电压e_a同步的门变换信号G。

Log指逻辑变换电路，它包括四个与门A₁、A₂、A₃和A₄，4个禁止门I₁、I₂、I₃和I₄，及四个或门O₁、O₂、O₃和O₄。在逻辑变换电路中将各门进行组合从相应的相位控制信号给出点火信号如下：

门变 APPS₁ APPS₂

换信号G T₁（+α₁） T₂（-α₁） T₃（+α₂） T₄（-α₂）

“0” Th_1G Th_2G Th_3G Th_4G

“1” Th_3G Th_4G Th_1G Th_2G

其中Th_1G、Th_2G、Th_3G和Th_4G指分别加到晶闸管Th₁、Th₂、Th₃、和Th₄的栅极上的点火信号。

T₁、T₂、T₃和T₄指从APPS₁和APPS₂来的相位控制信号;及“+”和“-”符号指相位控制信号是交流电压e_a的正半波还是负半波，同时α₁和α₂分别指相位控制角的值。

在图1的实施例中，当测出的速度信号V低于参考信号V_Rf时比较器CP的输出为O，从APPS₁来的相位控制信号T₁和T₂加到逻辑电路以触发点火信号Th_1G和Th_2G，该信号接着加到电桥Br₁的晶闸管Th₁和Th₂的栅极上，及从APPS₂来的相位控制信号T₃和T₄加到逻辑电路以触发点火信号Th_3G和Th_4G，该信号接着加到电桥Br₂的晶闸管Th₃和Th₄的栅极端。然而当测出的速度信号V超过参考信号V_Rf时，比较器CP的输出变为“1”，APPS₁的相位控制信号T₁和T₂加到逻辑电路以触发点火信号Th_1G、Th_2G，它们接着加到电桥Br₂，APPS₂的相位控制信号T₃和T₄加到逻辑电路以触发加到电桥Br₁的点火信号Th_3GTh_4G，这意味着功率因数控制器PFC连到加有具有较大相位控制角的相位控制信号且产生估量噪声干扰电流Jp的较大部分的电桥上。换句话说，功率因数控制器PFC最有效地减少了高谐波频率的电流并因而经变换相位控制角来抑制估量噪声干扰电流Jp。

图2和图3分别表示从常规控制系统和图1所示的实施例所得到的交流变直流转换器输出电压的特性曲线的例子。如图2所示，在常规系统中每个电桥Br₁和Br₂分开地且唯一地由不同的自动脉冲移相器APPS₁和APPS₂从最大控制角到最小控制角进行控制。控制电桥Br₂的起点产生在电桥Br₁已建立起直流电压Ed₁的预定值之后并由加法器AD₂上的偏置电压V_B的值决定。

相反地，如图3所示，在图1的实施例中，当机车速度低于预定参考信号V_Rf时电桥Br₁由APPS₁控制，而电桥Br₂由APPS₂控制。然而，当速度信号V的值超过参考信号V_Rf时，由从APPS₁和APPS₂来的相位控制信号T₁、T₂、和T₃、T₄所触发的点火信号被分别从电桥Br₁和Br₂转换到电桥Br₂和Br₁。在后一情况中，电桥Br₁的输出直流电压Ed₁下降，这是因为控制电桥Br₁的相位控制角比在机车速度信号V超过V_Rf而引起突然下落的转换前的相位控制角大。这意味着连有功率因数控制器PFC的电桥Br₁作为交流变直流变换器工作以控制直流电压Ed及由具有大相位控制角的电桥所产生的估量噪声干扰电流Jp的振幅当该电桥连到PFC时有效地降低。

众所周知，估量噪声干扰电流Jp定义如下：

Jp＝ $\underset{\mathrm{n=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}$ （Sn×｜In｜）²

其中n：谐波频率的序数;

In：包括在导电弓电流Ip中的n次谐波电流;及

Sn：如由CCITT（国际电报和电话协商委员会）所定义的n次谐波的噪声系数。

图4及图5表示能说明本发明的一个实施例的优点的特性曲线。图4及图5的水平轴表示机车的速度，而垂直轴分别表示估量噪声干扰电流Jp，相位控制角α，直流电压Ed，直流主电动机电流Im，直流主电动机M的场电流If，及导电弓电流Ip和功率因数入。图4所表示的不同数据是在机车靠近向机车供电的变电站运行的条件下测出的。当电桥首先以图3所示方式进行控制时Jp₀，Jp₁和Jp₂分别表示当电桥Br₁首先如图3所示进行控制时在没有使用功率因数控制器PFC时、功率因数控制器PFC连到电桥Br₁时及功率因数控制器PFC连到电桥Br₂时的估量噪声干扰电流。α₁和α₂表示电桥Br₁和Br₂的相位控制角。Ip₀，Ip₁和Ip₂分别表示在不用功率因数控制器PFC时、功率因数控制器PFC连到电桥Br₁及功率因数控制器PFC连到电桥Br₂时的导电弓电流。λ₀和λ_x分别表示在不用功率因数控制器PFC时和用功率因数控制器PFC时机车的功率因数。

如可从图4中明白的那样，估量噪声干扰电流Jp在低速区（例如＜20公里/小时）比在高速区大，而在低速区和高速区之间Jp₁和Jp₂与Jp₀有相反的关系。

当电桥Br₁首先由功率因数控制器PFC控制时，Jp变得在高速区较大，如由Jp₁所示。相反，在功率因数控制器PFC连到电桥Br₂的场合，Jp变得在低速区较大，这是因为由电桥Br₂所产生的高谐波频率的电流未完全被连到电桥Br₁的功率因数控制器PFC减小。

图5表示在与得出图4所示的数据条件相同的条件下从最佳实施例所得出的不同数据。在图5中V₁指功率因数控制器接通-断开控制电路PCC能提供点火信号Th_5G和Th_6G以便将功率因数控制器PFC连到电桥Br₁时的速度。V₂指比较器CP能提供转换信号G将APPS₁和APPS₂的相位控制信号T₁、T₂和T₃、T₄分别从电桥Br₁和Br₂转换到电桥Br₂和Br₁时的速度。因而在该实施例中，分别在速度零与V₁之间得到Jp₀、Ip₀和λ₀，在速度V₁和V₂之间得到Jp₁，Ip₁和λ_x，及超过速度V₂时得到Jp₂Ip₂，和λ_x。电桥Br₁和Br₂的相位控制角α₁和α₂在速度V₂处转换。比较图4和图5就可以明白，估量噪声干扰电流Jp的振幅被抑制到Jp₂的电平上。

这是通过将相位控制角从α₁转换到α₂所完成的，从而当Br₂的相位控制角从α₂变到α₁时Br₁的相位控制角从α₁变到α₂。

图6表示作为时间的函数所画出的说明交流电压e_a，直流电压Ed₁、Ed₂和Ed，晶闸管点火信号Th_1G、Th_2G、Th_3G和Th_4G，相位控制信号T₁、T₂、T₃和T₄及门变换信号G的时间图。

如图6所示，在时间t₁，产生门变换信号G，然后电桥Br₁和Br₂的相位控制角从α₁变到α₂₁和从α₂变到α₁₁。因而，尽管有效直流电压Ed没有变化但电桥Br₁和Br₂的直流电压Ed₁和Ed₂已互相转换。

图7表示本发明的另一实施例的示意图。该实施例与图1所示的实施例除去功率因数控制器PFC和功率因数控制器接通-断开控制电路PCC外是相似的。功率因数控制器PFC被分成两个功率因数控制器PFC₁₁和PFC₁₂;两控制器的总电容与图1的PFC的电容相同。然而两功率因数控制器中的一个控制器（例如PFC₁₁）的电容大于另一个控制器的电容。当机车的功率因数超过第一预定值时功率因数控制器接通-断开控制电路PCC提供点火信号Th_51G和Th_61G，该信号使具有较大电容与电桥Br₁相连的功率因数控制器（即PFC₁₁）连到电桥Br₁的两端，而当机车的功率因数超过比第一预定值大的第二预定值时则提供点火信号Th_52G和Th_62G，该信号使与电桥Br₂相连具有较小电容的功率因数控制器（即PFC₁₂）连到电桥Br₂的两端。

图8和图9表示图7所示实施例的与图4和图5相对应的特性曲线。当与图4和图5相比时为了简化附图仅表示估量噪声干扰电流Jp与功率因数λ。图8表示的不同数据是在机车在距变电站约10公里处运行的条件下测出的。Jp₀、Jp₃、Jp₄和Jp₅分别表示在两个功率因数控制器PFC₁₁和PFC₁₂都不用时，PFC₁₁连到电桥Br₁时，PFC₁₁和PFC₁₂分别连到电桥Br₁和Br₂时，及PFC₁₁和PFC₁₂分别连到电桥Br₂和Br₁时的估量噪声干扰电流，其电桥Br₁首先按图3所示方式进行控制。λ₀，λ₃、λ₄及λ₅分别表示在PFC₁₁和PFC₁₂都不用时，PFC₁₁连到电桥Br₁时，PFC₁₁和PFC₁₂分别连到电桥Br₁和Br₂时及PFC₁₁和PFC₁₂分别连到电桥Br₂和Br₁时的机车的功率因数。

图9表示图7所示的实施例的数据，该数据是在与图8所示的数据有相同条件的情况下获得的。在图9中，V₃指功率因数控制器接通-断开控制电路PCC能提供点火信号Th_51G和Th_61G使PFC₁₁连到电桥Br₁时的速度。V₄指PCC能进一步提供点火信号Th_52G和Th_62G使PFC₁₂连到电桥Br₂时的速度。速度V₄等于速度V₁。V₅指比较器CP能提供门变换信号G以便将APPS₁和APPS₂的相位控制信号T₁、T₂和T₃、T₄分别从电桥Br₁和Br₂变换到电桥Br₂和Br₁时的速度。因而在此实施例中Jp和λ₀在速度零和V₃之间产生;Jp₃和λ₃在速度V₃和V₄之间产生;Jp₄和λ₄在速度V₄和V₅之间产生;及Jp₅和λ₅在大于速度V₅时产生。电桥Br₁和Br₂的相位控制角α₁和α₂在速度V₄处变换。比较图8和图9就可以明白，估量噪声干扰电流Jp的幅度被抑制到Jp₅的幅度。这是由相位控制角在α₁和α₂之间的变化所完成的。在该实施例中获得以下的附加优点。其电容比图1所示的PFC的电容小的功率因数控制器PFC₁₁在速度V₃时连到电桥Br₁，速度V₃比速度V₁低。然后在速度V₃和V₁（＝V₄）之间，功率因数λ与图1所示的实施例相比有了改进，因为电容在两功率因数控制器之间进行分配允许PFC₁₂在比总电容连到单个电桥的实施例中可能的速度还要低的速度连到电桥Br₂。

在图7的实施例中，可以作小的变化。即功率因数控制器PFC₁₁的电容可以做得比PFC₁₂的电容小些。当然总电容应不变。在此情况下，如图10所示，估量噪声干扰电流Jp和功率因数λ从Jp₃和Jp₄及λ₃和λ₄变化到Jp₃′和Jp₄′及λ₃′和λ₄′。如在图10中用剖面线所示，由于这种小变化两特性曲线变得不大理想。

图11和图12表示另一实施例的主电路的主电路部分和控制电路部分的示意图。除去二极管D₁、D₂、D₃和D₄已由晶闸管Th₁₁、Th₂₁、Th₃₁和Th₄₁所取代外图11所示的电路与图1所示的电路相似。因而用此实施例后，当机车突然要停下来时机车能工作在再生工作方式。图12表示图11所示的主电路的控制电路的主要部分。在图12中省去电桥Br₂的晶闸管用的一些门电路和图1所示的自动脉冲移相器APPS₁，和APPS₂的输入电路以便使图简化。在图12中BC指最小超前控制角（βmin）计算器，它能用加到电桥的交流电压V_P与预定的换向裕度角信号γ提供最小超前控制角信号（βmin）用于稳定的再生工作。PD指极性检测器，它提供交流电压e_a的极性信号。P指一端点，当机车是在供电工作下时该端点上给出信号“1”。COMP₁和COMP₂指比较器，它当测得速度信号V超过参考

信号V_Rf时该比较器能提供门变换信号G₁，当测得的速度信号V变得低于参考信号V_Rfb时则该比较器能提供门变换信号G₂。当机车是在供电工作（Powered Operation）或再生工作（Regeneration Op er ation）下时有选择地使用信号G₁和G₂中的一种作为门变换信号G。对于一些门，词头字母A、I和O分别指与门、禁止门和或门，如图1所示。点火信号Th_1G、Th_2G、Th_11G、和Th_21G的形成＊表示。

*表示机车工作的工作模型（Pa＊ern）的例子。V₁、I_p、＊、If、Imp和PI分别表示速度模型图，导电弓电流模型、直流电压模型，直流主电动机M的场电流模型，直流主电动机M的参考电流模型及比例和积分运算放大器的输出模型。在图13中供电工作是在t₁₁和t₁₄之间的周期上，而再生工作是在t₁₄和t₁₆之间的周期上。在图13中，V_Rf和V_Rfb指加到比较器Comp₁和Comp₂的参考信号。当机车的工作方式在时间t₁₄从供电工作改变到再生工作时比例和积分运算放大器PI的输出回到零。再者，主直流电动机M的场电流I_f变成相反的极性以致主直流电动机的直流电压Ed在时间t₁₄变成反极性。

图14表示当电桥Br₁和Br₂工作在再生工作状态时电桥输出的一些特性曲线。当机车速度V下降到低于参考速度V_Rfb时加到电桥Br₁和Br₂的相位控制信号分别从APPS₁和APPS₂转换到APPS₂和APPS₁。

图15表示时间图其中表示有图11和图12所示的实施例的工作的一些重要部分的波形。在图15中将波形分开分别说明供电工作方式和再生工作方式，在两个循环部分期间将每个方式中的波形集中在给出有变换信号G₁和G₂的时间上。在供电工作和再生工作之间有一在控制信号之间所示的休息周期（此休息周期对应于图13所示的时间t₁₄），在此期间所有的点火信号都中断。

图16表示本发明的另一实施例的主电路部分的示意图。除去提供有第二直流主电动机M₁的另一电路且每个电路分开装有功率因数控制器PFC和PFC₁之外这电路和图1所示的实施例相似。本实施例的两功率因数控制器的控制电路都与图1所示的电路的控制部分相似。

图17和图18表示另一实施例的主电路部分的示意图和其交流变直流变换器的输出电压的特性曲线。在图17中由串联连接的四个整流电Br₁、Br₂、Br₃和Br₄将直流电压加到直流主电动机M的两端。如图17所示加到直流主电动机上的直流电压由两电桥Br₁和Br₂控制。如图3所述及图18所示，当机车速度V超过速度V_rf1时加到电桥Br₁，Br₂的相位控制信号从APPS₁、APPS₂转换到APPS₂、APPS₁。如在图18中进一步表示的那样，当机车速度超过速度V_rf2时电桥Br₂、Br₁的输出被移到电桥Br₃、Br₂及当机车速度V超过速度V_rf3时Br₂、Br₁的输出被移到Br₄、Br₂。即直流输出电压的大部分总是由与功率因数控制器PFC相连的电桥Br₁进行控制。因而比起现有的控制器来，估量噪音干扰电流Jp有效地降低。

在上述说明中，尽管用来使加到电桥的相位控制信号在两自动脉冲相位移相器APPS之间变换的门变换信号G是从测出的机车速度V与速度参考信号V_Rf进行比较而得到的，但代表估量噪声干扰电流Jp的不同种类的其他信号可以下法得到。

（ⅰ）将测出的机车负载的幅度与一参考值进行比较，或

（ⅱ）将流经变换器的直流电流的幅度与一参考值进行比较，或

（ⅲ）将加到变换器的交流电流的幅度与一参考值进行比较，或

（ⅳ）将流经变换器的估量噪声干扰电流的振幅与一参考值进行比较。

Claims (43)

1. 一种电气机车用控制装置包括：
2. 至少一个驱动电气机车的直流电动机;
3. 具有由交流电源馈电的初级绕组及至少两个次级绕组的变压器，每个次级绕组产生所要电压的交流电源;
4. 通过加于其上的点火信号来进行点火相位控制将交流电源变换为直流电源或将直流电源变换为交流电源的电源变换器，每个上述电源变换器的交流端与相应的一个次级绕组相连，且所有的上述电源变换器的直流端则连成串联以便使上述直流电动机跨接在串联的电源变换器的两端的直流端上;
5. 至少一个包括电容元件的功率因数控制装置，该装置有选择地连到一个上述电源变换器的交流端;
6. 至少包括两个点火信号产生器的，将点火信号加给上述电源变换器的点火控制装置，该装置的工作方式为当由一个点火信号产生器所产生的、并加到上述一个电源变换器上的点火信号的控制角到达最大控制相位角的前面的预定值时另一点火信号产生器开始产生点火信号并加到另一电源变换器上;
7. 从而以预定次序对上述电源变换器进行变换，且串联连接的电源变换器直流端的两端电压随着流经上述直流电动机的直流电流和直流电流参考值之间的偏差值而进行变化;
8. 其特征在于还设有：
9. 检测电气机车的工作状态、并在另一点火信号产生器开始产生点火信号加给上述另一电源变换器之后，当检测出的工作状态满足预定条件后产生转换信号的装置;及
10. 对该转换信号进行响应、且将加到上述一电源变换器上的点火信号转换为加到上述另一电源变换器上的点火信号、并将加到上述另一电源变换器的点火信号转换为加到上述一电源变换器上的点火信号的装置。
11. 1、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
12. 上述检测装置检测电气机车的速度并当检测出的速度超过预定速度时产生转换信号。
13. 2、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
14. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的直流电流并当检测出的直流电流超过预定值时产生转换信号。
15. 3、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
16. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的交流电流、并当检测出的交流电流超过预定值时产生转换信号。
17. 4、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
18. 上述检测装置检测包含在流经上述电源变换器的交流电流中的估量噪声干扰电流的成分，并当检测出的成分超过预定值时产生转换信号。
19. 5、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
20. 提供有两个上述功率因数控制装置，其中一功率因数控制装置与上述一电源变换器的交流端相连，而另一功率因数控制装置则与上述另一电源变换器的交流端相连;一功率因数控制装置的电容大于另一功率因数控制装置的电容。
21. 6、如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：
22. 上述检测装置检测电气机车的速度并当检测出的速度超过预定速度时产生转换信号。
23. 7、如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：
24. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的直流电流并当检测出的直流电流超过预定值时产生转换信号。
25. 8、如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：
26. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的交流电流并当检测出的交流电流超过预定值时产生转换信号。
27. 9、如权利要求6所述的控制装置，其特征在于：
28. 上述检测装置检测包含在流经上述电源变换器的交流电流中的估量噪声干扰电流成分，并当检测出的成分超过预定值时产生转换信号。
29. 10、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于：
30. 上述检测装置检测电气机车的工作状态，并在检测出的工作状态满足根据电气机车的供电工作或再生工作状态所设定的不同预定条件时产生转换信号。
31. 11、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于还设有：
32. 提供代表控制相位角的最小值的信号及代表上述电源变换器的预定的换相裕度角的信号的装置，及
33. 最小控制相位角的信号和点火信号合在一起在再生工作期间对换相裕度角进行调节，从而防止上述电源变换器换相失败。
34. 12、如权利要求11所述的控制装置，其特征在于：
35. 上述检测装置检测电气机车的速度并当检测出的速度超过预定速度时产生转换信号，且上述预定速度是根据电气机车的供电工作或再生工作状态而设定的并且设定的预定速度不同。
36. 13、如权利要求11所述的控制装置，其特征在于：
37. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的直流电流，并当检测出的直流电流超过预定值时产生转换信号，且上述预定值是根据电气机车的供电工作或再生工作状态而设定的，并且设定的预定值不同。
38. 14、如权利要求11所述的控制装置，其特征在于：
39. 上述检测装置检测流经上述电源变换器的交流电流，并当检测出的交流电流超过预定值时产生转换信号，且上述预定值是根据电气机车的供电工作或再生工作状态而设定的，并且设定的预定值不同。
40. 15、如权利要求11所述的控制装置，其特征在于：
41. 上述检测装置检测包含在流经上述电源变换器的交流电流中的估量噪声干扰电流成分，并当检测出的成分超过预定值时产生转换信号，且上述预定值是根据电气机车的供电工作或再生工作状态而设定的，并且设定的预定值不同。
42. 16、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于还设有：
43. 当电气机车的功率因数到达预定值时转换上述功率因数控制装置的连接的装置。

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