JP2014207831A - 電気機関車制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。なお、以下では主電動機を6台有する電気機関車について説明するが、本願はこの形態に限定されるものではない。
電気機関車制御装置100は、電力変換装置(PCC)10a、10b、10c、切替装置20、及び制御部30を備えている。
割り当て回路21aには、遮断スイッチBR1、BR2、BR3と切替スイッチSW1、SW2、SW3とが設けられている。
図6は、従来の電力変換装置及び客車電源装置の構成を模式的に示す図である。
上述のように電源装置は、スイッチング素子で構成されるが、IGBTがスイッチングする際、または通電する際に発生する損失による発熱を抑える機構としては、従来は水を各冷却器に循環させて冷却する循環水冷、あるいは冷却ファンによる空冷を用いることができる。従来の構成では、電力変換装置は水冷であり、客車電源装置は空冷であった。この理由は、従来からこれらの装置が別体として、かつ異なる冷却方式で製造されてきたという歴史的な経緯によるものである。
上述のように、補助電源装置と客車電源装置とは3式を設け、1式がバックアップ用とする待機システムを形成している。従って、装置の信頼性を向上することができる。更に、待機系には、3式のいずれかを任意に割り当てることができ、例えば、電源の使用率が均等になるように運用することができる。従って、装置の信頼性をさらに向上することができる。
従来の客車電源装置では、図6に示すように直流整流回路が用いられていたため位相の制御のみが可能であり力率の制御ができなかった。これに対して、第1の実施の形態では客車用電源の交流側入力は主変換装置の交流/直流コンバータである。コンバータは、電流の制御が可能であるため、力率を制御することが可能である。原理的には力率は1に制御できるため客車用電源の効率を向上することができる。
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
Claims (7)
- 架線から供給される交流電力をコンバータにより直流電力に変換し、この直流電力をインバータにより駆動用電動機を制御する交流電力に変換する主変換装置と、
前記直流電力の電圧を降圧する降圧回路と、
前記降圧された直流電力をインバータにより交流電力に変換して電気機関車内のコンプレッサーを含む設備に供給する補助電源回路と、
前記降圧された直流電力を電気機関車の牽引する客車内の空調装置を含む設備に供給する客車電源回路と
を備える電気機関車制御装置。 - 前記主変換装置、降圧回路、補助電源回路、及び客車電源回路は、一つの筐体内に設けられる、請求項1に記載の電気機関車制御装置。
- 前記筐体内には、2台の前記主変換装置と2台の前記降圧回路とが設けられ、
それぞれの前記降圧回路は、それぞれの前記主変換装置の直流電力の電圧を降圧し、
それぞれの降圧回路から出力される前記降圧された電圧は、ともに前記補助電源回路と客車電源回路とに入力され、
それぞれの降圧回路の出力電力は均等になるように制御される、請求項2に記載の電気機関車制御装置。 - 前記筐体内には、前記主変換装置、降圧回路、補助電源回路のそれぞれのスイッチング素子の動作を制御するコントローラが設けられる、請求項3に記載の電気機関車制御装置。
- 前記筐体は3台設けられ、
前記それぞれの筐体の補助電源回路または客車電源回路から出力される3つの電力を異なる2つの供給系統とバックアップ用の待機系統とに割り当て、前記2つの供給系統のうち、一つの系統に供給される電力が異常になった際、当該系統に前記待機系統に割り当てられた電力を供給する切替回路とを備える、請求項4に記載の電気機関車制御装置。 - 前記切替回路は、前記補助電源回路から出力される3つの電力と、前記客車電源回路から出力される3つの電力とをそれぞれ独立して切り替える、請求項5に記載の電気機関車制御装置。
- 前記電気機関車制御装置の冷却は水冷方式のみを用いる、請求項3に記載の電気機関車制御装置。
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