JP3244213B2 - 電気車制御方法 - Google Patents

電気車制御方法

Info

Publication number
JP3244213B2
JP3244213B2 JP18469795A JP18469795A JP3244213B2 JP 3244213 B2 JP3244213 B2 JP 3244213B2 JP 18469795 A JP18469795 A JP 18469795A JP 18469795 A JP18469795 A JP 18469795A JP 3244213 B2 JP3244213 B2 JP 3244213B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
braking
deceleration
command
electric vehicle
control method
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
Application number
JP18469795A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0919001A (ja
Inventor
憲造 寺島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
Priority to JP18469795A priority Critical patent/JP3244213B2/ja
Publication of JPH0919001A publication Critical patent/JPH0919001A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3244213B2 publication Critical patent/JP3244213B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気車制御、特に回生車
の電気車制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、直流電気車制御においては、可変
電圧、可変周波数によるインバータ(以下VVVFと称
する)を使用することは既に一般的に実施されている。
回生車の投入比率の高い路線や、閑散線区に回生車を投
入する場合は、架線側に回生電力に相当する負荷が無い
場合、回生電力を絞るか、または回生制動を中断するか
の方法をとっている。この結果空気制動の作用比率を高
め、ブレーキシューの摩耗増や保守量増加の要因になっ
ている。
【0003】このため、回生負荷の減少によりVVVF
に併設したブレーキ抵抗(以下BRと称する)とブレー
キ抵抗電流を可変するためのチョッパ装置(以下BCH
と称す)により、該回生車のパンタ点電位を一定値以上
に上昇させず、電気制動を有効に使用させる目的とした
ブレンデイ グ制動制御方式がある。一方、電気制動を使
用する運転形態には、通常の減速運転に使用する停止制
動と、下りの勾配区間をほぼ一定の減速力で運転する抑
速制動との二つに分類される。この抑速制動は停止制動
とは対照的に、減速力は小さくても良いが作用時間が連
続的でかつ長時間であることが特徴的な運転走行であ
る。また、BCHは一定の周波数でBRに流れる電流を
通流率を変化させることにより可能ならしめるものであ
り、その装置設計に当たってチョッピング周波数の熱責
務に与える影響が重大である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、抑速制
動時のチョピングによる負担を軽減することが困難であ
るため、装置軽量化、小型化、低損失化の上で大きな課
題があった。本発明は上述した点に鑑みて創案されたも
ので、その目的とするところは、これらの欠点を解決
し、制限速度で均衡走行させ、抑速制動時のチョピング
責務による装置の合理化を図った制御の比較的簡便な電
気車制御方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、スナバ回路の架線側に直列接続した
直流電力吸収用チョッパ回路とブレーキ抵抗器、他方に
可変電圧可変周波数によるインバータ装置を介して設け
られた誘導電動機を使用した電気車において、前記イン
バータ装置から通流率指令を与える直流電力吸収用チョ
ッパ回路のチョッピング周波数を走行条件により切り替
えることにある。通流率指令は車両の減速運転時の停止
制動指令と、下り勾配を一定の減速力にする抑速制動指
令に分けたチョッピング周波数であり、このチョッピン
グ周波数は、停止制動時より抑速制動時側を小さくする
方法である。
【0006】すなわち、直流電力吸収用チョッパ装置の
チョッピング周波数は制動運転モードにより切り換えら
れ、この切り換えは通流率指令だけで可能とし、通流率
指令は前記可変電圧可変周波数によるインバータ内の演
算により指令される。また、直流電力の供給により負荷
となる交流誘導電動機を駆動する鉄道車両用インバータ
と、車両の減速時には電動機の起電力を回生電力として
架線側に帰還するシステムに、直流電力吸収用チョッパ
装置と直列に抵抗器を備えたものである。
【0007】
【作用】次にその作用を説明する。一般に、電気制動時
はVVVFによりすべり周波数を負値とし所定回生制動
を行わしめるが、同時にフィルタコンデンサ電圧を監視
しながら、該電圧の上昇に応じてBCH通流率を可変し
BR両端電圧をほぼ一定に制御する。BCHはGTO等
の半導体スイッチであり、そのスナバ回路の損失は通常
下式により示される。 W=(1/2)×C×V×V×F ここで、W:スナバ抵抗損失、C:スナバコンデンサ容
量、V:回路電圧、F:BCHチョピング周波数であ
る。一方、BCHチョピング周波数は、停止時の最大回
生制動時に他の電力吸収車のノッチオフ等の外的要因に
よりパンタ点電圧が急昇しても、失効させること無く全
電気制動電力を即時にBRに負担させるよう応答する必
要があるため、通常は数百HZ程度を要求される。このた
め、BCHチョピング周波数は最大ブレーキ時の過渡性
能を満足するよう決められている。従って、上式よりス
ナバ回路の熱責務は一般的に増大することになる。
【0008】このようなBCHスナバ抵抗損失は、チョ
ピング周波数に依存するが、これは停止制動のように一
定時間内に繰り返し使用する間欠作用にさいしては、ス
ナバ抵抗等の熱設計は自乗平均平方根電流(RMS)で
検討して十分である。しかし、抑速制動はスナバ回路部
品等の装置の熱時定数に対して充分長い時間を連続的に
作用させるため機器の熱定格は抑速連続条件で決定さ
れ、装置設計の軽量化、小型化、低損失化設計上の阻害
要因となっている。抑速制動は、下り勾配を予め決めら
れた制限速度で均衡走行させるのが目的であり、抑速制
動電力は停止制動時に比べ小さいのが通例である。この
点から抑速時においては、瞬時に回生負荷が無くなるな
どの過渡時のBCHの制御応答性を停止制動時よりも緩
やかに設定できる。従って、前述したごとく熱設計上の
制約を、抑速制動時は停止制動時と切り放して設定可能
であることを示している。
【0009】すなわち、BCHの熱的制約条件であるチ
ョピング周波数は抑速時においては、停止制動時よりも
低減可能であり、これにより装置設計に合理性を持たせ
ることが可能である。具体的には、BCH通流率指令は
通常VVVF装置側からBCHに与えられるので、停止
制動時は例えば400HZでチョピングさせているとす
れば、抑速時は半分の200HZで作用させることなど
容易に可能であり、抑速時のスナバ回路の損失はシステ
ム性能を低下すること無く半分に低減可能である。以
下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【0010】
【実施例】図1は本発明の要旨を説明するための主回路
構成図、図2はその制御ブロック図、図3はブレーキ電
流とチョッパ通流率の関連説明図である。図1および図
2において、1はパンタグラフ、2は断流器、3はフィ
ルタリアクトル、4はフィルタコンデンサ、5はインバ
ータ装置(VVVF)、6はブレーキ抵抗器(BR)、
7はチョッパ回路(BCH)、8は誘導電動機、9は運
転台であり、スナバ回路(フィルタリアクトル3、フィ
ルタコンデンサ4)の架線(パンタグラフ1)側に直列
接続した直流電力吸収用のチョッパ回路7とブレーキ抵
抗器6、他方に可変電圧可変周波数によるインバータ装
置5を介して設けられた誘導電動機8を使用した電気車
において、インバータ装置5から通流率指令aを与える
直流電力吸収用チョッパ回路7のチョッピング周波数を
走行条件により切り替えることにある。通流率指令aは
車両の減速運転時の停止制動指令bと、下り勾配を一定
の減速力にする抑速制動指令cに分けたチョッピング周
波数であり、このチョッピング周波数は、停止制動時よ
り抑速制動時側を小さくする方法である。
【0011】図2において、運転台よりの停止制動指令
bにより、VVVF5は指令力に応じた回生力を発生す
る。供給電力と負荷電力の不一致で、パンタグラフ1点
電圧=フィルタコンデンサ4電圧が上昇すると、BCH
7に通流率指令aが与えられフィルタコンデンサ4両端
電圧を回生側電流に応じてほぼ一定となるよう制御され
る。すなわち、BR両端電圧=フィルタコンデンサ両端
電圧となる。BR両端電圧と通流率(α)の関係は、図
3に示したように、以下の通りである。なお図中、Irm
s はブレーキ抵抗器の実効電流、IBはブレーキ電流、
tは通流角、Tは周期である。 BR両端電圧(V )=Iave(A )×BR抵抗値(Ω) で表される。ここで、Iave(A )はBR平均電流で
ある。また、Iave(A )={フィルタコンデンサ電
圧VC(V )/BR抵抗値(Ω)}(t/T)となる。
ただし、tはチョッハ゜導通時間 Tはチョヒ゜ンク゛ 1周期を示
す。ここで、通流率は、α=t/TなのでBR両端電圧
(V )=VC(V )×αとなる。よって、BRが一定抵
抗の場合は通流率αを変化させることでBR両端電圧電
圧を制御できる。以上のような思想から、フィルタコン
デンサ電圧とBR両端電圧を等しくなるよう制御するこ
とにより、回生制動とBRで電力消費する発電制動が混
合されたブレンデイ ングブレーキの状態となることが判
る。一方、運転台より抑速指令bがあれば、VVVF5
の制御モードは停止制動指令aと同様であるが、上記し
たようにチョピング周波数を低減しそれに対応してVV
VF5からの通流率指令aも変化させるものである。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、V
VVFとBCHを組み合わせたブレンデイ グ制御を実施
する電気車の電気制動制御システムにおいて、BCHの
スナバ回路を熱責務上合理的に構成することが可能とな
り、軽量、小型、低損失の電気車制御方法を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の要旨を説明するための主回路構
成図である。
【図2】図2はその制御ブロック図である。
【図3】図3はブレーキ電流とチョッパ通流率の関連説
明図である。
【符号の説明】
1 パンタグラフ 2 断流器 3 フィルタリアクトル 4 フィルタコンデンサ 5 インバータ装置 6 ブレーキ抵抗器 7 チョッパ回路 8 誘導電動機 9 運転台

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スナバ回路の架線側に直列接続した直流
    電力吸収用チョッパ回路とブレーキ抵抗器、他方に可変
    電圧可変周波数によるインバータ装置を介して設けられ
    た誘導電動機を使用した電気車において、前記インバー
    タ装置から通流率指令を与える直流電力吸収用チョッパ
    回路のチョッピング周波数を走行条件により切り替える
    ことを特徴とする電気車制御方法。
  2. 【請求項2】 前記通流率指令は車両の減速運転時の停
    止制動指令と、下り勾配を一定の減速力にする抑速制動
    指令に分けたチョッピング周波数にする請求項1記載の
    電気車制御方法。
  3. 【請求項3】 前記チョッピング周波数は、停止制動時
    より抑速制動時側を小さくする請求項1又は2記載の電
    気車制御方法。
JP18469795A 1995-06-28 1995-06-28 電気車制御方法 Expired - Lifetime JP3244213B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18469795A JP3244213B2 (ja) 1995-06-28 1995-06-28 電気車制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18469795A JP3244213B2 (ja) 1995-06-28 1995-06-28 電気車制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0919001A JPH0919001A (ja) 1997-01-17
JP3244213B2 true JP3244213B2 (ja) 2002-01-07

Family

ID=16157803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18469795A Expired - Lifetime JP3244213B2 (ja) 1995-06-28 1995-06-28 電気車制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3244213B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262555B1 (en) * 1998-10-02 2001-07-17 Robicon Corporation Apparatus and method to generate braking torque in an AC drive
CN111361424B (zh) * 2018-12-24 2021-11-12 比亚迪股份有限公司 轨道车辆及其牵引逆变器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0919001A (ja) 1997-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3867270B2 (ja) 電気車の制御装置
US3930191A (en) Braking circuit for the mixed regenerative and resistance braking of a d-c series machine operated as a generator
JP3244213B2 (ja) 電気車制御方法
EP1475263B1 (en) A controller for a power train
JP2821159B2 (ja) 電気車の制御装置
JP2002064901A (ja) 電気車制御装置
JPS6399797A (ja) 可変電圧可変周波数電源装置
JP2844154B2 (ja) 電気車の運転制御方式
JP4450469B2 (ja) 電気車制御装置
JP3228664B2 (ja) 車両用制御装置
JP2811817B2 (ja) 電気車制御装置
JPS6212304A (ja) 電気車の制御装置
JP3481866B2 (ja) 電気車制御装置
JPH03159501A (ja) 電気車制御装置
JPH06113404A (ja) 電気自動車用ブレーキ装置
JPH03243103A (ja) 電動機制御装置
JPS637101A (ja) 電気車用フィルターコンデンサ充電回路
JP2671540B2 (ja) 電気車制御装置
JP2892800B2 (ja) インバータの定ブレーキ力制御方式
JP2938595B2 (ja) エレベータの回生電力消費方法
JP2945826B2 (ja) インバータ制御巻上装置の停止制御方法
JPH0365002A (ja) 列車の運転制御方法
JPH02214402A (ja) 電気車の制御装置
JPS583502A (ja) 電気車制御方法
JPH02211002A (ja) 電気車用発電ブレーキ装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071026

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081026

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081026

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091026

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091026

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term