JP2010239686A - Auxiliary power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補助電源装置に関する。 The present invention relates to an auxiliary power supply device.
図10は、従来の補助電源装置と負荷の接続構成図である。従来の発明は、架線1とパン
タグラフ2が接続され、パンタグラフ2は第一の補助電源装置3と、第一の補助電源装置
3と並列に設けられた第二の補助電源装置4と接続される。
FIG. 10 is a connection configuration diagram of a conventional auxiliary power supply device and a load. In the conventional invention, the
第一の補助電源装置3は接触器5を介して負荷8と接続され、第二の補助電源装置4は接
触器6を介して負荷9と、負荷9と並列に設けられた負荷10に接続される。また、負荷
8と負荷9、負荷10の間には切り替えスイッチ7が設けられている。
The first
なお、負荷8と負荷9は送風機で構成され(図示しない)、負荷10は図11の従来の負
荷の構成図で示されるように空調装置10b、オイルポンプ10c、ブレーキ用コンプレ
ッサ10dが並列で接続された構成である。電流検出器10aはブレーキ用コンプレッサ
10dの入力側直ぐ、つまり並列に接続されたオイルポンプ10cとブレーキ用コンプレ
ッサ10dの間に設置されている。
The load 8 and the
架線1は発電所からの架線電力をパンタグラフ2を介して、交流に変換する第一の補助電
源装置3と第二の補助電源装置4に供給する。第一の補助電源装置3と第二の補助電源装
置4が正常に作動する場合、第一の補助電源装置3は交流に変換した電力を接触器5を介
して負荷8に供給し、第二の補助電源装置4は交流に変換した電力を接触器6を介して負
荷9と負荷10に供給する。この時、切り替えスイッチ7は開かれ、OFFの状態になって
いる。
The
次に、第二の補助電源装置4が故障し、第一の補助電源装置3のみで負荷8に加えて負荷
9と負荷10への電力を供給する場合、接触器6がOFFになり、切り替えスイッチ7がON
になることによって、負荷8と負荷9と負荷10の電源を第一の補助電源装置3に切り替
えることが可能になる。
Next, when the second
Thus, it becomes possible to switch the power supply of the load 8, the
上記のように、第一の補助電源装置3が新たな負荷に電力を供給する場合、架線から第一
の補助電源装置3に入力される入力電力も瞬時に増加することになる。補助電源装置の入
力電力が急激に変化すると、車両に搭載されている信号機器類に影響し、誤動作などを引
き起こす誘導障害が生じる虞がある。
As described above, when the first
そのため、負荷8と負荷9と負荷10の接続時には下記のような制御システムが作動する
。
Therefore, the following control system operates when the load 8, the
ブレーキ用コンプレッサ10dの電流検出器10aはブレーキ用コンプレッサ10dに起
動電流が流れたことを検知する。次に、第一の補助電源3の入力電力を下げ、負荷8から
回生電力を発生させることで、第一の補助電源装置3に追加された負荷9と負荷10への
入力電力を補い、第一の補助電源装置への急激な入力電流の増加を抑制することが可能な
発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
The
従来の電気車用電源装置においては、ブレーキ用コンプレッサとオイルポンプの間に電
流検出器が設置されている。そのため、ブレーキ用コンプレッサ以外の負荷に起動電流が
流れた場合は、その起動電流を検知することができず、突入電流を防止するための制御シ
ステムが作動しない。また、電流検出器は起動電流が所定値を超えた場合に制御システム
を始動させているため、入力電力の急激な増加に制御動作が間に合わず、突入電流を防止
できない可能性がある。
In the conventional electric vehicle power supply device, a current detector is installed between the brake compressor and the oil pump. Therefore, when a starting current flows through a load other than the brake compressor, the starting current cannot be detected, and the control system for preventing the inrush current does not operate. In addition, since the current detector starts the control system when the starting current exceeds a predetermined value, the control operation may not be in time for the rapid increase in input power, and the inrush current may not be prevented.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、誘導障害を防止するため、回
路内の電流をより適切に制御することで、制御精度を向上することを可能とする補助電源
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an auxiliary power supply apparatus that can improve control accuracy by more appropriately controlling the current in the circuit in order to prevent inductive failure. The purpose is to provide.
上記課題は、車体に搭載された負荷に供給するための電流を半導体素子のスイッチングに
よって変換するインバータ部と、前記インバータ部と接続され、前記インバータ部から負
荷に流れる電流を整流する交流フィルタと、前記インバータ部と前記交流フィルタの間に
設置された電流検出器と、前記電流検出器で検出された電流値に基づき電流の変化率を算
出する演算部と、前記演算部で算出した変化率が所定値を超えたかどうかを判断する比較
部と、前記比較部で算出された電流変化率が所定値を超えたと判断された場合に、前記イ
ンバータの出力電圧と出力周波数の少なくともどちらか一方を低下させる誘導障害防止部
を備えたことによって達成することができる。
The above problem is an inverter unit that converts a current to be supplied to a load mounted on a vehicle body by switching of a semiconductor element, an AC filter that is connected to the inverter unit and rectifies a current flowing from the inverter unit to the load, A current detector installed between the inverter unit and the AC filter, a calculation unit that calculates a current change rate based on a current value detected by the current detector, and a change rate calculated by the calculation unit A comparator that determines whether or not a predetermined value has been exceeded, and when it is determined that the current change rate calculated by the comparator has exceeded a predetermined value, at least one of the output voltage and output frequency of the inverter is reduced. This can be achieved by providing an inductive failure prevention unit.
本発明によれば、回路内の電流をより適切に制御することで、制御精度を向上させるこ
とができるため、突入電流による誘導障害を防ぐことができる。
According to the present invention, since the control accuracy can be improved by more appropriately controlling the current in the circuit, it is possible to prevent an inductive failure due to an inrush current.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に基づく補助電源装置の電気構成図である。図2は、
本発明の第1の実施形態に基づく負荷構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an electrical configuration diagram of an auxiliary power supply device according to the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a load configuration diagram based on the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明に基づく第1の実施形態の補助電源装置20は、架線1とパン
タグラフ2を介して接続される。パンタグラフ2は、接触器21と、入力リアクトル22
と、フィルタコンデンサ充電抵抗器23と、フィルタコンデンサ充電器抵抗器24と並列
に設けられたフィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチ24を介して、インバータ部26
と、インバータ部26と並列に設けられているフィルタコンデンサ25と接続される。イ
ンバータ部26は、第一の電流検出器27aと、交流フィルタ30と、変圧器31を介し
て補助電源装置20の外部に設けられている負荷32に接続される。また、インバータ部
26と第一の電流検出器27には制御部28が接続される。
As shown in FIG. 1, the auxiliary power supply device 20 according to the first embodiment of the present invention is connected to the
And an inverter unit 26 via a filter capacitor charging resistor short circuit switch 24 provided in parallel with the filter capacitor charging resistor 23 and the filter capacitor charger resistor 24.
And the filter capacitor 25 provided in parallel with the inverter unit 26. The inverter unit 26 is connected to a load 32 provided outside the auxiliary power supply device 20 via a first current detector 27 a, an AC filter 30, and a transformer 31. A control unit 28 is connected to the inverter unit 26 and the first current detector 27.
制御部28は、誘導障害防止部29が設けられており、変数演算部29aが比較部29b
と接続され、比較部29bが出力電圧制御部29cと出力周波数制御部29dと接続され
ていている。次に、出力電圧制御部29cと出力周波数29dが、インバータ素子信号発
生部29eと接続されている。また、インバータ素子信号発生部29eはインバータ部2
6と接続されている。
The control unit 28 is provided with a guidance failure prevention unit 29, and the variable calculation unit 29a is a comparison unit 29b.
The comparison unit 29b is connected to the output voltage control unit 29c and the output frequency control unit 29d. Next, the output voltage control unit 29c and the output frequency 29d are connected to the inverter element signal generation unit 29e. The inverter element signal generator 29e is connected to the
6 is connected.
図2は、本発明の負荷の構成図である。負荷32は、補助電源装置20と3相線33を
介して接続されている。その構成は、第一の空調装置32aと、第一の空調装置32aと並
列に設けられた第二の空調装置32bと、第一の空調装置32aと第二の空調装置32b
と並列に設けられた第三の空調装置32cと、第一の空調装置32aと第二の空調装置3
2bと第三の空調装置32cと並列に設けられたACコンプレッサ32dで成っている。
FIG. 2 is a configuration diagram of a load according to the present invention. The load 32 is connected to the auxiliary power supply device 20 via the three-phase line 33. The configuration includes a first air conditioner 32a, a second air conditioner 32b provided in parallel with the first air conditioner 32a, a first air conditioner 32a, and a second air conditioner 32b.
A third air conditioner 32c provided in parallel with the first air conditioner 32a and the
The AC compressor 32d is provided in parallel with 2b and the third air conditioner 32c.
図1に示すように、パンタグラフ2は、架線1から受け取った直流電流を補助電源装置
20に送っている。接触器21がONすることで流れる電流を、入力リアクトル22と、フ
ィルタコンデンサ充電抵抗器23を流れて、フィルタコンデンサ25に充電させ、回路内
に一定の電流が充電されると、フィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチ24がONにな
り、インバータ部26に電流が流れることによって補助電源装置20が作動を始める。そ
のインバータ部26によって直流電流から交流電流に変換され、交流フィルタ30によっ
て交流電流が整流される。整流された交流電流は3相線を流れて負荷32に供給され、負
荷32の電源となる。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、第一の空調装置32aと第二の空調装置32bと第三の空調装置32c
を既に起動している負荷32Aとし、ACコンプレッサ32dを新たに起動する負荷32B
とする場合に、第一の電流検出器27で検出する検出値を使用した制御部28の制御シス
テム動作について詳細な説明をする。
In the present embodiment, the first air conditioner 32a, the second air conditioner 32b, and the third air conditioner 32c.
Is the load 32A already activated, and the load 32B newly activates the AC compressor 32d.
In this case, the control system operation of the control unit 28 using the detection value detected by the first current detector 27 will be described in detail.
図3は本発明の第1の実施形態に基づく制御システム図である。まず、負荷32Bの起動(
S1)により流れる起動電流(=Ioutput)を第一の電流検出器27が検知する(
S2)。検知した値は、制御部28の中の誘導障害防止部29の変数演算部29aにアナ
ログ信号によって伝達される。変数演算部29aはその値を使用して電流の変化率(=d
Ioutput/dT、I;電流 T;時間)を算出する(S3)。算出された値は比較
部29bに送られ、突入電流を防止するために設定された所定値αを超えたかどうかが比
較される(S4)。α値を超えた場合、インバータ部26からの出力電圧(Voutpu
t)と出力周波数(Foutput)を変化させる必要がある場合は、出力電圧制御部2
9cと出力周波数制御部29dから、出力周波数と出力電圧の変化パターンがインバータ
素子信号発生部29eへ伝達される(S5)。出力電圧と出力周波数の変化パターンを受け
たインバータ素子信号発生部11eは、インバータをスイッチング制御するためのデジタ
ル信号をインバータ部26に送信することによって補助電源装置20の出力電圧と出力周
波数を変化させる。
また、この際にα値を超えなかった場合、再度スタートに戻り、同じ動作が繰り返される
。
FIG. 3 is a control system diagram based on the first embodiment of the present invention. First, start up the load 32B (
The first current detector 27 detects the starting current (= Ioutput) flowing through S1) (
S2). The detected value is transmitted as an analog signal to the variable calculation unit 29a of the guidance failure prevention unit 29 in the control unit 28. The variable calculation unit 29a uses the value to change the current (= d
Ioutput / dT, I; current T; time) is calculated (S3). The calculated value is sent to the comparison unit 29b, and it is compared whether or not a predetermined value α set in order to prevent an inrush current has been exceeded (S4). When the α value is exceeded, the output voltage (Voutpu) from the inverter unit 26
t) and the output frequency (Foutput), it is necessary to change the output
9c and the output frequency control unit 29d transmit the change pattern of the output frequency and the output voltage to the inverter element signal generation unit 29e (S5). The inverter element signal generator 11e that receives the change pattern of the output voltage and the output frequency changes the output voltage and the output frequency of the auxiliary power supply device 20 by transmitting a digital signal for switching control of the inverter to the inverter unit 26. .
If the α value is not exceeded at this time, the process returns to the start and the same operation is repeated.
図4は、本発明の制御システム作動時の各装置の動作図である。上記のような制御システ
ムが適用されると、補助電源装置20と負荷32の全体は以下のように動く。
FIG. 4 is an operation diagram of each device during operation of the control system of the present invention. When the control system as described above is applied, the auxiliary power supply device 20 and the load 32 as a whole move as follows.
ACコンプレッサ32dが起動され、補助電源装置20への入力電力が増加すると、補助
電源装置20の出力電圧と出力周波数が低減される。それによって第一の空調装置32a
と第二の空調装置32bと第三の空調装置32cへの入力電流が低減されると、第一の空
調装置32aと第二の空調装置32bと第三の空調装置32cが回生動作に入る。第一の
空調装置32aと第二の空調装置32bと第三の空調装置32cの回生エネルギーは、回
路内で使用され、ACコンプレッサ32dの起動に伴う入力電力の増加を補う。以上のこ
とからACコンプレッサ32dのような負荷32Bを起動した際も、補助電源装置20へ
の入力電力の急激な増加を抑制することができる。
When the AC compressor 32d is activated and the input power to the auxiliary power supply 20 is increased, the output voltage and output frequency of the auxiliary power supply 20 are reduced. Thereby, the first air conditioner 32a
When the input current to the second air conditioner 32b and the third air conditioner 32c is reduced, the first air conditioner 32a, the second air conditioner 32b, and the third air conditioner 32c enter a regenerative operation. The regenerative energy of the first air conditioner 32a, the second air conditioner 32b, and the third air conditioner 32c is used in the circuit to compensate for the increase in input power accompanying the activation of the AC compressor 32d. From the above, even when the load 32B such as the AC compressor 32d is started, a rapid increase in the input power to the auxiliary power supply device 20 can be suppressed.
また、本実施形態は、電流変化検出部32bで算出した各々の値に対応することが可能な
制御システムである。図5は、本発明において、変化率の小さい電流が流れた時の出力電
圧/出力周波数の動作図の一例である。図6は、本発明において、変化率の大きい電流が
流れた時の出力電圧/出力周波数の動作図の一例である。
In addition, the present embodiment is a control system that can correspond to each value calculated by the current change detection unit 32b. FIG. 5 is an example of an operation diagram of output voltage / output frequency when a current having a small change rate flows in the present invention. FIG. 6 is an example of an operation diagram of output voltage / output frequency when a current having a large change rate flows in the present invention.
図3で示したような第一の電流検出器27aで検出された電流の変化率(=dIoutp
ut/dT、I;電流 T;時間)をxとし、所定値αをα1とα2(>α1)に分類す
る。
The rate of change of the current detected by the first current detector 27a as shown in FIG. 3 (= dIoutp
ut / dT, I; current T; time) is x, and the predetermined value α is classified into α1 and α2 (> α1).
図5は、α1<x<α2の場合で、制御システムは、その値から電流の変化率を算出し、
算出値に基づいて補助電源装置20の出力電圧と周波数を低下させる。
FIG. 5 shows a case where α1 <x <α2, and the control system calculates the rate of change of current from the value,
Based on the calculated value, the output voltage and frequency of the auxiliary power supply device 20 are reduced.
また、図6は、α2<xの場合で、制御システムは、その値から電流の変化率を算出し、
算出値に基づいて出力電圧と周波数を低下させる。新たに起動する負荷32のそれぞれの
入力電力に対応することで、制御システムの精度を向上させている。
FIG. 6 shows a case where α2 <x, and the control system calculates the rate of change of current from the value,
The output voltage and frequency are reduced based on the calculated value. Corresponding to each input power of the load 32 to be newly activated, the accuracy of the control system is improved.
また、この際、新たに起動した負荷32Bが、既存の負荷32Aと周波数の異ならない負
荷32だった場合、出力電圧のみで制御を行うことも可能である。
At this time, if the newly activated load 32B is a load 32 having a frequency that is not different from that of the existing load 32A, it is possible to perform control only with the output voltage.
本実施形態において、インバータ部26と交流フィルタ30の間に第一の電流検出器27
を設置することで、インバータ部26からの出力電流を直接的に検知することが可能とな
る。そのため、補助電源装置に取り付ける負荷は限定されず、様々な種類の負荷に対応す
ることができ、さらに、各々の負荷から生じる起動電流に対応した電流の変化率を即座に
算出することで、適切な制御を行うことが可能になる。
In the present embodiment, a first current detector 27 is provided between the inverter unit 26 and the AC filter 30.
It becomes possible to detect the output current from the inverter part 26 directly by installing. Therefore, the load to be attached to the auxiliary power supply is not limited, and can handle various types of loads. Furthermore, by calculating the rate of change of current corresponding to the starting current generated from each load, Can be controlled.
このように制御精度を向上させることで、新たな負荷32Bを起動したとしても補助電源
装置20への入力電力が急激に増加することを抑制し、突入電流によって引き起こされる
誘導障害を防止することが可能になる。
By improving the control accuracy in this way, even if a new load 32B is activated, it is possible to suppress a sudden increase in input power to the auxiliary power supply device 20 and to prevent an inductive failure caused by an inrush current. It becomes possible.
また、本実施形態において、電流検出器は一つとは限らない。 In the present embodiment, the number of current detectors is not limited to one.
(第2の実施形態)
本発明に基づく第2の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図7は、本発明
の第2の実施形態に基づく補助電源の電気構成図である。図8は、本発明の第2の実施形
態に基づく制御システム図である。尚、図1乃至図6と同一の構成をとるものについては
、同符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is an electrical configuration diagram of an auxiliary power source according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a control system diagram based on the second embodiment of the present invention. In addition, about the thing which has the same structure as FIG. 1 thru | or FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態は第1の実施形態とは、第二の電流検出器27bをインバータ部の入力電力側
に設置したことが異なっている。
This embodiment is different from the first embodiment in that the second current detector 27b is installed on the input power side of the inverter unit.
以下に、図7を参照してインバータ部の入力電力側に第一の電流検出器27bを設けた点
についての説明をする。
Below, the point which provided the 1st current detector 27b in the input electric power side of an inverter part with reference to FIG. 7 is demonstrated.
図7に示すように、本発明に基づく第2の実施形態の補助電源装置20において、第二の
電流検出器27bは、フィルタコンデンサ充電抵抗器23と、フィルタコンデンサ充電器
抵抗器23と並列に設けられたフィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチ24と、インバ
ータ部26と、インバータ部26と並列に設けられているフィルタコンデンサ25の間に
接続されている。また、インバータ部26と第二の電流検出器27bには制御部28が接
続される。制御部28の構成は第1の実施形態と同様である。
図8は本実施形態の制御システム図である。まず、負荷32Bの起動(S1)により流れ
る起動電流(Iinput)を第二の電流検出器27bが検知する(S7)。検知した値は
、制御部28の中の誘導障害防止部29の変数演算部29aにアナログ信号によって伝達
される。変数演算部29aはその値を使用して電流の変化率(=dinput/dT、I;
電流 T;時間)を算出する(S8)。算出された値は比較部29bに送られ、所定値β
を超えたかどうかが比較される(S9)。所定値βを超えた場合、インバータ部26から
の出力電圧(Voutput)と出力周波数(Foutput)を変化させる必要がある
場合は、出力電圧制御部29cと出力周波数制御部29dから、出力周波数と出力電圧の
変化パターンがインバータ素子信号発生部29eへ伝達される(S10)。出力電圧と出力
周波数の変化パターンを受けたインバータ素子信号発生部11eは、インバータをスイッ
チング制御するためのデジタル信号をインバータ部26に送信することによって補助電源
装置20の出力電圧と出力周波数を変化させる。
また、この際にα値を超えなかった場合、再度スタートに戻り、同じ動作が繰り返される
。
As shown in FIG. 7, in the auxiliary power supply device 20 of the second embodiment based on the present invention, the second current detector 27 b includes a filter capacitor charging resistor 23 and a filter capacitor charger resistor 23 in parallel. The filter capacitor charging resistor short-circuit switch 24 provided, the inverter unit 26, and the filter capacitor 25 provided in parallel with the inverter unit 26 are connected. A control unit 28 is connected to the inverter unit 26 and the second current detector 27b. The configuration of the control unit 28 is the same as that of the first embodiment.
FIG. 8 is a control system diagram of this embodiment. First, the second current detector 27b detects the starting current (Iinput) that flows when the load 32B starts (S1) (S7). The detected value is transmitted as an analog signal to the variable calculation unit 29a of the guidance failure prevention unit 29 in the control unit 28. The variable calculation unit 29a uses the value to change the current (= input / dT, I;
Current T; time) is calculated (S8). The calculated value is sent to the comparison unit 29b, and the predetermined value β
Is compared (S9). When the output voltage (Voutput) and the output frequency (Foutput) from the inverter unit 26 need to be changed when the predetermined value β is exceeded, the output frequency and output are output from the output voltage control unit 29c and the output frequency control unit 29d. The voltage change pattern is transmitted to the inverter element signal generator 29e (S10). The inverter element signal generator 11e that receives the change pattern of the output voltage and the output frequency changes the output voltage and the output frequency of the auxiliary power supply device 20 by transmitting a digital signal for switching control of the inverter to the inverter unit 26. .
If the α value is not exceeded at this time, the process returns to the start and the same operation is repeated.
また、この際、新たに起動した負荷32Bが、既存の負荷32Aと周波数の異ならない負
荷32だった場合、出力電圧のみで制御を行うことも可能である。
At this time, if the newly activated load 32B is a load 32 having a frequency that is not different from that of the existing load 32A, it is possible to perform control only with the output voltage.
このような構成を持つ補助電源装置において、第1の実施形態と同様の効果が得られる。 In the auxiliary power supply device having such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(第3の実施形態)
本発明に基づく第3の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図9は、本発明
の第3の実施形態に基づく制御システム図である。尚、図1乃至図8と同一の構成をとる
ものについては、同符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a control system diagram based on the third embodiment of the present invention. In addition, about the thing which has the same structure as FIG. 1 thru | or FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態は第1の実施形態の第一の電流検出器27aと、第2の実施形態の第二の電流
検出器27bを回路内に設置したことが異なっている。
This embodiment is different in that the first current detector 27a of the first embodiment and the second current detector 27b of the second embodiment are installed in the circuit.
以下に図9を参照して、インバータ部の入力電力に第二の電流検出器27bを設け、イン
バータ部26の図出力側に第一の電流検出器27aを設けたことによる制御動作の説明を
する。
With reference to FIG. 9, the control operation by providing the second current detector 27b in the input power of the inverter unit and providing the first current detector 27a on the output side of the inverter unit 26 will be described below. To do.
新たな負荷起動(S1)から、出力電圧と出力周波数を減少させる動作(S5)までは第
一の実施形態と同様である。
The process from the new load activation (S1) to the operation (S5) for decreasing the output voltage and output frequency is the same as in the first embodiment.
その後、第二の実施形態と同様に入力電流を検知(S9)し、入力電流の変化率を算出
し(S10)、その算出値が所定値βを越えるかどうか判断される(S11)。所定値βを
超えた場合は、突入電流の発生が検知されたことになり、出力周波数と出力電圧が低下す
るようにインバータ指令発生部29eよりインバータ部27へ指令が出る(S12)。以上
が制御システムの動作の説明となる。
Thereafter, as in the second embodiment, the input current is detected (S9), the rate of change of the input current is calculated (S10), and it is determined whether the calculated value exceeds a predetermined value β (S11). When the predetermined value β is exceeded, the occurrence of an inrush current is detected, and a command is issued from the inverter command generation unit 29e to the inverter unit 27 so that the output frequency and the output voltage are reduced (S12). The above is the description of the operation of the control system.
上記のような補助電源装置では、新たな負荷によって引き起こされる起動電流をインバ
ータ部からの出力電流を検出し、入力電流側でも突入電流が発生していないことを確認す
る二重の制御システム構造になるため、第1の実施形態と第2の実施形態よりも制御精度
を向上させることが可能となり、誘導障害の発生を抑制することができる。
The auxiliary power unit as described above has a double control system structure that detects the starting current caused by a new load from the output current from the inverter unit and confirms that no inrush current has occurred even on the input current side. Therefore, it is possible to improve the control accuracy as compared with the first embodiment and the second embodiment, and it is possible to suppress the occurrence of an induction failure.
1 架線
2 パンタグラフ
3 第一の補助電源装置
4 第二の補助電源装置
5 接触器
6 接触器
7 切り替えスイッチ
8 負荷
9 負荷
10 負荷
10a 電流検出器
10b オイルポンプ
10c 送風機
10d ブレーキ用コンプレッサ
20 補助電源装置
21 接触器
22 リアクトル
23 フィルタコンデンサ充電抵抗器
24 フィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチ
25 フィルタコンデンサ
26 インバータ部
27a 第一の電流検出器
27b 第二の電流検出器
28 制御部
29 誘導障害防止部
29a 変数演算部
29b 比較部
29c 出力電圧制御部
29d 出力周波数制御部
29e インバータ素子信号発生部
30 交流フィルタ
31 変圧器
32 負荷
32a 第一の空調装置
32b 第二の空調装置
32c 第三の空調装置
32d ACコンプレッサ
33 3相架線
1
Claims (3)
るインバータ部と、
前記インバータ部と接続され、前記インバータ部から負荷に流れる電流を整流する交流フ
ィルタと、
前記インバータ部と前記交流フィルタの間に設置された電流検出器と、
前記電流検出器で検出された電流値に基づき電流の変化率を算出する演算部と、
前記演算部で算出した変化率が所定値を超えたかどうかを判断する比較部と、
前記比較部で算出された電流変化率が所定値を超えたと判断された場合に、前記インバー
タの出力電圧と出力周波数の少なくともどちらか一方を低下させる誘導障害防止部を、
備えたことを特徴とする補助電源装置。 An inverter that converts the current to be supplied to the load mounted on the vehicle body by switching the semiconductor element;
An AC filter connected to the inverter unit and rectifying a current flowing from the inverter unit to a load;
A current detector installed between the inverter unit and the AC filter;
A calculation unit for calculating a rate of change of current based on a current value detected by the current detector;
A comparison unit that determines whether the rate of change calculated by the calculation unit exceeds a predetermined value;
When it is determined that the current change rate calculated by the comparison unit exceeds a predetermined value, an inductive failure prevention unit that reduces at least one of the output voltage and the output frequency of the inverter,
Auxiliary power supply apparatus characterized by comprising.
前記フィルタコンデンサ充電抵抗器と並列して接続され、前記フィルタコンデンサ充電抵
抗スイッチのON状態とOFF状態を作り出すフィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチ
と、
前記フィルタコンデンサ充電抵抗器と前記フィルタコンデンサ充電抵抗短絡スイッチを通
って、車体に搭載された負荷に供給するための電流を半導体素子のスイッチングによって
変換するインバータ部と、
前記フィルタコンデンサ充電抵抗器とインバータ部の間に設置された電流検出器と、
前記電流検出器で検出された電流値に基づき電流の変化率を算出する演算部と、
前記演算部で算出した変化率が所定値を超えたかどうかを判断する比較部と、
前記比較部で算出された電流変化率が所定値を超えたと判断された場合に、前記インバー
タの出力電圧と出力周波数の少なくともどちらか一方を低下させる誘導障害防止部を、
備えたことを特徴とする補助電源装置。 A filter capacitor charging resistor that prevents a sudden flow of current from the overhead wire to the vehicle body; and
A filter capacitor charging resistor short-circuit switch connected in parallel with the filter capacitor charging resistor to create an ON state and an OFF state of the filter capacitor charging resistor switch;
An inverter unit that converts a current to be supplied to a load mounted on a vehicle body through switching of the semiconductor element through the filter capacitor charging resistor and the filter capacitor charging resistor short-circuit switch;
A current detector installed between the filter capacitor charging resistor and the inverter unit;
A calculation unit for calculating a rate of change of current based on a current value detected by the current detector;
A comparison unit that determines whether the rate of change calculated by the calculation unit exceeds a predetermined value;
When it is determined that the current change rate calculated by the comparison unit exceeds a predetermined value, an inductive failure prevention unit that reduces at least one of the output voltage and the output frequency of the inverter,
Auxiliary power supply apparatus characterized by comprising.
値ごとにインバータ部の出力電圧と出力周波数の出力低下パターンを設定し、演算部で算
出された電流変化率と前記複数の所定値に基づいて、前記出力電圧と前記出力周波数の出
力低下パターンを決定することを特徴とする請求項1乃至2記載の補助電源装置。 In the inductive failure prevention unit, a plurality of predetermined values set by the comparison unit are provided, an output decrease pattern of the output voltage and output frequency of the inverter unit is set for each of the plurality of predetermined values, and the current change calculated by the calculation unit 3. The auxiliary power supply apparatus according to claim 1, wherein an output reduction pattern of the output voltage and the output frequency is determined based on a rate and the plurality of predetermined values.
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JP7289774B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-06-12 | 株式会社日立製作所 | RAIL VEHICLE DRIVING SYSTEM AND RAIL VEHICLE DRIVING METHOD |
-
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- 2009-03-30 JP JP2009082343A patent/JP2010239686A/en active Pending
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