JP2002325306A - 電気車制御装置 - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/003—Dynamic electric braking by short circuiting the motor
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
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- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気車のき電区間の電圧が低下した場合であ
っても、適正に電気車にブレーキをかけることができる
電気車制御装置を提供することである。 【解決手段】 接触器制御部１３は、電動機８の高速域
における電圧固定モードでのブレーキ運転中に電動機８
の線間電圧が低下した場合には接触器３をオフさせ、電
圧固定モードが解除されると接触器３をオンさせる。こ
れにより接触器３のオフ中は電動機８の線間電圧が上が
り、電動機電流を上げることなく、これまで以上に電気
ブレーキ力を確保することができる。
っても、適正に電気車にブレーキをかけることができる
電気車制御装置を提供することである。 【解決手段】 接触器制御部１３は、電動機８の高速域
における電圧固定モードでのブレーキ運転中に電動機８
の線間電圧が低下した場合には接触器３をオフさせ、電
圧固定モードが解除されると接触器３をオンさせる。こ
れにより接触器３のオフ中は電動機８の線間電圧が上が
り、電動機電流を上げることなく、これまで以上に電気
ブレーキ力を確保することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両を駆動す
る電動機を回生運転してブレーキをかける機能を有した
電気車制御装置に関する。
る電動機を回生運転してブレーキをかける機能を有した
電気車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄道車両は電動機で駆動され
る。電動機にはインバータ装置からＶＶＶＦ制御によ
り、可変電圧、可変周波数の電源が供給されて運転され
ている。そして電気車にブレーキをかける場合には、空
気ブレーキに加えて電動機の回生運転による回生ブレー
キがかけるのが一般的である。
る。電動機にはインバータ装置からＶＶＶＦ制御によ
り、可変電圧、可変周波数の電源が供給されて運転され
ている。そして電気車にブレーキをかける場合には、空
気ブレーキに加えて電動機の回生運転による回生ブレー
キがかけるのが一般的である。
【０００３】図６は回生運転による回生ブレーキをかけ
る部分の電気車制御装置の構成図である。通常、力行運
転中はパンタグラフ１から、高速度遮断器２、接触器
３、充電抵抗器４、充電抵抗器短絡用接触器５、フィル
タリアクトル６およびフィルタコンデンサ９を介して電
力がインバータ装置７に供給される。インバータ装置７
は可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）制御を行い電動機８
を制御する。
る部分の電気車制御装置の構成図である。通常、力行運
転中はパンタグラフ１から、高速度遮断器２、接触器
３、充電抵抗器４、充電抵抗器短絡用接触器５、フィル
タリアクトル６およびフィルタコンデンサ９を介して電
力がインバータ装置７に供給される。インバータ装置７
は可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）制御を行い電動機８
を制御する。
【０００４】一方、ブレーキ運転の場合には、電動機８
にて出力する回生エネルギーをインバータ装置７を介し
て、力行動作と逆にパンタグラフ１を通して架線に供給
する。つまり、回生電流を消費してくれる同一き電区間
の負荷車に供給する。同一のき電区間に負荷車がいない
場合には、インバータ装置７と並列に接続されるブレー
キ抵抗１０およびブレーキチョッパ装置１１にて電気ブ
レーキの電力を消費させる。この場合、ブレーキチョッ
パ装置１１はブレーキチョッパ制御部１２でフィルタコ
ンデンサ９の電圧ＥＦＣに基づき制御される。さらに、
ブレーキ抵抗１０およびブレーキチョッパ装置１１にて
消費できない場合は、回生電流を制限し、その不足分の
ブレーキ力に空気ブレーキを働かせるようにしている。
にて出力する回生エネルギーをインバータ装置７を介し
て、力行動作と逆にパンタグラフ１を通して架線に供給
する。つまり、回生電流を消費してくれる同一き電区間
の負荷車に供給する。同一のき電区間に負荷車がいない
場合には、インバータ装置７と並列に接続されるブレー
キ抵抗１０およびブレーキチョッパ装置１１にて電気ブ
レーキの電力を消費させる。この場合、ブレーキチョッ
パ装置１１はブレーキチョッパ制御部１２でフィルタコ
ンデンサ９の電圧ＥＦＣに基づき制御される。さらに、
ブレーキ抵抗１０およびブレーキチョッパ装置１１にて
消費できない場合は、回生電流を制限し、その不足分の
ブレーキ力に空気ブレーキを働かせるようにしている。
【０００５】一方、同一のき電区間に負荷車が望めない
場合は、予め、回生ブレーキの消費できない分をブレー
キ抵抗器１０にて消費するブレーキチョッパ装置１１を
接続し、電気ブレーキを動作させる。
場合は、予め、回生ブレーキの消費できない分をブレー
キ抵抗器１０にて消費するブレーキチョッパ装置１１を
接続し、電気ブレーキを動作させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、外乱や他の
負荷車が同一き電区間に多く存在するときは、き電区間
内全体の電圧が低下する場合がある。架線電圧からイン
バータ装置７を介して接続される電動機の端子電圧は、
インバータ装置７が最大の出力電圧で制御している領域
（高速城、電圧固定モード）では架線電圧に比例して低
下する。
負荷車が同一き電区間に多く存在するときは、き電区間
内全体の電圧が低下する場合がある。架線電圧からイン
バータ装置７を介して接続される電動機の端子電圧は、
インバータ装置７が最大の出力電圧で制御している領域
（高速城、電圧固定モード）では架線電圧に比例して低
下する。
【０００７】架線電圧が低下すると、図７の点線で示す
ように、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣは架線電圧
に比例して変化し、それに伴って電動機線間電圧Ｖも変
化する。
ように、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣは架線電圧
に比例して変化し、それに伴って電動機線間電圧Ｖも変
化する。
【０００８】従って、電圧が低下する分の電気ブレーキ
のエネルギーが減少し、電気ブレーキ力が低下する。こ
れにより、高速城の空気ブレーキの負担が増加し、空気
ブレーキ用のブレーキシューの磨耗が早くなる。
のエネルギーが減少し、電気ブレーキ力が低下する。こ
れにより、高速城の空気ブレーキの負担が増加し、空気
ブレーキ用のブレーキシューの磨耗が早くなる。
【０００９】これに対し、空気ブレーキの負担を減らさ
ないようにするためには、電圧の低下分の電流を増加さ
せれば、同等の電気ブレーキ力は得られるが、この場合
は直流を交流へ変換するインバータ装置７の容量に余裕
をもたせる必要があり、外形や質量が大きくなる。
ないようにするためには、電圧の低下分の電流を増加さ
せれば、同等の電気ブレーキ力は得られるが、この場合
は直流を交流へ変換するインバータ装置７の容量に余裕
をもたせる必要があり、外形や質量が大きくなる。
【００１０】本発明の目的は、電気車のき電区間の電圧
が低下した場合であっても、適正に電気車にブレーキを
かけることができる電気車制御装置を提供することであ
る。
が低下した場合であっても、適正に電気車にブレーキを
かけることができる電気車制御装置を提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
気車制御装置は、電気車を駆動する電動機を回生運転し
てブレーキをかけると共に空気ブレーキによりブレーキ
をかけるようにした電気車制御装置において、力行運転
中は架線からの電力を接触器を介して前記電動機に供給
しブレーキ運転中は前記電動機から回生エネルギーを取
り出す前記インバータ装置と、前記電動機の高速域にお
ける電圧固定モードでのブレーキ運転中に前記電動機の
線間電圧が低下した場合には前記接触器をオフさせ前記
電圧固定モードが解除されると前記接触器をオンさせる
接触器制御部と、前記電動機の回生エネルギーを消費す
るためのブレーキ抵抗器と、前記ブレーキ抵抗器に流れ
る電流を制御するブレーキチョッパ装置と、前記インバ
ータ装置に並列に接続されたフィルタコンデンサの電圧
に基づいて前記ブレーキチョッパ装置を制御するブレー
キチョッパ制御部とを備えたことを特徴とする。
気車制御装置は、電気車を駆動する電動機を回生運転し
てブレーキをかけると共に空気ブレーキによりブレーキ
をかけるようにした電気車制御装置において、力行運転
中は架線からの電力を接触器を介して前記電動機に供給
しブレーキ運転中は前記電動機から回生エネルギーを取
り出す前記インバータ装置と、前記電動機の高速域にお
ける電圧固定モードでのブレーキ運転中に前記電動機の
線間電圧が低下した場合には前記接触器をオフさせ前記
電圧固定モードが解除されると前記接触器をオンさせる
接触器制御部と、前記電動機の回生エネルギーを消費す
るためのブレーキ抵抗器と、前記ブレーキ抵抗器に流れ
る電流を制御するブレーキチョッパ装置と、前記インバ
ータ装置に並列に接続されたフィルタコンデンサの電圧
に基づいて前記ブレーキチョッパ装置を制御するブレー
キチョッパ制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項１の発明に係る電気車制御装置にお
いては、接触器制御部は、電動機の高速域における電圧
固定モードでのブレーキ運転中に電動機の線間電圧が低
下した場合には接触器をオフさせ、電圧固定モードが解
除されると接触器をオンさせる。これにより接触器のオ
フ中は電動機の線間電圧が上がり、電動機電流を上げる
ことなく、これまで以上に電気ブレーキ力を確保するこ
とができる。
いては、接触器制御部は、電動機の高速域における電圧
固定モードでのブレーキ運転中に電動機の線間電圧が低
下した場合には接触器をオフさせ、電圧固定モードが解
除されると接触器をオンさせる。これにより接触器のオ
フ中は電動機の線間電圧が上がり、電動機電流を上げる
ことなく、これまで以上に電気ブレーキ力を確保するこ
とができる。
【００１３】請求項２の発明に係る電気車制御装置は、
請求項１の発明において、前記電圧固定モードが解除さ
れ前記接触器をオンするときは、前記ブレーキチョッパ
制御部は、前記フィルタコンデンサの電圧が架線電圧と
等しくなるようにブレーキチョッパ装置の電圧を制御
し、前記接触器制御部は前記フィルタコンデンサの電圧
が架線電圧と等しくなったときに前記接触器をオンする
ようにしたことを特徴とする。
請求項１の発明において、前記電圧固定モードが解除さ
れ前記接触器をオンするときは、前記ブレーキチョッパ
制御部は、前記フィルタコンデンサの電圧が架線電圧と
等しくなるようにブレーキチョッパ装置の電圧を制御
し、前記接触器制御部は前記フィルタコンデンサの電圧
が架線電圧と等しくなったときに前記接触器をオンする
ようにしたことを特徴とする。
【００１４】請求項２の発明に係る電気車制御装置にお
いては、請求項１の発明の作用に加え、電圧固定モード
が解除され前記接触器をオンするときは、フィルタコン
デンサの電圧が架線電圧と等しくなったときに前記接触
器をオンする。これにより、架線電圧とフィルタコンデ
ンサ電圧に電位差があった場合に流れる突入電流を防止
できる。
いては、請求項１の発明の作用に加え、電圧固定モード
が解除され前記接触器をオンするときは、フィルタコン
デンサの電圧が架線電圧と等しくなったときに前記接触
器をオンする。これにより、架線電圧とフィルタコンデ
ンサ電圧に電位差があった場合に流れる突入電流を防止
できる。
【００１５】請求項３の発明に係る電気車制御装置は、
請求項１または請求項２の発明において、前記接触器制
御部は、前記電動機の停止直前の極低速を検出したとき
は、前記接触器をオフさせることを特徴とする。
請求項１または請求項２の発明において、前記接触器制
御部は、前記電動機の停止直前の極低速を検出したとき
は、前記接触器をオフさせることを特徴とする。
【００１６】請求項３の発明に係る電気車制御装置にお
いては、請求項１または請求項２の発明の作用に加え、
電動機の停止直前の極低速時には接触器をオフさせる。
これにより、外乱による保護動作の影響を受けないよう
にでき、さらに、ブレーキチョッパ装置にて確実に電気
ブレーキを動作させることができる。
いては、請求項１または請求項２の発明の作用に加え、
電動機の停止直前の極低速時には接触器をオフさせる。
これにより、外乱による保護動作の影響を受けないよう
にでき、さらに、ブレーキチョッパ装置にて確実に電気
ブレーキを動作させることができる。
【００１７】請求項４の発明に係る電気車制御装置は、
請求項１の発明において、前記電圧固定モードが解除さ
れ前記接触器がオンしたときは、前記ブレーキチョッパ
制御部は、前記インバータ装置の入力電流がゼロとなる
ように前記ブレーキチョッパ装置の電圧を制御し、前記
インバータ装置の入力電流がゼロとなったとき、前記接
触器に直列接続された充電抵抗器の充電抵抗器短絡用接
触器をオンすることを特徴とする。
請求項１の発明において、前記電圧固定モードが解除さ
れ前記接触器がオンしたときは、前記ブレーキチョッパ
制御部は、前記インバータ装置の入力電流がゼロとなる
ように前記ブレーキチョッパ装置の電圧を制御し、前記
インバータ装置の入力電流がゼロとなったとき、前記接
触器に直列接続された充電抵抗器の充電抵抗器短絡用接
触器をオンすることを特徴とする。
【００１８】請求項４の発明に係る電気車制御装置にお
いては、請求項１の発明の作用に加え、電圧固定モード
が解除され接触器がオンしたときは、インバータ装置の
入力電流がゼロとなったとき、接触器に直列接続された
充電抵抗器の充電抵抗器短絡用接触器をオンする。これ
により、架線電圧とフィルタコンデバ電圧に電位差があ
った場合に流れる突入電流を防止できる。
いては、請求項１の発明の作用に加え、電圧固定モード
が解除され接触器がオンしたときは、インバータ装置の
入力電流がゼロとなったとき、接触器に直列接続された
充電抵抗器の充電抵抗器短絡用接触器をオンする。これ
により、架線電圧とフィルタコンデバ電圧に電位差があ
った場合に流れる突入電流を防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる電気車
制御装置の構成図である。電気車の力行運転中は、架線
からパンタグラフ１を介して電力が供給される。すなわ
ち、高速度遮断器２、接触器３、充電抵抗器４、充電抵
抗器短絡用接触器５、フィルタリアクトル６およびフィ
ルタコンデンサ９を介して電動機８の駆動用の電力がイ
ンバータ装置７に供給される。インバータ装置７は可変
電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）制御を行い電動機８を制御
する。一方、ブレーキ運転の場合には、電動機８にて出
力する回生エネルギーをインバータ装置７を介して、力
行動作と逆にパンタグラフ１を通して架線に供給する。
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる電気車
制御装置の構成図である。電気車の力行運転中は、架線
からパンタグラフ１を介して電力が供給される。すなわ
ち、高速度遮断器２、接触器３、充電抵抗器４、充電抵
抗器短絡用接触器５、フィルタリアクトル６およびフィ
ルタコンデンサ９を介して電動機８の駆動用の電力がイ
ンバータ装置７に供給される。インバータ装置７は可変
電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）制御を行い電動機８を制御
する。一方、ブレーキ運転の場合には、電動機８にて出
力する回生エネルギーをインバータ装置７を介して、力
行動作と逆にパンタグラフ１を通して架線に供給する。
【００２０】ここで、電気車の電動機８は、通常、誘導
電動機が使用され、インバータ装置７の出しえる最大電
圧（電圧固定モード）となると、電動機８の線間にかか
る電圧は固定されフィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣに
応じて変化する。
電動機が使用され、インバータ装置７の出しえる最大電
圧（電圧固定モード）となると、電動機８の線間にかか
る電圧は固定されフィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣに
応じて変化する。
【００２１】例えば、電圧固定モードの状態でフィルタ
コンデンサ９の電圧が低下すると、電動機８の端子にか
かる電圧も低下してしまうので、この第１の実施の形態
では、接触器制御部１３を設け、電動機８の高速域にお
ける電圧固定モードでのブレーキ運転中に電動機８の線
間電圧が低下した場合には、接触器３をオフさせ、電圧
固定モードが解除されると接触器３をオンさせる。
コンデンサ９の電圧が低下すると、電動機８の端子にか
かる電圧も低下してしまうので、この第１の実施の形態
では、接触器制御部１３を設け、電動機８の高速域にお
ける電圧固定モードでのブレーキ運転中に電動機８の線
間電圧が低下した場合には、接触器３をオフさせ、電圧
固定モードが解除されると接触器３をオンさせる。
【００２２】接触器制御部１３は、フィルタコンデンサ
９の電圧ＥＦＣおよび電動機８の速度ＦＲから電動機８
の線間電圧が電圧固定モードであるか否かを検出し、電
圧固定モードである場合は接触器３をオフさせるように
動作させ、外乱の影響を受けないようにする。さらに、
ブレーキチョッパ制御部１２では接触器３のオンオフに
伴い制御パターンを切り替える。
９の電圧ＥＦＣおよび電動機８の速度ＦＲから電動機８
の線間電圧が電圧固定モードであるか否かを検出し、電
圧固定モードである場合は接触器３をオフさせるように
動作させ、外乱の影響を受けないようにする。さらに、
ブレーキチョッパ制御部１２では接触器３のオンオフに
伴い制御パターンを切り替える。
【００２３】すなわち、ブレーキチョッパ制御部１２で
は、電圧固定モードでの速度域においては、図２に示す
ような特性で、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣを上
昇させ電動機８の線間電圧を上昇させる。点線は電圧固
定モードでない場合のフィルタコンデンサ９の電圧ＥＦ
Ｃを一定に保った場合の特性である。
は、電圧固定モードでの速度域においては、図２に示す
ような特性で、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣを上
昇させ電動機８の線間電圧を上昇させる。点線は電圧固
定モードでない場合のフィルタコンデンサ９の電圧ＥＦ
Ｃを一定に保った場合の特性である。
【００２４】電動機８の線間電圧を上昇させた後に、電
気ブレーキ動作により、電動機８の速度が低下すると電
圧固定モードが解除される。この状態で、ブレーキチョ
ッパ制御部１２は、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣ
を低下させるように、ブレーキチョッパ装置１１を制御
する。さらに、接触器３を投入し、き電区間の負荷車へ
回生ブレーキ動作により電力を供給させ、回生ブレーキ
動作も行うようにさせる。
気ブレーキ動作により、電動機８の速度が低下すると電
圧固定モードが解除される。この状態で、ブレーキチョ
ッパ制御部１２は、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣ
を低下させるように、ブレーキチョッパ装置１１を制御
する。さらに、接触器３を投入し、き電区間の負荷車へ
回生ブレーキ動作により電力を供給させ、回生ブレーキ
動作も行うようにさせる。
【００２５】これにより、これまで高速域でのき電区間
の負荷車や架線条件により電気ブレーキ力が変化するこ
とを防止できる。つまり、高速域でブレーキ動作を行う
場合には、電動機８を架線側と切り離しているため、所
定の電気ブレーキ力を確実に確保できる。さらに、ブレ
ーキチョッパ装置１１によるフィルタコンデンサ９の電
圧ＥＦＣの上昇分により、インバータ装置７の電流を変
化させずに、これまでより高い電気ブレーキ力を確保で
きる。また、インバータ装置７の電流を減らした場合で
も同等の電気ブレーキ力を得ることができる。
の負荷車や架線条件により電気ブレーキ力が変化するこ
とを防止できる。つまり、高速域でブレーキ動作を行う
場合には、電動機８を架線側と切り離しているため、所
定の電気ブレーキ力を確実に確保できる。さらに、ブレ
ーキチョッパ装置１１によるフィルタコンデンサ９の電
圧ＥＦＣの上昇分により、インバータ装置７の電流を変
化させずに、これまでより高い電気ブレーキ力を確保で
きる。また、インバータ装置７の電流を減らした場合で
も同等の電気ブレーキ力を得ることができる。
【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係る電気車制御
装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に
おける第１の実施の形態に対し、電圧固定モードが解除
され接触器３をオンするときは、ブレーキチョッパ制御
部１２は、フィルタコンデンサ９の電圧が架線電圧ＥＳ
と等しくなるようにブレーキチョッパ装置１１の電圧を
制御し、接触器制御部１３はフィルタコンデンサ９の電
圧が架線電圧と等しくなったときに接触器３をオンする
ようにしたものである。
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係る電気車制御
装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に
おける第１の実施の形態に対し、電圧固定モードが解除
され接触器３をオンするときは、ブレーキチョッパ制御
部１２は、フィルタコンデンサ９の電圧が架線電圧ＥＳ
と等しくなるようにブレーキチョッパ装置１１の電圧を
制御し、接触器制御部１３はフィルタコンデンサ９の電
圧が架線電圧と等しくなったときに接触器３をオンする
ようにしたものである。
【００２７】電動機８の線間電圧に基づいて接触器制御
部１３が電圧固定モードを認識して接触器３をオフした
後に、電圧固定モードを解除するときは、接触器３を投
入することになる。この場合、架線電圧ＥＳとフィルタ
コンデンサ９の電圧ＥＦＣに電位差がある場合、接触器
３を投入すると突入電流が流れる。
部１３が電圧固定モードを認識して接触器３をオフした
後に、電圧固定モードを解除するときは、接触器３を投
入することになる。この場合、架線電圧ＥＳとフィルタ
コンデンサ９の電圧ＥＦＣに電位差がある場合、接触器
３を投入すると突入電流が流れる。
【００２８】そこで、架線電圧ＥＳとフィルタコンデン
サ９の電圧ＥＦＣとの偏差を求め、ブレーキチョッパ制
御部１２の目標値にする。これにより、ブレーキチョッ
パ装置１１により、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣ
を架線電圧ＥＳと等しくなるように制御する。そして、
電圧差がなくなったことを接触器制御部１３で検出して
接触器３を投入すると共に、さらに、充電抵抗器短絡用
接触器５を投入する。
サ９の電圧ＥＦＣとの偏差を求め、ブレーキチョッパ制
御部１２の目標値にする。これにより、ブレーキチョッ
パ装置１１により、フィルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣ
を架線電圧ＥＳと等しくなるように制御する。そして、
電圧差がなくなったことを接触器制御部１３で検出して
接触器３を投入すると共に、さらに、充電抵抗器短絡用
接触器５を投入する。
【００２９】これにより、架線電圧ＥＳとフィルタコン
デンサ９の電圧ＥＦＣとに電位差があった場合に流れる
突入電流を防止できる。
デンサ９の電圧ＥＦＣとに電位差があった場合に流れる
突入電流を防止できる。
【００３０】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図４は本発明の第３の実施の形態に係わる電気車制
御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図１
に示す第１の実施の形態に対し、接触器制御部１３は、
速度条件検出部１４にて電動機８の停止直前の極低速を
検出したときは、接触器３および充電抵抗短絡用接触器
５をオフさせるようにしたものである。
る。図４は本発明の第３の実施の形態に係わる電気車制
御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図１
に示す第１の実施の形態に対し、接触器制御部１３は、
速度条件検出部１４にて電動機８の停止直前の極低速を
検出したときは、接触器３および充電抵抗短絡用接触器
５をオフさせるようにしたものである。
【００３１】停止直前の極低速においても外乱の影響が
なくなるように、速度条件検出部１４にて停止直前を検
出する。速度条件検出部１４が電動機８の停止直前の速
度を検出したときは、接触器３および充電抵抗器短絡用
接触器５をオフさせる。接触器３をオフすることでフィ
ルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣが上昇し、この電気ブレ
ーキを負担するようにブレーキチョッパ装置１１を動作
させ、ブレーキ抵抗器１０により電気ブレーキ分の電力
を消費する。
なくなるように、速度条件検出部１４にて停止直前を検
出する。速度条件検出部１４が電動機８の停止直前の速
度を検出したときは、接触器３および充電抵抗器短絡用
接触器５をオフさせる。接触器３をオフすることでフィ
ルタコンデンサ９の電圧ＥＦＣが上昇し、この電気ブレ
ーキを負担するようにブレーキチョッパ装置１１を動作
させ、ブレーキ抵抗器１０により電気ブレーキ分の電力
を消費する。
【００３２】これにより、停止直前にき電区間の他の車
両や外乱により、たとえば、架線電圧ＥＳが上昇した場
合は、過電圧動作となることを防止し、確実に電気ブレ
ーキ動作させることができ、さらに、停止直前の回生ブ
レーキ動作から空気ブレーキに切り替えで生じるブレー
キのゆるみを防止できる。
両や外乱により、たとえば、架線電圧ＥＳが上昇した場
合は、過電圧動作となることを防止し、確実に電気ブレ
ーキ動作させることができ、さらに、停止直前の回生ブ
レーキ動作から空気ブレーキに切り替えで生じるブレー
キのゆるみを防止できる。
【００３３】次に、本発明の第４の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第４の実施の形態に係わる電気車制
御装置の構成図である。この第４の実施の形態は、図１
に示した第１の実施の形態に対し、電圧固定モードが解
除され接触器３がオンしたときは、ブレーキチョッパ制
御部１２は、インバータ装置７の入力電流がゼロとなる
ようにブレーキチョッパ装置１１の電圧を制御し、イン
バータ装置７の入力電流がゼロとなったとき、接触器３
に直列接続された充電抵抗器４の充電抵抗器短絡用接触
器５をオンするようにしたものである。
る。図５は本発明の第４の実施の形態に係わる電気車制
御装置の構成図である。この第４の実施の形態は、図１
に示した第１の実施の形態に対し、電圧固定モードが解
除され接触器３がオンしたときは、ブレーキチョッパ制
御部１２は、インバータ装置７の入力電流がゼロとなる
ようにブレーキチョッパ装置１１の電圧を制御し、イン
バータ装置７の入力電流がゼロとなったとき、接触器３
に直列接続された充電抵抗器４の充電抵抗器短絡用接触
器５をオンするようにしたものである。
【００３４】ブレーキ運転中に電動機８の電圧固定モー
ドを解除する速度帯になると、接触器制御部１３は接触
器３を投入する。これにより、充電抵抗器４を介して入
力電流が流れる。このとき、インバータ装置７の入力電
流を入力電流検出用センサ１５にて検出し、この入力電
流がゼロとなるように、ブレーキチョッパ装置１１にて
電圧制御を行う。
ドを解除する速度帯になると、接触器制御部１３は接触
器３を投入する。これにより、充電抵抗器４を介して入
力電流が流れる。このとき、インバータ装置７の入力電
流を入力電流検出用センサ１５にて検出し、この入力電
流がゼロとなるように、ブレーキチョッパ装置１１にて
電圧制御を行う。
【００３５】入力電流がゼロとなったところで、充電抵
抗器短絡用接触器５を投入し、架線電圧ＥＳとフィルタ
コンデンサ９の電圧ＥＦＣとに電位差があった場合に流
れる突入電流を防止できる。
抗器短絡用接触器５を投入し、架線電圧ＥＳとフィルタ
コンデンサ９の電圧ＥＦＣとに電位差があった場合に流
れる突入電流を防止できる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
動機の高速城において、ブレーキ運転中に架線とフィル
タコンデンサとを接触器で分離させることで、架線の影
響を受けずに、確実に電気ブレーキ力を出力することが
できる。また、接触器をオンオフさせても、架線電圧と
フィルタコンデンサ間の電圧を制御することで、電位差
による突入電流を防止できる。
動機の高速城において、ブレーキ運転中に架線とフィル
タコンデンサとを接触器で分離させることで、架線の影
響を受けずに、確実に電気ブレーキ力を出力することが
できる。また、接触器をオンオフさせても、架線電圧と
フィルタコンデンサ間の電圧を制御することで、電位差
による突入電流を防止できる。
【００３７】これにより、これまでの架線や他の負荷車
の影響で架線電圧が低下した場合などに電気ブレーキ力
が所定の性能を出すことができなくなることが改善さ
れ、さらに、高速域からの空気ブレーキの動作頻度も低
減できることから、ブレーキシューなど機械系の部品の
消耗を低減することができる。従って、電気車として電
気ブレーキ性能およびメンテナンス性のすぐれた電気車
制御装置を提供できる。
の影響で架線電圧が低下した場合などに電気ブレーキ力
が所定の性能を出すことができなくなることが改善さ
れ、さらに、高速域からの空気ブレーキの動作頻度も低
減できることから、ブレーキシューなど機械系の部品の
消耗を低減することができる。従って、電気車として電
気ブレーキ性能およびメンテナンス性のすぐれた電気車
制御装置を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電気車制御
装置の構成図。
装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる電気車制御
装置の制御動作の特性図。
装置の制御動作の特性図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる電気車制御
装置の構成図。
装置の構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係わる電気車制御
装置の構成図。
装置の構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わる電気車制御
装置の構成図。
装置の構成図。
【図６】従来の電気車制御装置の構成図。
【図７】従来の電気車制御装置の動作説明図。
１…パンタグラフ、２…高速度遮断器、３…接触器、４
…充電抵抗器、５…充電抵抗器短絡用接触器、６…フィ
ルタリアクトル、７…インバータ装置、８…電動機、９
…フィルタコンデンサ、１０…ブレーキ抵抗器、１１…
ブレーキチョッパ装置、１２…ブレーキチョッパ制御
部、１３…接触器制御部、１４…速度条件検出部、１５
…入力電流検出用センサ
…充電抵抗器、５…充電抵抗器短絡用接触器、６…フィ
ルタリアクトル、７…インバータ装置、８…電動機、９
…フィルタコンデンサ、１０…ブレーキ抵抗器、１１…
ブレーキチョッパ装置、１２…ブレーキチョッパ制御
部、１３…接触器制御部、１４…速度条件検出部、１５
…入力電流検出用センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA10 PC02 PI03 PU09 PV03 PV09 QE10 QI03 QI04 QI12 RB25 SE03 TO13 TR03 TU04
Claims (4)
- 【請求項１】 電気車を駆動する電動機を回生運転して
ブレーキをかけると共に空気ブレーキによりブレーキを
かけるようにした電気車制御装置において、力行運転中
は架線からの電力を接触器を介して前記電動機に供給し
ブレーキ運転中は前記電動機から回生エネルギーを取り
出す前記インバータ装置と、前記電動機の高速域におけ
る電圧固定モードでのブレーキ運転中に前記電動機の線
間電圧が低下した場合には前記接触器をオフさせ前記電
圧固定モードが解除されると前記接触器をオンさせる接
触器制御部と、前記電動機の回生エネルギーを消費する
ためのブレーキ抵抗器と、前記ブレーキ抵抗器に流れる
電流を制御するブレーキチョッパ装置と、前記インバー
タ装置に並列に接続されたフィルタコンデンサの電圧に
基づいて前記ブレーキチョッパ装置を制御するブレーキ
チョッパ制御部とを備えたことを特徴とする電気車制御
装置。 - 【請求項２】 前記電圧固定モードが解除され前記接触
器をオンするときは、前記ブレーキチョッパ制御部は、
前記フィルタコンデンサの電圧が架線電圧と等しくなる
ようにブレーキチョッパ装置の電圧を制御し、前記接触
器制御部は前記フィルタコンデンサの電圧が架線電圧と
等しくなったときに前記接触器をオンするようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気車制御装置。 - 【請求項３】 前記接触器制御部は、前記電動機の停止
直前の極低速を検出したときは、前記接触器をオフさせ
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電
気車制御装置。 - 【請求項４】 前記電圧固定モードが解除され前記接触
器がオンしたときは、前記ブレーキチョッパ制御部は、
前記インバータ装置の入力電流がゼロとなるように前記
ブレーキチョッパ装置の電圧を制御し、前記インバータ
装置の入力電流がゼロとなったとき、前記接触器に直列
接続された充電抵抗器の充電抵抗器短絡用接触器をオン
することを特徴とする請求項１に記載の電気車制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001124441A JP2002325306A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001124441A JP2002325306A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325306A true JP2002325306A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18973828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001124441A Pending JP2002325306A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002325306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1925490A1 (en) * | 2005-09-15 | 2008-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake controller and brake control method of electric vehicle |
-
2001
- 2001-04-23 JP JP2001124441A patent/JP2002325306A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1925490A1 (en) * | 2005-09-15 | 2008-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake controller and brake control method of electric vehicle |
| EP1925490A4 (en) * | 2005-09-15 | 2011-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | BRAKE CONTROL AND BRAKE CONTROL PROCESS FOR ELECTRIC VEHICLES |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050314 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20050325 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |