JP2019205299A - Trolley type dump truck - Google Patents

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和也 三原
Kazuya Mihara
和也 三原
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Abstract

To provide a trolley type dump truck capable of adjusting regenerative electric power supplied to an overhead power line.SOLUTION: A trolley type dump truck (20) capable of traveling in a trolley mode of traveling by electric power supplied via a pantograph (5) from an overhead power line (15), comprises a resistor chopper (9) for adjusting electric energy supplied to a resistor (10) from a traveling motor (4), an overhead power line chopper (12) for adjusting the electric energy supplied to the pantograph from the traveling motor and controllers (6 and 11) for controlling operation of the resistor chopper and the overhead power line chopper, and the controllers control a supply quantity of supplying regenerative electric power generated in electric braking to an overhead power line by operating the overhead power line chopper and the resistor chopper based on an electric current measured value of the overhead power line inputted from an external part when the electric braking is applied to the traveling motor when traveling in the trolley mode.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、トロリー式ダンプトラックに関する。   The present invention relates to a trolley type dump truck.

例えば鉱山等では、積込場で鉱石等の積込を行い、積荷状態で登坂路を走行し、放土場で積荷を放土して、空荷状態で積込場に戻る、といったダンプトラックによる一連の作業が繰り返し行われる。この一連の作業において、最も燃料消費が大きく、車体に負担がかかるのは積荷状態での登坂路走行である。   For example, in mines, dump trucks that load ore etc. at the loading site, run on the uphill road in the loaded state, release the load at the dumping ground, and return to the loading site in the unloaded state. A series of operations are repeatedly performed. In this series of work, the fuel consumption is the largest and the load on the vehicle body is on the uphill road in the loaded state.

そこで、車体の上部にパンタグラフを設け、登坂路に架設された架線にパンタグラフを接触させ、架線からパンタグラフを介して走行モータに給電して登坂路を走行するトロリー式ダンプトラックが実用化されている。この種のトロリー式ダンプトラックは、ディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンにより駆動される発電機と、車輪を駆動する走行モータとを備えており、走行モードとしてディーゼルモードとトロリーモードとを備えている。ディーゼルモードでは、ディーゼルエンジンで発電機が駆動され、発電機で発電された電力が走行モータに供給されることで、トロリー式ダンプトラックは走行する。これに対して、トロリーモードでは、架線からパンタグラフを介して走行モータに電力が供給されることで、トロリー式ダンプトラックは走行する。   Therefore, a trolley-type dump truck that is provided with a pantograph at the top of the vehicle body, contacts the pantograph with the overhead line built on the uphill road, and feeds the traveling motor from the overhead line via the pantograph to travel on the uphill road has been put into practical use. . This type of trolley-type dump truck includes a diesel engine, a generator driven by the diesel engine, and a travel motor that drives wheels, and includes a diesel mode and a trolley mode as travel modes. In the diesel mode, the generator is driven by the diesel engine, and the power generated by the generator is supplied to the traveling motor, so that the trolley type dump truck travels. In contrast, in the trolley mode, electric power is supplied from the overhead line to the traveling motor via the pantograph, so that the trolley type dump truck travels.

また、トロリー式ダンプトラックを減速させる際には、走行モータを発電機として機能させることで車体に電気制動をかけることができる(電気ブレーキ)。電気ブレーキ作動時には、走行モータにより回生電力が生成される。この回生電力は抵抗器を介して熱エネルギに変換することで消費されるが、トロリーモード中に電気ブレーキを使用すると、架線から供給される電力に加えて回生電力も抵抗器に流れ込むため、抵抗器だけでは十分に電力を消費できない場合がある。そこで、トロリー式ダンプトラックで生成された回生電力を架線に戻す技術が知られている(特許文献1参照)。   Moreover, when decelerating the trolley type dump truck, the vehicle body can be electrically braked by making the traveling motor function as a generator (electric brake). When the electric brake is activated, regenerative power is generated by the travel motor. This regenerative power is consumed by converting it into thermal energy via a resistor, but if you use an electric brake during the trolley mode, the regenerative power flows into the resistor in addition to the power supplied from the overhead wire. In some cases, it may not be possible to consume enough power with the instrument alone. Then, the technique which returns the regenerative electric power produced | generated with the trolley type dump truck to an overhead wire is known (refer patent document 1).

米国特許第8550007号明細書US Pat. No. 8550007

しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、架線を流れる電流の状況に応じて架線へ供給する回生電力を調整することができず、架線の許容電流値を超える回生電力を供給してしまい、架線をショートさせてしまう虞がある。   However, in the prior art described in Patent Document 1, the regenerative power supplied to the overhead line cannot be adjusted according to the state of the current flowing through the overhead line, and regenerative power exceeding the allowable current value of the overhead line is supplied. There is a risk of shorting the overhead wire.

本発明の技術的課題は、架線へ供給する回生電力を調整することができるトロリー式ダンプトラックを提供することにある。   The technical subject of this invention is providing the trolley type dump truck which can adjust the regenerative electric power supplied to an overhead wire.

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、複数の車輪が設けられた車体と、前記複数の車輪を駆動する走行モータと、前記車体の上部に配置され、架線と接触して前記走行モータに電力を供給するパンタグラフと、前記走行モータの電気制動時に生成される回生電力を熱として消費する抵抗器と、を備え、前記架線から前記パンタグラフを介して供給される電力で走行するトロリーモードでの走行が可能なトロリー式ダンプトラックにおいて、前記走行モータと前記抵抗器との間に介在して、前記走行モータから前記抵抗器へ供給される電力量を調整する抵抗器用チョッパと、前記走行モータと前記パンタグラフとの間に介在して、前記走行モータから前記パンタグラフへ供給される電力量を調整する架線用チョッパと、前記抵抗器用チョッパおよび前記架線用チョッパの動作を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記トロリーモードでの走行中に前記走行モータに電気制動がかけられた場合には、外部から入力された前記架線の電流実測値に基づいて、前記架線用チョッパおよび前記抵抗器用チョッパを動作させて前記電気制動中に生成された前記回生電力を前記架線に供給する供給量を制御する、ことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention provides a vehicle body provided with a plurality of wheels, a travel motor that drives the plurality of wheels, and an upper portion of the vehicle body that contacts the overhead wire and travels A trolley mode in which a pantograph that supplies power to the motor and a resistor that consumes regenerative power generated during electric braking of the traveling motor as heat is used to travel with the power supplied from the overhead line via the pantograph In a trolley type dump truck capable of running on a resistor, a resistor chopper that is interposed between the running motor and the resistor and adjusts the amount of power supplied from the running motor to the resistor, and the running An overhead wire chopper interposed between the motor and the pantograph for adjusting the amount of electric power supplied from the travel motor to the pantograph; A controller that controls the operation of the chopper and the overhead wire chopper, and the controller is configured to input the external input when the traveling motor is electrically braked during traveling in the trolley mode. The supply amount of the regenerative power generated during the electric braking is controlled to be supplied to the overhead line by operating the overhead line chopper and the resistor chopper based on the actual measured current value of the overhead line. .

本発明によれば、架線へ供給する回生電力を調整することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the present invention, the regenerative power supplied to the overhead wire can be adjusted. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.

架線が架設された鉱山の概略構成図。The schematic block diagram of the mine where the overhead line was constructed. 本発明の実施形態に係るトロリー式ダンプトラックの側面図。The side view of the trolley type dump truck concerning the embodiment of the present invention. 図2に示すトロリー式ダンプトラックの内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the trolley type dump truck shown in FIG. ディーゼルモードにおける加速時および減速時の電力の流れを示す図。The figure which shows the flow of the electric power at the time of the acceleration in the diesel mode, and the deceleration. トロリーモードにおける加速時の電力の流れを示す図。The figure which shows the flow of the electric power at the time of the acceleration in trolley mode. トロリーモードにおける減速時の電力の流れを示す図。The figure which shows the flow of the electric power at the time of the deceleration in trolley mode. 車体コントローラによる制御処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the control processing by a vehicle body controller.

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。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is described about the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

(鉱山全体の構成)
図1は、架線が架設された鉱山の概略構成図である。図1に示す鉱山では、積込場と放土場との間の登坂路に沿って架線15が架設されている。架線15には、発電所30から変電所31を介して、トロリー式ダンプトラック(以下、ダンプトラックと略記)20の登坂に必要な電力が供給されている。ダンプトラック20は、その電力を架線15からパンタグラフ5を介して受け、走行モータ4の駆動力に変換することで、登坂路を走行する。また、架線15には、架線15を流れる電流を検出するための複数の電流検出器13が設けられており、各電流検出器13で検出された電流実測値は、無線通信回線32を介してダンプトラック20のトラックコンピュータ11に送信される(図3参照)。
(Composition of the entire mine)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a mine in which overhead lines are installed. In the mine shown in FIG. 1, an overhead line 15 is installed along a climbing road between the loading place and the earthing place. Electric power necessary for climbing a trolley-type dump truck (hereinafter abbreviated as a dump truck) 20 is supplied to the overhead line 15 from the power station 30 through the substation 31. The dump truck 20 receives the electric power from the overhead line 15 through the pantograph 5 and converts it into the driving force of the traveling motor 4 to travel on the uphill road. Further, the overhead line 15 is provided with a plurality of current detectors 13 for detecting the current flowing through the overhead line 15, and the current measured values detected by the respective current detectors 13 are transmitted via the wireless communication line 32. It is transmitted to the truck computer 11 of the dump truck 20 (see FIG. 3).

(ダンプトラックの外観)
図2は本発明の実施形態に係るダンプトラックの側面図である。図2に示すように、ダンプトラック20は、左右一対の前輪17Fおよび左右一対の後輪17Rが設けられた車体22と、ディーゼルエンジン(以下、エンジンと略記)1と、エンジン1と直結し、エンジン1により駆動される発電機2と、発電機2にて発電された交流電力を制御する制御ユニット3と、左右一対の後輪17Rにそれぞれ直結する左右一対の走行モータ4と、架線15から電力を受け取るため車体22の前方上部に昇降可能に設けられたパンタグラフ(集電装置)5と、鉱石等を積載するベッセル(荷台)21とを有している。
(Appearance of dump truck)
FIG. 2 is a side view of the dump truck according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the dump truck 20 is directly connected to the vehicle body 22 provided with a pair of left and right front wheels 17F and a pair of left and right rear wheels 17R, a diesel engine (hereinafter abbreviated as engine) 1, and the engine 1. From the generator 2 driven by the engine 1, the control unit 3 for controlling the AC power generated by the generator 2, the pair of left and right traveling motors 4 directly connected to the pair of left and right rear wheels 17R, and the overhead wire 15 In order to receive electric power, it has the pantograph (current collector) 5 provided in the front upper part of the vehicle body 22 so that raising / lowering was possible, and the vessel (loading platform) 21 on which ore etc. are loaded.

また、運転室18には、走行モードをディーゼルモードまたはトロリーモードに切り換えるモード選択スイッチ19が設けられている。モード選択スイッチ19が操作されると、後述する切換スイッチ14(図3参照)が選択された走行モードに応じて切り換えられる。そして、モード選択スイッチ19により走行モードがディーゼルモードからトロリーモードに切り換わるとパンタグラフ5が上昇し、走行モードがトロリーモードからディーゼルモードに切り換わるとパンタグラフ5が下降する。   The cab 18 is provided with a mode selection switch 19 for switching the traveling mode to the diesel mode or the trolley mode. When the mode selection switch 19 is operated, a changeover switch 14 (see FIG. 3) described later is switched according to the selected travel mode. When the traveling mode is switched from the diesel mode to the trolley mode by the mode selection switch 19, the pantograph 5 is raised, and when the traveling mode is switched from the trolley mode to the diesel mode, the pantograph 5 is lowered.

このように構成されたダンプトラック20において、架線15が架設されていない走行路を走行するディーゼルモードでの走行時には、架線15から電力は供給されないので、エンジン1が発電機2を駆動して、電力を生み出す。発電機2で生み出された電力は制御ユニット3に一旦集められる。この制御ユニット3から各走行モータ4に電力が供給され、各走行モータ4で各後輪17Rを回転駆動するための駆動力に変換される。   In the dump truck 20 configured in this manner, when traveling in the diesel mode traveling on a traveling path where the overhead line 15 is not installed, power is not supplied from the overhead line 15, so the engine 1 drives the generator 2, Generate electricity. The electric power generated by the generator 2 is once collected in the control unit 3. Electric power is supplied from the control unit 3 to each traveling motor 4 and converted into driving force for rotationally driving each rear wheel 17R by each traveling motor 4.

これに対し、架線15に沿って走行するトロリーモードでの走行時は、ダンプトラック20は、パンタグラフ5を上昇させて架線15に接触することで、架線15から電力を受電する。この架線電力がダンプトラック20の制御ユニット3から各走行モータ4に供給され、各走行モータ4が駆動される。   On the other hand, when traveling in the trolley mode that travels along the overhead line 15, the dump truck 20 receives power from the overhead line 15 by raising the pantograph 5 and coming into contact with the overhead line 15. This overhead wire power is supplied from the control unit 3 of the dump truck 20 to each traveling motor 4, and each traveling motor 4 is driven.

(ダンプトラックの内部構成)
図3はダンプトラックの内部構成を示す図である。図3に示すように、制御ユニット3は、エンジン1を駆動することで発電機2から生み出された交流電力を直流電力に変換する整流器7と、整流器7によって直流変換された電力をそれぞれの走行モータ4に交流電力として供給するインバータ8と、走行モータ4からの回生電力を抵抗器10にて消費させるための抵抗器用チョッパ9と、走行モータ4からの回生電力をパンタグラフ5を介して架線15へと供給するための架線用チョッパ12と、車体コントローラ6とを有している。なお、チョッパ9,12は高速で動作するスイッチング素子である。
(Internal configuration of dump truck)
FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the dump truck. As shown in FIG. 3, the control unit 3 drives the engine 1 to convert the AC power generated from the generator 2 into DC power, and the rectifier 7 converts the DC power converted into DC power. An inverter 8 that supplies AC power to the motor 4, a resistor chopper 9 for consuming the regenerative power from the travel motor 4 by the resistor 10, and an overhead wire 15 through the pantograph 5 for the regenerative power from the travel motor 4. An overhead wire chopper 12 for supplying to the vehicle and a vehicle body controller 6. The choppers 9 and 12 are switching elements that operate at high speed.

車体コントローラ6は、エンジン1、発電機2、インバータ8を制御するほか、抵抗器用チョッパ9および架線用チョッパ12の動作を制御している。車体コントローラ6には、切換スイッチ14からの切換信号(モード選択スイッチ19の選択信号)およびブレーキ信号(電気ブレーキ信号)が入力されており、各信号に基づいて、ダンプトラック20がトロリーモードで走行中であるか否か、ダンプトラック20が電気ブレーキを使用中であるか否かを識別することができる。また、切換スイッチ14は図示しない電流センサを内蔵しており、電流センサからの検出信号は車体コントローラ6に入力される。   The vehicle body controller 6 controls the operation of the resistor chopper 9 and the overhead wire chopper 12 in addition to controlling the engine 1, the generator 2, and the inverter 8. The vehicle body controller 6 receives a switching signal (selection signal of the mode selection switch 19) and a brake signal (electric brake signal) from the selector switch 14, and the dump truck 20 travels in the trolley mode based on the signals. It is possible to identify whether or not the dump truck 20 is using the electric brake. The changeover switch 14 incorporates a current sensor (not shown), and a detection signal from the current sensor is input to the vehicle body controller 6.

架線用チョッパ12は、切換スイッチ14を介してパンタグラフ5と電気的に接続されている。走行モードがトロリーモードに切り換わると、パンタグラフ5から切換スイッチ14を介して、架線用チョッパ12に電力が供給される。車体コントローラ6が架線用チョッパ12およびインバータ8の動作を制御することで、架線15からの電力が走行モータ4に供給される。   The overhead wire chopper 12 is electrically connected to the pantograph 5 via the changeover switch 14. When the traveling mode is switched to the trolley mode, electric power is supplied from the pantograph 5 to the overhead wire chopper 12 via the changeover switch 14. The vehicle body controller 6 controls the operation of the overhead wire chopper 12 and the inverter 8, whereby the electric power from the overhead wire 15 is supplied to the traveling motor 4.

また、ダンプトラック20は、ダンプトラック20の稼働状況等の車体情報を車体外部に送信し、また車体外部(電流検出器13)からの架線15の電流実測値(電流値情報)を受信するトラックコンピュータ11を有している。車体コントローラ6はトラックコンピュータ11との間で各種情報の送受信を行っており、走行モードがトロリーモードに切り換わり、パンタグラフ5が架線15に接触したときに、車体コントローラ6はトラックコンピュータ11から架線15の電流実測値の取得を開始する。車体コントローラ6は、切換スイッチ14に内蔵された電流センサからの検出信号に基づいて、パンタグラフ5が架線15に接触したか否かを判断できる。   Further, the dump truck 20 transmits vehicle body information such as the operation status of the dump truck 20 to the outside of the vehicle body, and receives a current measurement value (current value information) of the overhead wire 15 from the outside of the vehicle body (current detector 13). A computer 11 is included. The vehicle body controller 6 transmits and receives various types of information to and from the track computer 11. When the traveling mode is switched to the trolley mode and the pantograph 5 comes into contact with the overhead line 15, the vehicle body controller 6 transmits the overhead line 15 from the track computer 11. The acquisition of the current measurement value of is started. The vehicle body controller 6 can determine whether or not the pantograph 5 is in contact with the overhead wire 15 based on a detection signal from a current sensor built in the changeover switch 14.

なお、車体コントローラ6とトラックコンピュータ11とにより本発明の「コントローラ」が構成されている。   The vehicle controller 6 and the track computer 11 constitute a “controller” of the present invention.

次に、ダンプトラック20内の電力の流れについて、図4〜6を用いて説明する。図4はディーゼルモードにおける加速時および減速時のダンプトラック20内の電力の流れを示す図、図5はトロリーモードにおける加速時のダンプトラック20内の電力の流れを示す図、図6はトロリーモードにおける減速時のダンプトラック20内の電力の流れを示す図である。   Next, the flow of electric power in the dump truck 20 will be described with reference to FIGS. 4 is a diagram showing the flow of power in the dump truck 20 during acceleration and deceleration in the diesel mode, FIG. 5 is a diagram showing the flow of power in the dump truck 20 during acceleration in the trolley mode, and FIG. 6 is a diagram showing the trolley mode. It is a figure which shows the flow of the electric power in the dump truck 20 at the time of deceleration in.

(ディーゼルモードでの電力の流れ)
ダンプトラック20が平地や緩斜面などの架線15の無いところを走行するディーゼルモードでは、架線15からの受電を行わないので、パンタグラフ5は、下降して架線15には接触していない。
(Power flow in diesel mode)
In the diesel mode in which the dump truck 20 travels in a place where there is no overhead line 15 such as a flat ground or a gentle slope, power is not received from the overhead line 15, so the pantograph 5 is lowered and is not in contact with the overhead line 15.

図4に示すように、ディーゼルモードでの車体加速時においては、エンジン1によって駆動された発電機2から生み出された交流電力は、制御ユニット3内部の整流器7によって直流電力に変換される。変換された直流電力は、インバータ8を通すことで交流電力として走行モータ4へ供給される。インバータ8は車体コントローラ6の制御によって、任意の量の交流電力を走行モータ4へ供給することができる(図中の矢印A参照)。   As shown in FIG. 4, during the vehicle body acceleration in the diesel mode, the AC power generated from the generator 2 driven by the engine 1 is converted into DC power by the rectifier 7 inside the control unit 3. The converted DC power is supplied to the traveling motor 4 as AC power through the inverter 8. The inverter 8 can supply an arbitrary amount of AC power to the traveling motor 4 under the control of the vehicle body controller 6 (see arrow A in the figure).

一方で車体減速時には、走行モータ4は発電機として働き、走行モータ4の制動力から回生電力を生み出す。この回生電力は、インバータ8を介して交流から直流に変換される。車体コントローラ6が抵抗器用チョッパ9の動作を制御することで、回生電力は抵抗器10に供給され、抵抗器10で熱に変換され、車体外へ放熱される(図中の矢印B参照)。このとき、整流器7はダイオードの役割を有しているため、この回生電力が発電機2へ逆流することはない。   On the other hand, when the vehicle body decelerates, the traveling motor 4 functions as a generator and generates regenerative power from the braking force of the traveling motor 4. This regenerative power is converted from alternating current to direct current via the inverter 8. When the vehicle body controller 6 controls the operation of the resistor chopper 9, the regenerative power is supplied to the resistor 10, converted into heat by the resistor 10, and radiated to the outside of the vehicle body (see arrow B in the figure). At this time, since the rectifier 7 has a role of a diode, the regenerative power does not flow back to the generator 2.

(トロリーモードでの電力の流れ:加速時)
図5に示すように、トロリーモードにおける車体加速時には、架線15からの電力をパンタグラフ5を通じて制御ユニット3が受電し、制御ユニット3がインバータ8を介して走行モータ4へ必要な電力を供給することで、車体の駆動力を得る。この時、エンジン1はスタンバイアイドリング状態であり、発電機2は停止している(図中の矢印C参照)。
(Power flow in trolley mode: during acceleration)
As shown in FIG. 5, at the time of vehicle acceleration in the trolley mode, the control unit 3 receives power from the overhead line 15 through the pantograph 5, and the control unit 3 supplies necessary power to the travel motor 4 through the inverter 8. In order to obtain the driving force of the car body. At this time, the engine 1 is in a standby idling state, and the generator 2 is stopped (see arrow C in the figure).

(トロリーモードでの電力の流れ:減速時)
図6に示すように、トロリーモードにおける車体減速時には、車体コントローラ6がトラックコンピュータ11から架線15の電流実測値を取得し、その電流実測値に基づいて抵抗器用チョッパ9および架線用チョッパ12の動作を制御する。そして、抵抗器用チョッパ9と架線用チョッパ12のオン・オフ動作を切り換えることで、走行モータ4の電気制動時に生成される回生電力を、架線15(図中の矢印D参照)または抵抗器10(図中の矢印E参照)へ選択的に供給する。
(Power flow in trolley mode: during deceleration)
As shown in FIG. 6, when the vehicle body decelerates in the trolley mode, the vehicle body controller 6 acquires the current measurement value of the overhead wire 15 from the track computer 11, and the operation of the resistor chopper 9 and the overhead wire chopper 12 based on the current measurement value. To control. Then, by switching the on / off operation of the resistor chopper 9 and the overhead wire chopper 12, the regenerative electric power generated during the electric braking of the traveling motor 4 is converted into the overhead wire 15 (see arrow D in the figure) or the resistor 10 ( (See arrow E in the figure).

すなわち、走行モータ4にて回生電力が発生している状況下で、抵抗器用チョッパ9がONかつ架線用チョッパ12がOFFのタイミングでは、回生電力は抵抗器10にて排熱として消費され、抵抗器用チョッパ9がOFFかつ架線用チョッパ12がONのタイミングでは、回生電力がパンタグラフ5を介して架線15へと供給される。そして、抵抗器用チョッパ9がONになっている割合と架線用チョッパ12がONになっている割合を調整することで、架線15への回生電力の供給量が制御される。   That is, in a situation where regenerative power is generated in the traveling motor 4, when the resistor chopper 9 is ON and the overhead wire chopper 12 is OFF, the regenerative power is consumed as exhaust heat by the resistor 10, and the resistance At the timing when the machine chopper 9 is OFF and the overhead wire chopper 12 is ON, regenerative power is supplied to the overhead wire 15 via the pantograph 5. And the supply amount of the regenerative electric power to the overhead wire 15 is controlled by adjusting the rate at which the resistor chopper 9 is ON and the rate at which the overhead wire chopper 12 is ON.

(車体コントローラの制御)
次に、抵抗器用チョッパ9および架線用チョッパ12の動作の制御について説明する。図7は、車体コントローラ6による制御処理の手順を示すフローチャートである。
(Control of body controller)
Next, control of the operation of the resistor chopper 9 and the overhead wire chopper 12 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of control processing by the vehicle body controller 6.

車体コントローラ6は、入力された切換スイッチ14の切換信号、あるいは、モード選択スイッチ19の選択信号から、走行モードがトロリーモードか否かを判定し(S1)、トロリーモードである場合(S1/YES)には、架線用チョッパ12をオン状態に保持する(S2)。次いで、車体コントローラ6は、電気ブレーキ信号が入力されている場合には(S3/YES)、抵抗器用チョッパ9をオフにすると共に、架線用チョッパ12を動作させるよう制御して、走行モータ4の電気制動時に生成された回生電力を架線15へ供給する(S4)。   The vehicle body controller 6 determines whether or not the traveling mode is the trolley mode from the input switching signal of the selector switch 14 or the selection signal of the mode selection switch 19 (S1). ), The overhead wire chopper 12 is kept on (S2). Next, when the electric brake signal is input (S3 / YES), the vehicle body controller 6 turns off the resistor chopper 9 and controls the overhead wire chopper 12 to operate. Regenerative electric power generated at the time of electric braking is supplied to the overhead line 15 (S4).

次いで、車体コントローラ6は、架線15の電流実測値と架線15の電流許容値との大小を判断する(S5)。なお、架線15の電流実測値が複数の電流検出器13からそれぞれ入力されている場合には、車体コントローラ6は複数の電流実測値のうち最大値を用いて電流許容値との大小を判断する。ここで、架線15の許容電流値は、架線15の仕様等に基づいて予め定められており、車体コントローラ6の図示しない記憶部に予め記憶されている。   Next, the vehicle body controller 6 determines the magnitude of the current measurement value of the overhead line 15 and the current allowable value of the overhead line 15 (S5). In addition, when the current measurement value of the overhead line 15 is input from each of the plurality of current detectors 13, the vehicle body controller 6 determines the magnitude of the current allowable value using the maximum value among the plurality of current measurement values. . Here, the allowable current value of the overhead wire 15 is determined in advance based on the specifications of the overhead wire 15 and is stored in advance in a storage unit (not shown) of the vehicle body controller 6.

電流実測値が電流許容値以上であると判断された場合(S5/YES)、車体コントローラ6は、架線用チョッパ12をオフにし、抵抗器用チョッパ9を動作させるよう制御して回生電力を抵抗器10へ供給する(S6)。そして、電流実測値が電流許容値未満になるまで、車体コントローラ6はS6の処理を実行し(S7/NO→S6)、電流実測値が電流許容値未満になった場合(S7/YES)にはS1に戻る。なお、電気ブレーキが使用されていない場合(S3/NO)およびS5において電流実測値が電流許容値未満である場合(S5/NO)はS1に戻る。   When it is determined that the measured current value is equal to or greater than the allowable current value (S5 / YES), the vehicle body controller 6 turns off the overhead wire chopper 12 and operates the resistor chopper 9 to operate the regenerative power as a resistor. 10 (S6). Then, the vehicle body controller 6 executes the process of S6 until the measured current value is less than the allowable current value (S7 / NO → S6), and when the measured current value is less than the allowable current value (S7 / YES). Returns to S1. When the electric brake is not used (S3 / NO) and when the measured current value is less than the current allowable value in S5 (S5 / NO), the process returns to S1.

一方、トロリーモードでない場合(S1/NO)、すなわちディーゼルモードの場合、車体コントローラ6は、架線用チョッパ12をオン状態に保持する(S8)。次いで、車体コントローラ6は、電気ブレーキ信号が入力されている場合には(S9/YES)、架線用チョッパ12をオフにすると共に、抵抗器用チョッパ9を動作させるよう制御して、走行モータ4の電気制動時に生成された回生電力を抵抗器10へ供給し(S4)、S1に戻る。なお、電気ブレーキが使用されていない場合(S9/NO)にはS1に戻る。   On the other hand, when not in the trolley mode (S1 / NO), that is, in the diesel mode, the vehicle body controller 6 holds the overhead wire chopper 12 in the ON state (S8). Next, when an electric brake signal is input (S9 / YES), the vehicle body controller 6 turns off the overhead wire chopper 12 and controls the resistor chopper 9 to operate. The regenerative power generated during the electric braking is supplied to the resistor 10 (S4), and the process returns to S1. When the electric brake is not used (S9 / NO), the process returns to S1.

(効果)
以上説明したように、本実施形態によれば、トロリーモード中には、走行モータ4の電気制動時に生成された回生電力を、原則、架線15に供給する(戻す)よう抵抗器用チョッパ9をオフにして架線用チョッパ12の動作を制御しているため、エネルギの有効利用が図れる。しかも、架線15の電流実測値が架線15の電流許容値以上になると、回生電力を抵抗器10にて消費するように架線用チョッパ12をオフにして抵抗器用チョッパ9の動作を制御しているため、架線15の許容電流値を超える回生電力を供給してしまい、架線15をショートさせてしまうといった虞はない。すなわち、本実施形態では、架線15の電流実測値に基づいて架線用チョッパ12と抵抗器用チョッパ9の動作を制御することにより、電気制動中に架線15を流れる回生電力の供給量(電流)を調整できるため、架線15をショートさせることなく回生電力の有効利用が可能である。
(effect)
As described above, according to the present embodiment, during the trolley mode, the resistor chopper 9 is turned off so as to supply (return) the regenerative power generated during the electric braking of the traveling motor 4 to the overhead wire 15 in principle. Since the operation of the overhead wire chopper 12 is controlled, energy can be effectively used. Moreover, when the measured current value of the overhead wire 15 exceeds the allowable current value of the overhead wire 15, the overhead wire chopper 12 is turned off to control the operation of the resistor chopper 9 so that the regenerative power is consumed by the resistor 10. Therefore, there is no possibility that regenerative power exceeding the allowable current value of the overhead wire 15 is supplied and the overhead wire 15 is short-circuited. That is, in this embodiment, by controlling the operation of the overhead wire chopper 12 and the resistor chopper 9 based on the actual measured current value of the overhead wire 15, the supply amount (current) of regenerative power flowing through the overhead wire 15 during electric braking is reduced. Since it can be adjusted, the regenerative power can be effectively used without causing the overhead wire 15 to be short-circuited.

また、ディーゼルモード中にでは、電気制動時に架線用チョッパ12をオフにして抵抗器用チョッパ9の動作を制御しているので、回生電力を確実に抵抗器10にて消費することができる。   Further, during the diesel mode, the operation of the resistor chopper 9 is controlled by turning off the overhead wire chopper 12 at the time of electric braking, so that the regenerative power can be reliably consumed by the resistor 10.

また、車体コントローラ6は、複数の電流実測値が入力されている場合にこれらの最大値を選択して制御するので、架線15をショートさせる可能性をより一層低減できる。また、車体コントローラ6は、パンタグラフ5が架線15に接触したときに架線15の電流実測値の取得を開始するようにしたので、トラックコンピュータ11と車体コントローラ6との通信時間を低減でき、制御処理の負担が軽減される。   Moreover, since the vehicle body controller 6 selects and controls these maximum values when a plurality of actual current measurement values are input, the possibility of short-circuiting the overhead wire 15 can be further reduced. Further, since the vehicle body controller 6 starts to acquire the actual measured current value of the overhead line 15 when the pantograph 5 contacts the overhead line 15, the communication time between the track computer 11 and the vehicle body controller 6 can be reduced, and the control process The burden of is reduced.

勿論、架線15が架設された鉱山では、架線15から電力がダンプトラック20に供給されるため、ダンプトラック20の登坂路走行の高速化によりサイクルタイムが減少し、生産性が向上すると共に、低燃費化を図ることができることは言うまでもない。   Of course, in the mine where the overhead line 15 is erected, the power is supplied from the overhead line 15 to the dump truck 20, so that the cycle time is reduced by increasing the traveling speed of the dump truck 20 on the uphill road, and the productivity is improved. Needless to say, fuel efficiency can be improved.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.

例えば、無線通信回線32の代わりに有線通信回線を介して電流実測値をダンプトラック20に送信しても良い。また、回生電力を架線15と抵抗器10の何れに供給しているかをオペレータに表示するモニタ等を運転室18に設置しても良い。また、切換スイッチ14をパンタグラフ5に内蔵する構成としても良い。また、ディーゼルエンジン1に代えてガソリンを燃料とするエンジンを用いても良い。   For example, the actual measured current value may be transmitted to the dump truck 20 via a wired communication line instead of the wireless communication line 32. Further, a monitor or the like that displays to the operator whether the regenerative power is supplied to the overhead wire 15 or the resistor 10 may be installed in the cab 18. The changeover switch 14 may be built in the pantograph 5. Further, instead of the diesel engine 1, an engine using gasoline as fuel may be used.

また、電流検出器13で検出される電流実測値の代わりに、変電所31からトラックコンピュータ11に架線15の電流値情報を送信するようにしても良い。この場合、電流検出器13の設置コストの削減が見込めるといった利点がある。   Further, the current value information of the overhead line 15 may be transmitted from the substation 31 to the track computer 11 instead of the actual measured current value detected by the current detector 13. In this case, there is an advantage that the installation cost of the current detector 13 can be reduced.

1 ディーゼルエンジン
2 発電機
4 走行モータ
5 パンタグラフ
6 車体コントローラ(コントローラ)
9 抵抗器用チョッパ
10 抵抗器
11 トラックコンピュータ(コントローラ)
12 架線用チョッパ
13 電流検出器
14 切換スイッチ
15 架線
17F 前輪(車輪)
17R 後輪(車輪)
19 モード選択スイッチ
22 車体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Generator 4 Traveling motor 5 Pantograph 6 Car body controller (controller)
9 Resistor chopper 10 Resistor 11 Track computer (controller)
12 Overhead Chopper 13 Current Detector 14 Changeover Switch 15 Overhead Wire 17F Front Wheel (Wheel)
17R Rear wheel (wheel)
19 Mode selection switch 22 Body

Claims (5)

複数の車輪が設けられた車体と、
前記複数の車輪を駆動する走行モータと、
前記車体の上部に配置され、架線と接触して前記走行モータに電力を供給するパンタグラフと、
前記走行モータの電気制動時に生成される回生電力を熱として消費する抵抗器と、を備え、前記架線から前記パンタグラフを介して供給される電力で走行するトロリーモードでの走行が可能なトロリー式ダンプトラックにおいて、
前記走行モータと前記抵抗器との間に介在して、前記走行モータから前記抵抗器へ供給される電力量を調整する抵抗器用チョッパと、
前記走行モータと前記パンタグラフとの間に介在して、前記走行モータから前記パンタグラフへ供給される電力量を調整する架線用チョッパと、
前記抵抗器用チョッパおよび前記架線用チョッパの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記トロリーモードでの走行中に前記走行モータに電気制動がかけられた場合には、外部から入力された前記架線の電流実測値に基づいて、前記架線用チョッパおよび前記抵抗器用チョッパを動作させて前記電気制動中に生成された前記回生電力を前記架線に供給する供給量を制御する、ことを特徴とするトロリー式ダンプトラック。
A vehicle body provided with a plurality of wheels;
A travel motor for driving the plurality of wheels;
A pantograph that is disposed at the top of the vehicle body and that supplies power to the travel motor in contact with an overhead line;
A resistor that consumes regenerative power generated during electric braking of the travel motor as heat, and is capable of traveling in a trolley mode that travels with power supplied from the overhead line via the pantograph In the track
A resistor chopper that is interposed between the travel motor and the resistor and adjusts the amount of power supplied from the travel motor to the resistor;
An overhead wire chopper that is interposed between the travel motor and the pantograph and adjusts the amount of power supplied from the travel motor to the pantograph;
A controller for controlling the operation of the resistor chopper and the overhead wire chopper,
When the electric motor is applied to the traveling motor during traveling in the trolley mode, the controller is configured to use the overhead wire chopper and the resistor chopper based on an actual measured value of the overhead wire input from the outside. To control the supply amount of the regenerative power generated during the electric braking supplied to the overhead wire.
請求項1に記載のトロリー式ダンプトラックにおいて、
前記コントローラは、前記トロリーモードでの走行中に前記走行モータに電気制動がかけられた場合であって、外部から入力された前記架線の電流実測値が予め定められた前記架線の電流許容値未満の場合には、前記抵抗器用チョッパの動作を停止すると共に前記架線用チョッパを動作させて、前記トロリーモードでの走行中に生成された前記回生電力を前記パンタグラフを介して前記架線へ供給する一方、
前記架線の電流実測値が前記架線の電流許容値以上の場合には、前記架線用チョッパの動作を停止すると共に前記抵抗器用チョッパを動作させて、前記トロリーモードでの前記電気制動中に生成された前記回生電力を前記抵抗器へ供給する、ように制御することを特徴とするトロリー式ダンプトラック。
In the trolley type dump truck according to claim 1,
The controller is a case where electric braking is applied to the traveling motor during traveling in the trolley mode, and an actual measured current value of the overhead wire inputted from outside is less than a predetermined allowable current value of the overhead wire. In this case, the operation of the resistor chopper is stopped and the overhead wire chopper is operated to supply the regenerative power generated during traveling in the trolley mode to the overhead wire via the pantograph. ,
When the measured current value of the overhead wire is equal to or greater than the allowable current value of the overhead wire, the operation of the overhead wire chopper is stopped and the resistor chopper is operated, and is generated during the electric braking in the trolley mode. The trolley type dump truck is controlled so as to supply the regenerative power to the resistor.
請求項2に記載のトロリー式ダンプトラックにおいて、
ディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンにより駆動される発電機と、をさらに備え、
前記発電機で発電された電力で前記走行モータを駆動して走行するディーゼルモードと、前記トロリーモードとを切り換えて走行可能であり、
前記コントローラは、前記ディーゼルモードでの走行中に前記走行モータに電気制動がかけられた場合には、前記架線用チョッパの動作を停止すると共に前記抵抗器用チョッパの動作を制御して、前記ディーゼルモードでの前記電気制動中に生成された前記回生電力を前記抵抗器に供給する、ことを特徴とするトロリー式ダンプトラック。
In the trolley type dump truck according to claim 2,
A diesel engine,
A generator driven by the diesel engine,
It is possible to travel by switching between the diesel mode that travels by driving the travel motor with the electric power generated by the generator, and the trolley mode,
The controller stops the operation of the overhead wire chopper and controls the operation of the resistor chopper when electric braking is applied to the traveling motor during traveling in the diesel mode. A trolley-type dump truck, characterized in that the regenerative power generated during the electric braking is supplied to the resistor.
請求項1に記載のトロリー式ダンプトラックにおいて、
前記コントローラに前記架線に設けた複数の電流検出器からそれぞれ前記電流実測値が入力された場合には、前記コントローラは、入力された複数の前記電流実測値のうち最大値に基づいて、前記架線用チョッパおよび前記抵抗器用チョッパの動作を制御することを特徴とするトロリー式ダンプトラック。
In the trolley type dump truck according to claim 1,
When the current measured values are respectively input from the plurality of current detectors provided on the overhead line to the controller, the controller determines the overhead line based on the maximum value among the plurality of input current measured values. A trolley type dump truck that controls operations of the chopper for a resistor and the chopper for the resistor.
請求項1に記載のトロリー式ダンプトラックにおいて、
前記コントローラは、前記パンタグラフが前記架線に接触したときに、前記電流実測値の取得を開始することを特徴とするトロリー式ダンプトラック。
In the trolley type dump truck according to claim 1,
The trolley-type dump truck, wherein the controller starts acquiring the measured current value when the pantograph contacts the overhead line.
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