JP2932628B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
- Publication number
- JP2932628B2 JP2932628B2 JP2186298A JP18629890A JP2932628B2 JP 2932628 B2 JP2932628 B2 JP 2932628B2 JP 2186298 A JP2186298 A JP 2186298A JP 18629890 A JP18629890 A JP 18629890A JP 2932628 B2 JP2932628 B2 JP 2932628B2
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- JP
- Japan
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- main circuit
- converter
- container
- arm
- unit
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流饋電線から給電を受けコンバータで
直流に変換し、更にインバータで３相交流に変換して誘
導電動機等に給電しその制御を行う電気車制御装置に関
するものである。
直流に変換し、更にインバータで３相交流に変換して誘
導電動機等に給電しその制御を行う電気車制御装置に関
するものである。
第３図はこの種従来の電気車制御装置の回路構成を示
すもので、図において、（１）はその１次巻線がパンタ
グラフ（２）を介して交流饋電線（３）に接続された主
変圧器、（４）は主変圧器（１）の２次巻線に接続され
たコンバータで、主変圧器（１）からの単相交流を直流
に変換する。そして、このコンバータ（４）は、GTOサ
イリスタ等の半導体素子（５）からなるアームを２アー
ム相互に直列に接続してなる主回路アーム（６）を４相
分使用し、これらにより図に示すように、主変圧器
（１）の２次巻線毎に単相ブリッジを形成し、更にその
出力側は並列に接続されている。
すもので、図において、（１）はその１次巻線がパンタ
グラフ（２）を介して交流饋電線（３）に接続された主
変圧器、（４）は主変圧器（１）の２次巻線に接続され
たコンバータで、主変圧器（１）からの単相交流を直流
に変換する。そして、このコンバータ（４）は、GTOサ
イリスタ等の半導体素子（５）からなるアームを２アー
ム相互に直列に接続してなる主回路アーム（６）を４相
分使用し、これらにより図に示すように、主変圧器
（１）の２次巻線毎に単相ブリッジを形成し、更にその
出力側は並列に接続されている。
このように、２個のブリッジの並列構成としたのは、
両ブリッジの半導体素子（５）へのゲート信号位相をず
らせることによりインバータ（７）へ供給する直流電圧
の平滑度を向上させるのが主たる目的である。
両ブリッジの半導体素子（５）へのゲート信号位相をず
らせることによりインバータ（７）へ供給する直流電圧
の平滑度を向上させるのが主たる目的である。
（７）はコンバータ（４）の出力側に接続されたイン
バータで、コンバータ（４）からの直流出力を３相交流
に変換して誘導電動機（８）に給電する。そして、この
インバータ（７）は、U,V,W3相分の主回路アーム（６）
から構成されている。（９）は過電圧時に導通するサイ
リスタと逆導通ダイオードからなる保護回路である。
バータで、コンバータ（４）からの直流出力を３相交流
に変換して誘導電動機（８）に給電する。そして、この
インバータ（７）は、U,V,W3相分の主回路アーム（６）
から構成されている。（９）は過電圧時に導通するサイ
リスタと逆導通ダイオードからなる保護回路である。
第４図および第５図はそれぞれコンバータ（４）およ
びインバータ（７）の具体的な構造図である。図に示す
ように、両者の主回路アーム（６）および保護回路
（９）はいずれも単体でそれぞれ容器（10）内に収容さ
れ、ダクト（11）を介して配置された電動送風機（12）
からの冷却風により冷却される。（13）は各主回路アー
ム（６）の排風側に設けられた周辺部品で、抵抗器等比
較的発熱量が大きい部品である。そして、以上の各機器
は外箱（14）内に収容され、その風入口側にはエアフィ
ルター（15）が設けられている。また、（16）は外箱
（14）の側面に形成された別室に収容された周辺部品
で、比較的発熱量が小さい部品で構成されている。な
お、図中矢印は冷却風の流れを示す。
びインバータ（７）の具体的な構造図である。図に示す
ように、両者の主回路アーム（６）および保護回路
（９）はいずれも単体でそれぞれ容器（10）内に収容さ
れ、ダクト（11）を介して配置された電動送風機（12）
からの冷却風により冷却される。（13）は各主回路アー
ム（６）の排風側に設けられた周辺部品で、抵抗器等比
較的発熱量が大きい部品である。そして、以上の各機器
は外箱（14）内に収容され、その風入口側にはエアフィ
ルター（15）が設けられている。また、（16）は外箱
（14）の側面に形成された別室に収容された周辺部品
で、比較的発熱量が小さい部品で構成されている。な
お、図中矢印は冷却風の流れを示す。
従来の電気車制御装置は以上のように、主回路アーム
（６）１相分毎を容器（10）に収容した構成としている
ので、容器（10）相互間の配線が複雑でその量も多く、
またダクト（11）の形状も複雑となり装置全体の寸法、
重量が共に大きくなるという問題点があった。
（６）１相分毎を容器（10）に収容した構成としている
ので、容器（10）相互間の配線が複雑でその量も多く、
またダクト（11）の形状も複雑となり装置全体の寸法、
重量が共に大きくなるという問題点があった。
この発明は以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、配線、機器構成の簡便化を図り小形軽量の
電気車制御装置を得ることを目的とする。
れたもので、配線、機器構成の簡便化を図り小形軽量の
電気車制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る電気車制御装置は、コンバータの主回
路アームの２相分づつをそれら相互間の結線をしたユニ
ットとしてそれぞれ互いに同一形状の共通の容器に収容
してなる主回路ユニットで構成するとともに、インバー
タの主回路アームの２相分をそれら相互間の結線をした
ユニットとして上記共通の容器と同一形状の共通の容器
に収容してなる主回路ユニットおよび上記主回路アーム
の他の１相分と保護回路とをそれら相互間の結線をした
ユニットとして上記共通の容器と同一形状の共通の容器
に収容してなる回路ユニットで構成するとともに、上記
４個の共通の容器を２行２列に並べ行または列の方向に
冷却風を直列に送風して冷却する構成とし、上記コンバ
ータとインバータとの主回路ユニットを共用可能とした
ものである。
路アームの２相分づつをそれら相互間の結線をしたユニ
ットとしてそれぞれ互いに同一形状の共通の容器に収容
してなる主回路ユニットで構成するとともに、インバー
タの主回路アームの２相分をそれら相互間の結線をした
ユニットとして上記共通の容器と同一形状の共通の容器
に収容してなる主回路ユニットおよび上記主回路アーム
の他の１相分と保護回路とをそれら相互間の結線をした
ユニットとして上記共通の容器と同一形状の共通の容器
に収容してなる回路ユニットで構成するとともに、上記
４個の共通の容器を２行２列に並べ行または列の方向に
冷却風を直列に送風して冷却する構成とし、上記コンバ
ータとインバータとの主回路ユニットを共用可能とした
ものである。
この場合、容器から引出される直流側への端子数が減
少しその分配線が簡便となる。また、容器の個数も半数
近くに減少しかつコンバータ用とインバータ用との共用
も可能となるので、装置全体の構成が簡単で軽量、小形
となる。
少しその分配線が簡便となる。また、容器の個数も半数
近くに減少しかつコンバータ用とインバータ用との共用
も可能となるので、装置全体の構成が簡単で軽量、小形
となる。
第１図はこの発明の一実施例による電気車制御装置を
示す配置構造図、第２図はその回路構成図である。ここ
では、２相分の主回路アーム（６）を１個の主回路ユニ
ット（17）として共通の容器（18）内に収容している。
具体的には、コンバータ（４）の第１相および第２相の
主回路アーム（６）、コンバータ（４）の第３相および
第４相の主回路アーム（６）、インバータ（７）のＵ相
およびＶ相の主回路アーム（６）をそれぞれ組合わせ、
No.1ユニットとして相互に同一の構成としている。ここ
で、コンバータ（４）とインバータ（７）との主回路ユ
ニット（17）を同一の構成としても定格選定上の大きな
過不足が生じないのは以下の理由による。即ち、第３図
で説明した通り、コンバータ（４）は主として直流出力
電圧の波形改善のために２つの単相ブリッジの並列構成
としている。この結果、コンバータ（４）の１アームの
容量が低減し、コンバータ（４）とインバータ（７）と
の半導体素子（５）の容量等の定格が比較的近接したも
のとなるからである。
示す配置構造図、第２図はその回路構成図である。ここ
では、２相分の主回路アーム（６）を１個の主回路ユニ
ット（17）として共通の容器（18）内に収容している。
具体的には、コンバータ（４）の第１相および第２相の
主回路アーム（６）、コンバータ（４）の第３相および
第４相の主回路アーム（６）、インバータ（７）のＵ相
およびＶ相の主回路アーム（６）をそれぞれ組合わせ、
No.1ユニットとして相互に同一の構成としている。ここ
で、コンバータ（４）とインバータ（７）との主回路ユ
ニット（17）を同一の構成としても定格選定上の大きな
過不足が生じないのは以下の理由による。即ち、第３図
で説明した通り、コンバータ（４）は主として直流出力
電圧の波形改善のために２つの単相ブリッジの並列構成
としている。この結果、コンバータ（４）の１アームの
容量が低減し、コンバータ（４）とインバータ（７）と
の半導体素子（５）の容量等の定格が比較的近接したも
のとなるからである。
また、インバータ（７）のＷ相の主回路アーム（６）
はその保護回路（９）と組合わせ、No.2ユニット（19）
としてNo.1ユニットの容器（18）と同一形状の容器（2
0）内に収容している。
はその保護回路（９）と組合わせ、No.2ユニット（19）
としてNo.1ユニットの容器（18）と同一形状の容器（2
0）内に収容している。
そして、各容器（18）（20）内の主回路アーム（６）
等の端子のうち、直流側の同極に接続されるものは容器
内で結線され容器外への引出し端子を半減させている。
等の端子のうち、直流側の同極に接続されるものは容器
内で結線され容器外への引出し端子を半減させている。
合計４個の両ユニット（17）（19）は第１図に示すよ
うに共通の外箱（21）内に２行（行は図の縦方向とす
る）２列（列は図の横方向とする）に並べて収容され、
ダクト（11）を介して配置された電動送風機（12）によ
り共通の冷却風を列方向に直列に送風して冷却される。
なお、全体として発生損失が少なくなるインバータ
（７）用のユニットを風下側に配置している。また、
（22）は各ユニット（17）（19）と一体に構成された周
辺部品で、具体的には、半導体素子（５）や保護回路
（９）に接続されるアノードリアクトル、電圧検出素
子、コンデンサ、抵抗素子等が該当する。
うに共通の外箱（21）内に２行（行は図の縦方向とす
る）２列（列は図の横方向とする）に並べて収容され、
ダクト（11）を介して配置された電動送風機（12）によ
り共通の冷却風を列方向に直列に送風して冷却される。
なお、全体として発生損失が少なくなるインバータ
（７）用のユニットを風下側に配置している。また、
（22）は各ユニット（17）（19）と一体に構成された周
辺部品で、具体的には、半導体素子（５）や保護回路
（９）に接続されるアノードリアクトル、電圧検出素
子、コンデンサ、抵抗素子等が該当する。
以上のように、２相分の主回路アームを共通の容器に
収容する構成としたので、各主回路アームの取付や絶縁
のために必要な部品やスペースが節減ないし省略でき、
また冷却や絶縁の条件から寸法、形状が大きくなり勝ち
な容器外の配線の本数が大幅に減少して装置全体の小形
化が可能となる。
収容する構成としたので、各主回路アームの取付や絶縁
のために必要な部品やスペースが節減ないし省略でき、
また冷却や絶縁の条件から寸法、形状が大きくなり勝ち
な容器外の配線の本数が大幅に減少して装置全体の小形
化が可能となる。
また、容器個数が減少しかつ同一形状のものとしたの
で、占積率のよい配置が可能となって全体スペースが低
減するとともに組立も簡便となる。
で、占積率のよい配置が可能となって全体スペースが低
減するとともに組立も簡便となる。
更に、コンバータ（４）とインバータ（７）との主回
路ユニットを共用形としたので、保守や予備器の管理も
その分簡便で経済的となる。
路ユニットを共用形としたので、保守や予備器の管理も
その分簡便で経済的となる。
また、コンバータ（４）とインバータ（７）とを共通
の外箱（21）に収容する一体形で構成したので、配線量
が少なく車体への取付け、取外しの作業性も容易とな
り、外部への配線が少ないため誘導障害面も有利とな
る。
の外箱（21）に収容する一体形で構成したので、配線量
が少なく車体への取付け、取外しの作業性も容易とな
り、外部への配線が少ないため誘導障害面も有利とな
る。
また、上記実施例では周辺部品を主回路ユニットと一
体に構成したが、その具体的な部品の内容等によっては
周辺部品を個別に配置する方式としてもよい。
体に構成したが、その具体的な部品の内容等によっては
周辺部品を個別に配置する方式としてもよい。
この発明は以上のように構成されているので、半導体
素子を収容する容器の個数、種類が減少し容器外での配
線も簡便となって装置全体の構成が簡単で軽量小形とな
り、保守や予備器の管理も簡便で経済的となる。
素子を収容する容器の個数、種類が減少し容器外での配
線も簡便となって装置全体の構成が簡単で軽量小形とな
り、保守や予備器の管理も簡便で経済的となる。
第１図はこの発明の一実施例による電気車制御装置を示
す配置構造図、第２図はその回路構成図、第３図は従来
の電気車制御装置を示す回路構成図、第４図および第５
図はその配置構造図である。 図において、（４）はコンバータ、（５）は半導体素
子、（６）は主回路アーム、（７）はインバータ、（1
7）は主回路ユニット、（18）は容器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
す配置構造図、第２図はその回路構成図、第３図は従来
の電気車制御装置を示す回路構成図、第４図および第５
図はその配置構造図である。 図において、（４）はコンバータ、（５）は半導体素
子、（６）は主回路アーム、（７）はインバータ、（1
7）は主回路ユニット、（18）は容器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体素子からなるアームを２アーム相互
に直列に接続して１相分の主回路アームとなし、この主
回路アームを４相分用いて単相交流に直流に変換するコ
ンバータと、上記主回路アームを３相分と更に半導体素
子を直列に接続してなる保護回路とを用いて上記直流を
３相交流に変換するインバータとを備え、上記各主回路
アームを容器内に収容してなるものにおいて、 上記コンバータの主回路アームの２相分づつをそれら相
互間の結線をしたユニットとしてそれぞれ互いに同一形
状の共通の容器に収容してなる主回路ユニットで構成す
るとともに、上記インバータの主回路アームの２相分を
それら相互間の結線をしたユニットとして上記共通の容
器と同一形状の共通の容器に収容してなる主回路ユニッ
トおよび上記主回路アームの他の１相分と上記保護回路
とをそれら相互間の結線をしたユニットとして上記共通
の容器と同一形状の共通の容器に収容してなる回路ユニ
ットで構成するとともに、上記４個の共通の容器を２行
２列に並べ行または列の方向に冷却風を直列に送風して
冷却する構成とし、上記コンバータとインバータとの主
回路ユニットを共用可能としたことを特徴とする電気車
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186298A JP2932628B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186298A JP2932628B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0471303A JPH0471303A (ja) | 1992-03-05 |
| JP2932628B2 true JP2932628B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16185875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2186298A Expired - Lifetime JP2932628B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932628B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3314256B2 (ja) | 1994-07-20 | 2002-08-12 | 株式会社日立製作所 | 電気車の電力変換装置 |
| JP6128135B2 (ja) * | 2013-02-06 | 2017-05-17 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP2186298A patent/JP2932628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0471303A (ja) | 1992-03-05 |
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Legal Events
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