JP2013046536A - 電気車制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気車制御装置は、補助電源回路、第1の電力変換部、第2の電力変換部、回転数検出器、制御装置を備える。前記補助電源回路は車両に搭載される設備への電力源である。前記第1の電力変換部は車両を走行させる動力源である主電動機と接続する原動機により駆動された発電機により発電された電力を、主電動機を駆動するための電力へ変換する。前記第2の電力変換部は前記発電機により発電された電力を、補助電源回路に接続された設備で利用するための電力へ変換する。前記回転数検出器は前記原動機の回転数を検出する。前記制御装置は前記回転数検出器により検出された回転数が予め設定された閾値を下回った場合、前記第1の電力変換部の動作を停止させる。
【選択図】図1
Description
(構成の説明)
図1は第1実施形態の構成を示す図である。
図1に示すように、この実施形態の電気車は、原動機1、発電機(MA)2、回転数検出器(PG)3、整流器4、メモリ5、第1の電力変換部6、第2の電力変換部7、主電動機(MM)8、補助電源回路9、制御装置10を備える。
なお、この実施形態では、整流器4以降で第1電力変換部6と第2電力変換部7に回路を分岐させたが、第1電力変換部6と第2電力変換部7にそれぞれ整流器4を配置し、発電機(MA)2以降で第1電力変換部6と第2電力変換部7に回路を分岐してもよい。
詳細には、第1の電力変換部6は主電動機(MM)8と接続する原動機1により駆動されて発電する発電機(MA)2の電力を、主電動機(MM)8を駆動するための電力へ変換して主電動機(MM)8へ供給する。
この第1実施形態の動作を説明する。
この第1実施形態の場合、回転数検出器(PG)3により原動機1の回転数が常に検出され、制御装置へ出力され、制御装置10では、回転数検出器(PG)3からのPG回転数20と予めメモリ5に設定されていた回転数低下閾値21とを比較器22が比較している。
このようにこの第1実施形態によれば、原動機1の回転数低下が検出された場合、主電動機駆動用電力変換器6cの動作を停止させ、主発電機(MA)2および補助電源用電力変換器7cの動作は継続させることにより、原動機1を保護しながら、車両の運行に最低限必要な補助電源回路9への電力供給を確保することができる。
次に、第2実施形態について図1,3を参照して詳細に説明する。
図3は主電動機駆動用電力変換器6cの入力電流と時間との関係を示す図である。
これを防止するため、第2実施形態では、制御装置10を以下のように動作する構成とする。すなわち、制御装置10は主電動機駆動用電力変換器6cへ停止指令23を出力したとき、停止指令23の値を徐々に減らし、入力電流28を徐々に低下させるよう主電動機駆動用電力変換器6cを制御する。
この第2実施形態では、図3に示すように、停止指令23を出力した後、例えば100msec程度の間に入力電流が0になるように入力電流28を徐々に低下させる。
このようにこの第2実施形態によれば、主電動機駆動用電力変換器6cへ停止指令23を出力したとき、停止指令23の値を徐々に減らし、入力電流28を徐々に低下させるよう主電動機駆動用電力変換器6cを制御することで、主発電機(MA)2の出力電流が徐々に低下するようになる。すなわち、変化率が小さくなるため、主発電機(MA)2が過電圧を出力することはなくなり、この結果、主発電機(MA)2および補助電源用電力変換器7cの動作を安定して継続させることができる。
次に、第3実施形態について図1,4を参照して詳細に説明する。
図4は主電動機駆動用電力変換器6cの動作が停止した後、主電動機駆動用電力変換器6cが有する開放接触器6aを開放する回路の一例を示す図である。
そこで、この第3実施形態では、制御装置10を以下のように動作する構成とする。すなわち、図4に示すように、制御装置10は、時素26と遅延信号生成器25を有する。時素26は、例えばメモリ5に記憶された遅延時間である。
この第3実施形態の場合、開放接触器6aの開放指令27の条件として、入力電流29が減衰し、主電動機駆動用電力変換器6cの動作が停止し、さらに所定の時素26の時間だけ経過した後、制御装置10から第1の電力変換部6の開放接触器6aへの開放指令27を出力する。この開放指令27を受けた開放接触器6aは回路を開放(接点をオフ)する。このとき、既に整流器4から主電動機駆動用電力変換器6cへの電流は流れていないので、開放接触器6aの接点で火花が飛ぶようなことはなく回路は安全に開放される。
このようにこの第3実施形態によれば、主電動機駆動用電力変換器6cの動作が停止し、さらに所定の時素26の時間だけ経過した後、制御装置10から開放接触器6aへの開放指令27を出力することで、回路を流れる電流を開放接触器6aが遮断することがなくなり、開放接触器6aの寿命の延伸を図ることができる。
Claims (3)
- 車両に搭載される設備への電力源である補助電源回路と、
車両を走行させる動力源である主電動機と接続する原動機により駆動されて発電する発電機の電力を、前記主電動機を駆動するための電力へ変換して前記主電動機へ供給する第1の電力変換部と、
前記補助電源回路と接続する原動機により駆動されて発電する発電機の電力を、前記補助電源回路に接続された車両に搭載される設備で利用するための電力へ変換して前記補助電源回路へ供給する第2の電力変換部と、
前記補助電源回路及び前記主電動機に電力を供給する原動機または発電機の回転数を検出する回転数検出器と、
前記回転数検出器により検出された回転数が予め設定された閾値を下回った場合、前記第1の電力変換部の動作を停止させる制御装置と、
を具備する電気車制御装置。 - 前記制御装置は、
前記第1の電力変換部への入力電流を徐々に減少させることで、前記第1の電力変換部の動作を停止させる請求項1記載の電気車制御装置。 - 前記制御装置は、
前記第1の電力変換部の動作が停止した後、前記第1の電力変換部が有する開放接触器を開放する請求項1または2記載の電気車制御装置。
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