JP3413448B2 - ブレーキチョッパの制御装置 - Google Patents
ブレーキチョッパの制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキチョッパ
の制御装置に係わり、特に、交流を電源とする電気車に
おいてブレーキチョッパを用い、架線への回生電力ある
いは回生電流を制限する技術に関する。
の制御装置に係わり、特に、交流を電源とする電気車に
おいてブレーキチョッパを用い、架線への回生電力ある
いは回生電流を制限する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気車においてインバータを用い
て電動機を発電機として作用させ、その発生トルクをブ
レーキ力として利用し、生じた回生電力を架線へ供給す
る回生ブレーキシステムが実用化されている。この回生
ブレーキを適用した直流を電源とする電気車において
は、回生負荷が不足する場合に回正ブレーキを動作させ
ると、架線電圧が上昇していくことになるため、これを
抑えるためにブレーキチョッパを用いて回生ブレーキと
発電ブレーキを同時に作用させ、回生負荷に応じてその
分担比が変えられる可逆的な回生／発電フレンディング
ブレーキシステムが実用化されており、文献「第３３回
鉄道におけるサイバネティクス国内利用シンポジウム論
文集」第２３１頁から第２３４頁にその一例が示されて
いる。図４は、直流を電源とする電気車におけるブレー
キチョッパを用いた回生／発電フレンディングブレーキ
を示す。回生時にブレーキチョッパ６はフィルタコンデ
ンサ３の電圧を監視しており、回生負荷の不足により電
圧が上昇すると、ブレーキ抵抗器７へ電流を流し始め、
回生負荷の不足分を発電ブレーキで消費させ、直流回路
電圧の上昇を抑える。さらに回生負荷が不足すると、さ
らに直流回路電圧が上昇することになるため、ブレーキ
チョッパの通流率γを上げ、ブレーキ抵抗器７への通電
を増加させることにより、直流回路電圧の上昇を抑え
る。逆に、回生負荷が増加した場合は、通流率γを下
げ、ブレーキ抵抗器７への通電を減少させ、直流回路電
圧の低下を防ぐ。このようにしてモータ１からの回生電
力を最大としながら、回生負荷の変動に応じて発電ブレ
ーキの動作量を変え、回生／発電ブレンディングブレー
キを動作させている。つまり、モータ１からの回生電力
の一部をブレーキチョッパ６によってブレーキ抵抗器７
で消費させて、架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を
制限することができる。一方、交流を電源とする電気
車、すなはち交流電車および交直流両用電車（以下、両
者を総じて交流電車と称する。）における回生／発電ブ
レンディングブレーキの適用例はない。しかし、特開平
５−３０７５２号公報には、ＰＷＭコンバータが制御対
象とする直流回路電圧を検出し、ＰＷＭコンバータとチ
ョッパを同時に動作させて直流回路電圧を制御する方法
が示されており、この方法は、交流電車における回生／
発電ブレンディングブレーキシステムの構成と略同じで
あり、架線へ戻る回生電力を制限することへの適用が考
えられる。
て電動機を発電機として作用させ、その発生トルクをブ
レーキ力として利用し、生じた回生電力を架線へ供給す
る回生ブレーキシステムが実用化されている。この回生
ブレーキを適用した直流を電源とする電気車において
は、回生負荷が不足する場合に回正ブレーキを動作させ
ると、架線電圧が上昇していくことになるため、これを
抑えるためにブレーキチョッパを用いて回生ブレーキと
発電ブレーキを同時に作用させ、回生負荷に応じてその
分担比が変えられる可逆的な回生／発電フレンディング
ブレーキシステムが実用化されており、文献「第３３回
鉄道におけるサイバネティクス国内利用シンポジウム論
文集」第２３１頁から第２３４頁にその一例が示されて
いる。図４は、直流を電源とする電気車におけるブレー
キチョッパを用いた回生／発電フレンディングブレーキ
を示す。回生時にブレーキチョッパ６はフィルタコンデ
ンサ３の電圧を監視しており、回生負荷の不足により電
圧が上昇すると、ブレーキ抵抗器７へ電流を流し始め、
回生負荷の不足分を発電ブレーキで消費させ、直流回路
電圧の上昇を抑える。さらに回生負荷が不足すると、さ
らに直流回路電圧が上昇することになるため、ブレーキ
チョッパの通流率γを上げ、ブレーキ抵抗器７への通電
を増加させることにより、直流回路電圧の上昇を抑え
る。逆に、回生負荷が増加した場合は、通流率γを下
げ、ブレーキ抵抗器７への通電を減少させ、直流回路電
圧の低下を防ぐ。このようにしてモータ１からの回生電
力を最大としながら、回生負荷の変動に応じて発電ブレ
ーキの動作量を変え、回生／発電ブレンディングブレー
キを動作させている。つまり、モータ１からの回生電力
の一部をブレーキチョッパ６によってブレーキ抵抗器７
で消費させて、架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を
制限することができる。一方、交流を電源とする電気
車、すなはち交流電車および交直流両用電車（以下、両
者を総じて交流電車と称する。）における回生／発電ブ
レンディングブレーキの適用例はない。しかし、特開平
５−３０７５２号公報には、ＰＷＭコンバータが制御対
象とする直流回路電圧を検出し、ＰＷＭコンバータとチ
ョッパを同時に動作させて直流回路電圧を制御する方法
が示されており、この方法は、交流電車における回生／
発電ブレンディングブレーキシステムの構成と略同じで
あり、架線へ戻る回生電力を制限することへの適用が考
えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】交流電車の交流区間で
は、変電所の距離継電器の誤動作を防ぐために、回生電
流の制限を設けた区間が存在する。このような区間にお
いて、上記従来技術を適用して回生電流を制限しようと
しても、交流を電源とする電気車すなわち交流電車には
コンバータが存在し、回生時にはモータからの回生電力
に応じて架線への回生電流を増減して直流回路電圧を一
定に制御しているため、ブレーキチョッパは動作せず、
架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を制限することが
できない。また、特開平５−３０７５２号公報に示され
る構成では、ＰＷＭコンバータとチョッパのそれぞれに
直流電圧制御を行う手段を持たせ、かつ協調して制御す
るように両者を関連づけて設定する手段を設ける必要が
ある。つまり、これまでチョッパ無しとしていた交流電
車にチョッパを付加する場合、チョッパとコンバータと
を協調制御させるために、コンバータの制御手段を改造
または変更しなければならない、という問題がある。
は、変電所の距離継電器の誤動作を防ぐために、回生電
流の制限を設けた区間が存在する。このような区間にお
いて、上記従来技術を適用して回生電流を制限しようと
しても、交流を電源とする電気車すなわち交流電車には
コンバータが存在し、回生時にはモータからの回生電力
に応じて架線への回生電流を増減して直流回路電圧を一
定に制御しているため、ブレーキチョッパは動作せず、
架線へ戻る回生電力あるいは回生電流を制限することが
できない。また、特開平５−３０７５２号公報に示され
る構成では、ＰＷＭコンバータとチョッパのそれぞれに
直流電圧制御を行う手段を持たせ、かつ協調して制御す
るように両者を関連づけて設定する手段を設ける必要が
ある。つまり、これまでチョッパ無しとしていた交流電
車にチョッパを付加する場合、チョッパとコンバータと
を協調制御させるために、コンバータの制御手段を改造
または変更しなければならない、という問題がある。
【０００４】本発明の課題は、交流を電源とする電気車
において、コンバータの直流電圧制御と干渉することな
く、ブレーキチョッパを用いて架線への回生電力あるい
は回生電流を制限するに好適なブレーキチョッパの制御
装置を提供することにある。
において、コンバータの直流電圧制御と干渉することな
く、ブレーキチョッパを用いて架線への回生電力あるい
は回生電流を制限するに好適なブレーキチョッパの制御
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、コンバータとインバータの正負直流接続間に接続さ
れた負荷とブレーキチョッパの直列体からなる電力変換
装置であって、インバータからの回生電力を負荷に消費
させる制御を行うブレーキチョッパの制御装置におい
て、電動機の発電に伴って架線側に回生される回生電力
を検出し、その検出した回生電力がコンバータにより架
線に回生される予め定められた所定値を超えた時、該回
生電力の所定値分はコンバータにより架線に回生すると
共に、前記所定値を超える回生電力はブレーキチョッパ
を動作させ、所定値を超える回生電力を負荷に消費させ
る。また、電動機の発電に伴って架線側に回生される回
生電流を検出し、その検出した回生電流がコンバータに
より架線に回生される予め定められた所定値を超えた
時、該回生電流の所定値分はコンバータにより架線に回
生すると共に、所定値を超える回生電流は前記ブレーキ
チョッパを動作させ、所定値を超える回生電流を前記負
荷に通電させる。
に、コンバータとインバータの正負直流接続間に接続さ
れた負荷とブレーキチョッパの直列体からなる電力変換
装置であって、インバータからの回生電力を負荷に消費
させる制御を行うブレーキチョッパの制御装置におい
て、電動機の発電に伴って架線側に回生される回生電力
を検出し、その検出した回生電力がコンバータにより架
線に回生される予め定められた所定値を超えた時、該回
生電力の所定値分はコンバータにより架線に回生すると
共に、前記所定値を超える回生電力はブレーキチョッパ
を動作させ、所定値を超える回生電力を負荷に消費させ
る。また、電動機の発電に伴って架線側に回生される回
生電流を検出し、その検出した回生電流がコンバータに
より架線に回生される予め定められた所定値を超えた
時、該回生電流の所定値分はコンバータにより架線に回
生すると共に、所定値を超える回生電流は前記ブレーキ
チョッパを動作させ、所定値を超える回生電流を前記負
荷に通電させる。
【０００６】本発明では、交流電車のコンバータおよび
インバータの直流回路にブレーキチョッパを設け、この
ブレーキチョッパは、コンバータが制御対象とする直流
回路電圧を検出してこれをある値に制御するのではな
く、ブレーキ抵抗器の消費電力または電流に基づいて制
御される。これにより、コンバータによる直流回路電圧
制御と干渉せずに、モータからの回生電力を最大としな
がら、その一部つまり回生オーバ分をブレーキ抵抗器に
より消費することができ、架線への回生電力あるいは回
生電流を制限することができる。
インバータの直流回路にブレーキチョッパを設け、この
ブレーキチョッパは、コンバータが制御対象とする直流
回路電圧を検出してこれをある値に制御するのではな
く、ブレーキ抵抗器の消費電力または電流に基づいて制
御される。これにより、コンバータによる直流回路電圧
制御と干渉せずに、モータからの回生電力を最大としな
がら、その一部つまり回生オーバ分をブレーキ抵抗器に
より消費することができ、架線への回生電力あるいは回
生電流を制限することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すブ
レーキチョッパの制御装置である。図１において、１は
モータ、２は直流電力を交流電力に変換するインバー
タ、３はフィルタコンデンサ、４は交流電力を直流電力
に変換するコンバータ、５は交流電源に接続された主変
圧器（巻数比Ｎ1：Ｎ2）、６はコンバータ４とインバー
タ２の正負直流接続間に接続されたブレーキチョッパ、
７はブレーキ抵抗器（負荷）、８はモータ回生電力ＰMM
演算部、９はブレーキチョッパ６のゲートスタート信号
発生部、１０はチョッパ通流率γ演算部である。
用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すブ
レーキチョッパの制御装置である。図１において、１は
モータ、２は直流電力を交流電力に変換するインバー
タ、３はフィルタコンデンサ、４は交流電力を直流電力
に変換するコンバータ、５は交流電源に接続された主変
圧器（巻数比Ｎ1：Ｎ2）、６はコンバータ４とインバー
タ２の正負直流接続間に接続されたブレーキチョッパ、
７はブレーキ抵抗器（負荷）、８はモータ回生電力ＰMM
演算部、９はブレーキチョッパ６のゲートスタート信号
発生部、１０はチョッパ通流率γ演算部である。
【０００８】次に、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、回生ブレーキ時に、モータ１に発生した回生電力Ｐ
MMをモータ回生電力演算部８によって算出する。モータ
回生電力演算部８には、モータ相電流ＩM、モータ線間
電圧Ｖm、モータ力率ｃｏｓφを入力し、（数１）を用
いてモータ回生電力ＰMMを求める。
ず、回生ブレーキ時に、モータ１に発生した回生電力Ｐ
MMをモータ回生電力演算部８によって算出する。モータ
回生電力演算部８には、モータ相電流ＩM、モータ線間
電圧Ｖm、モータ力率ｃｏｓφを入力し、（数１）を用
いてモータ回生電力ＰMMを求める。
【数１】
つぎに、架線へ戻すことができる回生電力の制限値ＰR*
と（数１）により求めたモータ回生電力ＰMMの差をと
る。この差はブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとなる。
モータ回生電力ＰMMが回生電力の制限値ＰR*より大きい
場合は、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBが正となり、
これがある値を超えたら、ゲートスタート信号発生部９
によってゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョ
ッパ６はブレーキ抵抗器７への通電を開始する。このと
きの通流率γはブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBをブレ
ーキチョッパ通流率演算部１０に入力して算出し、ブレ
ーキチョッパ６へ与える。通流率γは、（数２）に示す
ように、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとブレーキ抵
抗ＲBの積の平方根を直流回路電圧Ｅdで除算して求め
る。
と（数１）により求めたモータ回生電力ＰMMの差をと
る。この差はブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとなる。
モータ回生電力ＰMMが回生電力の制限値ＰR*より大きい
場合は、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBが正となり、
これがある値を超えたら、ゲートスタート信号発生部９
によってゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョ
ッパ６はブレーキ抵抗器７への通電を開始する。このと
きの通流率γはブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBをブレ
ーキチョッパ通流率演算部１０に入力して算出し、ブレ
ーキチョッパ６へ与える。通流率γは、（数２）に示す
ように、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとブレーキ抵
抗ＲBの積の平方根を直流回路電圧Ｅdで除算して求め
る。
【数２】
ブレーキチョッパ６は通流率γによって動作し、ブレー
キ抵抗器７の消費電力ＰBすなわちモータ１からの回生
電力ＰMMから架線へ戻す回生電力制限値ＰR*を差し引い
た（ＰMM−ＰR*）の電力がブレーキ抵抗器７によって消
費され、残った回生電力ＰR*がコンバータ４により架線
へ戻る。また、モータ回生電力ＰMMが回生電力制限値Ｐ
R*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰB
は負となる。このときはゲートスタート信号発生部９か
らゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチョッパ６
を動作させないようにする。なお、モータ回生電力ＰMM
は、（数１）により求める他に、インバータの直流入力
側の直流電圧と直流電流（回生時には力行時の電流方向
と逆になる。）より演算してもよい。
キ抵抗器７の消費電力ＰBすなわちモータ１からの回生
電力ＰMMから架線へ戻す回生電力制限値ＰR*を差し引い
た（ＰMM−ＰR*）の電力がブレーキ抵抗器７によって消
費され、残った回生電力ＰR*がコンバータ４により架線
へ戻る。また、モータ回生電力ＰMMが回生電力制限値Ｐ
R*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰB
は負となる。このときはゲートスタート信号発生部９か
らゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチョッパ６
を動作させないようにする。なお、モータ回生電力ＰMM
は、（数１）により求める他に、インバータの直流入力
側の直流電圧と直流電流（回生時には力行時の電流方向
と逆になる。）より演算してもよい。
【０００９】図２は、本発明の他の実施形態を示す。本
実施形態は、図１の実施形態に比し、回生電力演算部の
構成が異なり、他の構成は同一である。本実施形態の架
線回生電力演算部１１は、検出された主変圧器５の１次
電流ＩPと架線電圧ＥPを入力し、（数３）に基づいて実
際の架線への回生電力ＰRを演算する。
実施形態は、図１の実施形態に比し、回生電力演算部の
構成が異なり、他の構成は同一である。本実施形態の架
線回生電力演算部１１は、検出された主変圧器５の１次
電流ＩPと架線電圧ＥPを入力し、（数３）に基づいて実
際の架線への回生電力ＰRを演算する。
【数３】
本実施形態において、回生ブレーキ時に、架線へ戻すこ
とができる回生電力の制限値ＰR*と（数３）によって求
めた実際の架線への回生電力ＰRとの差をとる。これが
ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとなる。このブレーキ
抵抗器７の消費電力ＰBについては、図１の実施形態と
同様の処理をゲートスタート信号発生部９及びブレーキ
チョッパ通流率γ演算部１０において行う。ブレーキチ
ョッパ６は通流率γによって動作し、ブレーキ抵抗器７
の消費電力ＰBすなわち実際の架線への回生電力ＰRから
架線へ戻す回生電力制限値ＰR*を差し引いた（ＰR−ＰR
*）の電力がブレーキ抵抗器７によって消費され、残っ
た回生電力ＰR*がコンバータ４により架線へ戻る。な
お、本実施形態において、主変圧器５の１次電流ＩPを
直接検出する代わりに、２次電流ＩSを検出してこれに
主変圧器５の１次巻線と２次巻線の巻数比（Ｎ2／Ｎ1）
を掛けて、間接的に１次電流ＩPを求めてもよい。
とができる回生電力の制限値ＰR*と（数３）によって求
めた実際の架線への回生電力ＰRとの差をとる。これが
ブレーキ抵抗器７の消費電力ＰBとなる。このブレーキ
抵抗器７の消費電力ＰBについては、図１の実施形態と
同様の処理をゲートスタート信号発生部９及びブレーキ
チョッパ通流率γ演算部１０において行う。ブレーキチ
ョッパ６は通流率γによって動作し、ブレーキ抵抗器７
の消費電力ＰBすなわち実際の架線への回生電力ＰRから
架線へ戻す回生電力制限値ＰR*を差し引いた（ＰR−ＰR
*）の電力がブレーキ抵抗器７によって消費され、残っ
た回生電力ＰR*がコンバータ４により架線へ戻る。な
お、本実施形態において、主変圧器５の１次電流ＩPを
直接検出する代わりに、２次電流ＩSを検出してこれに
主変圧器５の１次巻線と２次巻線の巻数比（Ｎ2／Ｎ1）
を掛けて、間接的に１次電流ＩPを求めてもよい。
【００１０】図３は、本発明の他の実施形態を説明す
る。本実施形態は、図２の実施形態に比し、架線へ戻す
回生電力の制限値ＰR*に代えて架線へ戻す回生電流の制
限値ＩR*を求め、実際の架線への回生電力ＰRに代えて
実際の架線への回生電流ＩRを検出する点、および、ブ
レーキチョッパ通流率γ演算部１０において（数４）に
より通流率γを演算する点が異なり、その他の構成は同
様である。本実施形態において、回生ブレーキ時に、架
線へ戻すことができる回生電流の制限値ＩR*と検出した
実際の架線への回生電流ＩRとの差をとる。これがブレ
ーキ抵抗器７の消費電流ＩBとなる。実際の架線への回
生電流ＩRが回生電流の制限値ＩR*より大きい場合は、
ブレーキ抵抗器７の消費電流ＩBが正となり、これがあ
る値を超えたら、ゲートスタート信号発生部９によって
ゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョッパ６は
ブレーキ抵抗器７への通電を開始する。このときの通流
率γはブレーキ抵抗器７の消費電流ＩBをブレーキチョ
ッパ通流率演算部１０に入力して算出し、ブレーキチョ
ッパ６へ与える。通流率γは、（数４）に示すように、
ブレーキ抵抗器の消費電流ＩBとブレーキ抵抗ＲBと架線
電圧ＥPの積の平方根を直流回路電圧Ｅdで除算して求め
る。
る。本実施形態は、図２の実施形態に比し、架線へ戻す
回生電力の制限値ＰR*に代えて架線へ戻す回生電流の制
限値ＩR*を求め、実際の架線への回生電力ＰRに代えて
実際の架線への回生電流ＩRを検出する点、および、ブ
レーキチョッパ通流率γ演算部１０において（数４）に
より通流率γを演算する点が異なり、その他の構成は同
様である。本実施形態において、回生ブレーキ時に、架
線へ戻すことができる回生電流の制限値ＩR*と検出した
実際の架線への回生電流ＩRとの差をとる。これがブレ
ーキ抵抗器７の消費電流ＩBとなる。実際の架線への回
生電流ＩRが回生電流の制限値ＩR*より大きい場合は、
ブレーキ抵抗器７の消費電流ＩBが正となり、これがあ
る値を超えたら、ゲートスタート信号発生部９によって
ゲートスタート信号を発生させ、ブレーキチョッパ６は
ブレーキ抵抗器７への通電を開始する。このときの通流
率γはブレーキ抵抗器７の消費電流ＩBをブレーキチョ
ッパ通流率演算部１０に入力して算出し、ブレーキチョ
ッパ６へ与える。通流率γは、（数４）に示すように、
ブレーキ抵抗器の消費電流ＩBとブレーキ抵抗ＲBと架線
電圧ＥPの積の平方根を直流回路電圧Ｅdで除算して求め
る。
【数４】
γ＝（√ＩB×ＥP×ＲB）／Ｅd ………（４）
ブレーキチョッパ６は通流率γによって動作し、ブレー
キ抵抗器７の消費電流ＩBすなわち実際の架線への回生
電流ＩRから架線へ戻す回生電流制限値ＩR*を差し引い
た（ＩR−ＩR*）の電流がブレーキ抵抗器７によって消
費され、残った回生電流ＩR*がコンバータ４により架線
へ戻る。また、実際の架線への回生電流ＩRが回生電流
制限値ＩR*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器７の消費
電流ＩBは負となる。このときはゲートスタート信号発
生部９からゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチ
ョッパ６を動作させないようにする。
キ抵抗器７の消費電流ＩBすなわち実際の架線への回生
電流ＩRから架線へ戻す回生電流制限値ＩR*を差し引い
た（ＩR−ＩR*）の電流がブレーキ抵抗器７によって消
費され、残った回生電流ＩR*がコンバータ４により架線
へ戻る。また、実際の架線への回生電流ＩRが回生電流
制限値ＩR*より小さい場合は、ブレーキ抵抗器７の消費
電流ＩBは負となる。このときはゲートスタート信号発
生部９からゲートスタート信号が出力せず、ブレーキチ
ョッパ６を動作させないようにする。
【００１１】なお、図１、図２に示した実施形態におい
て、架線への回生電力制限値ＰR*を、架線への回生電流
制限値ＩR*と架線電圧ＥPとの積で置き換えても、本発
明を適用することができる。また、図１、図２および図
３に示した実施形態では、１台の主変圧器５に対し、コ
ンバータ４、インバータ２、ブレーキチョッパ６を各１
台の構成としているが、これらの装置台数を任意とした
場合でも、ブレーキチョッパ６はその負荷となるブレー
キ抵抗器７の消費電力または電流を制御することが可能
であり、本発明を適用することができる。
て、架線への回生電力制限値ＰR*を、架線への回生電流
制限値ＩR*と架線電圧ＥPとの積で置き換えても、本発
明を適用することができる。また、図１、図２および図
３に示した実施形態では、１台の主変圧器５に対し、コ
ンバータ４、インバータ２、ブレーキチョッパ６を各１
台の構成としているが、これらの装置台数を任意とした
場合でも、ブレーキチョッパ６はその負荷となるブレー
キ抵抗器７の消費電力または電流を制御することが可能
であり、本発明を適用することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブレーキチョッパはブレーキ抵抗器の消費電力に基づい
て制御されるため、コンバータが従来どおりの直流回路
電圧の制御を行ったまま、かつ、モータからの回生電力
を最大としながら、架線への回生電力あるいは回生電流
を制限することができる。これにより、回生電力あるい
は回生電流が制限されたき交流区間においても、通常区
間と同様に回生ブレーキをかけて走行することができ
る。また、ブレーキチョッパが直流回路電圧ではなく、
ブレーキ抵抗器の消費電力に基づいて制御されることに
より、コンバータによる直流回路電圧制御と干渉せず
に、モータからの回生電力を最大としながら、その一部
をブレーキ抵抗器で消費させることができ、チョッパ装
置の有無によってコンバータ制御手段を変更することな
く、架線への回生電力あるいは回生電流を制限すること
ができる。
ブレーキチョッパはブレーキ抵抗器の消費電力に基づい
て制御されるため、コンバータが従来どおりの直流回路
電圧の制御を行ったまま、かつ、モータからの回生電力
を最大としながら、架線への回生電力あるいは回生電流
を制限することができる。これにより、回生電力あるい
は回生電流が制限されたき交流区間においても、通常区
間と同様に回生ブレーキをかけて走行することができ
る。また、ブレーキチョッパが直流回路電圧ではなく、
ブレーキ抵抗器の消費電力に基づいて制御されることに
より、コンバータによる直流回路電圧制御と干渉せず
に、モータからの回生電力を最大としながら、その一部
をブレーキ抵抗器で消費させることができ、チョッパ装
置の有無によってコンバータ制御手段を変更することな
く、架線への回生電力あるいは回生電流を制限すること
ができる。
【図１】本発明の一実施形態を示すブレーキチョッパの
制御装置
制御装置
【図２】本発明の他の実施形態
【図３】本発明の他の実施形態
【図４】従来技術の構成図
１ モータ ２ インバータ ３ フィ
ルタコンデンサ ４ コンバータ ５ 主変圧器 ６ ブレ
ーキチョッパ ７ ブレーキ抵抗器 ８ モータ回生電力ＰMM演算部 ９ ブレーキチョッパゲートスタート信号発生部 １０ ブレーキチョッパ通流率γ演算部 １１ 架線
回生電力ＰR演算部
ルタコンデンサ ４ コンバータ ５ 主変圧器 ６ ブレ
ーキチョッパ ７ ブレーキ抵抗器 ８ モータ回生電力ＰMM演算部 ９ ブレーキチョッパゲートスタート信号発生部 １０ ブレーキチョッパ通流率γ演算部 １１ 架線
回生電力ＰR演算部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｍ 7/155 Ｈ０２Ｍ 7/155 Ｅ
7/48 7/48 Ｅ
(56)参考文献 特開 平１−264501（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−30752（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−227759（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−261372（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−135203（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/42 - 7/98
H02M 3/155
B60L 3/00
B60L 7/22
B60L 9/16
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源に接続された架線からの交流電
力を直流電力に変換(又はその逆変換)するコンバータ
と、前記直流電力を交流電力に変換(又はその逆変換)
し、該交流電力を電動機に供給(又は回生)するインバー
タと、前記コンバータと前記インバータの正負直流接続
間に接続された負荷とブレーキチョッパの直列体からな
る電力変換装置であって、前記インバータからの回生電
力を前記負荷に消費させる制御を行うブレーキチョッパ
の制御装置において、 前記電動機の発電に伴って前記架線側に回生される回生
電力を検出し、その検出した回生電力が前記コンバータ
により架線に回生される予め定められた所定値を超えた
時、該回生電力の所定値分は前記コンバータにより前記
架線に回生すると共に、前記所定値を超える回生電力は
前記ブレーキチョッパを動作させ、前記所定値を超える
回生電力を前記負荷に消費させることを特徴とするブレ
ーキチョッパの制御装置。 - 【請求項２】 交流電源に接続された架線からの交流電
力を直流電力に変換(又はその逆変換)するコンバータ
と、前記直流電力を交流電力に変換(又はその逆変換)
し、該交流電力を電動機に供給(又は回生)するインバー
タと、前記コンバータと前記インバータの正負直流接続
間に接続された負荷とブレーキチョッパの直列体からな
る電力変換装置であって、前記インバータからの回生電
流を前記負荷に消費させる制御を行うブレーキチョッパ
の制御装置において、 前記電動機の発電に伴って前記架線側に回生される回生
電流を検出し、その検出した回生電流が前記コンバータ
により架線に回生される予め定められた所定値を超えた
時、該回生電流の所定値分は前記コンバータにより前記
架線に回生すると共に、前記所定値を超える回生電流は
前記ブレーキチョッパを動作させ、前記所定値を超える
回生電流を前記負荷に通電させることを特徴とするブレ
ーキチョッパの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04490597A JP3413448B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | ブレーキチョッパの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04490597A JP3413448B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | ブレーキチョッパの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229683A JPH10229683A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3413448B2 true JP3413448B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=12704494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04490597A Expired - Lifetime JP3413448B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | ブレーキチョッパの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413448B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4643355B2 (ja) * | 2005-05-09 | 2011-03-02 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
| JP4820613B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2011-11-24 | 三菱プレシジョン株式会社 | フライホイール回生電力制御回路 |
| JP5092328B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-12-05 | ブラザー工業株式会社 | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
| JP5580160B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-08-27 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
| WO2014136220A1 (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-12 | 三菱電機株式会社 | 電気車用主変換装置 |
| JP6418015B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2018-11-07 | 株式会社明電舎 | 電力変換装置 |
| JP6933177B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2021-09-08 | 株式会社明電舎 | 回生電力吸収装置 |
-
1997
- 1997-02-14 JP JP04490597A patent/JP3413448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10229683A (ja) | 1998-08-25 |
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