JP2003235101A - Control device for electric rolling stock - Google Patents

Control device for electric rolling stock

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JP2003235101A
JP2003235101A JP2003068407A JP2003068407A JP2003235101A JP 2003235101 A JP2003235101 A JP 2003235101A JP 2003068407 A JP2003068407 A JP 2003068407A JP 2003068407 A JP2003068407 A JP 2003068407A JP 2003235101 A JP2003235101 A JP 2003235101A
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breaker
gate
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electric vehicle
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Tomoyoshi Makino
友由 牧野
Takuma Henmi
琢磨 逸見
Ikuya Aoyama
育也 青山
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Toshiba Transport Engineering Inc
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Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the inverter restart time and reduce contact wear of a line breaker by stopping only a gate control of the related inverter without turning off the line breaker at the time of protective operation of the inverter and failure. <P>SOLUTION: The connected state of a line breaker 4 for connection/ interruption of a catenery cable 1 and an inverter is maintained while only turning off a gate signal of an inverter when the protective operation of the inverter 60 or breakdown and stopping the inverter. By so doing, only the restart of the gate signal of the inverter is performed without carrying out the ON/OFF sequence operation of the circuit elements related to the line breaker. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明はインバータ制御によ
って電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle controller that drives an electric motor by inverter control.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気車の車輪駆動用電動機は可変
電圧可変周波数(VVVF)インバータによって駆動制
御されるようになっているが、このインバータをゲート
制御する電気車制御装置では、例えば、特公平6−28
481号公報に記載されているように、インバータの保
護動作や故障が発生した時にインバータのゲート制御信
号を停止すると共に架線とインバータとの間に接続され
ている断流器、さらには高速度遮断器を遮断動作させて
主回路を保護するようにしている。
2. Description of the Related Art In recent years, a wheel drive electric motor of an electric vehicle has been driven and controlled by a variable voltage variable frequency (VVVF) inverter. In an electric vehicle control device that gate-controls this inverter, for example, Fairness 6-28
As described in Japanese Patent Publication No. 481), a gate control signal of an inverter is stopped when a protective operation or a failure of the inverter occurs, and a breaker connected between an overhead wire and the inverter, and a high speed cutoff. The main circuit is protected by shutting off the device.

【0003】この従来の電気車制御装置の構成について
説明すると、図6に示す従来例、つまり1台のVVVF
インバータによって1つの車両のすべての駆動電動機を
制御する電気車制御装置の場合、架線1から集電器2に
よって取り込んだ電力を高速度遮断器3及び断流器4を
介してVVVFインバータ5に取り込み、このインバー
タ5の出力によって複数台の駆動電動機M1,M2,…
を同時に駆動する構成であり、インバータ5はインバー
タ制御部6によってゲート制御して電動機M1,M2,
…への出力を制御するようにしている。
The structure of this conventional electric vehicle control device will be described. A conventional example shown in FIG. 6, that is, one VVVF is shown.
In the case of an electric vehicle control device that controls all drive motors of one vehicle by an inverter, the electric power taken in from the overhead line 1 by the current collector 2 is taken in to the VVVF inverter 5 via the high speed circuit breaker 3 and the line breaker 4, A plurality of drive motors M1, M2, ...
Inverter 5 is gate-controlled by inverter control unit 6 to drive electric motors M1, M2,
The output to ... is controlled.

【0004】そしてインバータ制御部6には故障検知機
能が備えられていて、インバータ5の保護動作又は故障
のような異常を検出した時にはオフ信号7によって断流
器4をオフさせ(なお、リレー回路で結果的には高速度
遮断器3もオフする)、同時にゲートオフ信号8によっ
てインバータ5をゲートオフするという2つの保護動作
シーケンスによって停止動作させる。その後、インバー
タ5を再起動させるためには、主回路の充電動作のため
に高速度遮断器3をオンし、充電接触器9をオンして突
入電流を充電抵抗器10で抑制しながらフィルタリアク
トル11を充電し、続いて断流器4をオンし充電接触器
9をオフし、この後にVVVFインバータ5のゲート制
御を再開して再起動する手順をとっている。
The inverter control unit 6 has a failure detection function, and when an abnormality such as a protection operation or a failure of the inverter 5 is detected, the breaker 4 is turned off by an off signal 7 (note that the relay circuit is As a result, the high-speed circuit breaker 3 is also turned off), and at the same time, the inverter 5 is gated off by the gate-off signal 8 to stop operation by two protection operation sequences. After that, in order to restart the inverter 5, the high speed circuit breaker 3 is turned on for the charging operation of the main circuit, the charging contactor 9 is turned on, and the inrush current is suppressed by the charging resistor 10 while the filter reactor is being turned on. 11 is charged, then the line breaker 4 is turned on and the charging contactor 9 is turned off, after which the gate control of the VVVF inverter 5 is restarted and restarted.

【0005】また図7に示す従来例、つまり1つの断流
器4に複数台のVVVFインバータ5−1,5−2,…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機M1,M2,…を個別に駆動制御する電気車制御装置
では、VVVFインバータ5−1,5−2,…のいずれ
かの異常をインバータ制御部6−1,6−2,…のいず
れかが検出した時、断流器4をオフさせ(高速度遮断器
3もリレーシーケンスによってオフする)、同時に異常
検知したインバータをゲートオフする保護動作を行うよ
うにしている。このために、1つのインバータの異常検
知によって断流器4がオフし、結果的にすべてのインバ
ータが停止することになる。そこで再起動する際には、
高速度遮断器3をオンし、充電接触器9をオンし、続い
て断流器4をオンすると共に充電接触器9をオフし、こ
の後にすべてのVVVFインバータ5−1,5−2,…
のゲート制御を再開する手順をとっている。
Further, the conventional example shown in FIG. 7, that is, a plurality of VVVF inverters 5-1, 5-2, ...
Are connected, and the electric vehicle control device that individually controls the drive motors M1, M2, ... By these inverters, the inverter control unit 6- When any one of 1, 6-2, ... Is detected, the breaker 4 is turned off (the high-speed circuit breaker 3 is also turned off by a relay sequence), and at the same time, a protective operation is performed to turn off the inverter for which an abnormality is detected. ing. Therefore, the breaker 4 is turned off by the abnormality detection of one inverter, and as a result, all the inverters are stopped. So when restarting,
The high-speed circuit breaker 3 is turned on, the charging contactor 9 is turned on, then the line breaker 4 is turned on and the charging contactor 9 is turned off, after which all the VVVF inverters 5-1, 5-2, ...
We are taking steps to restart gate control.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置では、VVVFインバータ1台に
対して複数台の駆動電動機を駆動する構成の場合、イン
バータ保護動作及び故障検出時に、インバータのゲート
制御を停止するだけで十分対応できる保護動作時でもイ
ンバータのゲート制御を停止すると共に断流器をオフさ
せているので、再起動時には所定のシーケンスにしたが
って立ち上げる手順が必要であり、再起動に時間がかか
り、また断流器のオン/オフ動作回数が多くなるために
接点磨耗を早める問題点があった。
However, in such a conventional electric vehicle control device, when a plurality of drive motors are driven for one VVVF inverter, an inverter protection operation and a failure detection are performed. The gate control of the inverter is stopped and the breaker is turned off even during the protection operation, which is sufficient to stop the gate control of the inverter. Since it takes time to start and the number of times the on / off operation of the breaker increases, there is a problem that contact wear is accelerated.

【0007】このようにインバータの異常検知時にイン
バータのゲート制御を停止するだけでなく、断流器もオ
フさせる保護動作は、パワー半導体素子が実用化され、
VVVFインバータが広く用いられるようになる以前、
抵抗を可変にして直流機に流れる電流量を制御する電気
車制御方式の名残であり、当時は直流機に過電流や過電
圧がかかった時の保護動作として断流器をオフさせてい
たが、この保護動作手順をインバータを採用するように
なった現代においても踏襲したためである。
As described above, the power semiconductor device is put into practical use for the protection operation in which not only the gate control of the inverter is stopped when the abnormality of the inverter is detected, but also the breaker is turned off.
Before the VVVF inverter became widely used,
It is a remnant of the electric car control method that controls the amount of current flowing to the DC machine by changing the resistance, and at that time the breaker was turned off as a protective operation when overcurrent or overvoltage was applied to the DC machine, This is because the protection operation procedure was followed even in modern times when inverters were adopted.

【0008】しかしながら現実には、インバータの保護
動作や故障時には該当するインバータのゲート制御だけ
を停止させれば電動機などの負荷への出力電流を遮断す
ることができ、断流器をオフさせる必要性はない。
However, in reality, when the inverter protection operation or failure occurs, the output current to the load such as the electric motor can be cut off by stopping only the gate control of the corresponding inverter, and it is necessary to turn off the breaker. There is no.

【0009】本発明はこのような従来の技術的課題に鑑
みてなされたもので、インバータの保護動作及び故障発
生時に、断流器をオフさせずに該当するインバータのゲ
ート制御だけを停止させることにより、インバータ再起
動時間を短縮し、また断流器の接点磨耗を減らすことが
できる電気車制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical problems, and when the protection operation of the inverter and a failure occur, only the gate control of the corresponding inverter is stopped without turning off the breaker. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric vehicle control device capable of shortening the inverter restart time and reducing contact wear of the disconnector.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、架線
に対して断流器を介して接続された、半導体スイッチン
グ素子で構成されるインバータをゲート制御することに
よって当該インバータの出力を制御し、電動機を駆動す
る電気車制御装置において、前記インバータの保護動作
及び故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段
が前記インバータの保護動作又は故障を検出した時に、
前記断流器をオフさせず、前記インバータのゲート制御
のみを停止させるインバータ制御手段とを備えたもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, the output of an inverter is controlled by gate-controlling an inverter which is connected to an overhead wire via a line breaker and is composed of semiconductor switching elements. Then, in the electric vehicle controller for driving the electric motor, when the protection operation and the failure of the inverter are detected, and the failure detection means detects the protection operation or the failure of the inverter,
Inverter control means for stopping only the gate control of the inverter without turning off the line breaker.

【0011】この請求項1の発明の電気車制御装置で
は、インバータの保護動作又は故障時にインバータのゲ
ート信号のみをオフしてインバータを停止させるだけ
で、架線とインバータの接続、遮断を行う断流器は接続
状態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連
の回路素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単に
インバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
In the electric vehicle controller according to the first aspect of the present invention, when the inverter protection operation or failure occurs, only the gate signal of the inverter is turned off and the inverter is stopped to connect or disconnect the overhead line and the inverter. The vessel remains connected. As a result, the restarting time can be shortened by simply restarting the gate signal of the inverter without performing the on / off sequence operation of the circuit elements related to the disconnector at the time of restarting. The number of OFF operations is reduced to reduce wear of the contacts.

【0012】請求項2の発明は、請求項1の電気車制御
装置において、前記故障検出手段が電流に起因する保護
動作を検出した時(相短絡時を除く)に、前記インバー
タ制御手段が前記断流器をオフさせず、前記インバータ
のゲート制御のみを停止させることを特徴とするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the electric vehicle control device according to the first aspect, when the failure detecting means detects a protective operation caused by a current (except when a phase short circuit occurs), the inverter control means operates as described above. It is characterized in that only the gate control of the inverter is stopped without turning off the breaker.

【0013】請求項3の発明は、請求項1又は2の電気
車制御装置において、前記故障検出手段が電圧に起因す
る保護動作を検出した時(過電圧抑制制御時を除く)
に、前記インバータ制御手段が前記断流器をオフさせ
ず、前記インバータのゲート制御のみを停止させること
を特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the electric vehicle control device according to the first or second aspect, when the failure detecting means detects a protective operation caused by a voltage (except during overvoltage suppressing control).
In addition, the inverter control means does not turn off the breaker but stops only the gate control of the inverter.

【0014】これらの請求項2及び3の発明の電気車制
御装置では、断流器をオフさせなくても済むインバータ
の保護動作及び故障を断流器をオフさせなければならな
い故障から区別し、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障検出時にゲート信号のみをオ
フしてインバータを停止させるだけで、断流器は接続状
態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連の
回路素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単にイ
ンバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
In the electric vehicle control device according to the inventions of claims 2 and 3, the protection operation and the failure of the inverter which do not require the breaker to be turned off are distinguished from the failure in which the breaker has to be turned off. It is not necessary to turn off the line breaker. Only the gate signal is turned off and the inverter is stopped at the time of protection operation of the inverter and failure detection, and the line breaker is maintained in the connected state. As a result, the restarting time can be shortened by simply restarting the gate signal of the inverter without performing the on / off sequence operation of the circuit elements related to the disconnector at the time of restarting. The number of OFF operations is reduced to reduce wear of the contacts.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図1は、第1の実施の形態の電気車
制御装置を示しており、1つの断流器4に1台のVVV
Fインバータ5が接続され、このインバータ5に負荷と
して複数台の交流電動機M1,M2,…が接続されてい
る。そして図1(b)に示すように、これらの交流電動
機M1,M2,…それぞれは車両20の前後それぞれに
左右2個ずつ、計8個の車輪21−1R,21−1L,
21−2R,21−2L,…を左右1対ずつ同時に回転
駆動し、VVVFインバータ5がこれらの交流電動機M
1〜M4すべてを同時に駆動する構成である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electric vehicle controller according to a first embodiment, in which one VVV is connected to one disconnector 4.
An F inverter 5 is connected, and a plurality of AC electric motors M1, M2, ... Are connected to the inverter 5 as loads. Then, as shown in FIG. 1B, each of these AC electric motors M1, M2, ... Has a total of eight wheels 21-1R, 21-1L, two left and two right before and after the vehicle 20, respectively.
21-2R, 21-2L, ... are simultaneously rotationally driven one pair each on the left and right, and the VVVF inverter 5 drives the AC electric motor M.
This is a configuration in which all of 1 to M4 are driven simultaneously.

【0016】そしてこの第1の実施の形態の電気車制御
装置の特徴は、VVVFインバータ5のゲート制御を行
うゲート制御部60が故障検知機能を有し、故障検知時
に断流器4をオフせず、インバータ5のゲートオフ信号
8によってインバータ5のみを停止させる点にある。な
お、その他の構成要素については従来例と共通するの
で、同一の部分には同一の符号を付して示し、その詳し
い説明は省略する。
The feature of the electric vehicle controller of the first embodiment is that the gate controller 60 for controlling the gate of the VVVF inverter 5 has a failure detection function, and the disconnector 4 is turned off when a failure is detected. Instead, only the inverter 5 is stopped by the gate-off signal 8 of the inverter 5. Since the other components are the same as those in the conventional example, the same parts are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0017】この第1の実施の形態では、VVVFイン
バータ5の故障を検知して保護動作する時に、ゲート制
御部60が断流器4にはオフ指令を出力しないで、イン
バータ5に対してのみゲートオフ信号8を出力してイン
バータ5を停止させる。そして再起動時には、充電接触
器9、断流器4を再投入することなく、インバータ5に
対してゲート制御信号の出力を再開することによってイ
ンバータ5を再起動する。
In the first embodiment, when the failure of the VVVF inverter 5 is detected and the protective operation is performed, the gate control unit 60 does not output an OFF command to the line breaker 4, but only the inverter 5 is output. The gate-off signal 8 is output to stop the inverter 5. When restarting, the inverter 5 is restarted by restarting the output of the gate control signal to the inverter 5 without restarting the charging contactor 9 and the line breaker 4.

【0018】このようにして第1の実施の形態によれ
ば、VVVFインバータ5の保護動作時に、インバータ
5をゲートオフするだけで、断流器4はオフさせないた
めに、再起動時に断流器4や充電接触器9を再投入する
必要がなく、再投入動作を早め、また断流器4の接点磨
耗を減らすことができる。
As described above, according to the first embodiment, when the VVVF inverter 5 is protected, only the gate of the inverter 5 is turned off and the breaker 4 is not turned off. Therefore, the breaker 4 is restarted. It is not necessary to reclose the charging contactor 9 and the charging contactor 9, so that the recharging operation can be accelerated and the contact wear of the disconnector 4 can be reduced.

【0019】次に、本発明の第2の実施の形態を図2及
び図3に基づいて説明する。この第2の実施の形態の電
気車制御装置は、1つの断流器4に複数台のVVVFイ
ンバータ5−1,5−2,…が接続され、これらのイン
バータ各々によって駆動電動機M1,M2,…を個別に
駆動し、またインバータ5−1,5−2,…各々をゲー
ト制御部60−1,60−2,…各々によって制御する
ようにしている。そして図3に示すように、これらの交
流電動機M1,M2,…それぞれは車両20の前後それ
ぞれに左右2個ずつ、計8個の車輪21−1R,21−
1L,21−2R,21−2L,…を左右1対ずつ同時
に回転駆動し、VVVFインバータ5−1,5−2,…
はこれらの交流電動機M1,M2,…を個別に駆動する
構成である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the electric vehicle control device according to the second embodiment, a plurality of VVVF inverters 5-1, 5-2, ... Are connected to one line breaker 4, and the drive motors M1, M2 are respectively connected by these inverters. ... are individually driven and each of the inverters 5-1, 5-2, ... Is controlled by each of the gate control units 60-1, 60-2 ,. As shown in FIG. 3, each of these AC electric motors M1, M2, ...
1L, 21-2R, 21-2L, ... are simultaneously driven to rotate one pair each on the left and right, and VVVF inverters 5-1 5-2.
Is a configuration for individually driving these AC electric motors M1, M2, ....

【0020】この第2実施の形態の電気車制御装置で
は、ゲート制御部60−1,60−2,…各々は、受持
のインバータの故障を検知して保護動作する時に受持の
インバータに対するゲートオフ信号8を出力するだけ
で、断流器4にオフ指令信号を出力せず、また健全な他
のインバータのゲート制御を続行するようにしている。
したがって、いずれかのVVVFインバータの故障検知
により保護動作を行う時に、該当するインバータのみを
ゲートオフし、断流器4をオフさせず、また他のインバ
ータを停止させることもないので、停止したインバータ
によって駆動される電動機のみが停止し、他の電動機は
駆動を続けることになってトルク低下を最低限に抑制す
ることができ、乗り心地の悪化、また加速性能の低下に
よる運転上の影響も小さく抑えることができる。
In the electric vehicle controller according to the second embodiment, each of the gate control units 60-1, 60-2, ... Detects a failure of the owning inverter and protects the owning inverter when performing a protective operation. Only the gate-off signal 8 is output, the off-command signal is not output to the line breaker 4, and the sound gate control of another inverter is continued.
Therefore, when the protection operation is performed by detecting the failure of any of the VVVF inverters, only the corresponding inverter is gated off, the breaker 4 is not turned off, and the other inverters are not stopped. Only the motor that is driven stops, and the other motors continue to drive, so that the torque reduction can be suppressed to a minimum, the riding comfort is reduced, and the impact on driving due to the deterioration of acceleration performance is also suppressed to a minimum. be able to.

【0021】さらに第1の実施の形態と同様に、停止し
たVVVFインバータの再起動時に断流器4や充電接触
器9を再投入する必要がなく、再投入動作を早め、また
断流器4の接点磨耗を減らすことができる。
Further, similarly to the first embodiment, it is not necessary to re-close the breaker 4 and the charging contactor 9 when the stopped VVVF inverter is restarted, so that the re-closing operation can be accelerated and the breaker 4 The contact wear can be reduced.

【0022】次に、本発明の第3の実施の形態を図4及
び図5に基づいて説明する。この第3の実施の形態は1
つの断流器4に複数台のVVVFインバータ5−1,5
−2,…が接続され、これらのインバータ各々によって
駆動電動機M1,M2,…を個別に駆動し、またインバ
ータ5−1,5−2,…各々をゲート制御部61−1,
61−2,…各々によって制御するようにしている。そ
して図5に示すように、これらの交流電動機M1,M
2,…それぞれは車両20の前後それぞれに左右2個ず
つ、計8個の車輪21−1R,21−1L,21−2
R,21−2L,…すべてを個別に回転駆動し、VVV
Fインバータ5−1,5−2,…はこれらの交流電動機
M1,M2,…すべてを個別に駆動する構成である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is 1
A plurality of VVVF inverters 5-1 and 5 are connected to one line breaker 4.
, -2 are connected to drive the drive motors M1, M2, ... individually by the respective inverters, and the inverters 5-1, 5-2 ,.
61-2, ... Are controlled by each. Then, as shown in FIG. 5, these AC motors M1, M
2, ... Each of the wheels 21-1R, 21-1L, 21-2, two on the left and right on the front and the rear of the vehicle 20, respectively.
R, 21-2L, ... All are individually driven to rotate, and VVV
The F inverters 5-1, 5-2, ... Have a configuration for individually driving all of these AC electric motors M1, M2 ,.

【0023】そしてゲート制御部61−1,61−2,
…各々は自分の受持のインバータの故障を検知した時に
インバータ5−1,5−2,…それぞれに個別にゲート
オフ信号8を出力してインバータを停止させるが、断流
器4にはオフ指令を出力しない構成である。
Then, the gate control units 61-1 and 61-2,
Each of the inverters 5-1 and 5-2 outputs a gate-off signal 8 individually to stop the inverter when it detects a failure of its own inverter. Is not output.

【0024】さらにゲート制御部61−1,61−2,
…は左右1対となる車輪の組、例えば、車輪21−1L
と車輪21−1Rそれぞれを駆動する電動機M1,M2
それぞれを制御するインバータ5−1,5−2に対する
ゲート制御部61−1,61−2については、それらの
一方のゲート停止動作時に他方も停止動作することによ
って左右1対となる車輪21−1L,21−1R間にト
ルク不平衡が発生しないようにするために、ORゲート
63とANDゲート64とを備えていて、相手方のイン
バータの故障検知によりその相手方のゲート制御部のO
Rゲート63からゲートオフ信号8が出力された時に、
車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲートオ
フ信号8とのAND論理によって自分側のインバータに
対してゲートオフ信号8を同時に出力するようにしてい
る。
Further, gate control units 61-1 and 61-2,
Is a pair of left and right wheels, for example, wheels 21-1L
And motors M1 and M2 for driving wheels 21-1R, respectively
Regarding the gate control units 61-1 and 61-2 for the inverters 5-1 and 5-2 that control the respective wheels, a pair of left and right wheels 21-1L are formed by stopping the gate operation of one of the inverters 5-1 and 61-2. , 21-1R, an OR gate 63 and an AND gate 64 are provided in order to prevent the torque imbalance from occurring.
When the gate-off signal 8 is output from the R gate 63,
The gate-off signal 8 is simultaneously output to the inverter on its own side by AND logic of the powering command of the vehicle and the gate-off signal 8 from the other gate control unit.

【0025】また力行中以外の時には個々のインバータ
制御部61−1,61−2,…によってインバータ5−
1,5−2,…それぞれのゲートオフ制御を行うが、こ
の場合には必要ブレーキ力指令31とインバータ制御部
61−1,61−2,…それぞれからの回生ブレーキフ
ィードバック32−1,32−2,…との差をブレーキ
制御装置33−1,33−2,…それぞれにおいて求
め、補足ブレーキ34−1,34−2,…をゲートオフ
したインバータで駆動されるべき電動機に入れる構成と
して、左右車輪のトルクを均一に保つようにしている。
In addition, when not in the power running mode, the individual inverter control units 61-1, 61-2, ...
Gate-off control is performed on each of the circuits 1, 5-2, ..., In this case, the required brake force command 31 and the regenerative brake feedbacks 32-1, 32-2 from the inverter control units 61-1, 61-2 ,. The difference between the left and right wheels is determined as the difference between each of the brake control devices 33-1, 33-2, ... And the supplementary brakes 34-1, 34-2, ... Are inserted in the electric motor to be driven by the gate-off inverter. The torque of is kept uniform.

【0026】この第3の実施の形態の場合にも、各ゲー
ト制御部61−1,61−2,…は受持のインバータ5
−1,5−2,…の故障を検知して保護動作する時に受
持のインバータに対するゲートオフ信号8を出力するだ
けで、断流器4にオフ指令信号を出力しない。しかもこ
の第3の実施の形態では、左右1対となる組、例えば、
インバータ5−1,5−2に対するゲート制御部61−
1,61−2については、相手方のインバータの故障検
知によりその相手方のゲート制御部のORゲート63か
らゲートオフ信号8が出力された時に、車両の力行指令
と相手方のゲート制御部からのゲートオフ信号8とのA
ND論理によって自分側のインバータに対してゲートオ
フ信号8を同時に出力することにより、左右1対となる
車輪21−1L,21−1R間にトルク不平衡が発生し
ないようにする。
Also in the case of the third embodiment, each of the gate control units 61-1, 61-2, ...
Only when the failure of -1, 5-2, ... Is detected and the protective operation is performed, the gate-off signal 8 is output to the inverter in charge, and the off-command signal is not output to the line breaker 4. Moreover, in the third embodiment, a pair of left and right, for example,
Gate control unit 61- for the inverters 5-1 and 5-2
Regarding 1 and 61-2, when the gate-off signal 8 is output from the OR gate 63 of the gate control unit of the other party due to the failure detection of the inverter of the other party, the powering command of the vehicle and the gate-off signal 8 from the gate control unit of the other party are output. With A
By simultaneously outputting the gate-off signal 8 to the inverter on its own side by the ND logic, torque imbalance does not occur between the pair of left and right wheels 21-1L and 21-1R.

【0027】これによって、第3の実施の形態によれば
いずれかのVVVFインバータの故障検知により保護動
作を行う時に、該当するインバータとこれと左右一対を
なすもう1台のインバータ、例えば、インバータ5−
1,5−2のゲート信号のみをオフし、断流器4をオフ
させず、またその他のインバータを停止させることもな
いので、停止した左右2台のインバータ5−1,5−2
によって駆動される左右の2台の電動機M1,M2のみ
が停止し、他の電動機M3,M4,…は駆動を続けるこ
とになり、左右の車輪間でトルク不平衡が発生すること
がなくて直進安定性を維持しつつ、トルク低下を最低限
に抑制することができ、乗り心地の悪化、また加速性能
の低下による運転上の影響も小さく抑えることができ
る。
Thus, according to the third embodiment, when a protective operation is performed by detecting a failure of any of the VVVF inverters, the corresponding inverter and another inverter paired left and right therewith, for example, the inverter 5 −
Since only the gate signals of 1 and 5-2 are turned off, the breaker 4 is not turned off, and other inverters are not stopped, the two left and right inverters 5-1 and 5-2 that are stopped
Only the two electric motors M1 and M2 on the left and right driven by the motor stop, and the other electric motors M3, M4, ... Continue to be driven. While maintaining the stability, it is possible to suppress the torque decrease to the minimum, and it is possible to suppress the influence on the driving due to the deterioration of the riding comfort and the deterioration of the acceleration performance.

【0028】さらに第1及び第2の実施の形態と同様
に、停止したVVVFインバータの再起動時に断流器4
や充電接触器9を再投入する必要がなく、再投入動作を
早め、また断流器4の接点磨耗を減らすことができる。
Further, similarly to the first and second embodiments, the disconnector 4 is provided when the stopped VVVF inverter is restarted.
It is not necessary to reclose the charging contactor 9 and the charging contactor 9, so that the recharging operation can be accelerated and the contact wear of the disconnector 4 can be reduced.

【0029】なお、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障を、断流器をオフさせなけれ
ばならない故障から区別し、断流器をオフさせなくても
済むインバータの保護動作又は故障検出時にゲート信号
のみをオフしてインバータを停止させるだけで、断流器
は接続状態に維持するようにすることができ、これによ
って、再起動時に断流器関連の回路素子のオン/オフシ
ーケンス動作を行わず、単にインバータのゲート信号を
再開するだけで済むようにして、再起動時間を早くし、
また断流器のオン/オフ動作回数を減らしてその接点磨
耗を低減することができる。
It should be noted that the protection operation and failure of the inverter which does not need to turn off the breaker are distinguished from the failure which needs to turn off the breaker, and the protection of the inverter which does not need to turn off the breaker. At the time of operation or failure detection, the breaker can be maintained in the connected state by turning off only the gate signal and stopping the inverter, which enables the circuit elements related to the breaker to be turned on at the time of restart. / Makes it possible to simply restart the gate signal of the inverter without performing the off-sequence operation, shortening the restart time,
Further, it is possible to reduce the number of ON / OFF operations of the breaker and reduce wear of the contact.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
インバータの保護動作又は故障時にインバータのゲート
信号のみをオフしてインバータを停止させるだけで、架
線とインバータの接続、遮断を行う断流器は接続状態に
維持する。これによって、再起動時に断流器関連の回路
素子のオン/オフシーケンス動作を行わず、単にインバ
ータのゲート信号を再開するだけで済むようにして、再
起動時間を早くし、また断流器のオン/オフ動作回数を
減らしてその接点磨耗を低減することができる。
As described above, according to the invention of claim 1,
Only when the inverter protection operation or failure occurs, only the gate signal of the inverter is turned off to stop the inverter, and the breaker for connecting and disconnecting the overhead wire and the inverter is maintained in the connected state. As a result, the restarting time can be shortened by simply restarting the gate signal of the inverter without performing the on / off sequence operation of the circuit elements related to the disconnector at the time of restarting. It is possible to reduce the number of off operations and reduce wear of the contacts.

【0031】請求項2及び3の発明によれば、断流器を
オフさせなくても済むインバータの保護動作及び故障を
断流器をオフさせなければならない故障から区別し、断
流器をオフさせなくても済むインバータの保護動作及び
故障検出時にゲート信号のみをオフしてインバータを停
止させるだけで、断流器は接続状態に維持するので、再
起動時に断流器関連の回路素子のオン/オフシーケンス
動作を行わず、単にインバータのゲート信号を再開する
だけで済み、再起動時間を早くし、また断流器のオン/
オフ動作回数を減らしてその接点磨耗を低減することが
できる。
According to the second and third aspects of the present invention, the protection operation and the failure of the inverter which do not require the breaker to be turned off are distinguished from the failure in which the breaker has to be turned off, and the breaker is turned off. It is not necessary to turn off the inverter only when the protection operation and failure detection of the inverter are stopped, and the inverter is stopped.The circuit breaker is kept in the connected state. It is only necessary to restart the gate signal of the inverter without performing the off / off sequence operation, shorten the restart time, and turn on / off the disconnector.
It is possible to reduce the number of off operations and reduce wear of the contacts.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の回路ブロック図。FIG. 1 is a circuit block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の回路ブロック図。FIG. 2 is a circuit block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】上記の実施の形態における車輪の駆動系統をブ
ロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a wheel drive system in the above embodiment.

【図4】本発明の第3の実施の形態の回路ブロック図。FIG. 4 is a circuit block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】上記の実施の形態における車輪の駆動系統のブ
ロック図。
FIG. 5 is a block diagram of a wheel drive system in the above embodiment.

【図6】従来例の回路ブロック図。FIG. 6 is a circuit block diagram of a conventional example.

【図7】他の従来例のブロック図。FIG. 7 is a block diagram of another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 架線、 2 集電器、 3 高速度遮断器、 4 断流器、 5,5−1,5−2,… インバータ、 8 ゲートオフ信号、 20 車両、 21−1L,21−1R,21−2L,21−2R,…
車輪、 31 必要ブレーキ指令、 32−1,32−2,… 回生ブレーキフィードバッ
ク、 33−1,33−2,… ブレーキ制御装置、 34−1,34−2,… 補足ブレーキ、 60 インバータ制御部、 60−1,60−2,… インバータ制御部、 61−1,61−2,… インバータ制御部、 63 ORゲート、 64 ANDゲート、 M1,M2,… 電動機
1 overhead line, 2 current collector, 3 high speed circuit breaker, 4 breaker, 5,5-1, 5-2, ... Inverter, 8 gate off signal, 20 vehicle, 21-1L, 21-1R, 21-2L, 21-2R, ...
Wheels, 31 Required brake command, 32-1, 32-2, ... Regenerative brake feedback, 33-1, 33-2, ... Brake control device, 34-1, 34-2, ... Supplementary brake, 60 Inverter control part, 60-1, 60-2, ... Inverter control section, 61-1, 61-2, ... Inverter control section, 63 OR gate, 64 AND gate, M1, M2, ... Electric motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 友由 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝トランスポートエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 逸見 琢磨 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 青山 育也 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 Fターム(参考) 5H007 AA06 BB06 CB02 CC03 FA01 FA03 FA13 FA16 5H115 PA08 PC02 PG01 PI03 PI29 PU08 PV09 RB21 TO12 TO13 TR01 TU01 TU04 TZ04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tomoyoshi Makino             1-24 East, 2-24 Harumi-cho, Fuchu-shi, Tokyo             Shiba Transport Engineering Stock Association             In-house (72) Inventor Takuma Itami             No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation             Fuchu Office (72) Inventor Ikuya Aoyama             1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Co., Ltd.             Toshiba headquarters office F-term (reference) 5H007 AA06 BB06 CB02 CC03 FA01                       FA03 FA13 FA16                 5H115 PA08 PC02 PG01 PI03 PI29                       PU08 PV09 RB21 TO12 TO13                       TR01 TU01 TU04 TZ04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 架線に対して断流器を介して接続され
た、半導体スイッチング素子で構成されるインバータを
ゲート制御することによって当該インバータの出力を制
御し、電動機を駆動する電気車制御装置において、 前記インバータの保護動作及び故障を検出する故障検出
手段と、 前記故障検出手段が前記インバータの保護動作又は故障
を検出した時に、前記断流器をオフさせず、前記インバ
ータのゲート制御のみを停止させるインバータ制御手段
とを備えて成る電気車制御装置。
1. An electric vehicle control device for controlling an output of an inverter, which is connected to an overhead wire via a line breaker and is composed of a semiconductor switching element, to control an output of the inverter to drive an electric motor. A failure detecting means for detecting a protection operation and a failure of the inverter; and, when the failure detecting means detects a protection operation or a failure of the inverter, does not turn off the breaker and stops only the gate control of the inverter. An electric vehicle control device comprising an inverter control means for controlling the electric vehicle.
【請求項2】 前記故障検出手段が電流に起因する保護
動作を検出した時(相短絡時を除く)に、前記インバー
タ制御手段が前記断流器をオフさせず、前記インバータ
のゲート制御のみを停止させることを特徴とする請求項
1に記載の電気車制御装置。
2. The inverter control means does not turn off the breaker when the failure detection means detects a protection operation due to a current (except when a phase short circuit occurs), and only gate control of the inverter is performed. The electric vehicle control device according to claim 1, wherein the electric vehicle control device is stopped.
【請求項3】 前記故障検出手段が電圧に起因する保護
動作を検出した時(過電圧抑制制御時を除く)に、前記
インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、前記イ
ンバータのゲート制御のみを停止させることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の電気車制御装置。
3. The inverter control means does not turn off the line breaker when the failure detection means detects a protection operation due to voltage (except during overvoltage suppression control), and only gate control of the inverter is performed. The electric vehicle control device according to claim 1, wherein the electric vehicle control device is stopped.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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