DE102015205846B4 - drive system - Google Patents
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Abstract
Antriebssystem eines Zugverbandes, auf den eine Phasendifferenzsteuerung angewendet ist, wobei das Antriebssystem umfasst:mehrere Haupttransformatoren (2) zum Heruntertransformieren einer elektrischen Wechselstromleistung, die von einer Fahrleitung geliefert wird;mehrere Umsetzer (11) zum Umsetzen der elektrischen Wechselstromleistung, die von den Haupttransformatoren (2) geliefert wird, in eine elektrische Gleichstromleistung;mehrere Wechselrichter (13) zum Umsetzen der elektrischen Gleichstromleistung, die von den Umsetzern (11) geliefert wird, in eine elektrische Wechselstromleistung;mehrere Hauptelektromotoren (4), die von der elektrischen Wechselstromleistung, die von den Wechselrichtern (13) geliefert wird, angetrieben werden sollen; undmehrere Leistungsumsetzer (1), wovon jeder aus einem der Umsetzer (11) und einem der Wechselrichter (13) besteht, wobeiin der Phasendifferenzsteuerung eine Phasendifferenz zwischen den Leistungsumsetzern (1) der Haupttransformatoren (2), die mehr als einen Leistungsumsetzer (1) enthalten, und eine Phasendifferenz zwischen den Haupttransformatoren (2) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dassdas Antriebssystem ferner einen Bordcontroller aufweist, der die Anzahl der Einheiten von Leistungsumsetzern (1), die in Betrieb sind, auf der Basis einer Schwellenwertgrenze einer elektrischen Stromstärke aus einer Fahrleitung reduziert, undder Bordcontroller alle Leistungsumsetzer (1) eines Haupttransformators (2), wenn dieser mehr als einen Leistungsumsetzer (1) aufweist, bei der Reduktion der Leistungsumsetzer (1) stoppt.A drive system of a train set to which phase difference control is applied, the drive system comprising:a plurality of main transformers (2) for stepping down an AC electric power supplied from a catenary;a plurality of converters (11) for converting the AC electric power supplied by the main transformers ( 2) into a DC electric power; a plurality of inverters (13) for converting the DC electric power supplied from the converters (11) into an AC electric power; a plurality of main electric motors (4) driven by the AC electric power supplied from supplied to the inverters (13) are to be driven; and a plurality of power converters (1) each consisting of one of said converters (11) and one of said inverters (13), wherein in the phase difference control a phase difference between the power converters (1) of the main transformers (2) containing more than one power converter (1). , and introducing a phase difference between the main transformers (2), characterized in that the drive system further comprises an onboard controller which counts the number of units of power converters (1) operating based on a threshold limit of electric current from a catenary reduced, and the on-board controller stops all power converters (1) of a main transformer (2) when it has more than one power converter (1) when the power converters (1) are reduced.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für einen Zugverband, der mit einem Leistungsumsetzer ausgestattet ist.The invention relates to a drive system for a train set, which is equipped with a power converter.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Ein Zug, der unter Verwendung von Zugwagen gebildet ist und auf den ein Wechselrichter-Antriebssystem, das einen Leistungsumsetzer verwendet, angewendet ist, findet seit einiger Zeit Verbreitung. Im Allgemeinen besitzt der Leistungsumsetzer, der in einem Wechselrichter-Antriebssystem verwendet wird, eine Anordnung, in der ein Umsetzer zum Umsetzen von Wechselstrom in Gleichstrom verwendet wird. Für den Umsetzer wird verbreitet ein PWM-Umsetzer genutzt, der PWM einsetzt, wobei der PWM-Umsetzer aus brückenverbundenen Dioden besteht, wobei jede der Dioden ein Schaltelement von einem selbstabschaltenden Typ aufweist, das zu ihr antiparallel geschaltet ist.A train formed using train cars and to which an inverter drive system using a power converter is applied has been popular recently. In general, the power converter used in an inverter drive system has an arrangement in which a converter for converting AC to DC is used. For the converter, a PWM converter employing PWM is widely used, the PWM converter being composed of bridge-connected diodes, each of the diodes having a switching element of a self-turn-off type connected in anti-parallel thereto.
Bei einer Ausführung eines Schaltvorgangs in dem PWM-Umsetzer tauchen Oberschwingungen, die auf eine Frequenz zentriert sind, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Trägerfrequenz entspricht, (hiernach als „ganzzahlige Oberschwingungen“ bezeichnet) auf der Leistungsversorgungsseite des PWM-Umsetzers auf. In dem Fall eines Zuges, an dem eine große Zahl von PWM-Umsetzern montiert sind, werden die ganzzahligen Oberschwingungen mit der Zahl, die der Zahl der PWM-Umsetzereinheiten entspricht, gemultiplext und diese Oberschwingungen treten auf der Leistungsversorgungsseite auf, um dadurch den Betrieb einer Infrastruktur wie etwa einem Signal usw. zu beeinträchtigen.When performing a switching operation in the PWM converter, harmonics centered on a frequency that is an integer multiple of a carrier frequency (hereinafter referred to as "integer harmonics") appear on the power supply side of the PWM converter. In the case of a train on which a large number of PWM converters are mounted, the integer harmonics are multiplexed with the number corresponding to the number of PWM converter units, and these harmonics appear on the power supply side, thereby improving the operation of a affecting infrastructure such as a signal, etc.
In dem Fall eines Antriebssystems mit einer großen Anzahl von daran gekoppelten Schienenwagen, wobei ein Umsetzer in jedem der Schienenwagen verwendet wird, wird das System mit einer Phasendifferenz im Träger betrieben, die unter den mehreren Einheiten, wovon jede von einem PWM-Umsetzer gebildet wird, der auf der Sekundärwicklungsseite eines Transformators vorgesehen ist, um einen einphasigen elektrischen Strom von einer Fahrleitung zu empfangen, zwischen Transformatoren zum Empfangen einer elektrischen Leistung von der Fahrleitung und jeweils zwischen den Verbänden bereitgestellt ist, um die erzeugten Oberschwingungen zu reduzieren. In der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
ist offengelegt worden, dass das Auftreten von ganzzahligen Oberschwingungen durch Anwendung eines Trägerphasendifferenzbetriebes gesteuert wird.In the case of a drive system with a large number of railcars coupled thereto, using a converter in each of the railcars, the system is operated with a phase difference in the carrier which among the several units, each of which is constituted by a PWM converter, which is provided on the secondary winding side of a transformer for receiving a single-phase electric power from a catenary, between transformers for receiving electric power from the catenary, and between the assemblies, respectively, to reduce the generated harmonics. In Japanese Unexamined Patent Publication
it has been disclosed that the occurrence of integer harmonics is controlled by using a carrier phase difference operation.
Da die maximale elektrische Leistungsversorgung einer Teilstation eine Schwellenwertgrenze beim Starten des Betriebs eines Zuges aufweist, wird dann, wenn alle Leistungsumsetzer in dem gebildeten Zug bei der maximalen Ausgabeleistung betrieben werden, verursacht, dass eine Fahrleitungsstromstärke aufgrund des Falls in dem die Schwellenwertgrenze der Teilstation überschritten worden ist, beschränkt wird usw., was zu dem Fall führt, in dem die Steuerung der Leistungsumsetzer in dem Verband geändert wird. In dem Fall, in dem ein Zug, bei dem der Trägerphasendifferenzbetrieb angewendet wird, in dem obigen Zustand ist, wird dann, wenn die Steuerung der Leistungsumsetzer in dem Zugverband geändert wird, ohne die Phasendifferenzsteuerung zu berücksichtigen, um die Schwellenwertgrenze der Fahrleitungsstromstärke zu erfüllen, eine Beziehung in der Phasendifferenz zwischen verschiedener Ausrüstung festgelegt, um das Auftreten der ganzzahligen Oberschwingungen zu steuern, und es wird angenommen, dass die Oberschwingungskomponente auf der Leistungsversorgungsseite ansteigen wird.Since the maximum electric power supply of a sub-station has a threshold limit when starting operation of a train, when all power converters in the formed train are operated at the maximum output power, it causes a catenary current due to the case where the threshold limit of the sub-station has been exceeded is restricted, etc., resulting in the case where the control of the power converters in the formation is changed. In the case where a train to which the carrier phase difference operation is applied is in the above state, if the control of the power converters in the train composition is changed without considering the phase difference control in order to meet the threshold limit of the catenary current, a relationship in the phase difference between various equipment is set to control the occurrence of the integer harmonics, and it is assumed that the harmonic component on the power supply side will increase.
In Patentdokument 1 wird allerdings nicht berücksichtigt, wie mit dem Fall umzugehen ist, in dem die Beziehung in der Phasendifferenz nicht länger gültig ist. Als Folge überlappen eine erhöhte Oberschwingungsfrequenz auf der Leistungsversorgungsseite und eine Frequenz eines Infrastruktursignals einander, wodurch ein Risiko der nachteiligen Beeinflussung von Aktionen der Infrastruktur steigt.However,
In eb-Elektrische Bahnen 99 (2001) 1-2, Seite 12, „Zulässige Oberströme“ wird die Bedeutung der Restriktionen von Oberströmen erläutert.In eb-Elektrische Bahnen 99 (2001) 1-2,
Die
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Auswählen eines Leistungsumsetzers, dessen Steuerung in dem Fall des Änderns der Steuerung eines Leistungsumsetzers geändert werden soll, bereitzustellen, während ein Anstieg in einer Oberschwingungskomponente auf einer Leistungsversorgungsseite gesteuert wird.It is an object of the present invention to provide a method for selecting a power converter whose control is to be changed in the case of changing the control of a power converter while controlling an increase in a harmonic component on a power supply side.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Die Aufgabe wird von der Erfindung gemäß den Patentansprüchen 1 und 3 gelöst. Eine bevorzugte Weiterentwicklung zeigt Patentanspruch 2 auf.The object is solved by the invention according to
Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung wird ermöglicht, einen Anstieg der Oberschwingungskomponente auf der Leistungsversorgungsseite selbst dann zu steuern, wenn die Steuerung des Leistungsumsetzers in dem Fall geändert wird, in dem eine Fahrleitungsstromstärke beschränkt ist.By applying the present invention, it becomes possible to control an increase in the harmonic component on the power supply side even if the control of the power converter is changed in the case where a trolley wire current is restricted.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Beispiels eines Zugverbandes, auf den eine Phasendifferenzsteuerung angewendet ist;1 Fig. 14 is a view illustrating an example of a train composition to which phase difference control is applied; -
2 ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Vorrichtung, bei der eine Auswahl gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;2 Fig. 14 is a view for describing an apparatus in which selection is performed according to the present invention; -
3 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Erzeugungszustandes einer Oberschwingung, die auf eine Frequenz zentriert ist, die einem ganzzahligen Vielfachen einer Trägerfrequenz entspricht, in einem Beispiel des Verbands von1 , auf den eine Phasendifferenzsteuerung angewendet ist;3 FIG. 12 is a view for describing a generation state of a harmonic centered on a frequency that is an integral multiple of a carrier frequency in an example of the lattice of FIG1 , to which phase difference control is applied; -
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Auswählen betreibbarer Leistungsumsetzereinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung;4 Fig. 12 is a view for describing a method of selecting operable power converter units according to the present invention; -
5 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Erzeugungszustandes von Oberschwingungen in dem Fall, in dem das Auswahlverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Beispiel des Zugverbandes angewendet wird, auf den die Phasendifferenzsteuerung angewendet ist (Fall (1));5 Fig. 14 is a view for describing the generation state of harmonics in the case where the selection method according to the present invention is applied to an example of the train composition to which the phase difference control is applied (case (1)); -
6 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Erzeugungszustandes von Oberschwingungen in dem Fall, in dem das Auswahlverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Beispiel des Zugverbandes angewendet wird, auf den die Phasendifferenzsteuerung angewendet ist (Fall (2));6 Fig. 14 is a view for describing the generation state of harmonics in the case where the selection method according to the present invention is applied to an example of the train composition to which the phase difference control is applied (case (2)); -
7 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Erzeugungszustandes von Oberschwingungen in dem Fall, in dem das Auswahlverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Beispiel des Zugverbandes angewendet wird, auf den die Phasendifferenzsteuerung angewendet ist;7 Fig. 14 is a view for describing the generation state of harmonics in the case where the selection method according to the present invention is not applied to an example of the train composition to which the phase difference control is applied; -
8 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Auswählen des Leistungsumsetzers, das ein weiteres Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;8th Fig. 14 is a view for describing a method of selecting the power converter, which is another method according to the present invention; -
9 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Erzeugungszustandes von Oberschwingungen in dem Fall, in dem das andere Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung als Auswahlverfahren auf ein Beispiel des Zugverbandes angewendet wird, auf den die Phasendifferenzsteuerung angewendet ist; und9 Fig. 14 is a view for describing the generation state of harmonics in the case where the other method according to the present invention is applied as a selection method to an example of the train composition to which the phase difference control is applied; and -
10 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Erzeugungszustandes von ganzzahligen Oberschwingungen in einem Zugverband, in dem der Verband aus zwei Gruppen der Umsetzer besteht.10 Fig. 13 is a view for describing the generation state of integer harmonics in a train consist in which the consist of two groups of the converters.
Genaue Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.
Ausführungsform 1
Ein Leistungsumsetzer, in dem drei Elemente (ein Umsetzer, ein Wechselrichter und ein Filterkondensator) montiert sind, ist zusammen mit einem Hauptelektromotor in dem Triebwagen montiert. Ferner sind ein Stromabnehmer und ein Haupttransformator in jedem der Wagen 1, 4 und 9 montiert. Darüber hinaus ist ein Antriebssystem, das Mittel besitzt, um den Leistungsumsetzer zu steuern, in dem Verband montiert.A power converter in which three elements (a converter, an inverter and a filter capacitor) are mounted is mounted in the railcar together with a main electric motor. Furthermore, a pantograph and a main transformer are mounted in each of the
Das Antriebssystem, das in dem Verband montiert ist, ist im Folgenden unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Die Frequenzkomponente 8fs bei der Frequenz, die achtmal so hoch wie die Trägerfrequenz ist, ist aufgrund der 22,5°-Phasendifferenz zwischen den jeweiligen Haupttransformatoren des Wagens 4 und des Wagens 1 sowie zwischen den jeweiligen Haupttransformatoren des Wagens 4 und des Wagens 9 verringert. Da jedoch sowohl die Frequenzkomponente 2fs bei der Frequenz, die zweimal so hoch wie die Trägerfrequenz ist, als auch die Frequenzkomponente 4fs bei der Frequenz, die viermal so hoch wie die Trägerfrequenz ist, die durch den Wagen 5 erzeugt werden, nicht ausgelöscht werden können, werden sowohl die Frequenzkomponente 2fs bei der Frequenz, die zweimal so hoch wie die Trägerfrequenz ist, als auch die Frequenzkomponente 4fs bei der Frequenz, die viermal so hoch wie die Trägerfrequenz ist, die von dem Leistungsumsetzer des Wagens 5 erzeugt werden, auf der Leistungsversorgungsseite auftreten.The frequency component 8fs at the frequency eight times the carrier frequency is reduced due to the 22.5° phase difference between the respective main transformers of the
Unter Bezugnahme auf Schritte (1) bis (6) in
In dem Schritt (1) der Verarbeitung wird die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten mit der Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die momentan in Betrieb sind, verglichen und wenn die Formel „die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten ≥ die Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die momentan in Betrieb sind“ erfüllt ist, ist die Auswahl abgeschlossen, und wenn nicht, dann fährt die Verarbeitung mit dem Schritt (2) fort.In the step (1) of the processing, the number of operable power converter units is compared with the number of power converter units that are currently in operation and when the formula "the number of operable power converter units ≥ the number of power converter units that are currently in operation" is satisfied is the selection is complete, and if not then processing proceeds to step (2).
Wenn ein Haupttransformator, der mit nur einer Leistungsumsetzereinheit versehen ist, in dem Verband in dem Schritt (2) existiert, wird die nur eine Leistungsumsetzereinheit, die in dem Haupttransformator bereitgestellt ist, in dem Schritt (3) angehalten.When a main transformer provided with only one power converter unit exists in the association in step (2), the only one power converter unit provided in the main transformer is stopped in step (3).
Wenn andererseits kein Haupttransformator, der mit nur einer Leistungsumsetzereinheit versehen ist, in dem Schritt (2) existiert, werden all Leistungsumsetzer in jeweiligen Einheiten, die aus den Leistungsumsetzern bestehen, die in dem Haupttransformator bereitgestellt sind, in dem Schritt (4) durch die Verarbeitung angehalten.On the other hand, when no main transformer provided with only one power converter unit exists in the step (2), all power converters in respective units consisting of the power converters provided in the main transformer are processed in the step (4). stopped.
In dem Schritt (5) wird nach dem Verarbeiten in den Schritten (3), (4) eine Prüfung gemacht, ob das vorliegende Elektrowagen-Leistungsvermögen im Vergleich zu dem Elektrowagen-Leistungsvermögen, das für den Betrieb des Zuges notwendig ist, ausreichend ist oder nicht. Wenn das vorliegende Elektrowagen-Leistungsvermögen ausreichend ist, kehrt die Verarbeitung wieder zu Schritt (1) zurück.In the step (5), after the processing in the steps (3), (4), a check is made as to whether the present electric car capacity is sufficient compared to the electric car capacity necessary for the operation of the train or not. When the present electric car capability is sufficient, the processing returns to step (1) again.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Elektrowagen-Leistungsvermögen nicht ausreichend ist, werden alle Leistungsumsetzer, die in den unmittelbar vorhergehenden Schritten (3), (4) angehalten worden sind, in dem Schritt (6) betrieben. Anschließend werden die Elektrowagen-Eigenschaften der Leistungsumsetzer, die derzeit in Betrieb sind, in solch einer Weise geändert, dass sie der Schwellenwertgrenze der Fahrleitungsstromstärke genügen, was die Auswahl vervollständigt.On the other hand, when it is determined that the electric car performance is insufficient, all the power converters that have been stopped in the immediately preceding steps (3), (4) are operated in the step (6). Then, the electric car characteristics of the power converters currently in operation are changed in such a way that they satisfy the threshold limit of the catenary current, which completes the selection.
Bei dem Zugverband, der eine Anordnung wie oben beschrieben aufweist, ist dann, wenn die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten in Abhängigkeit von der Schwellenwertgrenze der Fahrleitungsstromstärke drei ist, ein Auswahlablauf in dem Fall des Einsetzens eines Auswahlverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf
In dem Schritt (1) ist die Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die momentan in Betrieb sind, fünf, was größer ist als die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten, die drei ist, und daher schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt (2) voran.In step (1), the number of power conversion units currently in operation is five, which is larger than the number of operable power conversion units, which is three, and therefore the processing proceeds to step (2).
In dem Schritt (2) ist der Fall „ein Haupttransformator, der mit nur einer Leistungsumsetzereinheit versehen ist, existiert in dem Verband“ beschrieben, und der Haupttransformator des Wagens 4 ist dafür relevant und die Verarbeitung schreitet daher zu dem Schritt (3) voran und der Leistungsumsetzer des Wagens 5 wird angehalten.In the step (2), the case "a main transformer provided with only one power converter unit exists in the formation" is described, and the main transformer of the
Die Verarbeitung schreitet zu Schritt (5) voran und dann, wenn bestimmt wird, dass das vorliegende Elektrowagen-Leistungsvermögen bezüglich „das Elektrowagen-Leistungsvermögen ist ausreichend“ als ausreichend bestimmt ist, kehrt die Verarbeitung wieder zu Schritt (1) zurück.The processing proceeds to step (5), and when it is determined that the present electric car performance is determined to be sufficient regarding “the electric car performance is sufficient”, the processing returns to step (1) again.
In dem Schritt (1) ist die Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die momentan in Betrieb sind, vier, was größer ist als die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten, die drei ist, und daher schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt (2) voran.In step (1), the number of power conversion units currently in operation is four, which is larger than the number of operable power conversion units, which is three, and therefore the processing proceeds to step (2).
Da kein Haupttransformator, der mit nur einer Leistungsumsetzereinheit versehen ist, in dem Verband in Schritt (2) existiert, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt (4) voran.Since no main transformer provided with only one power converter unit exists in the association in step (2), the processing proceeds to step (4).
In dem Schritt (4) ist der Fall „Haupttransformator, bei dem die Anzahl von Leistungsumsetzereinheiten, die in dem Haupttransformator bereitgestellt sind, am kleinsten ist“ beschrieben und da die jeweiligen Haupttransformatoren der Wagen 1, 9 jeweils mit zwei Leistungsumsetzereinheiten versehen sind, also von der Anzahl her identisch sind, sind die jeweiligen Haupttransformatoren der Wagen 1, 9 dafür relevant und daher kann jeder der Wagen 1, 9 ausgewählt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Wagen 9 ausgewählt und daher werden die jeweiligen Leistungsumsetzer der Wagen 7 und 8, die in dem Haupttransformator des Wagens 9 bereitgestellt sind, angehalten für den Fall „Anhalten aller Leistungsumsetzer des Haupttransformators, bei dem die Anzahl von Leistungsumsetzereinheiten, die in dem Haupttransformator bereitgestellt sind, am kleinsten ist“.In the step (4), the case "main transformer where the number of power converter units provided in the main transformer is the smallest" is described and since the respective main transformers of the
Die Verarbeitung schreitet zu dem Schritt (5) voran und dann, wenn bestimmt wird, dass das Elektrowagen-Leistungsvermögen ausreichend ist, kehrt die Verarbeitung wieder zu dem Schritt (1) zurück.The processing proceeds to step (5), and when it is determined that the electric car performance is sufficient, the processing returns to step (1) again.
In dem Schritt (1) ist die Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die momentan in Betrieb sind, zwei, was kleiner ist als drei, d. h. die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten, was daher die Auswahl vervollständigt. Als Ergebnis der Auswahl werden die jeweiligen Leistungsumsetzer der Wagen 5, 7, 8 angehalten.In the step (1), the number of the power converter units currently in operation is two, which is less than three, i. H. the number of operable power converter units, which therefore completes the selection. As a result of the selection, the respective power converters of the
Der Erzeugungszustand der Oberschwingungen niedriger Ordnung in dem Fall, in dem die Auswahl wie oben beschrieben vorgenommen wird, ist im Folgenden unter Bezugnahme auf
Als nächstes ist im Folgenden der Fall beschrieben, in dem in dem Prozessschritt „Ist das Elektrowagen-Leistungsvermögen ausreichend?“ in dem Schritt (5) anschließend an die Schritte (1) →(2) →(3) →(5) →(1) →(2) →(4) in dem oben beschriebenen Auswahlablauf bestimmt wird, dass das Elektrowagen-Leistungsvermögen nicht ausreichend ist. Wenn in dem Schritt „Ist das Elektrowagen-Leistungsvermögen ausreichend?“ bestimmt wird, dass das Elektrowagen-Leistungsvermögen nicht ausreichend ist, schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt (6) voran.Next, the case where in the process step "Is the electric car performance sufficient?" in the step (5) subsequent to the steps (1) →(2) →(3) →(5) →( 1) →(2) →(4) in the selection process described above, it is determined that the electric car performance is insufficient. When it is determined in the step "Is the electric car performance sufficient?" that the electric car performance is not sufficient, the processing proceeds to step (6).
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden, da die jeweiligen Leistungsumsetzer der Wagen 7 und 8, die in dem Haupttransformator des Wagens 9 bereitgestellt sind, in dem Schritt angehalten werden, der Schritt (4) unmittelbar vorausgeht, die jeweiligen Leistungsumsetzer der Wagen 7 und 8 gemäß „Betreiben aller Leistungsumsetzer, die in dem vorherigen Schritt angehalten worden sind“ wie in dem Schritt (6) beschrieben betrieben. Dann wird - die Leistungsumsetzer in dem präsenten Zustand sind die Leistungsumsetzer, die jeweils in den Wagen 2, 3, 7, 8 montiert sind - das jeweilige Elektrowagen-Leistungsvermögen aller Leistungsumsetzer wie in dem Fall „Ändern der Elektrowagen-Eigenschaften der Leistungsumsetzer in einem präsenten Zustand“ derart geändert, dass es innerhalb der Schwellenwertgrenze der Fahrleitungsstromstärke ist, wodurch die Auswahl abgeschlossen ist. Als Folge der Auswahl wird nur der Leistungsumsetzer des Wagens 5 angehalten und die Elektrowagen-Eigenschaften der jeweiligen Leistungsumsetzer der Wagen 2, 3, 7, 8 werden geändert.In the present embodiment, since the respective power converters of the
Der Erzeugungszustand der Oberschwingungen niedriger Ordnung in dem Fall, in dem die Auswahl wie oben beschrieben vorgenommen wird, ist im Folgenden unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Da die Anzahl der Leistungsumsetzereinheiten, die in den jeweiligen Haupttransformatoren der Wagen 1, 4, 9 bereitgestellt ist, nur eine Einheit beträgt, können sich die Frequenzkomponenten, von denen jede auf die Frequenzkomponente 2fs bei der Frequenz, die zweimal so hoch wie die Trägerfrequenz fs ist, zentriert ist, einander nicht auslöschen. Insbesondere kann der Effekt des Steuerns des Auftretens der Oberschwingungen niedriger Ordnung aufgrund der Phasendifferenzsteuerung nicht erzielt werden, so dass die Komponenten, die auf die Frequenzkomponente 2fs bei der Frequenz, die zweimal so hoch wie die Trägerfrequenz fs ist, zentriert sind und die jeweils aus den Wagen 2, 5, 8 erschienen sind, auftreten, nachdem sie gemultiplext sind. Daher ist es durch Ändern der Ausgabesteuerung der Leistungsumsetzer ohne Stören einer Beziehung in der Phasendifferenz zwischen den jeweiligen Elementen möglich, das Auftreten der Oberschwingungen niedriger Ordnung auf der Leistungsversorgungsseite zu steuern.Since the number of the power converter units provided in the respective main transformers of the
Ausführungsform 2
Anschließend ist die Ausführungsform 2 als weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf (1), (2) in
Wenn die Anzahl der betreibbaren Leistungsumsetzereinheiten in Abhängigkeit von der Schwellenwertgrenze der Fahrleitungsstromstärke in dem Zugverband, der die Anordnung von
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird dies als der Fall „Zurücksetzen der Phasendifferenz in Bezug auf alle Leistungsumsetzer, die momentan in Betrieb sind“ wie unter (2) angegeben angenommen und daher wird eine 60°-Phasendifferenz für Träger der jeweiligen Leistungsumsetzer, die momentan in Betrieb sind, in Bezug auf die Wagen 2, 5, 8 zurückgesetzt.In the present embodiment, this is assumed to be the case of "resetting the phase difference with respect to all power converters currently in operation" as stated in (2), and therefore a 60° phase difference for carriers of the respective power converters currently in operation are set back in relation to
Unter Bezugnahme auf
Aufgrund einer Trägerphasendifferenz in Bezug auf die Wagen 2, 5, 8 werden die Frequenzkomponenten, von denen jede auf die Frequenzkomponente 2fs bei der Frequenz, die zweimal so hoch wie die Trägerfrequenz fs ist, zentriert ist, eine 180°-Phasendifferenz zwischen sich aufweisen und löschen sich daher aus, während die Frequenzkomponente 4fs bei der Frequenz, die viermal so hoch wie die Trägerfrequenz fs ist, als die niedrigste Frequenzkomponente auf der Leistungsversorgungsseite auftreten wird.Due to a carrier phase difference with respect to the
Obwohl beschrieben worden ist, dass der Leistungsumsetzer gemäß der vorliegenden Erfindung mittels des Bordcontrollers ausgewählt wird, ist selbstverständlich, dass der Bordcontroller kein wesentliches Element in der vorliegenden Erfindung ist. Selbst in dem Fall, in dem das Mittel zur Ausführung der Auswahl ein Antriebssystem ist, das in den jeweiligen Leistungsumsetzern innerhalb des Verbandes bereitgestellt ist, versteht es sich, dass das Auswahlverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.Although it has been described that the power converter according to the present invention is selected by means of the onboard controller, it goes without saying that the onboard controller is not an essential element in the present invention. Even in the case where the means for executing the selection is a drive system provided in the respective power converters within the association, it goes without saying that the selection method according to the present invention is applicable.
Als die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist beispielhaft der Verband von
Bezugszeichenlistereference list
- 1:1:
- Leistungsumsetzer,power converter,
- 11:11:
- Umsetzer,converter,
- 12:12:
- Filterkondensator,filter capacitor,
- 13:13:
- Wechselrichter,inverter,
- 2:2:
- Haupttransformator,main transformer,
- 3:3:
- Stromabnehmer,pantograph,
- 4:4:
- Hauptelektromotor,main electric motor,
- 5:5:
- Bordcontrolleronboard controller
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