JP2579909B2 - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
- Publication number
- JP2579909B2 JP2579909B2 JP61163103A JP16310386A JP2579909B2 JP 2579909 B2 JP2579909 B2 JP 2579909B2 JP 61163103 A JP61163103 A JP 61163103A JP 16310386 A JP16310386 A JP 16310386A JP 2579909 B2 JP2579909 B2 JP 2579909B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- voltage
- electric vehicle
- filter capacitor
- auxiliary relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可変電圧・可変周波数のインバータ装置（以
下、VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）イ
ンバータ装置と称する）により，複数個の誘導電動機を
駆動制御することによって走行する電気車における惰行
制御および再ブレーキ制御を行なう電気車の制御装置に
関するものである。
下、VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）イ
ンバータ装置と称する）により，複数個の誘導電動機を
駆動制御することによって走行する電気車における惰行
制御および再ブレーキ制御を行なう電気車の制御装置に
関するものである。
（従来の技術） 第５図は、VVVFインバータ装置により駆動制御される
電気車の主回路構成の一例を示したものである。第５図
において、Panは集電器例えばパンタグラフ、L1,L2は単
一スイッチ、CHRは単位スイッチL2と並列接続された充
電抵抗器、FLはフィルタリアクトル、R1は過電流抑制抵
抗、DCPTは直流変圧器、R2はDCPT直列抵抗、OVCRFは過
電圧抑制用サイリスタ、FCはフィルタコンデンサ、INV
はVVVFインバータ装置、GSは接地スイッチ、IM1およびI
M2は夫々誘導電動機を示している。
電気車の主回路構成の一例を示したものである。第５図
において、Panは集電器例えばパンタグラフ、L1,L2は単
一スイッチ、CHRは単位スイッチL2と並列接続された充
電抵抗器、FLはフィルタリアクトル、R1は過電流抑制抵
抗、DCPTは直流変圧器、R2はDCPT直列抵抗、OVCRFは過
電圧抑制用サイリスタ、FCはフィルタコンデンサ、INV
はVVVFインバータ装置、GSは接地スイッチ、IM1およびI
M2は夫々誘導電動機を示している。
次に第６図は、第５図の主回路構成および第７図の従
来の電気車の制御装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートを示したものである。
来の電気車の制御装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートを示したものである。
第６図において、L1,L2は単位スイッチを示し、BRR,P
BR,TR1,FCRは補助リレーを示している。一方第７図にお
いて、D1,D2はダイオード、LARは単位スイッチL2の補助
リレー、R1,R2はオフ時素用の抵抗、C1,C2はオフ時素用
のコンデンサである。また、TDはオンディレイタイマ
ー、CONTACTは保護リレーの接点であり、その他の要素
については第５図と同様である。
BR,TR1,FCRは補助リレーを示している。一方第７図にお
いて、D1,D2はダイオード、LARは単位スイッチL2の補助
リレー、R1,R2はオフ時素用の抵抗、C1,C2はオフ時素用
のコンデンサである。また、TDはオンディレイタイマ
ー、CONTACTは保護リレーの接点であり、その他の要素
については第５図と同様である。
次に、まず第７図における回生ブレーキの場合のシー
ケンスについて説明する。
ケンスについて説明する。
いまブレーキ指令が出されると、経路アにて補助リレ
ーBRRがオンする。次に、経路イにより補助リレーPBRが
オンし、論理装置へのＢ指令が出される。一方、経路ウ
により補助リレーTR1がオンする。次に、保護回路の接
点を通る経路エにより単位スイッチL1が投入される。次
に、経路オによりオンディレイタイマーTDのオン時素後
に単位スイッチL2が投入される。そして、この時同時に
補助リレーLARが動作し、単位スイッチL2は自己保護さ
れる。次に、経路カにより論理装置のゲートスタート指
令であるGS端子が加圧され、一方補助リレーFCRの動作
条件も成立する。以上により、第５図の経路Ａのように
回生ブレーキ電流が流れて電気車には回生ブレーキが作
用する。
ーBRRがオンする。次に、経路イにより補助リレーPBRが
オンし、論理装置へのＢ指令が出される。一方、経路ウ
により補助リレーTR1がオンする。次に、保護回路の接
点を通る経路エにより単位スイッチL1が投入される。次
に、経路オによりオンディレイタイマーTDのオン時素後
に単位スイッチL2が投入される。そして、この時同時に
補助リレーLARが動作し、単位スイッチL2は自己保護さ
れる。次に、経路カにより論理装置のゲートスタート指
令であるGS端子が加圧され、一方補助リレーFCRの動作
条件も成立する。以上により、第５図の経路Ａのように
回生ブレーキ電流が流れて電気車には回生ブレーキが作
用する。
次に、ブレーキ緩めの場合のシーケンスについて説明
する。
する。
いまブレーキ緩めを行なうと、第７図の経路アおよび
経路イにより加圧されているBRR,PBRおよびＢ指令が無
加圧となる。次に、回生ブレーキ電流がある設定値以下
になるとオフする補助リレーFCRか，またはオフ時素を
もつ補助リレーTR1のどちらか速くオフする方の接点で
単位スイッチL1をオフさせる。一方第６図の区間Ａで
は、マイコンのソフトによりブレーキ電流をある減少率
で減衰させてゆく制御を行なっている。従って、補助リ
レーFCRは必ずオフする。ただし、補助リレーFCRがオフ
するまでの時間に制限を設けており、その制限が補助リ
レーTR1のオフ時素である。その後、経路オの単位スイ
ッチL1の接点が開くため、単位スイッチL2は抵抗R2とコ
ンデンサC2で決まるオフ時素後にオフとなる。一方、単
位スイッチL1の接点が開くと同時に補助リレーFCRの電
源が切れ，かつゲートスタート指令である端子GSが無加
圧となる。これにより、第５図に示すようにINV−IM1,2
系は架線と切り離された状態で惰行状態となる。
経路イにより加圧されているBRR,PBRおよびＢ指令が無
加圧となる。次に、回生ブレーキ電流がある設定値以下
になるとオフする補助リレーFCRか，またはオフ時素を
もつ補助リレーTR1のどちらか速くオフする方の接点で
単位スイッチL1をオフさせる。一方第６図の区間Ａで
は、マイコンのソフトによりブレーキ電流をある減少率
で減衰させてゆく制御を行なっている。従って、補助リ
レーFCRは必ずオフする。ただし、補助リレーFCRがオフ
するまでの時間に制限を設けており、その制限が補助リ
レーTR1のオフ時素である。その後、経路オの単位スイ
ッチL1の接点が開くため、単位スイッチL2は抵抗R2とコ
ンデンサC2で決まるオフ時素後にオフとなる。一方、単
位スイッチL1の接点が開くと同時に補助リレーFCRの電
源が切れ，かつゲートスタート指令である端子GSが無加
圧となる。これにより、第５図に示すようにINV−IM1,2
系は架線と切り離された状態で惰行状態となる。
なお、直流変圧器DCPTはその直列抵抗R2との間でOVD
回路を構成して、電気車の走行中にフィルタコンデンサ
FCの電圧を検知しており、このフィルタコンデンサFCの
電圧が設定値を越えた場合には，過電圧抑制用サイリス
タOVCRFをオンさせてフィルタコンデンサFCをFC→R1→O
VCRFの経路で放電させ、かつ単位スイッチL1,L2を開い
てVVVFインバータ装置INVの入力側が過電圧状態となる
のを保護するようにしている。また、以上は回生ブレー
キの場合について説明したが、カ行の場合についても同
様のシーケンスとなる。
回路を構成して、電気車の走行中にフィルタコンデンサ
FCの電圧を検知しており、このフィルタコンデンサFCの
電圧が設定値を越えた場合には，過電圧抑制用サイリス
タOVCRFをオンさせてフィルタコンデンサFCをFC→R1→O
VCRFの経路で放電させ、かつ単位スイッチL1,L2を開い
てVVVFインバータ装置INVの入力側が過電圧状態となる
のを保護するようにしている。また、以上は回生ブレー
キの場合について説明したが、カ行の場合についても同
様のシーケンスとなる。
ところで、上述したようなVVVFインバータ装置により
駆動制御される電気車の従来の制御装置においては、カ
行オフまたは再生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態
にある電気車に対して再ブレーキを指令した場合、惰行
時に単位スイッチL1,L2が開いていることから、単位ス
イッチL1投入後，フィルタコンデンサFCの充電時間がか
かり、その分だけ回生ブレーキ回路を構成するのが遅く
なって回生ブレーキの応答性が遅れ、結果的に電力の回
生率が小さくなってしまう。
駆動制御される電気車の従来の制御装置においては、カ
行オフまたは再生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態
にある電気車に対して再ブレーキを指令した場合、惰行
時に単位スイッチL1,L2が開いていることから、単位ス
イッチL1投入後，フィルタコンデンサFCの充電時間がか
かり、その分だけ回生ブレーキ回路を構成するのが遅く
なって回生ブレーキの応答性が遅れ、結果的に電力の回
生率が小さくなってしまう。
（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の制御方法においては、惰行状態中
には単位スイッチを開いているため、再ブレーキ指令が
出されても単位スイッチの投入時間およびフィルタコン
デンサの充電時間が必ず必要となって、回生ブレーキ回
路を構成するのに時間がかかり電力の回生率が小さいも
のとなっていた。
には単位スイッチを開いているため、再ブレーキ指令が
出されても単位スイッチの投入時間およびフィルタコン
デンサの充電時間が必ず必要となって、回生ブレーキ回
路を構成するのに時間がかかり電力の回生率が小さいも
のとなっていた。
そこで本発明は、一部の単位スイッチの投入時間およ
びフィルタコンデンサの充電時間を不要として回生ブレ
ーキ回路を極めて短時間で構成することができ，もって
電力の回生率を高めることが可能な電気車の制御装置を
提供することを目的とする。
びフィルタコンデンサの充電時間を不要として回生ブレ
ーキ回路を極めて短時間で構成することができ，もって
電力の回生率を高めることが可能な電気車の制御装置を
提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明では、直流電力を
集電する集電器に接続された第１のスイッチと、この第
１のスイッチに直列に接続され、充電抵抗器と第２のス
イッチとが並列に接続されてなる並列回路と、この並列
回路に接続され、前記直流電力を交流電力に変換し、こ
の交流電力を電気車駆動用電動機に供給するインバータ
装置と、このインバータ装置の入力端に接続されるフィ
ルタコンデンサと、このフィルタコンデンサに並列に接
続され、抵抗器とスイッチ素子とが直列接続されてなる
過電圧抑制回路と、前記フィルタコンデンサの端子間電
圧を検出する電圧検出器と、電気車のカ行又は回生運転
時には、前記第１及び第２のスイッチを閉成して前記イ
ンバータ装置を運転させ、前記電圧検出器が検出した前
記端子間電圧が、あらかじめ設定される第１の設定値を
越えた際に、前記スイッチ素子を点弧して前記第１及び
第２のスイッチを開放する第１の制御手段と、前記電気
車の惰行運転時には、前記第２のスイッチのみを開放
し、前記第１のスイッチを閉成した状態を継続して前記
インバータ装置の運転を停止させ、前記電圧検出器が検
出した前記端子間電圧が前記第１の設定値よりもあらか
じめ高い値に設定される第２の設定値を越えた際に、前
記スイッチ素子を点弧して前記第１のスイッチを開放す
る第２の制御手段とを有する電気車の制御装置である。
集電する集電器に接続された第１のスイッチと、この第
１のスイッチに直列に接続され、充電抵抗器と第２のス
イッチとが並列に接続されてなる並列回路と、この並列
回路に接続され、前記直流電力を交流電力に変換し、こ
の交流電力を電気車駆動用電動機に供給するインバータ
装置と、このインバータ装置の入力端に接続されるフィ
ルタコンデンサと、このフィルタコンデンサに並列に接
続され、抵抗器とスイッチ素子とが直列接続されてなる
過電圧抑制回路と、前記フィルタコンデンサの端子間電
圧を検出する電圧検出器と、電気車のカ行又は回生運転
時には、前記第１及び第２のスイッチを閉成して前記イ
ンバータ装置を運転させ、前記電圧検出器が検出した前
記端子間電圧が、あらかじめ設定される第１の設定値を
越えた際に、前記スイッチ素子を点弧して前記第１及び
第２のスイッチを開放する第１の制御手段と、前記電気
車の惰行運転時には、前記第２のスイッチのみを開放
し、前記第１のスイッチを閉成した状態を継続して前記
インバータ装置の運転を停止させ、前記電圧検出器が検
出した前記端子間電圧が前記第１の設定値よりもあらか
じめ高い値に設定される第２の設定値を越えた際に、前
記スイッチ素子を点弧して前記第１のスイッチを開放す
る第２の制御手段とを有する電気車の制御装置である。
（作用） 上述の電気車の制御装置によれば、カ行オフまたは回
生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態時には，第２の
スイッチを開き，上記インバータ装置の運転を停止させ
ておくだけで第１のスイッチを開かないようにし、電気
車に対する再ブレーキ時には，第２のスイッチを投入
し，インバータ装置の運転を開始させるのみでよいこと
から、第１のスイッチの投入時間およびフィルタコンデ
ンサの充電時間を不要として回生ブレーキ回路の構成時
間を短縮することができると共に、第２のスイッチを開
き，第１のスイッチを開かずにインバータ装置の運転を
停止させている状態で架線電圧変動によりフィルタコン
デンサの電圧が第２の設定値以上になった時にはスイッ
チ素子を点弧させてフィルタコンデンサの充電電圧を放
電しかつ第１のスイッチを開き、または帰線を流れる直
流電流が設定値以上になった時には第１のスイッチを開
くことにより、架線電圧変動による過電圧保護装置の動
作する頻度を抑えることができる。
生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態時には，第２の
スイッチを開き，上記インバータ装置の運転を停止させ
ておくだけで第１のスイッチを開かないようにし、電気
車に対する再ブレーキ時には，第２のスイッチを投入
し，インバータ装置の運転を開始させるのみでよいこと
から、第１のスイッチの投入時間およびフィルタコンデ
ンサの充電時間を不要として回生ブレーキ回路の構成時
間を短縮することができると共に、第２のスイッチを開
き，第１のスイッチを開かずにインバータ装置の運転を
停止させている状態で架線電圧変動によりフィルタコン
デンサの電圧が第２の設定値以上になった時にはスイッ
チ素子を点弧させてフィルタコンデンサの充電電圧を放
電しかつ第１のスイッチを開き、または帰線を流れる直
流電流が設定値以上になった時には第１のスイッチを開
くことにより、架線電圧変動による過電圧保護装置の動
作する頻度を抑えることができる。
（実施例） 本実施例による電気車の制御装置は、第１図のフロー
チャートに示すように、電気車の速度が設定速度よりも
高い条件の下でカ行オフまたは回生ブレーキ緩めを行な
った後の情行状態時には，第１のスイッチを開かず第２
のスイッチを開いてインバータ装置の運転のみを停止さ
せておき、電気車に対する再ブレーキ時には，第２のス
イッチを投入しインバータ装置の運転を開始させて回生
ブレーキ回路を構成し、また抵抗およびスイッチ素子例
えばサイリスタを直列接続してなる過電流制御回路を上
記フィルタコンデンサと並列に設け、第１のスイッチを
開かず第２のスイッチを開いてインバータ装置の運転を
停止させている状態で，フィルタコンデンサの電圧が設
定値以上になった時にはサイリスタをオンさせかつ第１
のスイッチを開き、または帰線を流れる直流電流が設定
値以上になった時には第１のスイッチを開くようにする
ものである。
チャートに示すように、電気車の速度が設定速度よりも
高い条件の下でカ行オフまたは回生ブレーキ緩めを行な
った後の情行状態時には，第１のスイッチを開かず第２
のスイッチを開いてインバータ装置の運転のみを停止さ
せておき、電気車に対する再ブレーキ時には，第２のス
イッチを投入しインバータ装置の運転を開始させて回生
ブレーキ回路を構成し、また抵抗およびスイッチ素子例
えばサイリスタを直列接続してなる過電流制御回路を上
記フィルタコンデンサと並列に設け、第１のスイッチを
開かず第２のスイッチを開いてインバータ装置の運転を
停止させている状態で，フィルタコンデンサの電圧が設
定値以上になった時にはサイリスタをオンさせかつ第１
のスイッチを開き、または帰線を流れる直流電流が設定
値以上になった時には第１のスイッチを開くようにする
ものである。
以下、上述の考え方に基づく本発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
第２図はVVVFインバータ装置により駆動制御される本
発明による電気車の主回路構成例を示す図、第３図は第
４図の電気車の制御装置の動作を示すタイミングチャー
ト図、また第４図はこの制御装置の具体例を説明するた
めの制御回路の構成例を示すものであり、第５図ないし
第７図と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
発明による電気車の主回路構成例を示す図、第３図は第
４図の電気車の制御装置の動作を示すタイミングチャー
ト図、また第４図はこの制御装置の具体例を説明するた
めの制御回路の構成例を示すものであり、第５図ないし
第７図と同一部分には同一符号を付してその説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
第２図において、DCCTは帰線電流を検出するための直
流変流器である。
流変流器である。
一方第４図において、VLRは電気車の速度検知用の補
助リレーで、前述の論理装置へ入力される速度信号に同
期して動作し、一定速度V0 Km/h以上でONするものであ
る。また、BSRはブレーキ指令がある時にのみオンする
補助リレー、TR2は抵抗R3とコンデンサC3とを組み合せ
てオフ時素回路を構成する補助リレーであり、この補助
リレーTR2のオフ時素は第３図のt1で表わされる。D3〜D
5はダイオードを夫々示すものである。一方、論理装置
へ入力される速度信号VSIGは，本来VVVF制御の電気車に
は制御のセンサーとして必要とされるものであり、本発
明のために特に必要とされるものではない。そして、こ
の速度信号VSIGの論理装置への入力端子がVS、補助リレ
ーVLRの入力端子がVLである。
助リレーで、前述の論理装置へ入力される速度信号に同
期して動作し、一定速度V0 Km/h以上でONするものであ
る。また、BSRはブレーキ指令がある時にのみオンする
補助リレー、TR2は抵抗R3とコンデンサC3とを組み合せ
てオフ時素回路を構成する補助リレーであり、この補助
リレーTR2のオフ時素は第３図のt1で表わされる。D3〜D
5はダイオードを夫々示すものである。一方、論理装置
へ入力される速度信号VSIGは，本来VVVF制御の電気車に
は制御のセンサーとして必要とされるものであり、本発
明のために特に必要とされるものではない。そして、こ
の速度信号VSIGの論理装置への入力端子がVS、補助リレ
ーVLRの入力端子がVLである。
さらに本実施例では、第２図の直流変圧器DCPTおよび
その直列抵抗R2で構成されるOVD回路（過電圧抑制回
路）による電圧検知の設定値は、電気車の通常のカ行，
回生ブレーキ中のフィルタコンデンサ電圧設定値よりも
高い値となるように設定している。なおこの場合、通常
のOVD回路の第１の設定値と惰行制御時のOVD回路の第２
の設定値との２段階の設定値を設定する必要であるが、
これはマイコンにより切り換えることができるようにし
ている。
その直列抵抗R2で構成されるOVD回路（過電圧抑制回
路）による電圧検知の設定値は、電気車の通常のカ行，
回生ブレーキ中のフィルタコンデンサ電圧設定値よりも
高い値となるように設定している。なおこの場合、通常
のOVD回路の第１の設定値と惰行制御時のOVD回路の第２
の設定値との２段階の設定値を設定する必要であるが、
これはマイコンにより切り換えることができるようにし
ている。
次に、本実施例による電気車の制御装置について説明
する。
する。
まず、第４図において電気車の速度が高く，補助リレ
ーVLRがオンしている場合のシーケンスについて説明す
る。なお、補助リレーVLRがオフしている場合は，第７
図と全く同様のシーケンスとなる。
ーVLRがオンしている場合のシーケンスについて説明す
る。なお、補助リレーVLRがオフしている場合は，第７
図と全く同様のシーケンスとなる。
第４図において、一度カ行をしてカ行をオフした惰行
状態では、第３図に示すように単位スイッチL1、補助リ
レーBRR,PBRおよびTR1はオンしており初期状態にある。
そして、この状態でブレーキ指令が出された場合には，
経路アによって補助リレーBSRが動作し、続いてＢ指令
が論理装置へ入力される。次に、経路イによって補助リ
レーTR2がオンし、経路ウによって単位スイッチL2がオ
ンする。なお、補助リレーVLRが動作している時には，
オンディレイタイマーTDは補助リレーVLRの常開接点で
短絡され、補助リレーVLRオフ時のフィルタコンデンサF
C充電時間確保用の時素は無くなった回路となる。次
に、経路エにより論理装置のGS端子が加圧されてVVVFイ
ンバータ装置INVのゲートがスタートし、補助リレーFCR
がオンする条件も作られる。これにより、VVVFインバー
タ装置INVが動作して、電気車に回生ブレーキが作用す
る。すなわち、単位スイッチL1が既に投入されており、
フィルタコンデンサFCが既に充電されているために単位
スイッチL2を投入するだけですみ、回生ブレーキ回路の
構成が速く行なわれ、回生ブレーキの作用が速くなる。
状態では、第３図に示すように単位スイッチL1、補助リ
レーBRR,PBRおよびTR1はオンしており初期状態にある。
そして、この状態でブレーキ指令が出された場合には，
経路アによって補助リレーBSRが動作し、続いてＢ指令
が論理装置へ入力される。次に、経路イによって補助リ
レーTR2がオンし、経路ウによって単位スイッチL2がオ
ンする。なお、補助リレーVLRが動作している時には，
オンディレイタイマーTDは補助リレーVLRの常開接点で
短絡され、補助リレーVLRオフ時のフィルタコンデンサF
C充電時間確保用の時素は無くなった回路となる。次
に、経路エにより論理装置のGS端子が加圧されてVVVFイ
ンバータ装置INVのゲートがスタートし、補助リレーFCR
がオンする条件も作られる。これにより、VVVFインバー
タ装置INVが動作して、電気車に回生ブレーキが作用す
る。すなわち、単位スイッチL1が既に投入されており、
フィルタコンデンサFCが既に充電されているために単位
スイッチL2を投入するだけですみ、回生ブレーキ回路の
構成が速く行なわれ、回生ブレーキの作用が速くなる。
次に、ブレーキ緩めの場合のシーケンスについて述べ
る。
る。
いまブレーキ指令がなくなると、第４図における経路
アの補助リレーBSRがオフし、これと同時にＢ指令がな
くなる。また同時に、経路イの補助リレーTR2のコイル
の加圧がなくなって補助リレーTR2はオフディレイを開
始し、補助リレーTR2のオフ時素（第３図のt1）後に経
路ウの補助リレーTR2の常開接点が開いて単位スイッチL
2のオフディレイが開始され、単位スイッチL2のオフ時
素（第３図のt2）後に単位スイッチL2がオフする。これ
により、経路エの単位スイッチL2の常開接点が開いて論
理装置のGS端子が無加圧となり、VVVFインバータ装置IN
Vのゲートを停止させ、一方補助リレーFCRのコイルへの
印加もなくなり、補助リレーFCRは動作しないようにな
る。そして、第３図の区間Ａ（Ｂ指令の無くなった時点
からゲートスタート指令が無くなるまでの区間）では、
マイコンのソフトによってブレーキ電流をＯ（Ａ）まで
絞る制御を行なう。これにより、回生ブレーキ回路の主
回路は開かれるが、電気車の速度が補助リレーVLRの設
定値よりも高い場合には，単位スイッチL1はオンのまま
惰行状態となる。そして、次の再カ行，再ブレーキに備
えることになる。
アの補助リレーBSRがオフし、これと同時にＢ指令がな
くなる。また同時に、経路イの補助リレーTR2のコイル
の加圧がなくなって補助リレーTR2はオフディレイを開
始し、補助リレーTR2のオフ時素（第３図のt1）後に経
路ウの補助リレーTR2の常開接点が開いて単位スイッチL
2のオフディレイが開始され、単位スイッチL2のオフ時
素（第３図のt2）後に単位スイッチL2がオフする。これ
により、経路エの単位スイッチL2の常開接点が開いて論
理装置のGS端子が無加圧となり、VVVFインバータ装置IN
Vのゲートを停止させ、一方補助リレーFCRのコイルへの
印加もなくなり、補助リレーFCRは動作しないようにな
る。そして、第３図の区間Ａ（Ｂ指令の無くなった時点
からゲートスタート指令が無くなるまでの区間）では、
マイコンのソフトによってブレーキ電流をＯ（Ａ）まで
絞る制御を行なう。これにより、回生ブレーキ回路の主
回路は開かれるが、電気車の速度が補助リレーVLRの設
定値よりも高い場合には，単位スイッチL1はオンのまま
惰行状態となる。そして、次の再カ行，再ブレーキに備
えることになる。
一方、上記において単位スイッチL2を開き，単位スイ
ッチL1を開かずにVVVFインバータ装置INVのゲートを停
止させている状態で、フィルタコンデンサFCの電圧が電
気車の通常のカ行，回生ブレーキ中のフィルタコンデン
サ電圧設定値よりも高い値になった時には、これを直流
変圧器DCPTおよびその直列抵抗R2で構成されるOVD回路
によって検知して，過電圧抑制用サイリスタOVCRFをオ
ンさせてフィルタコンデンサFCの電圧を放電かつ単位ス
イッチL1を開き、または帰線を流れる直流電流が設定値
よりも高い値になった時には、これを直流変流器DCCTに
よって検知して，単位スイッチL1を開く（第４図のCONT
ACTの中に含まれる保護リレーの接点を動作させる）こ
とにより、架線電圧の急上昇によってフィルタコンデン
サFCが過電圧となり,VVVFインバータ装置INVの入力側が
過電圧状態となるのが防止されることになる。
ッチL1を開かずにVVVFインバータ装置INVのゲートを停
止させている状態で、フィルタコンデンサFCの電圧が電
気車の通常のカ行，回生ブレーキ中のフィルタコンデン
サ電圧設定値よりも高い値になった時には、これを直流
変圧器DCPTおよびその直列抵抗R2で構成されるOVD回路
によって検知して，過電圧抑制用サイリスタOVCRFをオ
ンさせてフィルタコンデンサFCの電圧を放電かつ単位ス
イッチL1を開き、または帰線を流れる直流電流が設定値
よりも高い値になった時には、これを直流変流器DCCTに
よって検知して，単位スイッチL1を開く（第４図のCONT
ACTの中に含まれる保護リレーの接点を動作させる）こ
とにより、架線電圧の急上昇によってフィルタコンデン
サFCが過電圧となり,VVVFインバータ装置INVの入力側が
過電圧状態となるのが防止されることになる。
上述したように、本実施例による電気車の制御装置
は、電気車の速度が設定速度よりも高い条件の下でカ行
オフまたは回生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態時
には，単位スイッチL2を開き，単位スイッチL1を開かず
にVVVFインバータ装置INVのゲートを停止させておき、
電気車に対する再ブレーキ時には，単位スイッチL2を投
入し,VVVFインバータ装置INVのゲートを開始させて回生
ブレーキ回路を構成するようにし、また直列抵抗R1およ
び過電圧抑制用サイリスタOVCRFを直列接続してなる過
電圧抑制回路をフィルタコンデンサFCと並列に設け、上
記単位スイッチL2を開き，単位スイッチL1を開かずにVV
VFインバータ装置の運転を停止させている状態で，フィ
ルタコンデンサFCの電圧が電気車の通常のカ行，回生ブ
レーキ中のフィルタコンデンサ電圧設定値よりも高い値
になった時には，過電圧抑制用サイリスタOVCRFをオン
させてフィルタコンデンサFCの電圧を放電かつ単位スイ
ッチL1を開き、または帰線を流れる直流電流が設定値よ
りも高い値になった時には単位スイッチL1を開くように
したものである。
は、電気車の速度が設定速度よりも高い条件の下でカ行
オフまたは回生ブレーキ緩めを行なった後の惰行状態時
には，単位スイッチL2を開き，単位スイッチL1を開かず
にVVVFインバータ装置INVのゲートを停止させておき、
電気車に対する再ブレーキ時には，単位スイッチL2を投
入し,VVVFインバータ装置INVのゲートを開始させて回生
ブレーキ回路を構成するようにし、また直列抵抗R1およ
び過電圧抑制用サイリスタOVCRFを直列接続してなる過
電圧抑制回路をフィルタコンデンサFCと並列に設け、上
記単位スイッチL2を開き，単位スイッチL1を開かずにVV
VFインバータ装置の運転を停止させている状態で，フィ
ルタコンデンサFCの電圧が電気車の通常のカ行，回生ブ
レーキ中のフィルタコンデンサ電圧設定値よりも高い値
になった時には，過電圧抑制用サイリスタOVCRFをオン
させてフィルタコンデンサFCの電圧を放電かつ単位スイ
ッチL1を開き、または帰線を流れる直流電流が設定値よ
りも高い値になった時には単位スイッチL1を開くように
したものである。
従って、単位スイッチL1の投入時間およびフィルタコ
ンデンサFCの充電時間が不要となるため、再ブレーキ時
において回生ブレーキ回路を構成するための時間が著し
く短縮され、これにより再ブレーキの応答性が速くなる
ことによって高速でのブレーキシューの摩耗が少なくな
り、もって電力の回生率を大きくすることができる。ま
た本実施例の制御装置では、電気車の速度が設定速度よ
りも高い条件の下でカ行オフまたは回生ブレーキ緩めを
行なった後の惰行状態時には、単位スイッチL1を開かな
いようにしていることから、フィルタコンデンサFCは常
に架線に接続された状態となっている。このため、架線
の電圧変動等によりOVCRFの動作する頻度が大きくなっ
てその電圧が上昇し帰線電流が増加するが、かかる場合
にはDCPTにより検知して過電圧抑制用サイリスタOVCRF
をオンし、単位スイッチL1を開くようにしているので、
過電圧保護装置の動作頻度を抑えることが可能である。
ンデンサFCの充電時間が不要となるため、再ブレーキ時
において回生ブレーキ回路を構成するための時間が著し
く短縮され、これにより再ブレーキの応答性が速くなる
ことによって高速でのブレーキシューの摩耗が少なくな
り、もって電力の回生率を大きくすることができる。ま
た本実施例の制御装置では、電気車の速度が設定速度よ
りも高い条件の下でカ行オフまたは回生ブレーキ緩めを
行なった後の惰行状態時には、単位スイッチL1を開かな
いようにしていることから、フィルタコンデンサFCは常
に架線に接続された状態となっている。このため、架線
の電圧変動等によりOVCRFの動作する頻度が大きくなっ
てその電圧が上昇し帰線電流が増加するが、かかる場合
にはDCPTにより検知して過電圧抑制用サイリスタOVCRF
をオンし、単位スイッチL1を開くようにしているので、
過電圧保護装置の動作頻度を抑えることが可能である。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施す
ることができるものである。
く、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施す
ることができるものである。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、単位スイッチの
投入時間およびフィルタコンデンサの充電時間を不要と
し，回生ブレーキ回路を極めて短時間で構成して電力の
回生率を高めることができると共に、インバータ装置を
過電圧から確実に保護することが可能な電気車の制御装
置が提供できる。
投入時間およびフィルタコンデンサの充電時間を不要と
し，回生ブレーキ回路を極めて短時間で構成して電力の
回生率を高めることができると共に、インバータ装置を
過電圧から確実に保護することが可能な電気車の制御装
置が提供できる。
第１図は本発明による電気車の制御装置を示すフローチ
ャート図、第２図はVVVFインバータ装置により駆動制御
される本発明による電気車の主回路構成図、第３図は本
発明による電気車の制御装置を説明するためのタイミン
グチャート図、第４図は同制御装置を実現するための制
御回路図、第５図はVVVFインバータ装置により駆動制御
される電気車の主回路構成図、第６図は従来における電
気車の制御装置を説明するためのタイミングチャート
図、第７図は従来の制御装置を実現するための制御回路
図である。 Pan……パンタグラフ、L1,L2……単位スイッチ、CHR…
…充電抵抗器,FL……フィルタリアクトル,R1……過電流
抑制抵抗、R2……直流変圧器直列抵抗、OVCRF……過電
圧抑制用サイリスタ、DCPT……直流変圧器、DCCT……直
流変流器、FC……フィルタコンデンサ、INV……VVVFイ
ンバータ装置、GS……接地スイッチ、IM1,IM2……誘導
電動機、BRR,PBR,TR1,FCR……補助リレー、D1,D2……ダ
イオード、LAR……補助リレー、R1,R2……オフ時素用の
抵抗、C1,C2……オフ時素用のコンデンサ、TD1……オン
ディレイタイマー、CONTACT……保護リレーの接点、B,F
CP,GS……論理装置の入力端子、BSR,TR2……補助リレ
ー、VLR,BSR,TR2……補助リレー、R3……オフ時素用の
抵抗,C3……オフ時素用のコンデンサ、D3〜D5……ダイ
オード、VSIG……速度信号、VS,VL……論理装置の入力
端子。
ャート図、第２図はVVVFインバータ装置により駆動制御
される本発明による電気車の主回路構成図、第３図は本
発明による電気車の制御装置を説明するためのタイミン
グチャート図、第４図は同制御装置を実現するための制
御回路図、第５図はVVVFインバータ装置により駆動制御
される電気車の主回路構成図、第６図は従来における電
気車の制御装置を説明するためのタイミングチャート
図、第７図は従来の制御装置を実現するための制御回路
図である。 Pan……パンタグラフ、L1,L2……単位スイッチ、CHR…
…充電抵抗器,FL……フィルタリアクトル,R1……過電流
抑制抵抗、R2……直流変圧器直列抵抗、OVCRF……過電
圧抑制用サイリスタ、DCPT……直流変圧器、DCCT……直
流変流器、FC……フィルタコンデンサ、INV……VVVFイ
ンバータ装置、GS……接地スイッチ、IM1,IM2……誘導
電動機、BRR,PBR,TR1,FCR……補助リレー、D1,D2……ダ
イオード、LAR……補助リレー、R1,R2……オフ時素用の
抵抗、C1,C2……オフ時素用のコンデンサ、TD1……オン
ディレイタイマー、CONTACT……保護リレーの接点、B,F
CP,GS……論理装置の入力端子、BSR,TR2……補助リレ
ー、VLR,BSR,TR2……補助リレー、R3……オフ時素用の
抵抗,C3……オフ時素用のコンデンサ、D3〜D5……ダイ
オード、VSIG……速度信号、VS,VL……論理装置の入力
端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−150903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−207403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−166801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−39802（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−34323（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−24685（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】直流電力を集電する集電器に接続された第
１のスイッチと、 この第１のスイッチに直列に接続され、充電抵抗器と第
２のスイッチとが並列に接続されてなる並列回路と、 この並列回路に接続され、前記直流電力を交流電力に変
換し、この交流電力を電気車駆動用電動機に供給するイ
ンバータ装置と、 このインバータ装置の入力端に接続されるフィルタコン
デンサと、 このフィルタコンデンサに並列に接続され、抵抗器とス
イッチ素子とが直列接続されてなる過電圧抑制回路と、 前記フィルタコンデンサの端子間電圧を検出する電圧検
出器と、 電気車のカ行又は回生運転時には、前記第１及び第２の
スイッチを閉成して前記インバータ装置を運転させ、前
記電圧検出器が検出した前記端子間電圧が、あらかじめ
設定される第１の設定値を越えた際に、前記スイッチ素
子を点弧して前記第１及び第２のスイッチを開放する第
１の制御手段と、 前記電気車の惰行運転時には、前記第２のスイッチのみ
を開放し、前記第１のスイッチを閉成した状態を継続し
て前記インバータ装置の運転を停止させ、前記電圧検出
器が検出した前記端子間電圧が前記第１の設定値よりも
あらかじめ高い値に設定される第２の設定値を越えた際
に、前記スイッチ素子を点弧して前記第１のスイッチを
開放する第２の制御手段と を有する電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163103A JP2579909B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163103A JP2579909B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電気車の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318904A JPS6318904A (ja) | 1988-01-26 |
| JP2579909B2 true JP2579909B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=15767227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163103A Expired - Fee Related JP2579909B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579909B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108556642A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-09-21 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 永磁牵引系统及轨道车辆 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343285B2 (ja) * | 1972-07-26 | 1978-11-18 | ||
| JPS56150903A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Operation system of electric car |
| JPS57166801A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-14 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for electric motor vehicle |
| JPS60207403A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61163103A patent/JP2579909B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6318904A (ja) | 1988-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9975433B2 (en) | Electric vehicle controller | |
| JP2579910B2 (ja) | 電気車の制御装置 | |
| JP2579909B2 (ja) | 電気車の制御装置 | |
| US4282466A (en) | Transit vehicle motor effort control apparatus and method | |
| US3670225A (en) | System for braking electric motor vehicles | |
| JPS6271404A (ja) | 電気車用過電圧保護装置 | |
| JP3232417B2 (ja) | 電気車用インバータ制御装置 | |
| JPH04145808A (ja) | 電気自動車の省エネルギー装置 | |
| KR900005993B1 (ko) | 전기차량(電氣車輛)의 제어장치 | |
| JPS6057313B2 (ja) | 直流電動機の制動制御装置 | |
| JP2842496B2 (ja) | チョッパ装置 | |
| GB1587462A (en) | Transit vehicle motor effort control apparatus and method | |
| JPH08126101A (ja) | 車両用電力変換装置の過電圧保護装置 | |
| JPS63257401A (ja) | 電気車の制御装置 | |
| JPH0445364Y2 (ja) | ||
| JPH03243101A (ja) | 電気車制御装置 | |
| JPH0526405B2 (ja) | ||
| JPH0797882B2 (ja) | 電気車用制動制御装置 | |
| JPH05130707A (ja) | 電気車用制御装置 | |
| JPS637101A (ja) | 電気車用フィルターコンデンサ充電回路 | |
| JPS6288629A (ja) | 電気鉄道の変電所制御方法 | |
| SU1275727A1 (ru) | Электропривод посто нного тока | |
| JPH0124002B2 (ja) | ||
| JPH0458244B2 (ja) | ||
| JPS5928123B2 (ja) | 回生ブレ−キ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |