JP2007252083A - Control unit of electric vehicle - Google Patents

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JP2007252083A JP2006071571A JP2006071571A JP2007252083A JP 2007252083 A JP2007252083 A JP 2007252083A JP 2006071571 A JP2006071571 A JP 2006071571A JP 2006071571 A JP2006071571 A JP 2006071571A JP 2007252083 A JP2007252083 A JP 2007252083A
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Tomohito Noda
智史 野田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control unit of an electric vehicle capable of improving redundancy. <P>SOLUTION: The control unit of an electric vehicle comprises: a first VVVf inverter; a first group of electric motors connected to the first inverter via a first contactor; a second VVVF inverter; a second group of electric motors connected to the second inverter via a second contactor; a CVCF inverter; a third contactor provided between the second inverter and the second contactor, and between the output side of the CVCF inverter and load; and a fourth contactor for connecting the first contactor to the first group of electric motors and connecting the second contactor to the second group of electric motors. When the CVCF inverter suffers a breakdown, the second inverter supplies power to the load, and the first one supplies power to the electric motor. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気車の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an electric vehicle.

一般に、電気車においてはモータを駆動するＶＶＶＦインバータ装置に内蔵されるイン
バータは、複数であることが多い。インバータユニットが２群である従来の電気車の制御
装置について図を参照し詳細に説明する。図６は、従来の電気車の制御装置の構成図であ
る。 Generally, in an electric vehicle, there are often a plurality of inverters built in a VVVF inverter device that drives a motor. A conventional control apparatus for an electric vehicle having two inverter units will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional electric vehicle control device.

従来の電気車の制御装置は、パンタグラフ１,パンタグラフ１と接続された高速度遮断器
２,高速度遮断器２と接続された遮断器３,遮断器３に並列に高速度遮断器２と接続された
充電抵抗４,遮断器３と接続された遮断器５,遮断器５と接続されたフィルタリアクトル６
,後述するＶＶＶＦインバータユニット８の直流端子間に設けられたフィルタコンデンサ
７,フィルタリアクトル６と接続された第１のインバータユニット８,第１のインバータユ
ニット８の交流側に接続された１群の電動機２２及び１群の電動機２３、遮断器５と並列
に遮断器３と接続された遮断器１２、遮断器１２と接続されたフィルタリアクトル１３、
後述する第２のＶＶＶＦインバータユニット１５の直流端子間に設けられたフィルタコン
デンサ１４,フィルタリアクトル１３と接続された第２のインバータユニット１５,インバ
ータユニット１５の交流側に接続された２群の電動機２４及び２群電動機２５から構成さ
れている。 Conventional electric vehicle control devices are connected to the pantograph 1, the high speed circuit breaker 2 connected to the pantograph 1, the circuit breaker 3 connected to the high speed circuit breaker 2, and the circuit breaker 3 in parallel to the high speed circuit breaker 2. Charging resistor 4, circuit breaker 5 connected to circuit breaker 3, filter reactor 6 connected to circuit breaker 5
, A filter capacitor 7 provided between DC terminals of the VVVF inverter unit 8 to be described later, a first inverter unit 8 connected to the filter reactor 6, and a group of electric motors connected to the AC side of the first inverter unit 8 22 and a group of electric motors 23, a circuit breaker 12 connected to the circuit breaker 3 in parallel with the circuit breaker 5, a filter reactor 13 connected to the circuit breaker 12,
A filter capacitor 14 provided between the DC terminals of a second VVVF inverter unit 15 to be described later, a second inverter unit 15 connected to the filter reactor 13, and two groups of motors 24 connected to the AC side of the inverter unit 15. And a second group electric motor 25.

このように構成された従来の電気車制御装置は、架線から供給された電力を第１のインバ
ータユニット８及び第２のインバータユニットにより交流電力に変換し、電動機２２、電
動機２３、電動機２４，電動機２５に供給し、電動機はインバータユニットにより供給さ
れた電力により駆動する。
特開平１０−１４１３３３号公報 The conventional electric vehicle control device configured as described above converts electric power supplied from an overhead wire into AC power by the first inverter unit 8 and the second inverter unit, and the electric motor 22, the electric motor 23, the electric motor 24, the electric motor The electric motor is driven by the electric power supplied by the inverter unit.
JP-A-10-141333

しかしながら、従来の電気車の制御装置において、第１のインバータユニット８を含む
１群（遮断器５、フィルタリアクトル６、フィルタコンデンサ７）のどこかが故障した場
合は、遮断器５をオフさせてその状態を保持し、車両全体からみれば、第２のインバータ
ユニットを含む２群（遮断器１２、フィルタリアクトル１３、フィルタコンデンサ１４）
のみが生きている状態（健全状態）で走行を行なうころになる。 However, in the conventional control apparatus for an electric vehicle, if any one of the group including the first inverter unit 8 (breaker 5, filter reactor 6, filter capacitor 7) fails, the breaker 5 is turned off. 2 groups including the second inverter unit (breaker 12, filter reactor 13, filter capacitor 14) when the state is maintained and seen from the entire vehicle.
It is time to run in a state where only the person is alive (healthy state).

この場合、モータの数が半分になるため、加速度は１／２になり、車両の扱いとしては、
近くの車庫まで走行し、車両交換となる。つまり、ダイヤを守れないため、営業運転を続
けることはできず、１群が故障するとモータを含む１群をカットするため、モータの数が
減り、ダイヤを守れないという問題があり、冗長性を向上させる必要があった。 In this case, since the number of motors is halved, the acceleration is halved.
Drive to a nearby garage and replace the vehicle. In other words, since the diamond cannot be protected, the commercial operation cannot be continued, and if one group breaks down, the one group including the motor is cut, so there is a problem that the number of motors is reduced and the diamond cannot be protected. There was a need to improve.

そこで本発明は、冗長性を向上することが出来る電気車制御装置を提供することを目的
とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric vehicle control apparatus which can improve redundancy.

上記課題は、架線から電力を受け取るパンタグラフと、このパンタグラフから供給された
直流電力を交流電力に変換する第１のＶＶＶｆインバータユニットと、この第１のＶＶＶ
Ｆインバータユニットから供給された交流電力により駆動する第１郡の電動機と、前記第
１のＶＶＶＦインバータユニットと前記第１郡の電動機との間に設けられた第１の接触器
と、前記パンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換する第２のＶＶＶＦイン
バータユニットと、この第２のＶＶＶＦインバータユニットから供給された交流電力によ
り駆動する第２郡の電動機と、前記第２のＶＶＶＦインバータユニットと前記第２郡の電
動機との間に設けられた第２の接触器と、前記パンタグラフから供給された直流電力を交
流電力に変換するＣＶＣＦインバータユニットと、前記ＣＶＣＦインバータユニットによ
り供給された電力により運転する負荷と、前記第２のＶＶＶＦインバータユニットと前記
第２の接触器間と、前記ＣＶＣＦインバータユニットの出力側とに接続された第３の接触
器と、前記第１の接触器と前記第１郡の電動機間と、前記第２の接触器と前記第２郡の電
動機間を接続する第４の接触器とを有し、前記ＣＶＣＦインバータユニットが故障した場
合に、前記第２の接触器を開き、前記第３の接触器及び前記第４の接触器は閉じることに
より、前記負荷に対しては前記第２のＶＶＶＦインバータユニットから電力を供給し、前
記第１群の電動機及び前記第２群の電動機へは前記第１のＶＶＶＦインバータユニットか
ら電力を供給することにより達成することが出来る。 The above-described problems include a pantograph that receives power from an overhead wire, a first VVVf inverter unit that converts DC power supplied from the pantograph into AC power, and the first VVV.
A first group of electric motors driven by AC power supplied from an F inverter unit; a first contactor provided between the first VVVF inverter unit and the first group of motors; A second VVVF inverter unit for converting supplied DC power into AC power; a second group of motors driven by AC power supplied from the second VVVF inverter unit; and the second VVVF inverter unit; A second contactor provided between the motors of the second group, a CVCF inverter unit that converts DC power supplied from the pantograph into AC power, and operation using the power supplied by the CVCF inverter unit Load between the second VVVF inverter unit and the second contactor, and the CV A third contactor connected to the output side of the F inverter unit, a connection between the first contactor and the first group of motors, and a connection between the second contactor and the second group of motors. And when the CVCF inverter unit fails, the second contactor is opened, and the third contactor and the fourth contactor are closed, so that the load Is achieved by supplying power from the second VVVF inverter unit and supplying power from the first VVVF inverter unit to the first group of motors and the second group of motors. I can do it.

上記課題は、架線から電力を受け取るパンタグラフと、このパンタグラフから供給され
た直流電力を交流電力に変換する第１のインバータユニットと、この第１のインバータユ
ニットから供給された交流電力により駆動する第１郡の電動機と、前記第１のインバータ
ユニットと前記第１郡の電動機との間に設けられた第１の接触器と、前記パンタグラフか
ら供給された直流電力を交流電力に変換する第２のインバータユニットと、この第２のイ
ンバータユニットから供給された交流電力により駆動する第２郡のインバータユニットと
、前記第２のインバータユニットと前記第２郡の電動機との間に設けられた第２の接触器
と、前記第１の接触器と前記第１郡の電動機間と、前記第２の接触器と前記第２郡の電動
機間を接続する第３の接触器とを有し、前記第３の接触器は、前記第１のインバータユニ
ットまたは前記第２のインバータユニットのいずれかひとつがこわれた場合に閉じ、健全
なインバータユニットから前記第１群の電動機及び前記第２群の電動機へ電力を供給する
ことにより達成することが出来る。 The above-described problems include a pantograph that receives power from an overhead wire, a first inverter unit that converts DC power supplied from the pantograph into AC power, and a first drive driven by AC power supplied from the first inverter unit. A group of electric motors, a first contactor provided between the first inverter unit and the first group of electric motors, and a second inverter for converting DC power supplied from the pantograph into AC power Unit, a second group of inverter units driven by AC power supplied from the second inverter unit, and a second contact provided between the second inverter unit and the second group of electric motors And a third contactor connecting the first contactor and the first group of motors, and the second contactor and the second group of motors. And the third contactor is closed when any one of the first inverter unit or the second inverter unit is broken, and the first group of electric motors and the second inverter from a healthy inverter unit. This can be achieved by supplying power to the group of motors.

上記課題は、直流電力を交流電力に変換する複数のインバータユニットと、前記複数の
インバータユニットにより電力の供給を受ける電動機とを有し、前記複数のインバータユ
ニットのいずれかが故障した場合に、正常なインバータユニットが前記故障したインバー
タユニットにより駆動されていた前記電動機に電力を供給することにより達成することが
出来る。 The above-described problem has a plurality of inverter units that convert DC power into AC power and an electric motor that is supplied with power by the plurality of inverter units, and is normal when any of the plurality of inverter units fails. This can be achieved by supplying power to the motor that has been driven by the failed inverter unit.

本発明により、冗長性を向上することが出来る電気車制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric vehicle control apparatus capable of improving redundancy.

（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の電気車の制御装置について図を参照し詳細に説明す
る。 (First embodiment)
A control apparatus for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の電気車の制御装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a control device for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.

本発明に基づく第１の実施の形態の電気車の制御装置は、パンタグラフ１,パンタグラフ
１と接続された高速度遮断器２,高速度遮断器２と接続された遮断器３,遮断器３に並列に
高速度遮断器２と接続された充電抵抗４,遮断器３と接続された遮断器５,遮断器５と接続
されたフィルタリアクトル６,後述するＶＶＶＦインバータユニット８の直流端子間に設
けられたフィルタコンデンサ７,フィルタリアクトル６と接続された第１のインバータユ
ニット８, インバータユニット８の交流出力側のＵ相に設けられた接触器９，インバータ
ユニット８の交流出力側のＶ相に設けられた接触器１０，インバータユニット８の交流出
力側Ｗ相に設けられた接触器１１，第１のインバータユニット８の交流側に設けられ、接
触器９，接触器１０及び接触器１１と接続された１群の電動機２２及び１群の電動機２３
、遮断器５と並列に遮断器３と接続された遮断器１２、遮断器１２と接続されたフィルタ
リアクトル１３、後述する第２のＶＶＶＦインバータユニット１５の直流端子間に設けら
れたフィルタコンデンサ１４,フィルタリアクトル１３と接続された第２のインバータユ
ニット１５, インバータユニット１５の交流出力側のＵ相に設けられた接触器１６，イン
バータユニット１５の交流出力側のＶ相に設けられた接触器１７，インバータユニット１
５の交流出力側Ｗ相に設けられた接触器１８，第２のインバータユニット１５の交流側に
設けられ、接触器１６，接触器１７及び接触器１８と接続されたインバータユニット１５
の交流側に接続された２群の電動機２４及び２群電動機２５、接触器９と電動機２２及び
電動機２３間と、接触器１６と電動機２４及び電動機２５間を接続する接触器１９と、接
触器１０と電動機２２及び電動機２３間と、接触器１７と電動機２４及び電動機２５間を
接続する接触器２０と、接触器１１と電動機２２及び電動機２３間と、接触器１８と電動
機２４及び電動機２５間を接続する接触器２０、から構成されている。尚、本実施の形態
の説明で接触器９，１０，１１を区別する必要がない場合は、接触器９，１０，１１の３
つの接触器をまとめてと第１の接触器と記載する。本実施の形態の説明上、接触器１６，
１７，１８も同様に区別する必要がない場合は、接触器１６，１７，１８の３つの接触器
をまとめて第２の接触器と記載する。本実施の形態の説明上、接触器１９，２０，２１も
同様に区別する必要がない場合は、接触器１９，２０，２１の３つの接触器をまとめて第
３の接触器と記載する。 An electric vehicle control device according to a first embodiment of the present invention includes a pantograph 1, a high-speed circuit breaker 2 connected to the pantograph 1, a circuit breaker 3 connected to the high-speed circuit breaker 2, and the circuit breaker 3. A charging resistor 4 connected in parallel to the high-speed circuit breaker 2, a circuit breaker 5 connected to the circuit breaker 3, a filter reactor 6 connected to the circuit breaker 5, and a DC terminal of the VVVF inverter unit 8 described later are provided. Filter capacitor 7, first inverter unit 8 connected to filter reactor 6, contactor 9 provided in the U phase on the AC output side of inverter unit 8, and V phase on the AC output side of inverter unit 8. Contactor 10, contactor 11 provided on the AC output side W phase of inverter unit 8, provided on the AC side of first inverter unit 8, contactor 9, contactor 10 and contactor 11 Of the motor 22 and a group of connected 1 group motor 23
A circuit breaker 12 connected to the circuit breaker 3 in parallel with the circuit breaker 5, a filter reactor 13 connected to the circuit breaker 12, and a filter capacitor 14 provided between the DC terminals of a second VVVF inverter unit 15 described later, A second inverter unit 15 connected to the filter reactor 13, a contactor 16 provided in the U phase on the AC output side of the inverter unit 15, a contactor 17 provided in the V phase on the AC output side of the inverter unit 15, Inverter unit 1
Contactor 18 provided on the AC output side W phase of 5 and inverter unit 15 provided on the AC side of second inverter unit 15 and connected to contactor 16, contactor 17 and contactor 18.
Of the second group of motors 24 and the second group of motors 25 connected to the alternating current side, the contactor 9 between the motor 22 and the motor 23, the contactor 19 connecting the contactor 16, the motor 24 and the motor 25, and the contactor. 10, between the electric motor 22 and the electric motor 23, between the contactor 17 and the electric motor 24 and the electric motor 25, between the contactor 11, the electric motor 22 and the electric motor 23, and between the contactor 18, the electric motor 24 and the electric motor 25. It is comprised from the contactor 20 which connects. If it is not necessary to distinguish the contactors 9, 10, 11 in the description of the present embodiment, the contactors 9, 10, 11
The two contactors are collectively referred to as the first contactor. For the description of the present embodiment, the contactor 16,
Similarly, when it is not necessary to distinguish 17 and 18, the three contactors 16, 17 and 18 are collectively referred to as a second contactor. If it is not necessary to distinguish the contactors 19, 20, and 21 in the description of the present embodiment, the three contactors 19, 20, and 21 are collectively referred to as a third contactor.

このように構成された電気車の制御装置において、第１のインバータユニット８を含む１
群（遮断器５、フィルタリアクトル６、フィルタコンデンサ７、遮断器９．遮断器１０、
遮断器１１）のどこかが故障し、運転台で開放スイッチ（図示しない）が投入された場合
、高速度遮断器２を一旦開き、遮断器３、遮断器５、遮断器１２を開き、第３の遮断器を
閉じ、第１の遮断器を開く。その後、遮断器３と遮断器１２を閉じる。第１の遮断器を開
き、第３の遮断器を閉じるので、電動機２２及び電動機２３は、インバータユニット１５
と電気的に接続される。 The electric vehicle control apparatus configured as described above includes a first inverter unit 8.
Group (breaker 5, filter reactor 6, filter capacitor 7, breaker 9. breaker 10,
If somewhere in the circuit breaker 11) breaks down and an open switch (not shown) is turned on in the cab, the high-speed circuit breaker 2 is temporarily opened, the circuit breaker 3, the circuit breaker 5, and the circuit breaker 12 are opened. Close circuit breaker 3 and open the first circuit breaker. Thereafter, the circuit breaker 3 and the circuit breaker 12 are closed. Since the first circuit breaker is opened and the third circuit breaker is closed, the electric motor 22 and the electric motor 23 are connected to the inverter unit 15.
And electrically connected.

１群故障の場合の走行時の電流の流れを図２に示す。第１のインバータユニット８が故障
した場合、パンタグラフ１により受取った架線電力は、高速度遮断器２、遮断器３、遮断
器１２、フィルタリアクトル１３を介して第２のインバータユニット１５に供給される。
インバータユニット１５は、供給された架線電力を交流電力に変換し、電動機２２、電動
機２３、電動機２４、電動機２５へ電力を供給する。 FIG. 2 shows a current flow during traveling in the case of the first group failure. When the first inverter unit 8 fails, the overhead wire power received by the pantograph 1 is supplied to the second inverter unit 15 via the high-speed circuit breaker 2, the circuit breaker 3, the circuit breaker 12, and the filter reactor 13. .
The inverter unit 15 converts the supplied overhead line power into AC power, and supplies the electric power to the electric motor 22, the electric motor 23, the electric motor 24, and the electric motor 25.

２群が故障した場合も同様に、第１のインバータユニットは、供給された架線電力を交流
電力に変換し、電動機２２、電動機２３、電動機２４、電動機２５へ電力を供給する（図
３参照）。 Similarly, when the second group breaks down, the first inverter unit converts the supplied overhead line power into AC power and supplies the electric power to the electric motor 22, the electric motor 23, the electric motor 24, and the electric motor 25 (see FIG. 3). .

このように構成された電気車の制御装置は、運転台からの開放指令により、故障をして
いない正常なインバータユニットが、電動機２２〜２５の４台の電動機を駆動することに
より、インバータユニットが故障する前と同じ加速度で電気車の運行をすることが出来、
冗長性を向上することができる。従って、ダイヤ通りの運転ができることになり、車両交
換で乗客を降ろすことも必要なくなり、電鉄メーカにとってサービスの向上を図ることが
出来る。 In the electric vehicle control apparatus configured as described above, a normal inverter unit that has not failed is driven by four motors 22 to 25 by an opening command from the driver's cab, so that the inverter unit The electric car can be operated at the same acceleration as before the breakdown,
Redundancy can be improved. Therefore, it is possible to drive as scheduled, and it is not necessary to drop passengers by exchanging vehicles, so that service can be improved for electric railway manufacturers.

尚、本実施の形態の電気車の制御装置では、ひとつのインバータユニットにより２台の
電動機を駆動する構成としているが、図４に示すようにひとつのインバータユニットによ
り１台の電動機を駆動する構成でも、ひとつのインバータユニットにより４台の電動機を
駆動する構成としても、同様の効果を得ることができるため、ひとつのインバータユニッ
トにより駆動する電動機の数を２台のみに限定はしない。 In the electric vehicle control apparatus according to the present embodiment, two electric motors are driven by one inverter unit. However, as shown in FIG. 4, one electric motor is driven by one inverter unit. However, since the same effect can be obtained even when four motors are driven by one inverter unit, the number of motors driven by one inverter unit is not limited to only two.

（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の電気車の制御装置について図を参照し詳細に説明す
る。 (Second Embodiment)
A control apparatus for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図５は、本発明に基づく第１の実施の形態の電気車の制御装置の構成図である。尚、図１
乃至図４に記載したものと同一の構造を取るものについては、同符号を付して説明を省略
する。 FIG. 5 is a configuration diagram of the electric vehicle control apparatus according to the first embodiment of the present invention. In addition, FIG.
The components having the same structure as that shown in FIG. 4 are given the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本発明に基づく第２の実施の形態の電気車の制御装置は、ＣＶＣＦインバータ３８及び
ＣＶＣＦインバータ３８と接続される機器を備えている点で、本発明に基づく第１の実施
の形態の電気車の制御装置と大きく異なる。 The electric vehicle control device of the second embodiment based on the present invention includes a CVCF inverter 38 and a device connected to the CVCF inverter 38, and thus the electric vehicle of the first embodiment based on the present invention. It is very different from the control device.

本発明に基づく第２の実施の形態の電気車制御装置は、パンタグラフ１と接続された高
速度遮断器３２,高速度遮断器３２と接続された遮断器３３,遮断器３３に並列に高速度遮
断器３２と接続された充電抵抗３４,遮断器３３と接続された遮断器３５,遮断器３５と接
続されたフィルタリアクトル３６,後述するＣＶＣＦＦインバータユニット３８の直流端
子間に設けられたフィルタコンデンサ３７,フィルタリアクトル３６と接続されたＣＶＣ
Ｆインバータユニット３８, インバータユニット３８の交流出力側のＵ相に設けられた接
触器３９，インバータユニット３８の交流出力側のＶ相に設けられた接触器４０，インバ
ータユニット３８の交流出力側Ｗ相に設けられた接触器４１，第１のインバータユニット
３８の交流側に設けられ、接触器３９，接触器４０及び接触器４１と接続された波形整形
のフィルター４２、フィルター４２と接続されたトランス４３、トランス４３と接続され
た補助電源装置の負荷４４（ＳＩＶ負荷）と、遮断器３９とフィルタ４２間と遮断器１６
と第２のインバータユニット１５間に設けられた遮断器４５と、遮断器４０とフィルタ４
２間と遮断器１７と第２のインバータユニット１５に設けられた遮断器４６と、遮断器４
１とフィルタ４２間と遮断器１８と第２のインバータユニット１５間に設けられた遮断器
４７とから構成されている。補助電源装置の負荷としては、ブレーキ用コンプレッサ、車
両内の機器を冷却するための送風機、車両用空調装置、車両用照明等がある。 The electric vehicle control apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a high speed circuit breaker 32 connected to the pantograph 1, a circuit breaker 33 connected to the high speed circuit breaker 32, and a high speed parallel to the circuit breaker 33. A charging resistor 34 connected to the circuit breaker 32, a circuit breaker 35 connected to the circuit breaker 33, a filter reactor 36 connected to the circuit breaker 35, and a filter capacitor 37 provided between the DC terminals of a CVCFF inverter unit 38 to be described later. , CVC connected to the filter reactor 36
F inverter unit 38, contactor 39 provided in the U phase on the AC output side of the inverter unit 38, contactor 40 provided in the V phase on the AC output side of the inverter unit 38, AC output side W phase of the inverter unit 38 A contactor 41 provided on the AC side of the first inverter unit 38, a contactor 39, a contactor 40, a waveform shaping filter 42 connected to the contactor 41, and a transformer 43 connected to the filter 42. A load 44 (SIV load) of the auxiliary power supply connected to the transformer 43, between the circuit breaker 39 and the filter 42, and the circuit breaker 16
And the second inverter unit 15, the circuit breaker 45, the circuit breaker 40 and the filter 4.
2, the circuit breaker 17 provided in the circuit breaker 17 and the second inverter unit 15, and the circuit breaker 4
1 and the filter 42, and the circuit breaker 18 and the circuit breaker 47 provided between the second inverter unit 15. The load of the auxiliary power supply device includes a brake compressor, a blower for cooling equipment in the vehicle, a vehicle air conditioner, vehicle lighting, and the like.

このように構成された電気車の制御装置において、第１のインバータユニットを含む１
群側が故障した場合の動作については、第１の実施の形態の電気車の制御装置と同じであ
るため説明は省略する。尚、本実施の形態の説明上、接触器２９，３０，３１も同様に区
別する必要がない場合は、接触器２９，３０，３１の３つの接触器をまとめて第４の接触
器と記載する。本実施の形態の説明上、接触器３９，４０，４１も同様に区別する必要が
ない場合は、接触器３９，４０，４１の３つの接触器をまとめて第５の接触器と記載する
。本実施の形態の説明上、接触器４５，４６，４７も同様に区別する必要がない場合は、
接触器４５，４６，４７の３つの接触器をまとめて第６の接触器と記載する。 The electric vehicle control apparatus configured as described above includes a first inverter unit 1
Since the operation when the group side fails is the same as that of the electric vehicle control device of the first embodiment, the description thereof is omitted. In the description of the present embodiment, when it is not necessary to distinguish the contactors 29, 30, and 31 as well, the three contactors 29, 30, and 31 are collectively referred to as a fourth contactor. To do. If it is not necessary to distinguish the contactors 39, 40, and 41 in the same manner in the present embodiment, the three contactors 39, 40, and 41 are collectively referred to as a fifth contactor. For the description of the present embodiment, the contactors 45, 46, and 47 need not be distinguished in the same manner.
The three contactors 45, 46, and 47 are collectively referred to as a sixth contactor.

本実施の形態の電気車の制御装置において、ＣＶＣＦインバータ３８（ＳＩＶ）が故障
した場合、接触器４５を閉じ、接触器４６及び接触器４７を開き、第４の接触器及び第５
の接触器を開き、第３の接触器及び第６の接触器６を閉じる。これにより、第２のインバ
ータユニット１５とフィルター４２、トランス４３、ＳＩＶ用負荷４４は電気的に接続さ
れ、電動機２２、電動機２３、電動機２４、電動機２５は第１のインバータユニット８と
電気的に接続される。 In the electric vehicle control apparatus of the present embodiment, when the CVCF inverter 38 (SIV) fails, the contactor 45 is closed, the contactor 46 and the contactor 47 are opened, and the fourth contactor and the fifth contactor are opened.
The third contactor and the sixth contactor 6 are closed. Thereby, the second inverter unit 15 and the filter 42, the transformer 43, and the SIV load 44 are electrically connected, and the motor 22, the motor 23, the motor 24, and the motor 25 are electrically connected to the first inverter unit 8. Is done.

その後、第２のインバータユニット１５が電動機を駆動するパワーユニットから補助電源
装置用の負荷を駆動するＳＩＶ用のパワーユニットに切り換る。そしてＩＮＶ１がＩＭ１
〜ＩＭ４の４台のモータに接続される。この状態で運転指令を行なえば、ＳＩＶ故障前の
加速度と同じであり、ダイヤを乱さずに営業運転を継続できる。 Thereafter, the second inverter unit 15 switches from the power unit that drives the electric motor to the power unit for SIV that drives the load for the auxiliary power supply. And INV1 is IM1
-Connected to four motors IM4. If the operation command is issued in this state, the acceleration is the same as the acceleration before the SIV failure, and the commercial operation can be continued without disturbing the diagram.

このように構成された電気車の制御装置は、運転台からの開放指令により、第１のイン
バータユニットが、電動機２２〜２５の４台の電動機を駆動し、第２のインバータユニッ
トがＳＩＶ用の負荷４４へ電力を供給するすることにより、インバータユニットが故障す
る前と同じ加速度で電気車の運行をすることが出来、更に、電気車内のサービス（空調や
照明等）を中断することがないので、冗長性を向上することができる。従って、ダイヤ通
りの運転ができることになり、車両交換で乗客を降ろすことも必要なくなり、電鉄メーカ
にとってサービスの向上を図ることが出来る。 In the electric vehicle control apparatus configured as described above, the first inverter unit drives four electric motors 22 to 25 and the second inverter unit is used for SIV in response to an opening command from the cab. By supplying power to the load 44, the electric vehicle can be operated at the same acceleration as before the inverter unit breaks down, and further, the service (air conditioning, lighting, etc.) in the electric vehicle is not interrupted. Redundancy can be improved. Therefore, it is possible to drive as scheduled, and it is not necessary to drop passengers by exchanging vehicles, which can improve services for electric railway manufacturers.

尚、本発明に基づく第１及び第２の実施の形態の電気車の制御装置では、運転台で開放
スイッチが投入され、開放指令が電気車の制御装置に入った場合に、インバータユニット
の切り替えを行う構成としているが、インバータ故障を検知した後、自動的にインバータ
ユニットの切り替えを電気車の制御装置で行う構成としても良い。 In the electric vehicle control device according to the first and second embodiments of the present invention, switching of the inverter unit is performed when an opening switch is turned on at the cab and an opening command is input to the electric vehicle control device. However, the inverter unit may be automatically switched by the control device of the electric car after detecting the inverter failure.

第１の実施の形態の電気車の制御装置の構成図である。It is a block diagram of the control apparatus of the electric vehicle of 1st Embodiment. 第１のインバータが故障した場合の電流の流れを表す図である。It is a figure showing the flow of an electric current when the 1st inverter fails. 第２のインバータが故障した場合の電流の流れを表す図である。It is a figure showing the flow of an electric current when the 2nd inverter fails. 第１の実施の形態の電気車の制御装置の変形例の構成図である。It is a block diagram of the modification of the control apparatus of the electric vehicle of 1st Embodiment. 第２の実施の形態の電気車の制御装置の構成図である。It is a block diagram of the control apparatus of the electric vehicle of 2nd Embodiment. 従来の電気車制御装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional electric vehicle control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ パンタグラフ
２ 高速度遮断器
３ 遮断器
４ 充電抵抗
５ 遮断器 1 Pantograph 2 High-speed circuit breaker 3 Circuit breaker 4 Charging resistance 5 Circuit breaker

Claims (3)

架線から電力を受け取るパンタグラフと、
このパンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換する第１のＶＶＶｆインバー
タユニットと、
この第１のＶＶＶＦインバータユニットから供給された交流電力により駆動する第１郡の
電動機と、
前記第１のＶＶＶＦインバータユニットと前記第１郡の電動機との間に設けられた第１の
接触器と、
前記パンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換する第２のＶＶＶＦインバー
タユニットと、
この第２のＶＶＶＦインバータユニットから供給された交流電力により駆動する第２郡の
電動機と、
前記第２のＶＶＶＦインバータユニットと前記第２郡の電動機との間に設けられた第２の
接触器と、
前記パンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換するＣＶＣＦインバータユニ
ットと、
前記ＣＶＣＦインバータユニットにより供給された電力により運転する負荷と、
前記第１の接触器と前記第１郡の電動機間と、前記第２の接触器と前記第２郡の電動機間
を接続する第３の接触器と
前記第２のＶＶＶＦインバータユニットと前記第２の接触器間と、前記ＣＶＣＦインバー
タユニットの出力側とに接続された第４の接触器とを有し
前記ＣＶＣＦインバータユニットが故障した場合に、前記第２の接触器を開き、前記第３
の接触器及び前記第４の接触器は閉じることにより、前記負荷に対しては前記第２のＶＶ
ＶＦインバータユニットから電力を供給し、前記第１群の電動機及び前記第２群の電動機
へは前記第１のＶＶＶＦインバータユニットから電力を供給することを特徴とする電気車
の制御装置。 A pantograph that receives power from the overhead line;
A first VVVf inverter unit for converting DC power supplied from the pantograph into AC power;
A first group of motors driven by AC power supplied from the first VVVF inverter unit;
A first contactor provided between the first VVVF inverter unit and the first group of motors;
A second VVVF inverter unit for converting DC power supplied from the pantograph into AC power;
A second group of motors driven by AC power supplied from the second VVVF inverter unit;
A second contactor provided between the second VVVF inverter unit and the second group of motors;
A CVCF inverter unit for converting DC power supplied from the pantograph into AC power;
A load operated by electric power supplied by the CVCF inverter unit;
A third contactor connecting the first contactor and the first group of motors; a second contactor connecting the second group of motors of the second group; the second VVVF inverter unit; and the second contactor. And the fourth contactor connected to the output side of the CVCF inverter unit, and when the CVCF inverter unit fails, the second contactor is opened and the third contactor is opened.
And the fourth contactor are closed so that the second VV is applied to the load.
An electric vehicle control device, wherein electric power is supplied from a VF inverter unit, and electric power is supplied from the first VVVF inverter unit to the first group of electric motors and the second group of electric motors. 架線から電力を受け取るパンタグラフと、
このパンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換する第１のインバータユニッ
トと、
この第１のインバータユニットから供給された交流電力により駆動する第１郡の電動機と
、
前記第１のインバータユニットと前記第１郡の電動機との間に設けられた第１の接触器と
、
前記パンタグラフから供給された直流電力を交流電力に変換する第２のインバータユニッ
トと、
この第２のインバータユニットから供給された交流電力により駆動する第２郡のインバー
タユニットと、
前記第２のインバータユニットと前記第２郡の電動機との間に設けられた第２の接触器と
、
前記第１の接触器と前記第１郡の電動機間と、前記第２の接触器と前記第２郡の電動機間
を接続する第３の接触器とを有し、
前記第３の接触器は、前記第１のインバータユニットまたは前記第２のインバータユニッ
トのいずれかひとつがこわれた場合に閉じ、健全なインバータユニットから前記第１群の
電動機及び前記第２群の電動機へ電力を供給することを特徴とする電気車の制御装置。 A pantograph that receives power from the overhead line;
A first inverter unit that converts DC power supplied from the pantograph into AC power;
A first group of motors driven by AC power supplied from the first inverter unit;
A first contactor provided between the first inverter unit and the first group of motors;
A second inverter unit for converting DC power supplied from the pantograph into AC power;
A second group of inverter units driven by the AC power supplied from the second inverter unit;
A second contactor provided between the second inverter unit and the second group of motors;
A third contactor connecting the first contactor and the first group of motors; and connecting the second contactor and the second group of motors;
The third contactor is closed when any one of the first inverter unit or the second inverter unit is broken, and the first group of motors and the second group of motors from a healthy inverter unit. Electric vehicle control device characterized by supplying electric power to the vehicle. 直流電力を交流電力に変換する複数のインバータユニットと、
前記複数のインバータユニットにより電力の供給を受ける電動機とを有し、
前記複数のインバータユニットのいずれかが故障した場合に、正常なインバータユニット
が前記故障したインバータユニットにより駆動されていた前記電動機に電力を供給するこ
とを特徴とする電気車の制御装置。 A plurality of inverter units for converting DC power into AC power;
An electric motor that is supplied with electric power by the plurality of inverter units,
When any of the plurality of inverter units fails, a normal inverter unit supplies electric power to the electric motor driven by the failed inverter unit.
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