JP3345584B2 - ディーゼル電気機関車用制御装置 - Google Patents
ディーゼル電気機関車用制御装置Info
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの出力を電力に変換して、駆動用誘導電動機に交流
電力を供給するディーゼル電気機関車用制御装置に関す
るものである。
ジンの出力を電力に変換して、駆動用誘導電動機に交流
電力を供給するディーゼル電気機関車用制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のディーゼル電気機関車用
制御装置の構成図である。図６において、ディーゼルエ
ンジン１に直結された交流発電機２により交流電力が発
生される。発生された交流電力を整流器３により直流電
力に変換する。さらに、直流電力をＶＶＶＦインバータ
４により交流電力に変換して誘導電動機５の電力制御を
行い、ディーゼル電気機関車の力行時における速度制御
が行われる。さらに、力行時に車輪の空転が発生してＶ
ＶＶＦインバータ４の入力電圧が設定値を超えたときに
は、電圧検出手段６が過電圧を検知して所定の保護動作
が行われる。そして、ブレーキ時にはディーゼルエンジ
ン１がアイドリング運転されると共に、誘導電動機５が
発生した電圧を電圧検出手段６が検出して、発電電圧に
応じてブレーキチョッパ８を通流率制御手段７により通
流率制御する。これにより、誘導電動機５で発電したエ
ネルギーをブレーキ抵抗９で消費させて、ディーゼル電
気機関車の速度を低下させる。
制御装置の構成図である。図６において、ディーゼルエ
ンジン１に直結された交流発電機２により交流電力が発
生される。発生された交流電力を整流器３により直流電
力に変換する。さらに、直流電力をＶＶＶＦインバータ
４により交流電力に変換して誘導電動機５の電力制御を
行い、ディーゼル電気機関車の力行時における速度制御
が行われる。さらに、力行時に車輪の空転が発生してＶ
ＶＶＦインバータ４の入力電圧が設定値を超えたときに
は、電圧検出手段６が過電圧を検知して所定の保護動作
が行われる。そして、ブレーキ時にはディーゼルエンジ
ン１がアイドリング運転されると共に、誘導電動機５が
発生した電圧を電圧検出手段６が検出して、発電電圧に
応じてブレーキチョッパ８を通流率制御手段７により通
流率制御する。これにより、誘導電動機５で発電したエ
ネルギーをブレーキ抵抗９で消費させて、ディーゼル電
気機関車の速度を低下させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のディーゼル電気
機関車用制御装置は以上のように構成されているので、
力行時に路面状態により車輪の空転が発生したときに、
誘導電動機５の出力トルクを急速に減少させるようにし
た再粘着制御を行うと、ディーゼルエンジンの出力の低
下が追随できないので、ディーゼルエンジンの回転数が
異常に上昇する。このため、交流発電機２の出力電圧が
上昇してＶＶＶＦインバータ４の入力電圧が過電圧にな
るので、電圧検出手段６が保護動作を行うという問題点
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、空転発生時の再粘着制御を容易
に行うことができるディーゼル電気機関車用制御装置を
提供することを目的とするものである。
機関車用制御装置は以上のように構成されているので、
力行時に路面状態により車輪の空転が発生したときに、
誘導電動機５の出力トルクを急速に減少させるようにし
た再粘着制御を行うと、ディーゼルエンジンの出力の低
下が追随できないので、ディーゼルエンジンの回転数が
異常に上昇する。このため、交流発電機２の出力電圧が
上昇してＶＶＶＦインバータ４の入力電圧が過電圧にな
るので、電圧検出手段６が保護動作を行うという問題点
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、空転発生時の再粘着制御を容易
に行うことができるディーゼル電気機関車用制御装置を
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、ディーゼル
エンジンにより駆動された交流発電機の出力を直流電力
に変換し、直流電力をインバータにより交流電力に変換
して誘導電動機の力行制御を行い、ブレーキ時に上記誘
導電動機の発電エネルギーをブレーキチョッパを動作さ
せてブレーキ抵抗で消費させるようにしたディーゼル電
気機関車用制御装置において、力行時に誘導電動機の回
転数が所定値を超えたとき空転制御手段が車輪の空転を
検出して空転の大きさに応じて誘導電動機の出力減少信
号を出力し、出力減少信号により誘導電動機の出力トル
クを減少させると共に、出力減少信号によりブレーキチ
ョッパの通流率を制御して、誘導電動機の出力トルクの
減少分をブレーキ抵抗に消費させるようにしたものであ
る。また、力行時に誘導電動機の回転数が所定値を超え
たとき空転制御手段が車輪の空転を検出して空転の大き
さに応じて誘導電動機の出力減少信号を出力し、出力減
少信号により誘導電動機の出力トルクを減少させると共
に、インバータの入力電圧が所定値を超えたときブレー
キチョッパの通流率を制御して、誘導電動機の出力トル
クの減少分をブレーキ抵抗に消費させるようにしたもの
である。さらに、ディーゼルエンジンがアイドリング状
態から最大出力までの低速度域で、車輪の粘着状態にお
けるインバータの入力電圧より所定の割合で高く設定さ
れた設定値を越えたとき、ブレーキチョッパを動作させ
るようにしたものである。
エンジンにより駆動された交流発電機の出力を直流電力
に変換し、直流電力をインバータにより交流電力に変換
して誘導電動機の力行制御を行い、ブレーキ時に上記誘
導電動機の発電エネルギーをブレーキチョッパを動作さ
せてブレーキ抵抗で消費させるようにしたディーゼル電
気機関車用制御装置において、力行時に誘導電動機の回
転数が所定値を超えたとき空転制御手段が車輪の空転を
検出して空転の大きさに応じて誘導電動機の出力減少信
号を出力し、出力減少信号により誘導電動機の出力トル
クを減少させると共に、出力減少信号によりブレーキチ
ョッパの通流率を制御して、誘導電動機の出力トルクの
減少分をブレーキ抵抗に消費させるようにしたものであ
る。また、力行時に誘導電動機の回転数が所定値を超え
たとき空転制御手段が車輪の空転を検出して空転の大き
さに応じて誘導電動機の出力減少信号を出力し、出力減
少信号により誘導電動機の出力トルクを減少させると共
に、インバータの入力電圧が所定値を超えたときブレー
キチョッパの通流率を制御して、誘導電動機の出力トル
クの減少分をブレーキ抵抗に消費させるようにしたもの
である。さらに、ディーゼルエンジンがアイドリング状
態から最大出力までの低速度域で、車輪の粘着状態にお
けるインバータの入力電圧より所定の割合で高く設定さ
れた設定値を越えたとき、ブレーキチョッパを動作させ
るようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１を示す構成図である。図１において、１０はディーゼ
ルエンジンで、図２に示す牽引力特性、エンジン出力特
性及び発電機の出力特性（ＶＶＶＦインバータの入力電
圧特性）を有する。１１はエンジン制御手段で、ディー
ゼルエンジン１０の出力制御を行う。１２はディーゼル
エンジン１０に直結された交流発電機、１３は整流器
で、交流発電機１２から出力された交流電力を直流電力
に変換する。１４は可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）イ
ンバータで、整流器１３から出力された直流電力を交流
電力に変換する。１５はＶＶＶＦインバータ１４に接続
された誘導電動機で、ディーゼル電気機関車（図示せ
ず）の駆動力を発生する。１６は空転制御手段で、誘導
電動機１５の回転数の上昇率が所定の値を超えたとき、
車輪の空転を検出して空転の大きさに応じて出力減少信
号１６ａを出力する。１７は加算器で、力行時における
誘導電動機１５の出力値を指令する目標値指令信号１８
（＋）と出力減少信号１６ａ（−）とを加算して出力指
令信号１７ａを出力する。１９は出力制御手段で、出力
指令信号１７ａによりＶＶＶＦインバータ１４の出力を
制御させる。２０は通流率制御手段で、出力減少信号１
６ａに応じて後述のブレーキチョッパ２１の通流率制御
を行う。２１はブレーキ抵抗２２を直列接続してＶＶＶ
Ｆインバータ１４の入力側に接続されたブレーキチョッ
パで、ブレーキ時に誘導電動機１５の発電エネルギーを
ブレーキ抵抗２２に消費させる。さらに、ブレーキチョ
ッパ２１は力行時に出力減少信号１６ａに応じて通流率
制御手段２０により通流率が制御される。２３はブレー
キチョッパ２２の動作時に動作する還流ダイオードであ
る。
１を示す構成図である。図１において、１０はディーゼ
ルエンジンで、図２に示す牽引力特性、エンジン出力特
性及び発電機の出力特性（ＶＶＶＦインバータの入力電
圧特性）を有する。１１はエンジン制御手段で、ディー
ゼルエンジン１０の出力制御を行う。１２はディーゼル
エンジン１０に直結された交流発電機、１３は整流器
で、交流発電機１２から出力された交流電力を直流電力
に変換する。１４は可変電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）イ
ンバータで、整流器１３から出力された直流電力を交流
電力に変換する。１５はＶＶＶＦインバータ１４に接続
された誘導電動機で、ディーゼル電気機関車（図示せ
ず）の駆動力を発生する。１６は空転制御手段で、誘導
電動機１５の回転数の上昇率が所定の値を超えたとき、
車輪の空転を検出して空転の大きさに応じて出力減少信
号１６ａを出力する。１７は加算器で、力行時における
誘導電動機１５の出力値を指令する目標値指令信号１８
（＋）と出力減少信号１６ａ（−）とを加算して出力指
令信号１７ａを出力する。１９は出力制御手段で、出力
指令信号１７ａによりＶＶＶＦインバータ１４の出力を
制御させる。２０は通流率制御手段で、出力減少信号１
６ａに応じて後述のブレーキチョッパ２１の通流率制御
を行う。２１はブレーキ抵抗２２を直列接続してＶＶＶ
Ｆインバータ１４の入力側に接続されたブレーキチョッ
パで、ブレーキ時に誘導電動機１５の発電エネルギーを
ブレーキ抵抗２２に消費させる。さらに、ブレーキチョ
ッパ２１は力行時に出力減少信号１６ａに応じて通流率
制御手段２０により通流率が制御される。２３はブレー
キチョッパ２２の動作時に動作する還流ダイオードであ
る。
【０００６】次に動作について説明する。図１及び図２
において、ディーゼル電気機関車（図示せず）の出力は
式（１）で表される。 （機関車の出力）＝（定数）・（牽引力）・（機関車の速度）・・・・・（１） 図２（ａ）に示すように、低速度域においては牽引力が
大きいが、速度が低いため機関車の出力は小さい。した
がって、ディーゼルエンジン１０の出力も小さくてよ
い。機関車の速度が上昇すると共にエンジンの出力が増
加する。そして、ディーゼルエンジン１０の出力が最大
になると、図２（ｂ）に示すように出力が一定となり牽
引力が図２（ａ）に示すように速度に反比例して減少す
る。ディーゼルエンジン１０は出力が零のときにアイド
リング回転数で回転し、出力の増加に伴って回転数が高
くなる。交流発電機１２の励磁電流を一定制御とする
と、交流発電機１２の出力電圧がディーゼルエンジン１
０の回転数に比例するので、ＶＶＶＦインバータ１４に
供給される直流電力の入力電圧は図２（ｃ）のようにな
る。ここで、ＶＶＶＦインバータ１４により交流電力に
変換して、力行時における誘導電動機１５の駆動力制御
が行われる。この場合、誘導電動機１５は出力制御手段
１９により指令された目標値指令信号１８に応じたトル
クを出力するように制御されている。
において、ディーゼル電気機関車（図示せず）の出力は
式（１）で表される。 （機関車の出力）＝（定数）・（牽引力）・（機関車の速度）・・・・・（１） 図２（ａ）に示すように、低速度域においては牽引力が
大きいが、速度が低いため機関車の出力は小さい。した
がって、ディーゼルエンジン１０の出力も小さくてよ
い。機関車の速度が上昇すると共にエンジンの出力が増
加する。そして、ディーゼルエンジン１０の出力が最大
になると、図２（ｂ）に示すように出力が一定となり牽
引力が図２（ａ）に示すように速度に反比例して減少す
る。ディーゼルエンジン１０は出力が零のときにアイド
リング回転数で回転し、出力の増加に伴って回転数が高
くなる。交流発電機１２の励磁電流を一定制御とする
と、交流発電機１２の出力電圧がディーゼルエンジン１
０の回転数に比例するので、ＶＶＶＦインバータ１４に
供給される直流電力の入力電圧は図２（ｃ）のようにな
る。ここで、ＶＶＶＦインバータ１４により交流電力に
変換して、力行時における誘導電動機１５の駆動力制御
が行われる。この場合、誘導電動機１５は出力制御手段
１９により指令された目標値指令信号１８に応じたトル
クを出力するように制御されている。
【０００７】力行時に車輪の空転が発生すると誘導電動
機１５の回転数が急激に上昇する。空転制御手段１６は
誘導電動機１５の回転数が急激に上昇したことにより車
輪の空転を検出し、空転の大きさに応じて出力減少信号
１６ａを出力する。そして、加算器１７では目標値指令
信号１８（＋）と出力減少信号１６ａ（−）とを加算し
た加算信号１７ａを出力制御手段１９に出力する。出力
制御手段１９では加算信号１７ａにより所定の出力トル
クになるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導
電動機１５を制御する。一方、通流率制御手段２０では
出力減少信号１６ａの大きさに応じてブレーキチョッパ
２１の通流率を制御し、整流器１３を介して交流発電機
１２から供給されている電力の内、誘導電動機１５の出
力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ抵抗２２に
消費させる。ブレーキ時にはディーゼルエンジン１０が
アイドリング運転される。そして、誘導電動機１５が発
電した電圧を電圧検出手段（図示せず）が検出して、発
電電圧に応じてブレーキチョッパ２１の通流率制御が行
われる。これにより、誘導電動機１５で発電されたエネ
ルギーをブレーキ抵抗２２に消費させて、ディーゼル電
気機関車の速度を低下させる。以上のように、車輪の空
転の大きさに応じて出力される出力減少信号１６ａによ
り、誘導電動機１５の出力トルクを減少させて速やかに
車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエンジン１０側
から供給されているエネルギーの内、誘導電動機１５の
出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキチョッパ
２１を介してブレーキ抵抗２２に消費させるので、交流
発電機１２の出力電圧が上昇するのを阻止し、ＶＶＶＦ
インバータ１４の入力電圧を安定化させることができ
る。
機１５の回転数が急激に上昇する。空転制御手段１６は
誘導電動機１５の回転数が急激に上昇したことにより車
輪の空転を検出し、空転の大きさに応じて出力減少信号
１６ａを出力する。そして、加算器１７では目標値指令
信号１８（＋）と出力減少信号１６ａ（−）とを加算し
た加算信号１７ａを出力制御手段１９に出力する。出力
制御手段１９では加算信号１７ａにより所定の出力トル
クになるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導
電動機１５を制御する。一方、通流率制御手段２０では
出力減少信号１６ａの大きさに応じてブレーキチョッパ
２１の通流率を制御し、整流器１３を介して交流発電機
１２から供給されている電力の内、誘導電動機１５の出
力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ抵抗２２に
消費させる。ブレーキ時にはディーゼルエンジン１０が
アイドリング運転される。そして、誘導電動機１５が発
電した電圧を電圧検出手段（図示せず）が検出して、発
電電圧に応じてブレーキチョッパ２１の通流率制御が行
われる。これにより、誘導電動機１５で発電されたエネ
ルギーをブレーキ抵抗２２に消費させて、ディーゼル電
気機関車の速度を低下させる。以上のように、車輪の空
転の大きさに応じて出力される出力減少信号１６ａによ
り、誘導電動機１５の出力トルクを減少させて速やかに
車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエンジン１０側
から供給されているエネルギーの内、誘導電動機１５の
出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキチョッパ
２１を介してブレーキ抵抗２２に消費させるので、交流
発電機１２の出力電圧が上昇するのを阻止し、ＶＶＶＦ
インバータ１４の入力電圧を安定化させることができ
る。
【０００８】実施の形態２．図３は実施の形態２を示す
構成図である。図３において、１０〜１９、２２、２３
は実施の形態１のものと同様のものである。２４はＶＶ
ＶＦインバータ１４の入力電圧を検出する電圧検出手段
で、ＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧に応じた電圧検
出信号２４ａを出力する。２５は電圧設定値設定手段
で、ディーゼルエンジン１０の出力が一定の速度領域に
おけるＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧より、例え
ば１０％高い設定値を超えると入力電圧に応じた電圧設
定値信号２５ａを出力する。２６は加算器で、電圧検出
信号２４ａ（＋）と電圧設定値信号２５ａ（−）とを加
算して加算信号２４ａを出力する。なお、電圧検出信号
２４ａが電圧設定値信号２５ａより小さい場合は、加算
器２６ａから出力される加算信号２６ａは「零」になる
ように設定されている。加算信号２６ａにより後述のブ
レーキチョッパ２８の通流率制御を行う。２８はブレー
キ抵抗２１を直列接続してＶＶＶＦインバータ１４の入
力側に接続されたブレーキチョッパで、ブレーキ時に誘
導電動機１５の発電エネルギーをブレーキ抵抗２２に消
費させる。さらに、ブレーキチョッパ２８は力行時に加
算信号２６ａに応じて通流率制御手段２７により通流率
が制御される。
構成図である。図３において、１０〜１９、２２、２３
は実施の形態１のものと同様のものである。２４はＶＶ
ＶＦインバータ１４の入力電圧を検出する電圧検出手段
で、ＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧に応じた電圧検
出信号２４ａを出力する。２５は電圧設定値設定手段
で、ディーゼルエンジン１０の出力が一定の速度領域に
おけるＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧より、例え
ば１０％高い設定値を超えると入力電圧に応じた電圧設
定値信号２５ａを出力する。２６は加算器で、電圧検出
信号２４ａ（＋）と電圧設定値信号２５ａ（−）とを加
算して加算信号２４ａを出力する。なお、電圧検出信号
２４ａが電圧設定値信号２５ａより小さい場合は、加算
器２６ａから出力される加算信号２６ａは「零」になる
ように設定されている。加算信号２６ａにより後述のブ
レーキチョッパ２８の通流率制御を行う。２８はブレー
キ抵抗２１を直列接続してＶＶＶＦインバータ１４の入
力側に接続されたブレーキチョッパで、ブレーキ時に誘
導電動機１５の発電エネルギーをブレーキ抵抗２２に消
費させる。さらに、ブレーキチョッパ２８は力行時に加
算信号２６ａに応じて通流率制御手段２７により通流率
が制御される。
【０００９】次に動作について説明する。図３におい
て、力行時にディーゼルエンジン１０の出力により交流
発電機１２が発電した交流電力を整流器１３により直流
電力に変換し、さらにＶＶＶＦインバータ１４で交流電
力に変換して目標値指令信号１８に応じたトルクを出力
するように誘導電動機１５が制御される。力行時に車輪
の空転が発生すると、出力制御手段１９が加算信号１７
ａにより出力減少信号１６ａに応じた所定の出力トルク
になるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導電
動機１５を制御する。以上の動作までは実施の形態１の
ものと同様である。空転が発生して誘導電動機１５の出
力トルクが減少されると、ディーゼルエンジン１０の出
力低下が即時に追従できないために、ディーゼルエンジ
ン１０の回転数が異常上昇する。このため、ディーゼル
エンジン１０に直結された交流発電機１２の出力電圧が
上昇して、ＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧が上昇
する。そして、電圧検出手段２４から出力された電圧検
出信号２４ａが、電圧設定値設定手段２５で設定されて
いるブレーキチョッパ２８の動作開始電圧の電圧設定値
信号２５ａより大きくなると、加算信号２６ａが出力さ
れて通流率制御手段２７を介してブレーキチョッパ２８
の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機１５
の出力トルクの減少分をブレーキチョッパ２８を通流率
制御してブレーキ抵抗２２に消費させる。
て、力行時にディーゼルエンジン１０の出力により交流
発電機１２が発電した交流電力を整流器１３により直流
電力に変換し、さらにＶＶＶＦインバータ１４で交流電
力に変換して目標値指令信号１８に応じたトルクを出力
するように誘導電動機１５が制御される。力行時に車輪
の空転が発生すると、出力制御手段１９が加算信号１７
ａにより出力減少信号１６ａに応じた所定の出力トルク
になるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導電
動機１５を制御する。以上の動作までは実施の形態１の
ものと同様である。空転が発生して誘導電動機１５の出
力トルクが減少されると、ディーゼルエンジン１０の出
力低下が即時に追従できないために、ディーゼルエンジ
ン１０の回転数が異常上昇する。このため、ディーゼル
エンジン１０に直結された交流発電機１２の出力電圧が
上昇して、ＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧が上昇
する。そして、電圧検出手段２４から出力された電圧検
出信号２４ａが、電圧設定値設定手段２５で設定されて
いるブレーキチョッパ２８の動作開始電圧の電圧設定値
信号２５ａより大きくなると、加算信号２６ａが出力さ
れて通流率制御手段２７を介してブレーキチョッパ２８
の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機１５
の出力トルクの減少分をブレーキチョッパ２８を通流率
制御してブレーキ抵抗２２に消費させる。
【００１０】ブレーキ時にはディーゼルエンジン１０が
アイドリング運転されると共に、誘導電動機１５が発電
した電圧に応じてブレーキチョッパ２８の通流率制御が
行われる。これにより、誘導電動機１５で発電されたエ
ネルギーをブレーキ抵抗２２で消費させて、ディーゼル
電気機関車の速度を低下させる。以上のように、車輪の
空転の大きさに応じて出力される出力減少信号１６ａに
より、誘導電動機１５の出力トルクを減少して速やかに
車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエンジン１０か
ら供給されているエネルギーの内、出力トルクの減少分
に見合った電力をＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧
に応じて、ブレーキチョッパ２８を介してブレーキ抵抗
２２に消費させるので、交流発電機１２の出力電圧が上
昇するのを阻止し、ＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧
を安定化させることができる。
アイドリング運転されると共に、誘導電動機１５が発電
した電圧に応じてブレーキチョッパ２８の通流率制御が
行われる。これにより、誘導電動機１５で発電されたエ
ネルギーをブレーキ抵抗２２で消費させて、ディーゼル
電気機関車の速度を低下させる。以上のように、車輪の
空転の大きさに応じて出力される出力減少信号１６ａに
より、誘導電動機１５の出力トルクを減少して速やかに
車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエンジン１０か
ら供給されているエネルギーの内、出力トルクの減少分
に見合った電力をＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧
に応じて、ブレーキチョッパ２８を介してブレーキ抵抗
２２に消費させるので、交流発電機１２の出力電圧が上
昇するのを阻止し、ＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧
を安定化させることができる。
【００１１】実施の形態３．図４は実施の形態３を示す
構成図である。図４において、１〜１９、２２、２３は
実施の形態１のものと同様のものであり、２４は実施の
形態２のものと同様のものである。２９は後述のブレー
キチョッパ３１の動作開始電圧を設定する電圧設定値設
定手段で、例えば１０％高い電圧を動作開始電圧として
設定する。図２（ｂ）に示すようにディーゼル電気機関
車の低速度域においては、速度に比例してディーゼルエ
ンジン１０の出力が増加する。そして、ディーゼルエン
ジン１０の出力と同様にＶＶＶＦインバータ１４の入力
電圧も増加する。そこで、低速度域においてはエンジン
制御手段１１からのエンジン出力信号１１ａによりディ
ーゼルエンジン１０の出力に応じて、電圧設定値設定手
段２９から出力される電圧設定値信号２９ａの設定値が
図５に示すように所定の割合で、高くなるように設定す
る。なお、ディーゼルエンジン１０の出力が一定になる
速度領域での電圧設定値信号２９ａは実施の形態２と同
様に入力電圧より所定の値、例えば１０％高くなるよう
に設定されている。３０は加算器で、電圧検出手段２４
から出力された電圧検出信号２４ａと電圧設定値信号２
９ａとを加算して加算信号３０ａを出力する。なお、電
圧検出信号２４ａ、電圧設定値信号２９ａより小さい場
合は、加算器３０から出力される加算信号３０ａは
「零」になるように設定されている。３１は通流率制御
手段で、加算信号３０ａにより後述のブレーキチョッパ
３２の通流率制御を行う。３２はブレーキ抵抗２１を直
列接続してＶＶＶＦインバータ１４の入力側に接続され
たブレーキチョッパで、ブレーキ時に誘導電動機１５の
発電エネルギーをブレーキ抵抗に消費させる。さらに、
ブレーキチョッパ３２は力行時に加算信号３０ａに応じ
て通流率制御手段３１により通流率が制御される。
構成図である。図４において、１〜１９、２２、２３は
実施の形態１のものと同様のものであり、２４は実施の
形態２のものと同様のものである。２９は後述のブレー
キチョッパ３１の動作開始電圧を設定する電圧設定値設
定手段で、例えば１０％高い電圧を動作開始電圧として
設定する。図２（ｂ）に示すようにディーゼル電気機関
車の低速度域においては、速度に比例してディーゼルエ
ンジン１０の出力が増加する。そして、ディーゼルエン
ジン１０の出力と同様にＶＶＶＦインバータ１４の入力
電圧も増加する。そこで、低速度域においてはエンジン
制御手段１１からのエンジン出力信号１１ａによりディ
ーゼルエンジン１０の出力に応じて、電圧設定値設定手
段２９から出力される電圧設定値信号２９ａの設定値が
図５に示すように所定の割合で、高くなるように設定す
る。なお、ディーゼルエンジン１０の出力が一定になる
速度領域での電圧設定値信号２９ａは実施の形態２と同
様に入力電圧より所定の値、例えば１０％高くなるよう
に設定されている。３０は加算器で、電圧検出手段２４
から出力された電圧検出信号２４ａと電圧設定値信号２
９ａとを加算して加算信号３０ａを出力する。なお、電
圧検出信号２４ａ、電圧設定値信号２９ａより小さい場
合は、加算器３０から出力される加算信号３０ａは
「零」になるように設定されている。３１は通流率制御
手段で、加算信号３０ａにより後述のブレーキチョッパ
３２の通流率制御を行う。３２はブレーキ抵抗２１を直
列接続してＶＶＶＦインバータ１４の入力側に接続され
たブレーキチョッパで、ブレーキ時に誘導電動機１５の
発電エネルギーをブレーキ抵抗に消費させる。さらに、
ブレーキチョッパ３２は力行時に加算信号３０ａに応じ
て通流率制御手段３１により通流率が制御される。
【００１２】次に動作について説明する。図４におい
て、力行時にディーゼルエンジン１０の出力により交流
発電機１２が発電した交流電力を整流器１３により直流
電力に変換し、さらにＶＶＶＦインバータ１４で交流電
力に変換して目標値指令信号１８に応じたトルクを出力
するように誘導電動機１５が制御される。力行時に車輪
の空転が発生すると、出力制御手段１９が加算信号１７
ａにより出力減少信号１６ａに応じた所定の出力トルク
になるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導電
動機１５を制御する。以上の動作までは実施の形態１の
ものと同様である。図２（ｂ）に示すディーゼルエンジ
ン１０の出力が一定値になるまでの低速度域では、図２
（ｃ）に示すようにＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧
は、ディーゼルエンジン１０のアイドリング運転状態か
ら出力が一定になる速度域まで速度に比例して上昇す
る。そこで、低速度域においてエンジン制御手段１１か
ら出力されたエンジン出力信号１１ａに応じて、図５に
示すようにブレーキチョッパ３２の動作開始電圧を決め
る電圧設定値信号２９ａを電圧設定値設定手段２９で設
定する。そして、加算器３０において電圧検出手段２４
で検出された電圧検出信号２４ａ（＋）と電圧設定値信
号２９ａ（−）とを加算して、加算した結果を加算信号
３０ａとして通流率制御手段３１へ出力する。この場
合、車輪の空転が発生しなければ、電圧検出信号２４ａ
が電圧設定値信号２９ａより小さいので、ブレーキチョ
ッパ３２の通流率制御は行われない。ここで、車輪の空
転が発生すると空転制御手段１６が検出してＶＶＶＦイ
ンバータ１４を介して誘導電動機１５の出力トルクが減
少される。これに伴って、ディーゼルエンジン１０の回
転数が上昇してＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧が上
昇する。そして、電圧検出信号２４ａが電圧設定値信号
２９ａを超えると、加算器３０から加算信号３０ａが出
力されて通流率制御手段３１によりブレーキチョッパ３
２の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機１
５の出力トルクの減少分をブレーキチョッパ３２を通流
率制御してブレーキ抵抗２２に消費させる。
て、力行時にディーゼルエンジン１０の出力により交流
発電機１２が発電した交流電力を整流器１３により直流
電力に変換し、さらにＶＶＶＦインバータ１４で交流電
力に変換して目標値指令信号１８に応じたトルクを出力
するように誘導電動機１５が制御される。力行時に車輪
の空転が発生すると、出力制御手段１９が加算信号１７
ａにより出力減少信号１６ａに応じた所定の出力トルク
になるように、ＶＶＶＦインバータ１４を介して誘導電
動機１５を制御する。以上の動作までは実施の形態１の
ものと同様である。図２（ｂ）に示すディーゼルエンジ
ン１０の出力が一定値になるまでの低速度域では、図２
（ｃ）に示すようにＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧
は、ディーゼルエンジン１０のアイドリング運転状態か
ら出力が一定になる速度域まで速度に比例して上昇す
る。そこで、低速度域においてエンジン制御手段１１か
ら出力されたエンジン出力信号１１ａに応じて、図５に
示すようにブレーキチョッパ３２の動作開始電圧を決め
る電圧設定値信号２９ａを電圧設定値設定手段２９で設
定する。そして、加算器３０において電圧検出手段２４
で検出された電圧検出信号２４ａ（＋）と電圧設定値信
号２９ａ（−）とを加算して、加算した結果を加算信号
３０ａとして通流率制御手段３１へ出力する。この場
合、車輪の空転が発生しなければ、電圧検出信号２４ａ
が電圧設定値信号２９ａより小さいので、ブレーキチョ
ッパ３２の通流率制御は行われない。ここで、車輪の空
転が発生すると空転制御手段１６が検出してＶＶＶＦイ
ンバータ１４を介して誘導電動機１５の出力トルクが減
少される。これに伴って、ディーゼルエンジン１０の回
転数が上昇してＶＶＶＦインバータ１４の入力電圧が上
昇する。そして、電圧検出信号２４ａが電圧設定値信号
２９ａを超えると、加算器３０から加算信号３０ａが出
力されて通流率制御手段３１によりブレーキチョッパ３
２の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機１
５の出力トルクの減少分をブレーキチョッパ３２を通流
率制御してブレーキ抵抗２２に消費させる。
【００１３】また、ディーゼルエンジン１０の出力が一
定値になる速度領域において車輪の空転が発生した場合
には、ブレーキチョッパ３２の動作開始電圧を空転が発
生していない粘着状態におけるＶＶＶＦインバータ１４
への入力電圧の最大値により所定の値だけ高くされてい
る。したがって、空転が発生すると空転制御手段１６が
検出して誘導電動機１５の出力トルクを減少させると共
に、ＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧が設定値を超
えると、実施の形態２と同様にブレーキチョッパ３２の
通流率制御が行われる。さらに、ブレーキ時にはディー
ゼルエンジン１０がアイドリング運転されると共に、誘
導電動機１５が発生した電圧に応じてブレーキチョッパ
３２の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機
１５で発電されたエネルギーをブレーキ抵抗２２に消費
させて、ディーゼル電気機関車の速度を低下させる。以
上のように、低速度域においてはディーゼルエンジン１
０の出力に応じてブレーキチョッパ３２を動作させる動
作開始電圧の設定値を変えることにより、ディーゼルエ
ンジン１０の出力が一定値における速度域でのＶＶＶＦ
インバータ１４への入力電圧に達するまでに、誘導電動
機１５の出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ
抵抗２２に消費させることができるので、再粘着制御の
安定性を向上させることができる。
定値になる速度領域において車輪の空転が発生した場合
には、ブレーキチョッパ３２の動作開始電圧を空転が発
生していない粘着状態におけるＶＶＶＦインバータ１４
への入力電圧の最大値により所定の値だけ高くされてい
る。したがって、空転が発生すると空転制御手段１６が
検出して誘導電動機１５の出力トルクを減少させると共
に、ＶＶＶＦインバータ１４への入力電圧が設定値を超
えると、実施の形態２と同様にブレーキチョッパ３２の
通流率制御が行われる。さらに、ブレーキ時にはディー
ゼルエンジン１０がアイドリング運転されると共に、誘
導電動機１５が発生した電圧に応じてブレーキチョッパ
３２の通流率制御が行われる。これにより、誘導電動機
１５で発電されたエネルギーをブレーキ抵抗２２に消費
させて、ディーゼル電気機関車の速度を低下させる。以
上のように、低速度域においてはディーゼルエンジン１
０の出力に応じてブレーキチョッパ３２を動作させる動
作開始電圧の設定値を変えることにより、ディーゼルエ
ンジン１０の出力が一定値における速度域でのＶＶＶＦ
インバータ１４への入力電圧に達するまでに、誘導電動
機１５の出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ
抵抗２２に消費させることができるので、再粘着制御の
安定性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、車輪の空転の大きさ
に応じて出力される出力減少信号により、誘導電動機の
出力トルクを減少させて速やかに車輪の再粘着を図ると
共に、ディーゼルエンジン側から供給されているエネル
ギーの内、誘導電動機の出力トルクの減少分に見合った
電力をブレーキチョッパを介してブレーキ抵抗に消費さ
せるので、交流発電機の出力電圧が上昇するのを阻止
し、ＶＶＶＦインバータの入力電圧を安定化させること
ができる。また、車輪の空転の大きさに応じて出力され
る出力減少信号により、誘導電動機の出力トルクを減少
して速やかに車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエ
ンジンから供給されているエネルギーの内、出力トルク
の減少分に見合った電力をＶＶＶＦインバータへの入力
電圧に応じて、ブレーキチョッパを介してブレーキ抵抗
に消費させるので、交流発電機の出力電圧が上昇するの
を阻止し、ＶＶＶＦインバータの入力電圧を安定化させ
ることができる。さらに、低速度域においてはディーゼ
ルエンジンの出力に応じてブレーキチョッパを動作させ
る動作開始電圧の設定値を変えることにより、ディーゼ
ルエンジンの出力が一定値における速度域でのＶＶＶＦ
インバータへの入力電圧に達するまでに、誘導電動機の
出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ抵抗に消
費させることができるので、再粘着制御の安定性を向上
させることができる。
に応じて出力される出力減少信号により、誘導電動機の
出力トルクを減少させて速やかに車輪の再粘着を図ると
共に、ディーゼルエンジン側から供給されているエネル
ギーの内、誘導電動機の出力トルクの減少分に見合った
電力をブレーキチョッパを介してブレーキ抵抗に消費さ
せるので、交流発電機の出力電圧が上昇するのを阻止
し、ＶＶＶＦインバータの入力電圧を安定化させること
ができる。また、車輪の空転の大きさに応じて出力され
る出力減少信号により、誘導電動機の出力トルクを減少
して速やかに車輪の再粘着を図ると共に、ディーゼルエ
ンジンから供給されているエネルギーの内、出力トルク
の減少分に見合った電力をＶＶＶＦインバータへの入力
電圧に応じて、ブレーキチョッパを介してブレーキ抵抗
に消費させるので、交流発電機の出力電圧が上昇するの
を阻止し、ＶＶＶＦインバータの入力電圧を安定化させ
ることができる。さらに、低速度域においてはディーゼ
ルエンジンの出力に応じてブレーキチョッパを動作させ
る動作開始電圧の設定値を変えることにより、ディーゼ
ルエンジンの出力が一定値における速度域でのＶＶＶＦ
インバータへの入力電圧に達するまでに、誘導電動機の
出力トルクの減少分に見合った電力をブレーキ抵抗に消
費させることができるので、再粘着制御の安定性を向上
させることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。
る。
【図２】 図１の動作を示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。
る。
【図４】 この発明の実施の形態３を示す構成図であ
る。
る。
【図５】 図４の動作を示す説明図である。
【図６】 従来のディーゼル電気機関車用制御装置を示
す構成図である。
す構成図である。
１０ ディーゼルエンジン、１２ 交流発電機、１５
誘導電動機、１６ 空転制御手段、２１、２８、３２
ブレーキチョッパ、２２ ブレーキ抵抗、２４ 電圧検
出手段。
誘導電動機、１６ 空転制御手段、２１、２８、３２
ブレーキチョッパ、２２ ブレーキ抵抗、２４ 電圧検
出手段。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 1/00 - 3/12 B60L 7/00 - 13/00 B60L 15/00 - 15/42
Claims (3)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンにより駆動された交
流発電機の出力を直流電力に変換し、上記直流電力をイ
ンバータにより交流電力に変換して誘導電動機の力行制
御を行い、ブレーキ時に上記誘導電動機の発電エネルギ
ーをブレーキチョッパを動作させてブレーキ抵抗で消費
させるようにしたディーゼル電気機関車用制御装置にお
いて、力行時に上記誘導電動機の回転数が所定値を超え
たとき空転制御手段が車輪の空転を検出して空転の大き
さに応じて上記誘導電動機の出力減少信号を出力し、上
記出力減少信号により上記誘導電動機の出力トルクを減
少させると共に、上記出力減少信号により上記ブレーキ
チョッパの通流率を制御して、上記誘導電動機の出力ト
ルクの減少分を上記ブレーキ抵抗に消費させるようにし
たことを特徴とするディーゼル電気機関車用制御装置。 - 【請求項２】 ディーゼルエンジンにより駆動された交
流発電機の出力を直流電力に変換し、上記直流電力をイ
ンバータにより交流電力に変換して誘導電動機の力行制
御を行い、ブレーキ時に上記誘導電動機の発電エネルギ
ーをブレーキチョッパを動作させてブレーキ抵抗で消費
させるようにしたディーゼル電気機関車用制御装置にお
いて、力行時に上記誘導電動機の回転数が所定値を超え
たとき空転制御手段が車輪の空転を検出して空転の大き
さに応じて上記誘導電動機の出力減少信号を出力し、上
記出力減少信号により上記誘導電動機の出力トルクを減
少させると共に、上記インバータの入力電圧が所定値を
超えたとき上記ブレーキチョッパの通流率を制御して、
上記誘導電動機の出力トルクの減少分を上記ブレーキ抵
抗に消費させるようにしたことを特徴とするディーゼル
電気機関車用制御装置。 - 【請求項３】 ディーゼルエンジンがアイドリング状態
から最大出力までの低速度域で、車輪の粘着状態におけ
るインバータの入力電圧より所定の割合で高く設定され
た設定値を超えたとき、ブレーキチョッパを動作させる
ようにしたことを特徴とする請求項２に記載のディーゼ
ル電気機関車用制御装置
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18675098A JP3345584B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | ディーゼル電気機関車用制御装置 |
| US09/325,853 US6166512A (en) | 1998-07-02 | 1999-06-04 | Controller for diesel electric locomotive |
| CNB991101480A CN1163370C (zh) | 1998-07-02 | 1999-06-30 | 内燃电力机车用控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18675098A JP3345584B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | ディーゼル電気機関車用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023305A JP2000023305A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3345584B2 true JP3345584B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16194000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18675098A Expired - Lifetime JP3345584B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | ディーゼル電気機関車用制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6166512A (ja) |
| JP (1) | JP3345584B2 (ja) |
| CN (1) | CN1163370C (ja) |
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| JP2005204491A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-28 | Hitachi Ltd | 電気車の制御装置及び車両の制御装置及び車両 |
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| DE102007003172B4 (de) * | 2006-08-08 | 2011-06-01 | Siemens Ag | Dieselelektrisches Antriebssystem |
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| DE102007038773A1 (de) * | 2007-08-16 | 2009-03-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Durchführung einer zugkraftunterbrochenen Schaltung bei einem parallelen Hybridfahrzeug |
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| DE102008023332B4 (de) * | 2008-05-13 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Dieselelektrisches Antriebssystem |
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| RU2016136433A (ru) * | 2014-12-26 | 2018-03-15 | Сррс Бейджинг Эрки Лоукомоутив Ко., Лтд. | Система трансмиссии рельсофрезеровальной и рельсошлифовальной машины |
| RU2597248C1 (ru) * | 2015-05-22 | 2016-09-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Дизель-генераторная установка |
| RU2653062C1 (ru) * | 2017-03-14 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "16 Центральный научно-исследовательский испытательный ордена Красной Звезды институт имени маршала войск связи А.И. Белова" Министерства обороны Российской Федерации | Система управления дизельным электроагрегатом с генератором переменного тока |
| RU172810U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2017-07-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Автономная генераторная установка |
| CN108032862B (zh) * | 2017-12-08 | 2020-01-17 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法 |
| CN111348058A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 动力传动系统及内燃车辆 |
| RU203152U1 (ru) * | 2020-07-09 | 2021-03-24 | Акционерное общество "Электроавтоматика" | Автономный источник электроэнергии постоянного тока |
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1999
- 1999-06-04 US US09/325,853 patent/US6166512A/en not_active Expired - Lifetime
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