DE112018007793T5 - CONTROL DEVICE FOR RAILWAY VEHICLES - Google Patents

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DE112018007793T5 DE112018007793.4T DE112018007793T DE112018007793T5 DE 112018007793 T5 DE112018007793 T5 DE 112018007793T5 DE 112018007793 T DE112018007793 T DE 112018007793T DE 112018007793 T5 DE112018007793 T5 DE 112018007793T5
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Abstract

Eine Steuervorrichtung (20) umfasst eine Drehmomentsteuerung (21) und eine Schaltungssteuerung (23). Die Drehmomentsteuerung (21) schaltet, in Übereinstimmung mit einem Betriebsbefehl, ein Schaltelemente ein und aus, die in einem Leistungswandler umfasst sind. Wenn der Betriebsbefehl einen Bremsbefehl umfasst und eine Spannung eines Filterkondensators größer oder gleich einer Referenzspannung ist, veranlasst die Schaltungssteuerung (23) einen Betrieb einer Abspannschaltung basierend auf einer relativen Einschaltdauer, die positiv mit der Spannung des Filterkondensators korreliert ist und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung in der Spannung des Filterkondensators ändert. Wenn der Betriebsbefehl einen Energiebetriebsbefehl umfasst, veranlasst, beim Erlangen des Stoppbefehls, die Schaltungssteuerung (23) einen Betrieb der Abspannschaltung unabhängig von einem Größenverhältnis zwischen der Spannung des Filterkondensators und der Referenzspannung.

Figure DE112018007793T5_0000
A control device (20) comprises a torque controller (21) and a shift controller (23). The torque controller (21) turns on and off switching elements included in a power converter in accordance with an operation command. If the operating command includes a braking command and a voltage of a filter capacitor is greater than or equal to a reference voltage, the circuit controller (23) causes a release circuit to operate based on a duty cycle that is positively correlated with the voltage of the filter capacitor and that varies over time Response to a time change in the voltage of the filter capacitor changes. If the operating command comprises a power operating command, when the stop command is obtained, the circuit control (23) causes the release circuit to operate independently of a size ratio between the voltage of the filter capacitor and the reference voltage.
Figure DE112018007793T5_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung.The present disclosure relates to a railroad vehicle control device.

Technologischer HintergrundTechnological background

Ein Stromabnehmer, wie zum Beispiel ein Pantograf und ein Stromabnehmerschuh, der an einem elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist, erlangt bzw. gewinnt Energie durch ein Berühren einer Energieversorgungsleitung, wie zum Beispiel einer Oberleitung oder einer dritten Schiene. Ein Leistungsumwandlungssystem, das in dem elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist, wandelt die durch den Stromabnehmer erlangte Energie in eine Wechselstrom-(AC-)Energie und liefert die AC-Energie an einen AC-Motor. Ein Antreiben des AC-Motors durch ein Empfangen der Versorgung der AC-Energie resultiert in einem Antrieb bzw. einer Fortbewegung des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs. Auch wandelt das Leistungsumwandlungssystem zur Zeit einer Bremsung die von dem AC-Motor gelieferte Energie, der als Generator betrieben wird, in eine Gleichstrom-(DC-)Energie und liefert die DC-Energie über die Energieversorgungsleitung an ein Leistungsumwandlungssystem, das in einem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist. Ein Beispiel eines derartigen Leistungsumwandlungssystems ist in der Patentliteratur 1 offenbart. Ein in der Patentliteratur 1 offenbartes Leistungsumwandlungssystem umfasst eine Wechselrichtervorrichtung als Leistungswandler und umfasst eine Wechselrichtersteuerung als Steuerung, die den Leistungswandler steuert. Der Leistungswandler wandelt eine Energie, die von einem Stromabnehmer geliefert wird, der mit einem primären Anschluss verbunden ist, und liefert die gewandelte Energie an einen Elektromotor, der mit einem sekundären Anschluss verbunden ist. Andererseits wandelt der Leistungswandler zur Zeit einer Bremsung eine von dem Elektromotor gelieferte AC-Energie in eine DC-Energie. Auch wird während einer Bremsung, indem ein Betrieb einer Zerhackervorrichtung, die auf der Stromabnehmerseite des Leistungswandlers vorgesehen ist, veranlasst wird, eine Spannung auf der Stromabnehmerseite des Leistungswandlers auf einen Bereich eingestellt, der zum Liefern einer Energie an ein Leistungsumwandlungssystem geeignet ist, das in einem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist.A current collector, such as a pantograph and a current collector shoe, mounted on an electric railway vehicle, gains power by touching a power supply line such as an overhead line or a third rail. A power conversion system mounted on the electric railway vehicle converts the energy obtained by the pantograph into alternating current (AC) energy and supplies the AC energy to an AC motor. Driving the AC motor by receiving the supply of AC power results in propulsion of the electric railroad vehicle. Also, at the time of braking, the power conversion system converts the energy supplied by the AC motor, which is operated as a generator, into direct current (DC) energy and supplies the DC energy via the power supply line to a power conversion system that is in another electrical Railway vehicle is mounted. An example of such a power conversion system is disclosed in Patent Literature 1. A power conversion system disclosed in Patent Literature 1 includes an inverter device as a power converter, and includes an inverter controller as a controller that controls the power converter. The power converter converts energy supplied from a pantograph connected to a primary terminal and supplies the converted energy to an electric motor connected to a secondary terminal. On the other hand, at the time of braking, the power converter converts AC energy supplied from the electric motor into DC energy. Also, during braking, by causing an operation of a chopper device provided on the current collector side of the power converter, a voltage on the current collector side of the power converter is set to a range suitable for supplying energy to a power conversion system that is in a another electric railway vehicle is mounted.

ZitatslisteList of quotes

PatentliteraturPatent literature

Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer 2004-236397Patent Literature 1: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-236397

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Der Leistungswandler wird in Fällen gestoppt, wie zum Beispiel, wenn eine Notbremsung angewendet wird, während das elektrische Eisenbahnfahrzeug fährt, oder wenn der Leistungswandler aufgrund einer Erfassung einer Überspannung oder eines Überstroms des Leistungswandlers oder dergleichen geschützt werden muss. Auch ist ein Öffnen eines Schütz denkbar, das zwischen dem Stromabnehmer und dem Leistungswandler vorgesehen ist, um den Leistungswandler elektrisch von dem Leistungswandler zu trennen, nachdem der Leistungswandler gestoppt wurde. In dem Leistungsumwandlungssystem, das in der Patentliteratur 1 offenbart ist, könnte, wenn der Leistungswandler gestoppt ist und das Schütz geöffnet ist, selbst nachdem der Leistungswandler gestoppt wurde, ein elektrischer Strom weiterhin vom Stromabnehmer in Richtung des Leistungswandlers aufgrund einer mechanischen Betätigungsverzögerung fließen. Im Ergebnis könnte auf der primären Seite des Leistungswandlers eine Überspannung auftreten.The power converter is stopped in cases such as when emergency braking is applied while the electric railway vehicle is running, or when the power converter needs to be protected due to detection of an overvoltage or an overcurrent of the power converter or the like. It is also conceivable to open a contactor which is provided between the current collector and the power converter in order to electrically isolate the power converter from the power converter after the power converter has been stopped. In the power conversion system disclosed in Patent Literature 1, when the power converter is stopped and the contactor is opened, even after the power converter is stopped, an electric current may continue to flow from the pantograph toward the power converter due to mechanical operation delay. As a result, an overvoltage could occur on the primary side of the power converter.

In Anbetracht derartiger Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung vorzusehen, die eine Unterdrückung einer Überspannung ermöglicht, die auf der primären Seite eines Leistungswandlers auftritt.In view of such circumstances, it is an object of the present disclosure to provide a railroad vehicle control device that enables suppression of an overvoltage occurring on the primary side of a power converter.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu erzielen, umfasst eine Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Drehmomentsteuerung und eine Schaltungssteuerung. Die Drehmomentsteuerung steuert eine Betriebsweise von Schaltelementen, die von einem Leistungswandler umfasst sind, um so ein Drehmoment eines Elektromotors einzustellen, wobei der Leistungswandler eine primäre Seite, an die eine Energieversorgung angeschlossen ist, und eine sekundäre Seite aufweist, an die der Elektromotor angeschlossen ist, und eingerichtet ist, eine bidirektionale Leistungsumwandlung zwischen der primären Seite und der sekundären Seite durchzuführen. Die Schaltungssteuerung erlangt eine Spannung auf der primären Seite des Leistungswandlers und, wenn die Spannung auf der primären Seite größer oder gleich einer Referenzspannung ist, veranlasst ein Betrieb einer Abwärts- bzw. Abspannschaltung, die parallel mit der primären Seite verbunden ist. Beim Erlangen eines Stoppbefehls, der eine Anweisung zum Ausschalten der Schaltelemente des Leistungswandlers darstellt, stoppt die Drehmomentsteuerung den Betrieb der Schaltelemente des Leistungswandlers. Beim Erlangen des Stoppbefehls veranlasst die Schaltungssteuerung einen Betrieb der Abspannschaltung.In order to achieve the aforementioned object, a railroad vehicle control device according to the present disclosure includes a torque controller and a shift controller. The torque controller controls an operation of switching elements included in a power converter so as to set a torque of an electric motor, the power converter having a primary side to which a power supply is connected and a secondary side to which the electric motor is connected, and is arranged to perform bi-directional power conversion between the primary side and the secondary side. The circuit controller obtains a voltage on the primary side of the power converter and, when the voltage on the primary side is greater than or equal to a reference voltage, causes a step-down circuit connected in parallel with the primary side to operate. Upon receiving a stop command, which is an instruction to turn off the switching elements of the power converter, the torque controller stops the operation of the switching elements of the power converter. At the Acquiring the stop command causes the circuit control to operate the release circuit.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß der vorliegenden Offenbarung veranlasst die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung, wenn der Stoppbefehl erlangt wird, einen Betrieb der Abspannschaltung. Dementsprechend kann die Überspannung auf der primären Seite des Leistungswandlers unterdrückt werden.According to the present disclosure, when the stop command is obtained, the railroad vehicle control device causes the guy circuit to operate. Accordingly, the overvoltage on the primary side of the power converter can be suppressed.

FigurenlisteFigure list

  • 1 stellt ein Blockdiagramm dar, das eine Konfiguration eines Leistungsumwandlungssystems für ein Eisenbahnfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; 1 FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion system for a railroad vehicle according to an embodiment of the present disclosure;
  • 2 stellt ein Blockdiagramm dar, das eine Konfiguration einer Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht; 2 Fig. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a railroad vehicle control device according to the embodiment;
  • 3 stellt einen Graphen dar, der ein Beispiel eines Tastverhältnisses einer Zerhackerschaltung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht; 3 Fig. 13 is a graph illustrating an example of a duty ratio of a chopper circuit according to the embodiment;
  • 4 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Beispiel eines Überspannungsunterdrückungsbetriebs veranschaulicht, der durch die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird; und 4th Fig. 10 is a flowchart showing an example of an overvoltage suppression operation performed by the railroad vehicle control device according to the embodiment; and
  • 5 stellt ein Diagramm dar, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration der Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. 5 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the railroad vehicle control device according to the embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Eine Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben werden. Komponenten, die die gleichen oder äquivalent sind, werden durchweg in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.A railway vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure will be described below in detail with reference to drawings. Components that are the same or equivalent are assigned the same reference numerals throughout the drawings.

Ein Leistungsumwandlungssystem 1 für ein Eisenbahnfahrzeug (nachfolgend als Leistungsumwandlungssystem bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, das in 1 veranschaulicht ist, ist in einem elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert bzw. eingebaut. Ein Operations- bzw. Betriebsbefehl wird von einer Fahrerkabine des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs in das Leistungsumwandlungssystem 1 eingegeben. Der Betriebsbefehl umfasst einen Energiebetriebsbefehl („power running command“), der eine Anweisung zum Beschleunigen des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs darstellt, oder einen Bremsbefehl, der eine Anweisung zum Verzögern des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs darstellt. Wenn der Betriebsbefehl den Energiebetriebsbefehl umfasst, d.h. zur Zeit eines Energiebetriebs, erlangt das Leistungsumwandlungssystem 1 eine Gleichstrom-(DC-)Energie von einer nicht veranschaulichten Unterstation, die ein Beispiel einer DC-Energieversorgung darstellt, über eine Oberleitung 2, die ein Beispiel einer Energieversorgungsleitung darstellt. Außerdem wandelt das Leistungsumwandlungssystem 1 die DC-Energie in eine Wechselstrom-(AC-)Energie und liefert die AC-Energie an einen Elektromotor 8, wodurch der Elektromotor 8 angetrieben wird. Ein Antreiben des Elektromotors 8 resultiert in einer Fortbewegung des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs. Wenn der Betriebsbefehl den Bremsbefehl umfasst, d.h. zur Zeit einer Bremsung, wandelt das Leistungsumwandlungssystem 1 eine Energie, die durch den Elektromotor 8 erzeugt wird, der als Generator betrieben wird, in eine DC-Energie und liefert die DC-Energie über die Oberleitung 2 an ein anderes Leistungsumwandlungssystem 1, das in einem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist.A power conversion system 1 for a railway vehicle (hereinafter referred to as a power conversion system) according to an embodiment of the present disclosure disclosed in FIG 1 is illustrated is mounted in an electric railway vehicle. An operation command is sent from a driver's cab of the electric rail vehicle to the power conversion system 1 entered. The operating command includes a power running command, which is an instruction to accelerate the electric rail vehicle, or a braking command, which is an instruction to decelerate the electric rail vehicle. When the operation command includes the power operation command, that is, at the time of power operation, the power conversion system acquires 1 direct current (DC) power from an unillustrated substation, which is an example of DC power supply, via an overhead line 2 , which is an example of a power supply line. In addition, the power conversion system converts 1 converts the DC energy into alternating current (AC) energy and supplies the AC energy to an electric motor 8th , making the electric motor 8th is driven. Driving the electric motor 8th results in locomotion of the electric railway vehicle. When the operating command includes the braking command, ie at the time of braking, the power conversion system converts 1 an energy generated by the electric motor 8th is generated, which is operated as a generator, into a DC energy and supplies the DC energy via the overhead line 2 to another power conversion system 1 mounted in another electric railway vehicle.

Das Leistungsumwandlungssystem 1 umfasst (i) einen Pantograf 3, der ein Beispiel eines Energieabnehmers darstellt und der eine DC-Energie von der Unterstation über die Oberleitung 2 erlangt, und (ii) einen Leistungswandler 12, der die DC-Energie in eine AC-Energie wandelt und die AC-Energie an den Elektromotor 8 liefert. Auch umfasst das Leistungsumwandlungssystem 1 eine Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 (nachfolgend als Steuervorrichtung bezeichnet), die den Leistungswandler 12 steuert und Schütze 4 und 5 steuert, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Pantograf 3 und dem Leistungswandler 12 schalten. Außerdem veranlasst die Steuervorrichtung 20 einen Betrieb einer Zerhackerschaltung 14 zusätzlich zu der oben beschriebenen Steuerung. Die Zerhackerschaltung 14 ist als ein Beispiel einer Abspannschaltung vorgesehen und ist auf der Pantografenseite des Leistungswandlers 12 parallel zum Pantograf 3 verbunden. Insbesondere umfasst die Zerhackerschaltung 14 ein Schaltelement 15 und einen Bremswiderstand 16, die in Reihe miteinander verbunden sind. Die Steuervorrichtung 20 erhöht ein Tastverhältnis bzw. eine relative Einschaltdauer („duty ratio“) des Schaltelements 15, das von der Zerhackerschaltung 14 umfasst ist. Im Ergebnis wird eine Energie, die von dem Leistungswandler 12 ausgegeben wird, durch die Zerhackerschaltung 14 verbraucht und eine Spannung eines Filterkondensators 11, der mit der primären Seite des Leistungswandlers 12 verbunden ist, wird verringert. Das Leistungsumwandlungssystem 1 umfasst ferner (i) einen Spannungsdetektor 13, der eine Spannung EFC des Filterkondensators 11 erfasst, und (ii) einen Stromdetektor 9, der jeden der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenströme erfasst, die zum Elektromotor 8 fließen.The power conversion system 1 includes (i) a pantograph 3 , which is an example of an energy consumer and which receives DC energy from the substation via the overhead line 2 and (ii) a power converter 12th that converts the DC energy into AC energy and transfers the AC energy to the electric motor 8th supplies. Also includes the power conversion system 1 a railway vehicle control device 20th (hereinafter referred to as the control device) that controls the power converter 12th controls and contactors 4th and 5 controls the electrical connection between the pantograph 3 and the power converter 12th switch. In addition, the control device initiates 20th an operation of a chopper circuit 14th in addition to the control described above. The chopper circuit 14th is provided as an example of a guy circuit and is on the pantograph side of the power converter 12th parallel to the pantograph 3 connected. In particular, the chopper circuit comprises 14th a switching element 15th and a braking resistor 16 connected in series. The control device 20th increases a pulse duty factor or a relative duty ratio of the switching element 15th that from the chopper circuit 14th is included. As a result, energy is drawn from the power converter 12th is output by the chopper circuit 14th consumed and a voltage of a filter capacitor 11 that is with the primary side of the power converter 12th connected is decreased. The power conversion system 1 further comprises (i) a voltage detector 13th , which is a voltage EFC of the filter capacitor 11 detected, and (ii) a current detector 9 that each of the underground Detects phase, V-phase and W-phase currents going to the electric motor 8th flow.

Wenn das elektrische Eisenbahnfahrzeug zu fahren beginnt, erhebt sich der Pantograf 3 in Übereinstimmung mit einer Operation in der Fahrerkabine und kommt mit der Oberleitung 2 in Kontakt. Danach schließt die Steuervorrichtung 20 in dem Zustand, in welchem das Schütz 4 geöffnet ist, das Schütz 5. Ein Widerstand 6 ist mit dem Schütz 5 in Reihe verbunden, und eine Energie wird vom Pantograf 3 an den Leistungswandler 12 über das Schütz 5 und den Widerstand 6 geliefert, wodurch ein Fließen eines Einschaltstroms durch den Leistungswandler 12 unterdrückt wird. Danach, wenn die Spannung EFC des Filterkondensators 11 eine Eingangsspannung erreicht, die als Referenz dient, schließt die Steuervorrichtung 20 das Schütz 4 und öffnet das Schütz 5.When the electric rail vehicle starts to move, the pantograph rises 3 in accordance with an operation in the driver's cab and comes with the overhead line 2 in contact. The control device then closes 20th in the state in which the contactor 4th is open, the contactor 5 . A resistance 6th is with the contactor 5 connected in series, and some power is drawn from the pantograph 3 to the power converter 12th about the contactor 5 and the resistance 6th which causes an inrush current to flow through the power converter 12th is suppressed. After that when the voltage EFC of the filter capacitor 11 reaches an input voltage that serves as a reference, the control device closes 20th the contactor 4th and opens the contactor 5 .

Nach dem Beginn einer Fahrt des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs führt die Steuervorrichtung 20 eine später beschriebene Steuerung basierend auf einem Betriebsbefehlsignal S1 und eines Stoppbefehlsignal S2 durch. Das Betriebsbefehlsignal S1 ist ein Signal, das von einer Betriebsweise einer Hauptsteuerung in der Fahrerkabine abhängig ist und das eine Energiebetriebsstufe oder eine Bremsstufe angibt. Auch wird angenommen, dass das Stoppbefehlsignal S2 von einer Abnormalitätserfassungsvorrichtung eingegeben wird, die eine Abnormalität des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs erfasst. Das Stoppbefehlsignal S2 (i) nimmt ein hohes Niveau (H) an, wenn es ein Ausschalten von Schaltelementen des Leistungswandlers 12 anweist, und (ii) nimmt ein (niedriges) L-Niveau an, wenn es ein Beibehalten eines Schaltbetriebs des Leistungswandlers 12 anweist. Die Abnormalitätserfassungsvorrichtung erfasst verschiedene Abnormalitätstypen, wie zum Beispiel eine Überspannung und einen Überstrom des Leistungswandlers 12, einen Überstrom des Elektromotors 8 und einen Zustand, in welchem der Pantograf 3 von der Oberleitung 2 getrennt ist.After the start of a journey of the electric railway vehicle, the control device leads 20th a later-described control based on an operation command signal S1 and a stop command signal S2 by. The operation command signal S1 is a signal which is dependent on an operating mode of a main control in the driver's cab and which indicates an energy operating level or a braking level. It is also assumed that the stop command signal S2 is input from an abnormality detection device that detects abnormality of the electric rail vehicle. The stop command signal S2 (i) assumes a high level (H) when there is a switching off of switching elements of the power converter 12th instructs, and (ii) assumes an L (low) level when there is maintenance of switching operation of the power converter 12th instructs. The abnormality detection device detects various types of abnormality such as an overvoltage and an overcurrent of the power converter 12th , an overcurrent of the electric motor 8th and a state in which the pantograph 3 from the overhead line 2 is separated.

Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet, schaltet die Steuervorrichtung 20 die Schaltelemente des Leistungswandlers 12 ein und aus, so dass der Leistungswandler 12 eine von dem Pantograf 3 über das Schütz 4 und eine Glättungsdrossel 7 gelieferte DC-Energie in eine AC-Energie wandelt. Der Leistungswandler 12 liefert die AC-Energie an den Elektromotor 8, der mit der sekundären Seite verbunden ist. Insbesondere berechnet die Steuervorrichtung 20 (i) ein Zieldrehmoment zum Erzielen einer Zielbeschleunigung, die durch die Energiebetriebsstufe angegeben wird, und berechnet (ii) auch ein tatsächliches Drehmoment des Elektromotors 8 aus Strömen, die zum Elektromotor 8 fließen. Außerdem steuert die Steuervorrichtung 20 eine Betriebsweise der Schaltelemente des Leistungswandlers 12, um das tatsächliche Drehmoment näher zum Zieldrehmoment zu bringen. Auch wird ein dreiphasige Induktionsmotor als der Elektromotor 8 verwendet, und die Steuervorrichtung 20 erlangt einen Wert der Ströme, die zum Elektromotor 8 fließen, von dem Stromdetektor 9, der die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenströme erfasst, die zum Elektromotor 8 fließen.When the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 is at the L level, the control device switches 20th the switching elements of the power converter 12th on and off so that the power converter 12th one from the pantograph 3 about the contactor 4th and a smoothing choke 7th converts the supplied DC energy into AC energy. The power converter 12th supplies the AC energy to the electric motor 8th connected to the secondary side. In particular, the control device calculates 20th (i) a target torque for achieving a target acceleration indicated by the power mode, and (ii) also calculates an actual torque of the electric motor 8th from currents going to the electric motor 8th flow. The control device also controls 20th a mode of operation of the switching elements of the power converter 12th to bring the actual torque closer to the target torque. Also, a three-phase induction motor is used as the electric motor 8th used, and the control device 20th obtains a value of the currents going to the electric motor 8th flow, from the current detector 9 which detects the U-phase, V-phase and W-phase currents going to the electric motor 8th flow.

Andererseits steuert die Steuervorrichtung 20, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet, die Betriebsweise der Schaltelemente des Leistungswandlers 12, damit der Leistungswandler 12 eine wiedergewonnene bzw. regenerative Energie, die durch den Elektromotor 8 erzeugt wird, der als Generator betrieben wird, in eine DC-Energie wandelt. Die DC-Energie wird über die Oberleitung 2 an das andere Leistungsumwandlungssystem 1 geliefert, das in dem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist. Um über die Oberleitung 2 eine Energie an das andere Leistungsumwandlungssystem 1 zu liefern, das in dem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist, muss die Spannung EFC des Filterkondensators 11 größer als eine Oberleitungsspannung sein. Falls jedoch die Spannung EFC übermäßig größer als die Spannung der Oberleitung ist, tritt an der Oberleitung eine Überspannung auf. Dementsprechend muss die Spannung EFC in einem Bereich gehalten werden, der zum Liefern einer Energie an das andere Leistungsumwandlungssystem 1 geeignet ist, das in dem anderen elektrischen Eisenbahnfahrzeug montiert ist. Somit veranlasst die Steuervorrichtung 20 einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14, wenn die Spannung EFC größer oder gleich einer Referenzspannung ist. Die Zerhackerschaltung 14 umfasst das Schaltelement 15 und den Bremswiderstand 16, die in Reihe miteinander verbunden sind. Wenn das Schaltelement 15 durch die Steuervorrichtung 20 eingeschaltet wird, wird eine Energie, die vom Filterkondensator 11 geliefert wird, durch den Bremswiderstand 16 verbraucht und die Spannung EFC verringert sich. Insbesondere stellt die Steuervorrichtung 20 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 basierend auf einer relativen Einschaltdauer ein, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung der Spannung EFC ändert.On the other hand, the control device controls 20th when the operation command signal S1 indicates the braking level and when the stop command signal S2 is at the L level, the mode of operation of the switching elements of the power converter 12th so that the power converter 12th a recovered or regenerative energy generated by the electric motor 8th which is operated as a generator, converts it into DC energy. The DC energy is supplied via the overhead line 2 to the other power conversion system 1 delivered, which is mounted in the other electric railway vehicle. To over the catenary 2 an energy to the other power conversion system 1 To deliver, which is mounted in the other electric railway vehicle, the voltage EFC of the filter capacitor must be 11 be greater than a catenary voltage. However, if the voltage EFC is excessively larger than the voltage of the overhead line, an overvoltage occurs on the overhead line. Accordingly, the voltage EFC needs to be kept in a range necessary for supplying energy to the other power conversion system 1 which is mounted in the other electric railway vehicle. Thus, the control device causes 20th an operation of the chopper circuit 14th when the voltage EFC is greater than or equal to a reference voltage. The chopper circuit 14th comprises the switching element 15th and the braking resistor 16 connected in series. When the switching element 15th by the control device 20th is switched on, an energy is drawn from the filter capacitor 11 is supplied by the braking resistor 16 consumed and the EFC voltage decreases. In particular, the control device 20th the relative duty cycle of the switching element 15th based on a duty cycle that is positively correlated with voltage EFC and that changes over time in response to a time change in voltage EFC.

Außerdem veranlasst die Steuervorrichtung 20, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14 unabhängig von dem Größenverhältnis zwischen der Spannung EFC und der Referenzspannung. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht, selbst falls die Spannung EFC kleiner als der Referenzspannung ist, erhöht die Steuervorrichtung 20 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 derart, dass die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 größer als null ist.In addition, the control device initiates 20th when the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 is at the H level, an operation of the chopper circuit 14th regardless of the size relationship between the voltage EFC and the reference voltage. In other words, when the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 reaches the H level even if the voltage EFC is less than the reference voltage, the controller increases 20th the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th such that the duty cycle of the switching element 15th is greater than zero.

Wie in 2 veranschaulicht, umfasst die Steuervorrichtung 20 (i) eine Drehmomentsteuerung 21, die die Schaltelemente ein- und ausschaltet, die von dem Leistungswandler 12 umfasst sind, (ii) eine Schützsteuerung 22, die die Schütze 4 und 5 schließt oder öffnet, (iii) eine Schaltungssteuerung 23, die einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14 veranlasst, und (iv) eine Zielberechnungseinrichtung 24, die ein Zieldrehmoment des Elektromotors 8 berechnet. Zusammenfassungen von jeder Komponente der Steuervorrichtung 20 werden wie folgt beschrieben. Die Zielberechnungseinrichtung 24 (i) berechnet das Zieldrehmoment des Elektromotors 8, das zum Erhalten einer Zielbeschleunigung, die durch die Energiebetriebsstufe angegeben wird, oder einer Zielverzögerung benötigt wird, das durch den Bremsbefehl angegeben wird, und (ii) sendet das Zieldrehmoment an die Drehmomentsteuerung 21. Die Drehmomentsteuerung 21 berechnet das tatsächliche Drehmoment oder ein regeneratives Drehmoment des Elektromotors 8 aus Phasenströmen, die durch den Stromdetektor 9 erfasst werden. Außerdem steuert die Drehmomentsteuerung 21 die Betriebsweise der Schaltelemente des Leistungswandlers 12, so dass sich das tatsächliche Drehmoment oder das regenerative Drehmoment dem Zieldrehmoment nähern. Auch schaltet die Drehmomentsteuerung 21, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht, die Schaltelemente des Leistungswandlers 12 aus. Die Schaltungssteuerung 23 erlangt die Spannung EFC des Filterkondensators 11 von dem Spannungsdetektor 13, und wenn die Spannung EFC größer oder gleich der Referenzspannung ist, veranlasst die Schaltungssteuerung 23 einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14, indem die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 basierend auf der relativen Einschaltdauer eingestellt wird, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist. Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht, schaltet die Schaltungssteuerung 23 das Schaltelement 15 der Zerhackerschaltung 14 basierend auf der relativen Einschaltdauer ein und aus, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist, unabhängig von dem Größenverhältnis zwischen der Spannung EFC und der Referenzspannung, wodurch ein Betrieb der Zerhackerschaltung 14 verursacht wird. Auch kann die Schaltungssteuerung 23 eine Grenze einer Zeitdauer einstellen, während der die Zerhackerschaltung 14 betrieben wird.As in 2 illustrated comprises the control device 20th (i) a torque control 21 that turns the switching elements on and off by the power converter 12th are included, (ii) a contactor control 22nd who have favourited the Sagittarius 4th and 5 closes or opens, (iii) a shift control 23 showing an operation of the chopper circuit 14th and (iv) a target calculator 24 that is a target torque of the electric motor 8th calculated. Summaries of each component of the control device 20th are described as follows. The goal calculator 24 (i) calculates the target torque of the electric motor 8th that is needed to obtain a target acceleration indicated by the power mode or a target deceleration indicated by the braking command, and (ii) sends the target torque to the torque controller 21 . The torque control 21 calculates the actual torque or a regenerative torque of the electric motor 8th from phase currents generated by the current detector 9 are recorded. It also controls the torque control 21 the operation of the switching elements of the power converter 12th so that the actual torque or the regenerative torque approaches the target torque. The torque control also switches 21 when the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 reaches the H level, the switching elements of the power converter 12th out. The shift control 23 acquires the voltage EFC of the filter capacitor 11 from the voltage detector 13th , and when the voltage EFC is greater than or equal to the reference voltage, the circuit control operates 23 an operation of the chopper circuit 14th by the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th is set based on the duty cycle, which is positively correlated with the voltage EFC. When the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 reaches the H level, the shift control switches 23 the switching element 15th the chopper circuit 14th based on the duty cycle on and off, which is positively correlated with the voltage EFC, regardless of the magnitude ratio between the voltage EFC and the reference voltage, thereby enabling the chopper circuit to operate 14th caused. The circuit control 23 set a limit on a period of time during which the chopper circuit 14th is operated.

Die Details von jeder Komponente der Steuervorrichtung 20 werden nachfolgend beschrieben. Die Drehmomentsteuerung 21 schaltet die Schaltelemente ein und aus, die von dem Leistungswandler 12 umfasst sind, in Übereinstimmung mit dem Betriebsbefehlsignal S1 und dem Stoppbefehlsignal S2. Insbesondere steuert die Drehmomentsteuerung 21, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet, die Betriebsweise der Schaltelemente des Leistungswandlers 12, um das tatsächliche Drehmoment näher zum Zieldrehmoment zu bringen. Auch steuert die Drehmomentsteuerung 21, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 den Bremsbefehl umfasst und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet, die Betriebsweise der Schaltelemente des Leistungswandlers 12, um das regenerative Drehmoment näher zum Zieldrehmoment zu bringen. Auch wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht, schaltet die Drehmomentsteuerung 21 die Schaltelementen des Leistungswandlers 12 aus.The details of each component of the control device 20th are described below. The torque control 21 turns the switching elements on and off by the power converter 12th are included in accordance with the operation command signal S1 and the stop command signal S2 . In particular, the torque controller controls 21 when the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 is at the L level, the mode of operation of the switching elements of the power converter 12th to bring the actual torque closer to the target torque. Also controls the torque control 21 when the operation command signal S1 includes the brake command and when the stop command signal S2 is at the L level, the mode of operation of the switching elements of the power converter 12th to bring the regenerative torque closer to the target torque. Even if the stop command signal S2 reaches the H level, the torque control switches 21 the switching elements of the power converter 12th out.

Wenn das elektrische Eisenbahnfahrzeug in dem Zustand zu fahren beginnt, in welchem das Schütz 4 geöffnet ist, schließt die Schützsteuerung 22 das Schütz 5. Danach schließt die Schützsteuerung 22 das Schütz 4 und öffnet dann das Schütz 5. Dies bedeutet, dass während des Betriebs des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs das Schütz 4 geschlossen ist und das Schütz 5 geöffnet ist. Wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau während des Betriebs des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs erreicht, öffnet die Schützsteuerung 22 das Schütz 4. Danach ist ein Schließbetrieb der Schütze 4 und 5 der gleiche, wie wenn das elektrische Eisenbahnfahrzeug zu fahren beginnt.When the electric railway vehicle starts running in the state in which the contactor 4th is open, the contactor control closes 22nd the contactor 5 . The contactor control then closes 22nd the contactor 4th and then opens the contactor 5 . This means that during the operation of the electric railway vehicle, the contactor 4th is closed and the contactor 5 is open. When the stop command signal S2 reaches the H level during operation of the electric railway vehicle, the contactor control opens 22nd the contactor 4th . After that, the contactors are in closing mode 4th and 5 the same as when the electric railway vehicle starts running.

Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet, stellt die Schaltungssteuerung 23 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 basierend auf der relativen Einschaltdauer ein, die positiv mit der Spannung EFC des Filterkondensators 11 korreliert ist, die durch den Spannungsdetektor 13 erfasst wird und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung in der Spannung EFC ändert. Wenn die Spannung EFC des Filterkondensators 11 größer oder gleich der Referenzspannung E1 wird, wird insbesondere die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15, das von der Zerhackerschaltung 14 umfasst ist, basierend auf der oben beschriebenen relativen Einschaltdauer eingestellt. Ein Beispiel der relativen Einschaltdauer, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist, ist durch eine dicke durchgezogene Linie in 3 veranschaulicht. Die relative Einschaltdauer, die durch die dicke durchgezogene Linie in 3 angegeben ist, erhöht sich von einer minimalen relativen Einschaltdauer RMIN zu einer maximalen relativen Einschaltdauer RMAX bei einer Erhöhung der Spannung EFC. Auch ist die relative Einschaltdauer in einem Fall, in welchem die Spannung EFC kleiner oder gleich der Referenzspannung E1 ist, als die minimale relative Einschaltdauer RMIN definiert. Auch ist die relative Einschaltdauer in einem Fall, in welchem die Spannung EFC größer oder gleich einer Spannung E2 ist, als die maximale relative Einschaltdauer RMAX definiert. Wie oben beschrieben, erhöht sich die Länge der Einschaltzeit in Bezug auf eine Dauer des Schaltelements 15 bei einer Erhöhung der Spannung EFC. Im Ergebnis erhöht sich eine Energie bzw. Leistung, die vom Filterkondensator 11 zum Bremswiderstand 16 fließt und die durch den Bremswiderstand 16 verbraucht wird, und die Überspannung des Filterkondensators 11 wird unterdrückt.When the operation command signal S1 indicates the braking level and when the stop command signal S2 is at the L level, the shift control provides 23 the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th based on the duty cycle, which is positive with the voltage EFC of the filter capacitor 11 that is correlated by the voltage detector 13th and which changes with time in response to a change in time in the voltage EFC. When the voltage EFC of the filter capacitor 11 becomes greater than or equal to the reference voltage E1, in particular the relative duty cycle of the switching element 15th that from the chopper circuit 14th is included, based on the relative duty cycle described above. An example of the duty cycle positively correlated with the voltage EFC is shown by a thick solid line in FIG 3 illustrated. The relative duty cycle indicated by the thick solid line in 3 is specified, increases from a minimum duty cycle RMIN to a maximum relative switch-on duration R MAX with an increase in voltage EFC. The duty cycle is also defined as the minimum duty cycle RMIN in a case in which the voltage EFC is less than or equal to the reference voltage E1. In a case in which the voltage EFC is greater than or equal to a voltage E2, the duty cycle is also defined as the maximum duty cycle R MAX. As described above, the length of the turn-on time increases with respect to a duration of the switching element 15th with an increase in the voltage EFC. As a result, the power generated by the filter capacitor increases 11 to the braking resistor 16 flows through the braking resistor 16 is consumed, and the overvoltage of the filter capacitor 11 is suppressed.

Die Zeitsteuerungen („timings“), mit denen die Schaltungssteuerung 23 einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14 veranlasst, sind nicht auf jene des oben beschriebenen Falls beschränkt, in welchem das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt. Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, stellt die Schaltungssteuerung 23 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 unabhängig von dem Größenverhältnis zwischen der Spannung EFC des Filterkondensators 11 und der Referenzspannung E1 und basierend auf der relativen Einschaltdauer ein, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung in der Spannung EFC ändert. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Schaltungssteuerung 23, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, selbst falls die Spannung EFC kleiner als die Referenzspannung E1 ist, die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 basierend auf der relativen Einschaltdauer einstellt, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist. 3 veranschaulicht eine dünne, durchgezogene Linie in dem Fall, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, ein Beispiel der relativen Einschaltdauer, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist. Die relative Einschaltdauer, die durch die dünne, durchgezogene Linie in 3 angegeben ist, nimmt von der minimalen relativen Einschaltdauer RMIN zu einer maximalen relativen Einschaltdauer R'MAX bei einer Erhöhung der Spannung EFC zu.The time controls ("timings") with which the circuit control 23 an operation of the chopper circuit 14th are not limited to those of the above-described case in which the operation command signal S1 indicates the braking level. When the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 is at the H level, the shift control provides 23 the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th regardless of the size ratio between the voltage EFC of the filter capacitor 11 and the reference voltage E1 and based on the duty cycle that is positively correlated with the voltage EFC and that changes with time in response to a time change in the voltage EFC. In other words, this means that the shift control 23 when the operation command signal S1 indicates the power level and when the stop command signal S2 is at the H level, even if the voltage EFC is smaller than the reference voltage E1, the duty cycle of the switching element 15th based on the duty cycle, which is positively correlated with the voltage EFC. 3 illustrates a thin solid line in the case where the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 is at the H level, an example of the duty cycle, which is positively correlated with the voltage EFC. The relative duty cycle indicated by the thin, solid line in 3 is specified, increases from the minimum duty cycle R MIN to a maximum duty cycle R ' MAX with an increase in the voltage EFC.

In 3 nimmt man an, dass die relative Einschaltdauer R1 ist in einem Fall, in welchem (i) das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt, (ii) das Stoppbefehlsignal S2 sich auf dem H-Niveau befindet und (iii) die Spannung EFC mit der Referenzspannung E1 übereinstimmt. Auch ist die relative Einschaltdauer in dem Fall, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt und die Spannung EFC mit der Referenzspannung E1 übereinstimmt, die minimale relative Einschaltdauer RMIN, wie oben beschrieben. Die relative Einschaltdauer in dem Fall, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, wird derart bestimmt, dass R1 > die minimale relative Einschaltdauer RMIN ist. Die relative Einschaltdauer in dem Fall, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, wird wie oben beschrieben bestimmt, wodurch eine schnelle Verringerung der Spannung EFC beim Erlangen des Stoppbefehlsignals S2 ermöglicht wird.In 3 Assume that the duty ratio is R1 in a case where (i) the operation command signal S1 indicates the power level, (ii) the stop command signal S2 is at the H level and (iii) the voltage EFC matches the reference voltage E1. Also, the duty cycle is in the case where the operation command signal S1 indicates the braking stage and the voltage EFC corresponds to the reference voltage E1, the minimum relative duty cycle R MIN , as described above. The duty cycle in the case where the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 is at the H level, it is determined such that R1> the minimum duty cycle RMIN. The duty cycle in the case where the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 is at the H level is determined as described above, thereby rapidly decreasing the voltage EFC upon obtaining the stop command signal S2 is made possible.

Auch wird die maximale relative Einschaltdauer R'MAX, wie in 3 veranschaulicht, in dem Fall, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt und sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, ausreichend kleiner als die maximale relative Einschaltdauer RMAX in einem Fall eingestellt, in dem das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt und sich das Befehlssignal S2 auf dem L-Niveau befindet. In einem Fall, in dem angenommen wird, dass die maximale relative Einschaltdauer R'MAX größer als die maximale relative Einschaltdauer RMAX ist während einer Dauer von einer Zeit ab, wenn die Schaltelemente des Leistungswandlers 12 ausgeschaltet sind, bis zu einer Zeit, wenn das Schütz 4 geöffnet ist, wird eine Energie, die der Pantograf 3 von der Unterstation über die Oberleitung 2 erlangt, manchmal an die Zerhackerschaltung 14 geliefert und durch den Bremswiderstand 16 verbraucht. Dementsprechend wird die maximale relative Einschaltdauer R'MAX auf einen Wert eingestellt, der ausreichend kleiner als die maximale relative Einschaltdauer RMAX ist, wodurch in der Zerhackerschaltung 14 der Verbrauch der Energie unterdrückt wird, die vom Pantograf 3 erlangt wird.Also the maximum relative duty cycle R ' MAX , as in 3 illustrated in the case where the operation command signal S1 indicates the energy operating level and the stop command signal S2 is at the H level, set sufficiently smaller than the maximum duty ratio R MAX in a case where the operation command signal S1 indicates the braking level and the command signal S2 is at the L level. In a case in which it is assumed that the maximum duty cycle R ' MAX is greater than the maximum duty cycle R MAX during a duration from a time when the switching elements of the power converter 12th are switched off until a time when the contactor 4th is open, becomes an energy that the pantograph 3 from the substation via the overhead line 2 acquired, sometimes to the chopper circuit 14th delivered and through the braking resistor 16 consumed. Accordingly, the maximum duty cycle R ' MAX is set to a value that is sufficiently smaller than the maximum duty cycle R MAX , which results in the chopper circuit 14th the consumption of energy is suppressed by the pantograph 3 is obtained.

Der Betrieb der Überspannungsunterdrückungsverarbeitung, die durch die Steuervorrichtung 20 durchgeführt wird, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wenn das elektrische Eisenbahnfahrzeug einen Betrieb beginnt, startet die Steuervorrichtung 20 die in 4 veranschaulichte Überspannungsunterdrückungsverarbeitung. Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt, d.h. wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe nicht angibt (Nein im Schritt S11), vergleicht die Schaltungssteuerung 23 die Spannung EFC des Filterkondensators 11 mit der Referenzspannung E1 (Schritt S 12). Wenn die Spannung EFC kleiner als die Referenzspannung E1 ist (Nein im Schritt S12), werden die Vorgänge der Schritte S11 und S12 wiederholt. Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Bremsstufe angibt (Nein im Schritt S11) und wenn die Spannung EFC größer oder gleich der Referenzspannung E1 ist (Ja im Schritt S 12), stellt die Schaltungssteuerung 23 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 basierend auf der relativen Einschaltdauer ein, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung der Spannung EFC ändert (Schritt S13). Beim Abschluss des Vorgangs im Schritt S13 kehrt die Verarbeitung zum Schritt S12 zurück, und die Spannung EFC wird mit der Referenzspannung E1 verglichen.The operation of the overvoltage suppression processing carried out by the control device 20th having the above-described configuration is performed with reference to FIG 4th described. When the electric railway vehicle starts running, the control device starts 20th in the 4th illustrated overvoltage suppression processing. When the operation command signal S1 indicates the braking level, ie when the operating command signal S1 does not indicate the power mode (No in step S11), the shift control compares 23 the voltage EFC of the filter capacitor 11 with the reference voltage E1 (step S 12). When the voltage EFC is smaller than the reference voltage E1 (No in step S12), the processes of steps S11 and S12 are repeated. When the operation command signal S1 indicates the braking level (No in step S11) and if the voltage EFC is greater than or equal to the Reference voltage E1 is (yes in step S 12), the circuit control provides 23 the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th based on the duty cycle that is positively correlated with the voltage EFC and that changes with time in response to a time change in the voltage EFC (step S13). Upon completion of the process in step S13, processing returns to step S12 and the voltage EFC is compared with the reference voltage E1.

Auch werden die Vorgänge der Schritte S11 und S14 wiederholt, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt (Ja im Schritt S11) und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem L-Niveau befindet (Nein im Schritt S14). Wenn das Betriebsbefehlsignal S1 die Energiebetriebsstufe angibt (Ja im Schritt S11) und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet (Ja im Schritt S14), werden die Vorgänge der Schritte S15, S16 und S17, die nachfolgend beschrieben werden, parallel durchgeführt. Insbesondere schaltet die Drehmomentsteuerung 21 die Schaltelemente des Leistungswandlers 12 aus (Schritt S15). Auch öffnet die Schützsteuerung 22 das Schütz 4 (Schritt S16). Auch stellt die Schaltungssteuerung 23 die relative Einschaltdauer des Schaltelements 15 der Zerhackerschaltung 14 ein (Schritt S17). Insbesondere im Schritt S 17 schaltet die Schaltungssteuerung 23 das Schaltelement 15 der Zerhackerschaltung 14 basierend auf der relativen Einschaltdauer ein und aus, die positiv mit der Spannung EFC korreliert ist. Falls eine Betriebszeit basierend auf der minimalen relativen Einschaltdauer kleiner als eine vorbestimmte Zeit ist (Nein im Schritt S18), wird der Vorgang des Schritts S17 wiederholt. Insbesondere umfasst die Schaltungssteuerung 23 (i) eine Zeitmessschaltung, (ii) misst eine Zeitdauer, während der die relative Einschaltdauer auf die minimale relative Einschaltdauer eingestellt ist, und (iii) bestimmt, ob die gemessene Dauer länger oder gleich einer vorbestimmten Dauer ist. Wenn die Zerhackerschaltung 14 für die vorbestimmte Dauer oder länger basierend auf der minimalen relativen Einschaltdauer betrieben wird (Ja im Schritt S18), stoppt die Schaltungssteuerung 23 die Zerhackerschaltung 14 (Schritt S19). Insbesondere im Schritt S19 schaltet die Schaltungssteuerung 23 das Schaltelement 15 der Zerhackerschaltung 14 aus. Wenn die Vorgänge in den Schritten S15, S16 und S19 abgeschlossen sind, beendet die Steuervorrichtung 20 die Überspannungsunterdrückungsverarbeitung. Danach startet die Steuervorrichtung 20 den Vorgang des Schritts S11 erneut, wie oben beschrieben, wenn (i) das Schütz 5 geöffnet ist, nachdem das Schütz 5 und das Schütz 4 in dieser Reihenfolge geschlossen werden und dann (ii) ein Betriebsbefehl eingegeben wird.Also, the processes of steps S11 and S14 are repeated when the operation command signal S1 indicates the power mode (Yes in step S11) and when the stop command signal S2 is at the L level (No in step S14). When the operation command signal S1 indicates the power mode (Yes in step S11) and when the stop command signal S2 is at the H level (Yes in step S14), the processes of steps S15, S16 and S17 described below are performed in parallel. In particular, the torque control switches 21 the switching elements of the power converter 12th off (step S15). The contactor control also opens 22nd the contactor 4th (Step S16). Also provides the shift control 23 the relative duty cycle of the switching element 15th the chopper circuit 14th on (step S17). In particular, in step S 17, the shift control switches 23 the switching element 15th the chopper circuit 14th based on the duty cycle on and off, which is positively correlated with the voltage EFC. If an operating time based on the minimum duty cycle is less than a predetermined time (No in step S18), the process of step S17 is repeated. In particular, the circuit control includes 23 (i) a timing circuit, (ii) measures a period of time during which the duty cycle is set to the minimum duty cycle, and (iii) determines whether the measured duration is longer than or equal to a predetermined duration. When the chopper circuit 14th is operated for the predetermined period or longer based on the minimum duty cycle (Yes in step S18), the shift control stops 23 the chopper circuit 14th (Step S19). In particular, in step S19, the shift control switches 23 the switching element 15th the chopper circuit 14th out. When the processes in steps S15, S16 and S19 are completed, the control device ends 20th the overvoltage suppression processing. The control device then starts 20th repeat the process of step S11 as described above when (i) the contactor 5 is open after the contactor 5 and the contactor 4th are closed in that order and then (ii) an operation command is entered.

Wie oben beschrieben wird die Zerhackerschaltung 14 gemäß der Steuervorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform beim Erlangen des Stoppbefehls unabhängig von dem Größenverhältnis zwischen der Spannung EFC und der Referenzspannung betrieben, wodurch eine Unterdrückung der Überspannung des Filterkondensators 11 ermöglicht wird.As described above, the chopper circuit 14th according to the control device 20th operated according to the embodiment when receiving the stop command regardless of the size ratio between the voltage EFC and the reference voltage, thereby suppressing the overvoltage of the filter capacitor 11 is made possible.

5 stellt ein Diagramm dar, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration der Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. Als Hardware-Konfiguration zum Steuern der jeweiligen Komponenten umfasst die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 einen Prozessor 31, einen Speicher 32 und eine Schnittstelle 33. Jede Funktion dieser Komponenten wird durch den Prozessor 31 erzielt, der ein Programm ausführt, das in dem Speicher 32 gespeichert ist. Die Schnittstelle 33 dient als Element, das diese Komponenten verbindet und das eine Kommunikation errichtet, und die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 könnte eine Vielzahl von Schnittstellentypen umfassen, falls erforderlich. Obwohl 5 ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 einen Prozessor 31 und einen Speicher 32 umfasst, könnten eine Vielzahl von Prozessoren 31 und eine Vielzahl von Speichern 32 die jeweiligen Funktionen in Kooperation miteinander ausführen. 5 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the railroad vehicle control device according to the embodiment. As a hardware configuration for controlling the respective components, the railway vehicle control device includes 20th a processor 31 , a memory 32 and an interface 33 . Every function of these components is performed by the processor 31 that executes a program stored in memory 32 is stored. the interface 33 serves as the element that connects these components and that establishes communication, and the railway vehicle control device 20th could include a variety of interface types if required. Although 5 illustrates an example in which the railroad vehicle control device 20th a processor 31 and a memory 32 could include a variety of processors 31 and a variety of stores 32 carry out the respective functions in cooperation with one another.

Außerdem stellen die oben beschriebenen Hardware-Konfiguration und das Flussdiagramm lediglich Bespiele dar und können frei geändert oder modifiziert werden.In addition, the hardware configuration and flowchart described above are only examples and can be freely changed or modified.

Der zentrale Teil, der den Prozessor 31, den Speicher 32 und die Schnittstelle 33 zum Durchführen einer Steuerverarbeitung umfasst, kann unter Verwendung eines normalen Computersystems ohne Verwendung eines zweckgebundenen Systems erzielt werden. Zum Beispiel könnte die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 zum Ausführen der oben beschriebenen Vorgänge eingerichtet sein, indem (i) auf einem computerlesbaren Speichermedium (Diskette, Compactdisk-Festwertspeicher (CD-ROM), Digital-Video-Disc-Festwertspeicher (DVD-ROM) oder dergleichen ein Computerprogramm zum Ausführen der oben beschriebenen Vorgänge gespeichert wird, (ii) das Medium verteilt wird und (iii) das Computerprogramm in einem Computer installiert wird. Alternativ könnte die Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 durch (i) Speichern des oben beschriebenen Computerprogramms in einer Speichervorrichtung, die von einer Server-Vorrichtung in einem Kommunikationsnetzwerk umfasst ist, und (ii) Herunterladen des Computerprogramms auf ein normales Computersystem eingerichtet sein.The central part that is the processor 31 , the memory 32 and the interface 33 for performing control processing can be achieved using an ordinary computer system without using a dedicated system. For example, the railway vehicle control device could 20th to carry out the above-described operations by (i) on a computer-readable storage medium (floppy disk, compact disc read-only memory (CD-ROM), digital video disc read-only memory (DVD-ROM) or the like) a computer program for executing the above-described Events is stored, (ii) the medium is distributed, and (iii) the computer program is installed in a computer Alternatively, the railway vehicle control device 20th by (i) storing the computer program described above in a storage device which is comprised by a server device in a communication network, and (ii) downloading the computer program to a normal computer system.

Auch ist eine Speicherung lediglich des Anwendungsprogrammteil in einem Speichermedium zulässig, wenn die Funktionen der Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung 20 erzielt werden, indem ein Betriebssystem (OS) Aufgaben mit einem Anwendungsprogramm teilt, oder durch eine Kooperation zwischen dem OS und dem Anwendungsprogramm,.Storage of only the application program part in a storage medium is also permitted if the functions of the railway vehicle control device 20th can be achieved by a Operating system (OS) shares tasks with an application program, or through cooperation between the OS and the application program.

Auch kann das Computerprogramm einer Trägerwelle überlagert werden, die über ein Kommunikationsnetzwerk zu verteilen ist. Zum Beispiel könnte das Computerprogramm auf einem Mitteilungsbrett (BBS: bulletin board system) in einem Kommunikationsnetzwerk bekannt gemacht werden und das Computerprogramm könnte über das Kommunikationsnetzwerk verteilt werden. In diesem Fall könnte die oben beschriebene Verarbeitung ausgeführt werden, indem das Computerprogramm gestartet wird und das Computerprogramm auf die gleiche Weise wie ein anderes Anwendungsprogramm unter der Steuerung des OS ausgeführt wird.The computer program can also be superimposed on a carrier wave that is to be distributed via a communication network. For example, the computer program could be posted on a bulletin board system (BBS) in a communication network and the computer program could be distributed over the communication network. In this case, the processing described above could be carried out by starting the computer program and executing the computer program in the same way as another application program under the control of the OS.

Die Schaltungskonfiguration des Leistungsumwandlungssystems 1 ist frei gewählt und ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Als ein Beispiel könnten die Schütze 4 und 5 seriell verbunden sein, und der Widerstand 6 könnte mit dem Schütz 5 parallel verbunden sein. In diesem Fall, wenn das elektrische Eisenbahnfahrzeug einen Betrieb bzw. zu fahren beginnt, wird das Schütz 5 geschlossen, nachdem das Schütz 4 geschlossen ist. Dies bedeutet, dass die Schütze 4 und 5 während des Betriebs des elektrischen Eisenbahnfahrzeugs geschlossen sind. Wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht, werden sowohl das Schütz 4 als auch das Schütz 5 geöffnet.The circuit configuration of the power conversion system 1 is freely selected and is not limited to the example described above. As an example, the Sagittarius 4th and 5 be connected in series, and the resistor 6th could with the contactor 5 be connected in parallel. In this case, when the electric railroad vehicle starts operating, the contactor becomes 5 closed after the contactor 4th closed is. This means that the Sagittarius 4th and 5 are closed while the electric railway vehicle is in operation. When the stop command signal S2 When the H level is reached, both the contactor 4th as well as the contactor 5 open.

Das Energieabgreifverfahren des Leistungsumwandlungssystems 1 ist nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt, das die Oberleitung verwendet, und ein frei gewähltes Verfahren zum Erlangen von Energie von einer Unterstation kann verwendet werden. Beispiele des Verfahrens zum Abgreifen von Energie umfassen ein bodenbasiertes Energieversorgungsverfahren, ein Verfahren unter Verwendung eines Drittschienensystems und dergleichen. In einem Fall des bodenbasierten Energieversorgungssystems oder des Verfahrens unter Verwendung des Drittschienensystems kann eine Energie erlangt werden, indem Stromabnehmerschuhe eine Drittschiene berühren. Auch in dem Fall des Verfahrens unter Verwendung der Oberleitung ist der Stromabnehmer eine frei gewählte Vorrichtung, die Energie von der Oberleitung 2 erlangt, und Beispiele des Stromabnehmers umfassen eine Stromabnehmerstange und einen Bügelstromabnehmer.The energy tapping procedure of the power conversion system 1 is not limited to the above-described method using the overhead line, and a freely chosen method of obtaining power from a substation can be used. Examples of the method of tapping power include a ground-based power supply method, a method using a third-party rail system, and the like. In a case of the ground-based power supply system or the method using the third-party rail system, energy can be obtained by making current collector shoes contact a third-party rail. Also in the case of the method using the overhead line, the pantograph is a freely chosen device, the energy from the overhead line 2 and examples of the pantograph include a pantograph bar and a bail pantograph.

Der Betriebsbefehl könnte einen Ausrollbefehl („coasting command“) zusätzlich zum Energiebetriebsbefehl und zum Bremsbefehl umfassen. In diesem Fall, wenn das Betriebsbefehlsignal S1 den Ausrollbefehl angibt und wenn sich das Stoppbefehlsignal S2 auf dem H-Niveau befindet, veranlasst die Schaltungssteuerung 23 einen Betrieb der Zerhackerschaltung 14.The operating command could include a coasting command in addition to the energy operating command and the braking command. In this case, when the operation command signal S1 indicates the coast down command and when the stop command signal S2 is at the H level, causes the shift control 23 an operation of the chopper circuit 14th .

Die Konfiguration der Steuervorrichtung 20 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel begrenzt und könnte eine frei gewählte Konfiguration sein, die die Überspannung des Filterkondensators 11 unterdrückt. Zum Beispiel könnte die Funktion der Schützsteuerung 22 als eine Schützsteuervorrichtung separat zur Steuervorrichtung 20 vorgesehen sein. In diesem Fall öffnet die Schützsteuervorrichtung das Schütz 4, wenn das Stoppbefehlsignal S2 das H-Niveau erreicht.The configuration of the control device 20th is not limited to the example described above and could be a freely chosen configuration that reduces the overvoltage of the filter capacitor 11 suppressed. For example, the function of the contactor control 22nd as a contactor control device separate from the control device 20th be provided. In this case, the contactor control device opens the contactor 4th when the stop command signal S2 reached the H level.

Die relative Einschaltdauer wird gemäß der frei gewählten Funktion berechnet, die positiv mit der Spannung EFC, einer freigewählten Tabelle oder dergleichen korreliert ist. Zum Beispiel wird die relative Einschaltdauer basierend auf einer linearen Funktion, einer quadratischen Funktion oder dergleichen berechnet, die die Spannung des Filterkondensators 11 als Variable benutzt.The duty cycle is calculated according to the freely selected function, which is positively correlated with the voltage EFC, a freely selected table or the like. For example, the duty cycle is calculated based on a linear function, a quadratic function, or the like, which is the voltage of the filter capacitor 11 used as a variable.

Die Abspannschaltung, die auf der Pantografenseite des Leistungswandlers 12 vorgesehen ist, ist nicht auf die Zerhackerschaltung 14 beschränkt, und eine frei gewählte Abspannschaltung kann vorgesehen werden. Zum Beispiel könnte ein Schaltregler vorgesehen werden. Die Bedingung zum Anhalten der Zerhackerschaltung 14 ist nicht auf das Beispiel des Schritts S 18 in 4 beschränkt. Zum Beispiel könnte ein Spannungsdetektor zum Erfassen einer Spannung auf der Pantografenseite des Schütz 4 des Weiteren vorgesehen sein und die Zerhackerschaltung 14 könnte gestoppt werden basierend auf der Spannung auf der Pantografenseite des Schütz 4, die durch den Spannungsdetektor erfasst wird. Insbesondere könnte der Betrieb der Zerhackerschaltung 14 gestoppt werden, wenn die Spannung auf der Pantografenseite des Schütz 4 weiterhin innerhalb eines gewünschten Bereichs für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger liegt.The guy circuit that is on the pantograph side of the power converter 12th is provided is not on the chopper circuit 14th limited, and a freely chosen guy circuit can be provided. For example, a switching regulator could be provided. The condition for stopping the chopper circuit 14th is not to the example of step S 18 in 4th limited. For example, a voltage detector could be used to detect voltage on the pantograph side of the contactor 4th furthermore be provided and the chopper circuit 14th could be stopped based on the voltage on the pantograph side of the contactor 4th detected by the voltage detector. In particular, the operation of the chopper circuit could 14th stopped when the voltage on the pantograph side of the contactor 4th continues to be within a desired range for a predetermined period of time or longer.

Das Vorhergehende beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken. Obwohl die vorhergehende Diskussion spezifische Ausführungsformen präsentiert, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Bezug auf Form und Details gemacht werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und Zeichnungen eher in einem veranschaulichenden als in einem beschränkenden Sinne anzusehen. Diese detaillierte Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne aufzunehmen, und der Umfang der Erfindung wird lediglich durch die umfassten Ansprüche gemeinsam mit der vollen Bandbreite von Äquivalenten definiert, die durch derartige Ansprüche gerechtfertigt sind.The foregoing describes some exemplary embodiments for purposes of illustration. While the preceding discussion presents specific embodiments, those skilled in the art will recognize that changes can be made in form and details without departing from the broader spirit and scope of the invention. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded in an illustrative rather than a restrictive sense. Therefore, this detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is to be defined only by the included claims, along with the full range of equivalents justified by such claims.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Leistungsumwandlungssystem für ein EisenbahnfahrzeugPower conversion system for a railway vehicle
22
OberleitungOverhead line
33rd
Pantografpantograph
4,54.5
SchützContactor
6, 166, 16
BremswiderstandBraking resistor
77th
DrosselspuleChoke coil
88th
ElektromotorElectric motor
99
StromdetektorCurrent detector
1111
FilterkondensatorFilter capacitor
1212th
LeistungswandlerPower converter
1313th
SpannungsdetektorVoltage detector
1414th
ZerhackerschaltungChopper circuit
1515th
SchaltelementSwitching element
2020th
Eisenbahnfahrzeug-SteuervorrichtungRailway vehicle control device
2121
DrehmomentsteuerungTorque control
2222nd
SchützsteuerungContactor control
2323
SchaltungssteuerungShift control
2424
ZielberechnungseinrichtungTarget calculator
3131
Prozessorprocessor
3232
SpeicherStorage
3333
Schnittstelleinterface
S1S1
BetriebsbefehlsignalOperation command signal
S2S2
StoppbefehlsignalStop command signal

Claims (6)

Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung, die aufweist: eine Drehmomentsteuerung zum Steuern eines Betriebs von Schaltelementen, die von einem Leistungswandler umfasst sind, um so ein Drehmoment eines Elektromotors einzustellen, wobei der Leistungswandler eine primäre Seite, an die eine Energieversorgung angeschlossen ist, und eine sekundäre Seite aufweist, an die der Elektromotor angeschlossen ist, und eingerichtet ist, eine bidirektionale Leistungsumwandlung zwischen der primären Seite und der sekundären Seite durchzuführen; und eine Schaltungssteuerung zum Erlangen einer Spannung auf der primären Seite des Leistungswandlers und, wenn die Spannung auf der primären Seite größer oder gleich einer Referenzspannung ist, zum Veranlassen eines Betriebs einer Abspannschaltung, die parallel mit der primären Seite verbunden ist, wobei, wenn ein Stoppbefehl erlangt wird, der eine Anweisung zum Ausschalten der Schaltelemente des Leistungswandlers darstellt, die Drehmomentsteuerung den Betrieb der Schaltelemente des Leistungswandlers stoppt, und, wenn der Stoppbefehl erlangt wird, die Schaltungssteuerung einen Betrieb der Abspannschaltung veranlasst.A railway vehicle control device comprising: a torque controller for controlling an operation of switching elements included in a power converter so as to adjust a torque of an electric motor, the power converter having a primary side to which a power supply is connected and a secondary side to which the electric motor is connected , and is arranged to perform bi-directional power conversion between the primary side and the secondary side; and a circuit controller for obtaining a voltage on the primary side of the power converter and, if the voltage on the primary side is greater than or equal to a reference voltage, causing an operation of a breakdown circuit connected in parallel to the primary side, wherein, when a stop command is received which is an instruction to turn off the switching elements of the power converter, the torque controller stops the operation of the switching elements of the power converter, and, when the stop command is obtained, the circuit controller causes the breakdown circuit to operate. Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn der Stoppbefehl erlangt wird, die Schaltungssteuerung eine Grenze für eine Zeitdauer einstellt, während der die Abspannschaltung betrieben wird.Railway vehicle control device according to Claim 1 wherein, when the stop command is obtained, the circuit controller sets a limit on a period of time during which the breakdown circuit is operated. Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltungssteuerung einen Betriebsbefehl einschließlich eines Energiebetriebsbefehls oder eines Bremsbefehls erlangt, wenn der Betriebsbefehl den Bremsbefehl umfasst und wenn die Spannung auf der primären Seite größer oder gleich einer Referenzspannung ist, die Schaltungssteuerung einen Betrieb der Abspannschaltung veranlasst, und, wenn der Betriebsbefehl den Energiebetriebsbefehl umfasst, die Schaltungssteuerung einen Betrieb der Abspannschaltung beim Erlangen des Stoppbefehls veranlasst.Railway vehicle control device according to Claim 1 or 2 , wherein the circuit controller obtains an operating command including an energy operating command or a braking command, when the operating command includes the braking command and when the voltage on the primary side is greater than or equal to a reference voltage, the circuit controller causes the release circuit to operate, and when the operating command includes the energy operating command comprises, the circuit controller causes an operation of the release circuit when receiving the stop command. Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abspannschaltung ein Schaltelement und einen Widerstand aufweist, die seriell miteinander verbunden sind, und die Schaltungssteuerung eine relative Einschaltdauer des Schaltelements der Abspannschaltung basierend auf einer relativen Einschaltdauer einstellt, die positiv mit der Spannung auf der primären Seite korreliert ist und die sich mit der Zeit in Reaktion auf eine Zeitänderung in der Spannung auf der primären Seite ändert.Railway vehicle control device according to one of the Claims 1 to 3 , wherein the tensioning circuit has a switching element and a resistor which are serially connected to one another, and the circuit controller sets a duty cycle of the switching element of the tensioning circuit based on a duty cycle which is positively correlated with the voltage on the primary side and which is related to the Time changes in response to a time change in voltage on the primary side. Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Schaltungssteuerung einen Betriebsbefehl einschließlich eines Energiebetriebsbefehls oder eines Bremsbefehls erlangt, und ein Maximalwert der relativen Einschaltdauer in einem Fall, in welchem der Betriebsbefehl den Energiebetriebsbefehl umfasst, kleiner als ein Maximalwert der relativen Einschaltdauer in einem Fall ist, in welchem der Betriebsbefehl den Bremsbefehl umfasst.Railway vehicle control device according to Claim 4 , wherein the circuit controller obtains an operation command including an energy operation command or a braking command, and a maximum value of the duty cycle in a case in which the operation command includes the energy operation command is smaller than a maximum value of the duty cycle in a case in which the operation command includes the braking command includes. Eisenbahnfahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schaltungssteuerung einen Betriebsbefehl einschließlich eines Energiebetriebsbefehls oder eines Bremsbefehls erlangt, und die relative Einschaltdauer in einem Fall, in welchem der Betriebsbefehl den Energiebetriebsbefehl umfasst, wobei die Schaltungssteuerung den Stoppbefehl erlangt und die Spannung auf der primären Seite gleich der Referenzspannung ist, größer als die relative Einschaltdauer in einem Fall ist, in welchem der Betriebsbefehl den Bremsbefehl umfasst und die Spannung auf der primären Seite gleich der Referenzspannung ist.Railway vehicle control device according to Claim 4 or 5 , wherein the circuit controller obtains an operation command including a power operation command or a braking command, and the duty cycle in a case where the operation command includes the power operation command, the circuit controller the Stop command is obtained and the voltage on the primary side is equal to the reference voltage is greater than the duty cycle in a case where the operation command includes the braking command and the voltage on the primary side is equal to the reference voltage.
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