JP4634942B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係わる電気車制御装置の構成図である。直流電源11は、例えば、直流電車線(架線)あるいは車上のエンジン発電機で発電された電力を整流器で整流して得られる。直流電源11は第1の開閉器12を介してフィルタコンデンサ13とインバータ14とに接続される。インバータ14の負荷は、直列に接続された交流電動機15である。通常、交流電動機15としては誘導電動機が用いられる。
ブレーキ抵抗器17が部分地絡中か否かは、ブレーキ抵抗計算部19の出力である抵抗値BReS1とブレーキ抵抗器17の定格値(所定値)BReとに基づき、ブレーキ抵抗部分地絡検出器21によって、健全状態か部分地絡状態かを判断する。
図2は、本発明の第2の実施の形態に係わる電気車制御装置の構成図である。この第2の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ブレーキ抵抗計算部19において、ブレーキ抵抗器17の電流値と電圧値とに代えて、ブレーキ電力とブレーキ抵抗器17の電圧値とによりブレーキ抵抗器17の抵抗値を算出するようにしたものである。図1と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
ただし、K1は相互インダクタンスとほぼ一致する係数である。
電力演算部26で演算されたブレーキ電力PBはブレーキ抵抗計算部19に入力される。
ブレーキ抵抗器17が部分地絡中か否かは、ブレーキ抵抗計算部19の出力である抵抗値BReS2とブレーキ抵抗器17の定格値BReとに基づき、ブレーキ抵抗部分地絡検出器21によって、健全状態か部分地絡状態かを判断する。ブレーキ抵抗部分地絡検出器21による判断は、第1の実施の形態の場合と同様に、例えば、抵抗値BReS2がブレーキ抵抗器17の定格値(所定値)BReより小さいとき(BReS2<BReのとき)に、ブレーキ抵抗器部分地絡検知信号GBRe(GBRe =1)を出力する。一方、抵抗値BReS2がブレーキ抵抗器17の定格値(所定値)BRe以上であるとき(BReS2≧BReのとき)には、ブレーキ抵抗器部分地絡検知信号GBRe(GBRe =0)を出力する。なお、ブレーキ抵抗部分地絡検知信号GBRe=1は部分地絡状態を、GBRe=0は健全状態を表す。
図3は、本発明の第3の実施の形態に係わる電気車制御装置の構成図である。この第3の実施の形態は、図2に示した第2の実施の形態に対し、インバータ14の直流端子またはブレーキ抵抗器17の両端子間の電圧値を検出する電圧検出器20に代えて、ブレーキ抵抗器17に流れる電流値を検出する電流検出器18を備え、ブレーキ抵抗計算部19は、電力演算部26で算出されたブレーキ電力PBと電流検出器18によって検出されたブレーキ抵抗器17に流れる電流値IBReとにより、ブレーキ抵抗器17の抵抗値BReS3を算出するようにしたものである。
ブレーキ抵抗器17が部分地絡中か否かは、ブレーキ抵抗計算部19の出力である抵抗値BReS3とブレーキ抵抗器17の定格値(所定値)BReとに基づき、ブレーキ抵抗部分地絡検出器21によって、健全状態か部分地絡状態かを判断する。
図4は、本発明の第4の実施の状態に係わる電気車制御装置の構成図である。この第4の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、ブレーキ抵抗器17の温度を検出する温度検出器28を設け、ブレーキ抵抗基準値計算部29はブレーキの温度によりブレーキ抵抗器17の計算基準値を算出するようにしたものである。図1と同一要素のは同一符号を付し重複する説明は省略する。
ただし、RTKは抵抗体が温度TKの時の抵抗値、K2は温度係数である。
図5は、本発明の第5の実施の状態に係わる電気車制御装置の構成図である。この第5の実施の形態は、図4に示した第4の実施の形態に対し、ブレーキ抵抗計算部19において、ブレーキ抵抗器17の電流値と電圧値とに代えて、ブレーキ電力とブレーキ抵抗器17の電圧値とによりブレーキ抵抗器17の抵抗値を算出するようにしたものである。図4と同一要素のは同一符号を付し重複する説明は省略する。
図6は、本発明の第6の実施の状態に係わる電気車制御装置の構成図である。この第6の実施の形態は、図4に示した第4の実施の形態に対し、ブレーキ抵抗計算部19において、ブレーキ抵抗器17の電流値と電圧値とに代えて、ブレーキ電力とブレーキ抵抗器17の電流値とによりブレーキ抵抗器17の抵抗値を算出するようにしたものである。図4と同一要素のは同一符号を付し重複する説明は省略する。
Claims (6)
- 直流電源を第1の開閉器を介してインバータに接続するとともにインバータの直流端子に第2の開閉器を介してブレーキ抵抗器を接続し、電気車を駆動するときは前記インバータにより直流電力を可変周波数可変電圧の3相交流電力に変換して交流電動機に入力し、電気車のブレーキ動作を行う際には前記第1の開閉器を開き前記第2の開閉器を閉じて交流電動機を発電機として制御しその発電電力を前記ブレーキ抵抗器で消費する電気車制御装置において、前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値を検出する電流検出器と、前記インバータの直流端子または前記ブレーキ抵抗器の両端子間の電圧値を検出する電圧検出器と、前記電流検出器で検出された電流値および前記電圧検出器で検出された電圧値から前記ブレーキ抵抗器の抵抗値を算出するブレーキ抵抗計算部と、前記ブレーキ抵抗計算部で算出された抵抗値が所定値より小さいときにブレーキ動作の停止または異常表示を行うブレーキ抵抗部分地絡検出器とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
- 直流電源を第1の開閉器を介してインバータに接続するとともにインバータの直流端子に第2の開閉器を介してブレーキ抵抗器を接続し、電気車を駆動するときは前記インバータにより直流電力を可変周波数可変電圧の3相交流電力に変換して誘導電動機に入力し、電気車のブレーキ動作を行う際には前記第1の開閉器を開き前記第2の開閉器を閉じて誘導電動機を発電機として制御しその発電電力を前記ブレーキ抵抗器で消費する電気車制御装置において、前記インバータの直流端子または前記ブレーキ抵抗器の両端子間の電圧値を検出する電圧検出器と、前記誘導電動機の励磁電流とトルク電流とによって前記誘導電動機のトルクを算出するトルク演算部と、前記誘導電動機の速度と前記トルク演算部で算出されたトルクとにより前記誘導電動機のブレーキ電力を算出する電力演算部と、前記電力演算部で算出されたブレーキ電力と前記電圧検出器によって検出された前記ブレーキ抵抗器の電圧値とにより前記ブレーキ抵抗器の抵抗値を算出するブレーキ抵抗計算部と、前記ブレーキ抵抗計算部で算出された抵抗値が所定値より小さいときにブレーキ動作の停止または異常表示を行うブレーキ抵抗部分地絡検出器とを備えたことを特徴とする電気車制御装置。
- 前記インバータの直流端子または前記ブレーキ抵抗器の両端子間の電圧値を検出する電圧検出器に代えて、前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値を検出する電流検出器を備え、前記ブレーキ抵抗計算部は、前記電力演算部で算出されたブレーキ電力と前記電流検出器によって検出された前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値とにより、前記ブレーキ抵抗器の抵抗値を算出することを特徴とする請求項2記載の電気車制御装置。
- 直流電源を第1の開閉器を介してインバータに接続するとともにインバータの直流端子に第2の開閉器を介してブレーキ抵抗器を接続し、電気車を駆動するときは前記インバータにより直流電力を可変周波数可変電圧の3相交流電力に変換して交流電動機に入力し、電気車のブレーキ動作を行う際には前記第1の開閉器を開き前記第2開閉器を閉じて交流電動機を発電機として制御しその発電電力を前記ブレーキ抵抗器で消費する電気車制御装置において、前記ブレーキ抵抗器の温度を検出する温度検出器と、前記ブレーキ抵抗器の温度により前記ブレーキ抵抗器の計算基準値を算出するブレーキ抵抗基準値計算部と、前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値と前記ブレーキ抵抗器両端子間の電圧値により算出された抵抗値が前記ブレーキ抵抗基準値計算部により算出された計算基準値より小さいときブレーキ動作の停止または異常表示を行うブレーキ抵抗部分地絡検出器とを揃えたことを特徴とする電気車制御装置。
- 前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値と前記ブレーキ抵抗器両端子間の電圧値とにより算出された抵抗値に代えて、前記ブレーキ抵抗器両端子間の電圧値と前記電力演算部で算出されたブレーキ電力とにより算出した抵抗値が前記ブレーキ抵抗基準値計算部により算出された計算基準値より小さいときブレーキ動作の停止または異常表示を行うブレーキ抵抗部分地絡検出器とを揃えたことを特徴とする請求項4記載の電気車制御装置。
- 前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値と前記ブレーキ抵抗器両端子間の電圧値とにより算出された抵抗値に代えて、前記ブレーキ抵抗器に流れる電流値と前記電力演算部で算出されたブレーキ電力とにより算出した抵抗値が前記ブレーキ抵抗基準値計算部により算出された計算基準値より小さいときブレーキ動作の停止または異常表示を行うブレーキ抵抗部分地絡検出器とを揃えたことを特徴とする請求項4記載の電気車制御装置。
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