JP2002369306A - Electric brake device of electric rolling stock - Google Patents

Electric brake device of electric rolling stock

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JP2002369306A
JP2002369306A JP2001168140A JP2001168140A JP2002369306A JP 2002369306 A JP2002369306 A JP 2002369306A JP 2001168140 A JP2001168140 A JP 2001168140A JP 2001168140 A JP2001168140 A JP 2001168140A JP 2002369306 A JP2002369306 A JP 2002369306A
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voltage
brake
filter capacitor
chopper device
electric
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Application number
JP2001168140A
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Inventor
Hirokazu Kato
宏和 加藤
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Railway Technical Research Institute
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase an electric braking force in a middle and high speed range without hardly bringing about cost increase and weight increase of a vehicle. SOLUTION: A series body composed of a brake chopper device 9 and a brake resistor is connected in parallel with a filter capacitor 8. A chopper device 14 for resistance control is connected in parallel with the brake resistor 11. A breaker 5 for the time of the voltage rise of the filter capacitor is inserted between a breaker 4 and an input terminal on non-grounding side of an inverter device 6. A reverse flow preventive diode is inserted between the junction between the brake chopper device 9 and the brake resistor 11 and the junction between the breaker and the breaker 5 for the time of voltage rise of the filter capacitor. Then, this device is provided with a voltage detector 12, which detects the voltage across the filter capacitor 8, and a controller 13 which controls the turning-on and -off of the brake chopper device 9 and the chopper device 14 for resistance control, based on the detected voltage of the voltage detector 12 and the rotational speed signal from the speed sensor 17. Hereby, this increases the electric braking force in the intermediate and high speed range, by raising the voltage between the terminals of a motor to an aerial cable voltage or higher at regenerative braking.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、架線からパンタグ
ラフを通して供給された直流をインバータ装置で交流に
変換しモータを駆動するインバータ式電気車の電気ブレ
ーキ装置に関し、特に、ブレーキ抵抗とブレーキチョッ
パ装置とを備えた電気ブレーキ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric brake device for an inverter-type electric vehicle that converts a direct current supplied from an overhead line through a pantograph to an alternating current by an inverter device and drives a motor. The present invention relates to an electric brake device including:

【0002】[0002]

【従来の技術】ブレーキ抵抗とブレーキチョッパ装置を
備えた電気ブレーキ装置は、図3に示す如く、インバー
タの入力端子間に並列接続されたフィルタコンデンサ8
と、フィルタコンデンサ8に並列に接続されたブレーキ
チョッパ装置9とブレーキ抵抗11と逆流防止ダイオー
ド10との直列体と、フィルタコンデンサ8の両端電圧
を検出する電圧検出器12と、電圧検出器12の検出電
圧に基づいてブレーキチョッパ装置9を制御する制御器
13とから構成されたものである。そして、ブレーキ抵
抗とブレーキチョッパ装置を備えた電気ブレーキ装置
は、回生ブレーキ中に、力行中の電気車が消費できない
余剰電力をブレーキ抵抗11に消費させ、安定したブレ
ーキ制御を可能とするものである。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, an electric brake device having a brake resistor and a brake chopper device has a filter capacitor 8 connected in parallel between input terminals of an inverter.
A series body of a brake chopper device 9, a brake resistor 11, and a backflow prevention diode 10 connected in parallel to the filter capacitor 8, a voltage detector 12 for detecting a voltage across the filter capacitor 8, And a controller 13 for controlling the brake chopper device 9 based on the detected voltage. The electric brake device including the brake resistor and the brake chopper device allows the brake resistor 11 to consume surplus power that cannot be consumed by the electric vehicle during power running during the regenerative braking, thereby enabling stable brake control. .

【0003】ところで、架線からパンタグラフを通して
供給された直流をインバータ装置で交流に変換し、電気
車のモータを駆動するインバータ式電気車において、そ
のインバータ装置の出力は力行性能を基本として設計さ
れている。この設計においては、モータの定トルク領域
を最高速度よりかなり低い低速域で設定し、中高速域で
は弱め磁束領域とする。中高速域では速度が上がるに従
いモータの出力トルクは低下するが、最高速度で或る程
度加速できる余力を持っていれば十分であるとされてい
る。
[0003] In an inverter-type electric vehicle that converts a direct current supplied from an overhead wire through a pantograph into an alternating current by an inverter device and drives a motor of the electric vehicle, the output of the inverter device is designed based on powering performance. . In this design, the constant torque region of the motor is set in a low speed region that is considerably lower than the maximum speed, and in a middle to high speed region, it is a weak magnetic flux region. In the middle and high speed range, the output torque of the motor decreases as the speed increases, but it is said that it is sufficient if the motor has enough power to accelerate to some extent at the maximum speed.

【0004】このような力行性能を基本とした設計手法
は、電気機器の経済的な設計手法として、電気ブレーキ
が使われる以前から広く用いられてきた。しかし、ブレ
ーキは殆どの在来線においては低速から高速まで一定の
ブレーキ力が要求されているので、力行の裏返しである
電気ブレーキでその全てをまかなうことは不可能であ
り、不足するブレーキ力を機械ブレーキ力に頼ってい
る。
[0004] Such a design method based on powering performance has been widely used before an electric brake was used as an economical design method for electric equipment. However, most conventional lines require a constant braking force from low speed to high speed, so it is impossible to cover all of them with an electric brake that is the reverse of power running. Relies on mechanical braking.

【0005】因みに、この力行性能を基本として設計さ
れたインバータを備えた鉄道用電気車の一例において
は、図5に示す如く、そのモータの出力トルクは速度8
0km/hまでは一定の1260Nmであるが、これを超える
と速度の2乗に反比例して減少し、最高速度の130km
/hでは450Nmとなっている。これは低速域では速度に
比例して増加してきたインバータ電圧が、低速域の或る
速度で架線電圧により制限される最大値に達し、その後
は速度を上げても増加しないからである。図5において
は、速度55km/hで最大値1300Vに達し、その後の
中高速域でも前記最大値が保持されている。従って、高
速域では斜線部分で示す如くブレーキ力が不足すること
になり、この不足を機械ブレーキで補っているのであ
る。
[0005] Incidentally, in an example of a railway electric vehicle provided with an inverter designed on the basis of the powering performance, as shown in FIG.
Up to 0 km / h, it is a constant 1260 Nm, but beyond this, it decreases in inverse proportion to the square of the speed, and the maximum speed of 130 km
At / h, it is 450 Nm. This is because the inverter voltage that has increased in proportion to the speed in the low-speed region reaches a maximum value limited by the overhead line voltage at a certain speed in the low-speed region, and thereafter does not increase even if the speed is increased. In FIG. 5, the maximum value reaches 1300 V at a speed of 55 km / h, and thereafter, the maximum value is maintained even in a middle to high speed range. Therefore, in the high-speed range, the braking force is insufficient as shown by the hatched portion, and the lack is compensated for by the mechanical brake.

【0006】ところが、機械式ブレーキはブレーキライ
ニング交換等のメンテナンスが必要である。このため、
機械式ブレーキのメンテナンスコストが高いという問題
があった。
However, a mechanical brake requires maintenance such as replacement of a brake lining. For this reason,
There was a problem that the maintenance cost of the mechanical brake was high.

【0007】このため、機械式ブレーキの負担を軽減す
るために、高速域におけるモータの出力トルクを低下さ
せないようにすることが要求されてきた。モータの端子
間電圧が架線電圧に制限されている従来のインバータ式
電気車では、前記要求に応える方法は2つ考えられる。
1つはモータ電流を増加させる方法と、他の1つは列車
編成全体に占める電気車の比率を増加させる方法であ
る。
For this reason, in order to reduce the load on the mechanical brake, it has been demanded that the output torque of the motor in a high-speed range is not reduced. In a conventional inverter-type electric vehicle in which the voltage between the terminals of the motor is limited to the overhead line voltage, there are two methods to meet the above demand.
One is a method of increasing the motor current, and the other is a method of increasing the ratio of the electric vehicle to the entire train organization.

【0008】しかしながら、モータ電流を増加させる方
法は、インバータ装置、モータ等の電気機器の電流容量
の増加を伴うので、大幅なコストアップをもたらす。ま
た、列車編成全体に占める電気車の比率を増加させる方
法は、インバータ装置、モータ等の電気機器の数量の増
加を伴うので、これも大幅なコストアップとなる。
[0008] However, the method of increasing the motor current involves an increase in the current capacity of electric equipment such as an inverter device and a motor, resulting in a significant cost increase. Further, the method of increasing the ratio of electric vehicles to the entire train set involves an increase in the number of electric devices such as inverter devices and motors, which also significantly increases costs.

【0009】そこで、ブレーキ時にフィルタコンデンサ
の電圧を上昇させモータトルクを増大させる特開200
1−37004号公報に開示の技術を参考にして、図2
の如きブレーキ抵抗とブレーキチョッパ装置を備えた電
気ブレーキ装置を構成し、インバータ装置、モータ等の
電気機器の電流容量も数量も増加させないで、中高速域
におけるモータの出力トルクを低下させないようにする
ことが実現できた。
In view of the above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-200200 increases the voltage of the filter capacitor during braking to increase the motor torque.
Referring to the technology disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 1-37004, FIG.
An electric brake device equipped with a brake resistor and a brake chopper device as described above, so that the current capacity and the number of electric devices such as an inverter device and a motor are not increased, and the output torque of the motor in a medium to high speed range is not reduced. This was realized.

【0010】即ち、図2の電気ブレーキ装置は、図3の
回路に遮断器5、抵抗制御チョッパ装置14、逆流防止
ダイオード15、電圧上昇用抵抗16を追加し、制御器
13で抵抗制御用チョッパ装置14のオンオフ制御する
ように構成したものである。このような構成において、
回生ブレーキ時に、制御器13はフィルタコンデンサ8
の両端電圧の上限値を目標値として抵抗制御用チョッパ
装置14をオンオフ制御し、抵抗16を等価的な可変抵
抗器とし、抵抗16にかかる電圧を所望の大きさに制御
する。これによってフィルタコンデンサ8の両端電圧を
抵抗16が負担する電圧分だけ、架線電圧よりも高くす
ることができる。従って、回生ブレーキ時に、インバー
タ電圧であるモータの端子間電圧を架線電圧により制限
される電圧よりも高くすることができ、中高速域におけ
る電気ブレーキ力を増加させることができた。
That is, the electric brake device shown in FIG. 2 has a circuit breaker 5, a resistance control chopper device 14, a backflow prevention diode 15, and a voltage increasing resistor 16 added to the circuit shown in FIG. The apparatus 14 is configured to perform on / off control. In such a configuration,
During regenerative braking, the controller 13 sets the filter capacitor 8
The on / off control of the resistance control chopper device 14 is performed with the upper limit value of the voltage between both ends as a target value, the resistor 16 is made an equivalent variable resistor, and the voltage applied to the resistor 16 is controlled to a desired magnitude. As a result, the voltage across the filter capacitor 8 can be made higher than the overhead line voltage by the voltage borne by the resistor 16. Therefore, at the time of regenerative braking, the voltage between the terminals of the motor, which is the inverter voltage, can be made higher than the voltage limited by the overhead wire voltage, and the electric braking force in the middle and high speed range can be increased.

【0011】しかしながら、図2の回路構成では、ブレ
ーキ抵抗11の他に電圧上昇用抵抗16が必要である。
このため、電圧上昇用抵抗16の追加分だけ、車両重量
の増加がもたらされるという問題があった。
However, the circuit configuration shown in FIG. 2 requires a voltage increasing resistor 16 in addition to the brake resistor 11.
Therefore, there is a problem that the weight of the vehicle is increased by the addition of the voltage raising resistor 16.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする第1
の課題は、大幅なコストアップを伴わない簡単な回路構
成によって、回生ブレーキ時にモータの端子間電圧を架
線電圧に制限される電圧以上に上昇させ、中高速域にお
ける電気ブレーキ力を増加させることである。解決しよ
うとする第2の課題は、コストアップと車両の重量増加
を殆どもたらさないで、中高速域における電気ブレーキ
力を増加させることである。
The first problem to be solved
The problem is that by using a simple circuit configuration without significant cost increase, the voltage between the terminals of the motor during regenerative braking can be increased to a voltage higher than the overhead line voltage, and the electric braking force in the medium to high speed range can be increased. is there. A second problem to be solved is to increase the electric braking force in a medium to high speed range without substantially increasing the cost and the weight of the vehicle.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ブレーキ抵抗とブレーキチョッパ装置を備えた電気
ブレーキ装置において、インバータに直列に電圧上昇用
抵抗と抵抗制御用チョッパ装置の並列回路を挿入し、且
つフィルタコンデンサの端子間電圧を目標値と比較しな
がら前記抵抗制御用チョッパ装置のオンオフ制御を行
い、前記電圧上昇用抵抗の抵抗値を可変とし、その両端
の電圧を所望の値に制御するようにした。そして、前記
ブレーキ抵抗を前記電圧上昇用抵抗に兼用するように回
路を構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, in an electric brake device having a brake resistor and a brake chopper device, a parallel circuit of a voltage increasing resistor and a resistance controlling chopper device is inserted in series with an inverter. The on / off control of the resistance control chopper device is performed while comparing the voltage between the terminals of the filter capacitor with a target value, and the resistance value of the voltage increasing resistor is varied, and the voltage at both ends is controlled to a desired value. I did it. The circuit is configured so that the brake resistor is also used as the voltage increasing resistor.

【0014】より具体的に構成を記述すれば、本発明は
架線からパンタグラフと高速遮断器と遮断器とを介して
供給された直流がインバータ装置で交流に変換されてモ
ータに供給される電気車の電気ブレーキ装置において、
インバータの入力端子間に並列接続されたフィルタコン
デンサと、このフィルタコンデンサに並列に接続された
ブレーキチョッパ装置とブレーキ抵抗との直列体と、前
記ブレーキ抵抗に並列接続された抵抗制御用チョッパ装
置と、前記遮断器と前記インバータ装置の非接地側入力
端子との間に挿入されたフィルタコンデンサ電圧昇圧時
遮断器と、前記ブレーキチョッパ装置とブレーキ抵抗と
の直列体との接続点と前記遮断器とフィルタコンデンサ
電圧昇圧時遮断器との接続点との間に挿入された逆流防
止ダイオードと、前記フィルタコンデンサの両端電圧を
検出する電圧検出器と、モータの回転速度を検出する速
度センサーと、前記電圧検出器の検出電圧と前記速度セ
ンサーからの回転速度信号に基づいてブレーキチョッパ
装置と前記抵抗制御用チョッパ装置をオンオフ制御する
制御器とで構成したことを特徴とするものである。
More specifically, the present invention relates to an electric vehicle in which DC supplied from an overhead line via a pantograph, a high-speed circuit breaker, and a circuit breaker is converted into AC by an inverter device and supplied to a motor. In the electric brake device of
A filter capacitor connected in parallel between the input terminals of the inverter, a series body of a brake chopper device and a brake resistor connected in parallel to the filter capacitor, a resistance control chopper device connected in parallel to the brake resistor, A filter capacitor voltage boost circuit breaker inserted between the circuit breaker and the non-ground side input terminal of the inverter device; a connection point of a series body of the brake chopper device and a brake resistor; A backflow prevention diode inserted between a connection point of the capacitor voltage step-up circuit breaker, a voltage detector for detecting a voltage across the filter capacitor, a speed sensor for detecting a rotation speed of the motor, A brake chopper device and the resistance control device based on a detection voltage of a brake and a rotation speed signal from the speed sensor. It is characterized in that the use chopper device is constituted by a controller for on-off control.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の回路図であ
る図1において、電気車のモータ7にはインバータ装置
6の交流出力が供給されている。直流を交流に変換する
インバータ装置6の入力端子には、架線からパンタグラ
フ1と高速遮断器2と遮断器3と遮断器4とを介して直
流の架線電圧が供給されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an AC output of an inverter device 6 is supplied to a motor 7 of an electric vehicle. An input terminal of the inverter device 6 that converts DC to AC is supplied with a DC overhead line voltage from the overhead line via the pantograph 1, the high-speed circuit breaker 2, the circuit breaker 3, and the circuit breaker 4.

【0016】電気ブレーキ装置は、インバータ装置6の
入力端子間に接続されたフィルタコンデンサ8を含む。
このフィルタコンデンサ8には、ブレーキチョッパ装置
9とブレーキ抵抗11との直列体が並列接続されてい
る。
The electric brake device includes a filter capacitor 8 connected between input terminals of an inverter device 6.
A series body of a brake chopper device 9 and a brake resistor 11 is connected in parallel to the filter capacitor 8.

【0017】ブレーキ抵抗11には抵抗制御用チョッパ
装置14が並列接続されている。遮断器4とインバータ
装置6の非接地側入力端子との間にはフィルタコンデン
サ電圧昇圧時遮断器5が挿入されている。ブレーキチョ
ッパ装置9とブレーキ抵抗11との接続点と前記遮断器
4とフィルタコンデンサ電圧昇圧時遮断器5との接続点
との間には、逆流防止ダイオード15が挿入されてい
る。
A resistance control chopper device 14 is connected to the brake resistor 11 in parallel. Between the circuit breaker 4 and the non-ground side input terminal of the inverter device 6, a circuit breaker 5 at the time of boosting the filter capacitor voltage is inserted. A backflow prevention diode 15 is inserted between a connection point between the brake chopper device 9 and the brake resistor 11 and a connection point between the circuit breaker 4 and the circuit breaker 5 when the filter capacitor voltage is boosted.

【0018】更に、電気車の電気ブレーキには、フィル
タコンデンサ8の両端電圧を検出する電圧検出器12
と、モータの回転速度を検出する速度センサ17と、電
圧検出器12の検出電圧と速度センサー17からの回転
速度信号に基づいてブレーキチョッパ装置9と前記抵抗
制御用チョッパ装置14をオンオフ制御する制御器13
が設けられている。
Further, a voltage detector 12 for detecting a voltage between both ends of the filter capacitor 8 is provided in the electric brake of the electric vehicle.
A speed sensor 17 for detecting the rotation speed of the motor, and control for turning on and off the brake chopper device 9 and the resistance control chopper device 14 based on the detected voltage of the voltage detector 12 and the rotation speed signal from the speed sensor 17. Table 13
Is provided.

【0019】上述の如く構成された本発明に係る電気車
の電気ブレーキ装置は、回生ブレーキ時で且つモータ端
子間電圧を架線電圧で制限される電圧より上昇させる場
合に、フィルタコンデンサ電圧昇圧時遮断器5を開放す
る。そして、ブレーキ抵抗11に並列接続した抵抗制御
用チョッパ装置14の通流率を制御器13で制御するこ
とにより、ブレーキ抵抗11を等価的に可変抵抗とす
る。これによって、制御器13は、フィルタコンデンサ
8の端子間電圧を常時検出している電圧検出器12の出
力電圧と、予め設定されているフィルタコンデンサ8の
端子間電圧の上限値とを比較し、且つ速度センサー17
からの回転速度信号を参照しながら、抵抗制御用チョッ
パ装置14をオンオフ制御し、その通流率を制御する。
これによって、フィルタコンデンサ8の両端電圧を架線
電圧により制限される電圧よりも上昇させることがで
き、モータ電圧を従来より上昇させることができる。な
お、モータ端子間電圧を上昇させる必要がない速度域、
及び力行中はフィルタコンデンサ電圧昇圧時遮断器5を
投入し、通常通り運転する。これにより半導体素子のロ
スを減らすことができる。
The electric brake device for an electric vehicle according to the present invention configured as described above shuts off when the voltage of the filter capacitor is raised during regenerative braking and when the voltage between the motor terminals is raised above the voltage limited by the overhead line voltage. The vessel 5 is opened. The controller 13 controls the flow rate of the resistance control chopper device 14 connected in parallel with the brake resistor 11 to make the brake resistor 11 equivalently a variable resistor. Thereby, the controller 13 compares the output voltage of the voltage detector 12 which constantly detects the voltage between the terminals of the filter capacitor 8 with the preset upper limit value of the voltage between the terminals of the filter capacitor 8, And speed sensor 17
The on / off control of the resistance control chopper device 14 is performed with reference to the rotation speed signal from the controller to control the flow rate.
As a result, the voltage across the filter capacitor 8 can be made higher than the voltage limited by the overhead wire voltage, and the motor voltage can be made higher than before. In the speed range where there is no need to increase the voltage between the motor terminals,
Also, during power running, the circuit breaker 5 is turned on when the filter capacitor voltage is raised, and operation is performed as usual. Thereby, the loss of the semiconductor element can be reduced.

【0020】上述の如く制御することによって、本発明
に係る電気車の電気ブレーキ装置は、図4に一例を示す
如く、その特性を改善できた。即ち、本発明において
は、フィルタコンデンサ8の両端電圧をブレーキ抵抗1
1と抵抗制御用チョッパ装置14の作用によって架線電
圧より高い2000Vとすることにより、モータ電圧の
最大値を従来の1300Vから1560Vまで上昇でき
た。モータ電流は通常、モータ端子間電圧が最大値にな
る速度域でトルクを低下させないよう増加させるが、モ
ータ端子間電圧を従来の架線電圧に制限される値より上
昇させることができたことにより、モータ電流を増加さ
せる速度域をより高速側にすることができた。この結
果、中高速域におけるモータトルクは、図4の斜線部分
である機械ブレーキ負担分が減少していることからも分
かるように、従来よりも大きく増加した。つまり、電気
ブレーキの不足分を補っていた機械ブレーキの負担を減
らすことができ、磨耗部品の交換等のメンテナンスを軽
減できるようになった。
By controlling as described above, the characteristics of the electric brake device for an electric vehicle according to the present invention can be improved as shown in an example in FIG. That is, in the present invention, the voltage between both ends of the filter capacitor 8 is set to the brake resistance 1.
The maximum value of the motor voltage was increased from 1300 V to 1560 V from the conventional 1300 V by setting the voltage to 2000 V higher than the overhead wire voltage by the operation of the resistance control chopper device 1 and the resistance control chopper device 14. Normally, the motor current is increased so as not to reduce the torque in a speed range where the motor terminal voltage is at a maximum value.However, since the motor terminal voltage can be increased from the value limited to the conventional overhead line voltage, The speed range in which the motor current is increased could be made higher. As a result, the motor torque in the middle to high speed range increased significantly as compared with the conventional art, as can be seen from the decrease in the mechanical brake burden, which is the hatched portion in FIG. That is, the load on the mechanical brake, which compensates for the shortage of the electric brake, can be reduced, and maintenance such as replacement of worn parts can be reduced.

【0021】なお、ブレーキチョッパ装置と抵抗制御用
チョッパ装置14がオンにもかかわらずフィルタコンデ
ンサ8の電圧が上昇する場合、即ち、回生電力を消費す
る力行車が同一き電区内に存在しない等の理由により回
生できない場合は、ブレーキチョッパ装置9をオンにす
ることにより、フィルタコンデンサ8の両端電圧を一定
値、例えば2000Vに保つことができる。なお、フィ
ルタコンデンサ電圧昇圧時遮断器5は遮断器4で代用で
きるならば、不要とすることが可能である。
When the voltage of the filter capacitor 8 rises even though the brake chopper device and the resistance control chopper device 14 are turned on, that is, there is no power running vehicle consuming regenerative power in the same electric domain. If the regeneration cannot be performed for the reason described above, the voltage across the filter capacitor 8 can be maintained at a constant value, for example, 2000 V by turning on the brake chopper device 9. The circuit breaker 5 at the time of boosting the filter capacitor voltage may be unnecessary if the circuit breaker 4 can be used instead.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明に係るブレーキ抵抗とブレーキチ
ョッパ装置とを備えた電気ブレーキ装置は、従来装置に
比べて僅かなコストアップと重量増加だけで、中高速域
における電気ブレーキ力を確実に増加させることが可能
になった。従って、本発明係るブレーキ抵抗とブレーキ
チョッパ装置とを備えた電気ブレーキ装置では、機械ブ
レーキの負担が軽減され、ブレーキシューの取替えなど
のメンテナンス費用も軽減されるようになった。
As described above, the electric brake device having the brake resistance and the brake chopper device according to the present invention can reliably increase the electric braking force in a medium to high speed range with only a slight increase in cost and weight compared to the conventional device. It has become possible to do. Therefore, in the electric brake device including the brake resistor and the brake chopper device according to the present invention, the load on the mechanical brake is reduced, and the maintenance cost such as replacement of the brake shoes is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るブレーキ抵抗とブレーキチョッパ
装置とを備えた電気ブレーキ装置の一実施形態の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of an electric brake device including a brake resistor and a brake chopper device according to the present invention.

【図2】図3の回路を改良した従来のブレーキ抵抗とブ
レーキチョッパ装置とを備えた電気ブレーキ装置の一実
施形態の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of an electric brake device including a conventional brake resistor and a brake chopper device which is an improvement of the circuit of FIG. 3;

【図3】従来のブレーキ抵抗とブレーキチョッパ装置と
を備えた電気ブレーキ装置の一実施形態の回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of an electric brake device including a conventional brake resistor and a brake chopper device.

【図4】本発明に係るブレーキ抵抗とブレーキチョッパ
装置とを備えた電気ブレーキ装置の特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of an electric brake device including a brake resistor and a brake chopper device according to the present invention.

【図5】従来のブレーキ抵抗とブレーキチョッパ装置と
を備えた電気ブレーキ装置の特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of an electric brake device including a conventional brake resistor and a brake chopper device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パンタグラフ 2 高速遮断器 3、4 遮断器 5 フィルタコンデンサ電圧昇圧時遮断器 6 インバータ装置 7 モータ 8 フィルタコンデンサ 9 ブレーキチョッパ装置 10、15 逆流防止ダイオード 11 ブレーキ抵抗 12 電圧検出器 13 制御器 14 抵抗制御用チョッパ装置 16 電圧上昇用抵抗 17 速度センサー REFERENCE SIGNS LIST 1 Pantograph 2 High-speed circuit breaker 3, 4 Circuit breaker 5 Circuit breaker at filter capacitor voltage boost 6 Inverter device 7 Motor 8 Filter capacitor 9 Brake chopper device 10, 15 Backflow prevention diode 11 Brake resistor 12 Voltage detector 13 Controller 14 Resistance control Chopper device 16 Voltage rising resistor 17 Speed sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 架線からパンタグラフと高速遮断器と遮
断器とを介して供給された直流がインバータ装置で交流
に変換されてモータに供給される電気車の電気ブレーキ
装置において、インバータの入力端子間に並列接続され
たフィルタコンデンサと、このフィルタコンデンサに並
列に接続されたブレーキチョッパ装置とブレーキ抵抗と
の直列体と、前記ブレーキ抵抗に並列接続された抵抗制
御用チョッパ装置と、前記遮断器と前記インバータ装置
の非接地側入力端子との間に挿入されたフィルタコンデ
ンサ電圧昇圧時遮断器と、前記ブレーキチョッパ装置と
ブレーキ抵抗との接続点と前記遮断器とフィルタコンデ
ンサ電圧昇圧時遮断器との接続点との間に挿入された逆
流防止ダイオードと、前記フィルタコンデンサの両端電
圧を検出する電圧検出器と、モータの回転速度を検出す
る速度センサーと、前記電圧検出器の検出電圧と前記速
度センサーからの回転速度信号に基づいて電圧検出器の
検出電圧に基づいてブレーキチョッパ装置と前記抵抗制
御用チョッパ装置をオンオフ制御する制御器とで構成し
たことを特徴とする電気車の電気ブレーキ装置。
In an electric brake device for an electric vehicle, a direct current supplied from an overhead line via a pantograph, a high-speed circuit breaker, and a circuit breaker is converted into an alternating current by an inverter device and supplied to a motor. A filter capacitor connected in parallel to the filter capacitor, a series body of a brake chopper device and a brake resistor connected in parallel to the filter capacitor, a resistance control chopper device connected in parallel to the brake resistor, A filter capacitor voltage boost circuit breaker inserted between the non-ground side input terminal of the inverter device, a connection point between the brake chopper device and the brake resistor, and a connection between the circuit breaker and the filter capacitor voltage boost circuit breaker. A backflow prevention diode inserted between the filter capacitor and a point, and a voltage detector for detecting a voltage across the filter capacitor. An output unit, a speed sensor for detecting a rotation speed of the motor, a brake chopper device and the resistance control based on a detection voltage of the voltage detector and a detection voltage of the voltage detector based on a rotation speed signal from the speed sensor. An electric brake device for an electric vehicle, comprising: a controller that controls on / off of a chopper device for a vehicle.
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