JPH01144302A - 交流電気車の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は主電動機に発生する電力を変換器を用いて架
線へ回生することにより制動力を得る交流電気車の制御
装置に関する。

（従来の技術） 電気車の制動装置は、車輪と制輪子との鷹擦による制動
力を使用したものが主であるが、摩擦力のために制輪子
の摩耗があり、定期的な部品交換などの保守点検が高い
頻度で必要である。また、制輪子を用いた制動装置の制
御は空気圧を使用しているため、運転士の指令から制動
力を得るまでの時間遅れが存在し、適切な制動力を得る
ためには運転士の熟練が不可欠なものであり、運転技術
が未熟なため、あるいは誤操作によって過度の制動力が
働いた場合には車輪の回転が停止した状態で走行する滑
走状態に陥り、車輪および線路を損傷することがある。

さらには、下り勾配区間が長く続き、継続的に制動をか
けるような場合には、摩擦力により発生する熱により車
輪および制輪子が加熱し、十分な制動力を得られない危
険な状態となってしまう問題点があった。

このような問題点を解決するために、電気車の推進力を
得るために使用している主電動機を発電機として動作さ
せ、電気車内に搭載する制動用抵抗器により発生する電
力を熱として消費することによって電気車の制動力を得
る発電制動装置も用いられている。

この発電制動装置で十分な制動力を達成する場合には、
電気車の走行エネルギを消費するために大型の制動用抵
抗器が必要になるため、電気車の重量が重く、かつ外形
が大きくなる問題点があった。特に、多くの貨車あるい
は客車を牽引する電気機間車の場合には、編成の制動力
のうちできるかぎり多くの部分を発電制動に分担させよ
うとするため、必要な制動用抵抗器が一層大型化する問
題点があった。

上記の発電制動装置では電気車の走行エネルギを主電動
機により電気エネルギとし、制動用抵抗器によって熱に
変換するが、主電動機により発生する電気エネルギを変
換器を介して架線に供給することにより電気車の制動力
を得る回生制動装置も用いられている。

この回生制動装置によれば、電気車の走行エネルギを主
電動機により電気エネルギに変換し、変換器を介して架
線に供給し、同一給電区間に存在する他の電気車の推進
力を得るためのエネルギとして利用することができるの
で、電気車の運行システム全体としてエネルギ利用効率
の高い運用が可能となるだけでなく、制動用抵抗器が不
要となるため、発電制動装置に比較して電気車の軽量化
および小形化が実現できる利点がある。

しかし、交流電気車における回生制動装置では、主電動
機により発生する電気エネルギを架線に供給するために
変換を行なう変換器がサイリスタを用いたブリッジ回路
により構成されるが、電気車では同一き電区間内を走行
する他の電気車の運転状況、変電所での遮断器開放およ
び電気車のパンタグラフと架線が離線した場合に架線の
電圧が大きく変動することがあり、特に架線電圧が著し
く低下した場合には、変換器を構成するサイリスタが転
流失敗を生じ、変換器が短絡された状態となるため主電
動機の電機子回路に過大な電流が流れ、回生制動での制
動力が失われるだけでなく、主電動機や変換器などの機
器が転流失敗による過電流により損傷を受ける恐れがあ
るという問題点があった。

また、転流失敗による過電流を抑制するためには主電動
機の電機子回路に抑制用抵抗器を設置することがあるが
、抑制用抵抗器を設置すると、この抵抗器でエネルギが
消費されるために回生制動時に架線に供給できるエネル
ギの電気車の走行エネルギに対する割合が低下すると同
時に、抑制用抵抗器のために制御装置の重量が増し、大
型化せざるを得ない問題点もあった。

さらには、転流失敗による過電流から主電動機、変換器
等の機器を保護するために高速度遮断器の設置が行なわ
れているが、高速度遮断器の動作頻度が高い場合には保
守を短周期で頻繁に実施しなければならない問題点もあ
った。

このような回生動作を行なう他励電動機を使用した交流
電気車の一般的な主回路システムが第５図に示されてい
る。主変換器ＭＴの一次巻線はパンタグラフ１により架
線２に対して、電気車主回路と架線２の接続を遮断する
ための真空遮断器■ＣＢを介じて接続され、また他方は
車輪３と線路４を介して接地されている。電気車の制御
に必要な架線電圧信号ＥＰは、パンタグラフ１と真空遮
断器ＶＣＢとの間に設置する変圧器ＰＴにより得る。

主変圧器ＭＴの二次巻線は主変換器５を介して高速度遮
断器ＨＢ、主平滑リアクトルＭＳＬおよび主電動機電機
子６に接続される。主変圧器ＭＴの五次巻線は界磁変換
器７を介して一電気車の前後進およびカ行、制動を切換
える転換器８および主電動機界磁巻線９に接続されてい
る。

第６図は、このような他ＷｆＪ電動機を用いた交流電気
車の主回路システムにおける従来の回生制動用制御装置
を示したブロック図であり、電流指令値演算部１０は、
運転士の指令に基づき所定の電気車の制動力を得るため
に必要な主電動機の電機子電流指令値ＩＣと界磁電流指
令値ＩＦＣとを両者間に予め設定する関係を満足する値
として演算して出力する。

主電動機６の電機子回路に設置する変流器ＣＴ電により
得られる実際の電機子電流ＩＡと電機子電流指令値ＩＣ
から加算器１１により電機子電流面差ΔＩＡを求め、こ
のΔＩＡを電機子電流フィードバック制御部１３に与え
て制御項を演算し、電機子電流面差ΔＩＡが零となるよ
うに、例えば比例積分制御を行なうことによって主変換
器制御遅れ角α（を出力する。

主変換器１３では、例えば第７図に示す４アーム全てが
サイリスタＴ　ｈ　ｔ〜Ｔｈ４で構成されるブリッジ形
の場合には、変換器直流電圧ＥＤは、２Ｆ）ＥＳ ＥＤ＝　　　　　　　　・ＣＯＳα看 π で与えられる。ただし、ここでＢＳは主変圧器二次巻線
電圧である。

以上のように位相制御を行なう主変換器１３においては
、主変換器１３に入力される制御遅れ角α１に対して変
換器出力電圧ＥＤが制御遅れ角α１の三角関数を含む形
となり、フィードバック制御部１２で演算する制御遅れ
角α１と、変換器出力電圧ＥＤの関係が非線形となる。

主電動機電機子６には、変換器出力電圧ＥＤに比例した
電機子電流ＩＡが流れ、変流器ＣＴ、により検出され、
加算器１１にフィードバックされる。

界磁電流の制御も前述の電機子電流ＩＡの制御と同様で
、主電動機の界磁巻線９に設置する変流器ＣＴ２により
得られる実際の界磁電流ＩＦと界磁電流指令値ＩＦＣか
ら加算器１４により界磁電流偏差ΔＩＦを求め、界磁電
流フィードバック制御部１５に入力する。

界磁電流フィードバック制御部１５では、入力される界
磁電流偏差ΔＩＦが零になるように、例えば比例積分制
御を行ない、界磁変換器制御遅れ角α２を出力する。

界磁変換器１６では、入力される制御遅れ角α２の三角
関数として与えられる直流電圧を出力し、この値に比例
した界磁電流ＩＦが界磁巻線９に流れ、変流器ＣＴ２に
より検出され、加算器１４にフィードバックされる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の交流電気車の制御装置
では、フィードパ・ツク制御部１２，１５で演算した制
御項と変換器１３．１６からの出力電圧とが三角関数を
含む非線形な関係であるため、主電動機電流の制御ルー
プのゲインが変換器１３．１６の制御遅れ角により異な
った値をとるため、フィードバック制御部１２．１５で
の適切なゲインおよび時定数の設定が困難であるという
問題点があった。

さらに、従来の交流電気車の制御装置では、目標とする
主電動＃ａ電流指令値に電気車の性能として要請される
適切な応答速度で実際の主電動ａ電流を安定に追従させ
るために、前述のフィードバック制御部のゲインおよび
時定数を適宜に設定するが、架４！電圧の過渡的な変化
に対して十分に満足のできる速度で応答させることは通
常運転時の制御系の安定性との兼ね合いから実現が困難
である。

そのため、特に架線電圧が低下した場合に十分な応答速
度で適切に主電動機電流を絞り込むことができなくなっ
て変換器の転流失敗を避けることができず、架線状況に
より転流失敗の発生が高くなり、回生による制動力が失
われ、電気車の運転に支障を来すことになる。それと共
に、転流失敗による過電流に対する保護動作のため電気
車の保守周期を長く設定することができない問題点もあ
った。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、フィードバック制御部の演算する制御項と変換器の
出力電圧とが線形の関係になるようにし、制御部で演算
する出力すべき変換器の出力電圧に一致した実際の出力
電圧を直接に得ることを可能とすることにより、架線電
圧の過渡的な変動時においても主電動機電流を安定に制
御でき、また架線電圧が低下した時には変換器の転流失
敗が生じないように主電動Ｉｌｌ　を流を絞り込むこと
により架線電圧の変動による制動力の影響を受けにくい
回生制動制御を行なうことができる交流電気車の制御装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明の交流電気車の制御装置は、運転士の指示に基
づき主電動８１電流を指令する電流指令値演算部と、実
際の主電動Ｉｌ電流と電流指令値との偏差を求める加算
器と、前記偏差を零とする制御項を求めるフィードバッ
ク制御部と、前記電流指令値と速度より主電動機電圧を
演算する主電動機電圧演算部と、この主電動機電圧演算
部で演算した主電動機電圧と架線電圧と変換器巻数比よ
り変換器での電圧変換比を演算する変換器電圧変換比演
算部と、前記電圧変換比を架線電圧および電流指令値か
ら架線電圧の低下時に変換器の転流失敗を防止するため
に転流余裕角が所定の値以下とならないように補正する
転流失敗防止部と、演算した補正変換器電圧変換比と前
記フィードバック制御部で求めた制御項とを加算する加
算器と、前記変換器電圧変換比と変換器出力電圧とを線
形の関係にする出力電圧線形化関数発生部とを備えたも
のである。

（作用） この発明の交流電気車の制御装置では、架線電圧の過渡
的な急変があった場合には、変換器電圧変換比演算部が
架線電圧の過渡的な変動を変換器電圧変換比により吸収
するように動作するため、主電動機電流を電流指令値に
一致して安定した制御ができる。

また、架線電圧が低下した場合には、転流失敗防止部に
より変換器電圧変換比を補正して主電動機電流を絞り込
むことができ、転流失敗を生ずることなく回生制動を継
続することができる。

さらに、フィードバック制御部で演算する制御項と変換
器の出力電圧との関係を線形化することにより、架線電
圧の値を変換器の出力電圧の制御に直接反映することが
でき、また変換器の制御遅れ角の全ての制御範囲で制御
ループのゲインを一定にすることができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、従来の技術
で説明した第５図の主回路システムを有する交流電気車
の制御装置を示している。この制御装置は、電流指令値
演算部２０からの電機子電流指令値ＩＣ１界磁電流指令
値ＩＦＣに対して夫々フィードバック制御を行なう電機
子電流制御部２１と界磁電流制御部２２とから構成され
ている。

電機子電流制御部２１は、加算器２３、電機子電流フィ
ードバック制御部２４、加算器２５、出力電圧線形化関
数発生部２６、主変換器２７を備えており、さらに主電
動機電圧演算部２８、主変換器電圧変換比演算部２９、
転流失敗防止部３０、加算器３１を備えている。

界磁電流制御部２２は、加算器３２、界磁電流フィード
バック制御部３３、出力電圧線形化関数発生部３４、界
磁変換器３５を備えている。

前記電流指令値演算部２０は、運転士の指令に基づき電
気車の性能により規定される予め設定されている関係を
保った主電動機電機子６の電流指令値ＩＣ５界磁巻線９
の界磁電流指令値ＩＰを演算し、電機子電流制御部２１
、界磁電流制御部２２夫々に入力する。

電機子電流制御部２１の加算器２３により、電機子電流
指令値ＩＣと、変流器ＣＴＩにより得られる実際の電機
子電流ＩＡとを加算して偏差ΔＩＡを求め、電機子電流
フィードバック制御部２４に与える。電機子電流フィー
ドバック制御部２４では、求められる偏差ΔＩＡが零と
なるように、例えば偏差について予め定める定数を乗じ
た制御項と、発生している偏差を積分し、予め定める定
数を乗じた制御項を加算し、主変換器２７の出力電圧を
補正するためのフィードバック項（比例積分制御項）と
して出力する。

主電動機電圧演算部２８は、界磁電流指令値■ＦＣより
使用している主電動機の磁束Φを演算し、速度ＶＬＣお
よび電機子電流指令値ＩＣから主電動機電機子６の端子
電圧を演算する。

主変換器電圧変換比演算部２９は、主電動機電圧演算部
２８で演算した主電動機電機子６の端子電圧ＥＭ、架線
電圧ＥＰ、および主変圧器ＭＴの一次巻線対二次巻線の
巻数比により目的とする電流指令値ＩＣを達成するため
に必要な主変換器２７での電圧変換比Ａ　Ｌ　＋を演算
する。

転流失敗防止部３０は、架線電圧ＥＰおよび電流指令値
ＩＣに応じて、転流失敗を防止するために必要な主電動
機電流の絞り込み量より補正すべき主変換器２７での電
圧変換比補正項ＣＦＰを演算する。

加算器３１は、主変換器電圧変換比演算部２９で求めた
主変換器電圧変換比ＡＬ、より転流失敗防止部３０で演
算した電圧変換比補正項ＣＦＰを減じ、この値ＡＬ＋Ａ
を加算器２５に与える。

加算器２５は、電機子電流フィードバック制御部゛２４
で求めたフィードバック類ＡＬ２を前記加算器３１の出
力ＡＬＩ　Ａと加算して主変換器２７に指令する電圧変
換比ＡＬＯを求め、出力電圧線形化関数発生部２６に入
力する。

この出力電圧線形化関数発生部２６は、主変換器２７の
制御遅れ角α１と出力電圧ＥＤとの三角関数で与えられ
る関係を、前記電圧変換比指令値ＡＬＩ　と実際の電圧
変換比が一致するように線形化するものであり、必要な
主変換器２７の制御遅れ角α１を演算して出力する。

主変換器２７は、この出力電圧線形化関数発生部２６で
求めた制御遅れ角α１により電機子電流指令値ＩＣと一
致した電機子電流ＩＡを流すための出力電圧ＥＤを出力
する。

界磁電流制御部２２の加算器３３は、界磁電流指令値Ｉ
ＦＣと変流器ＣＴ２により得られる実際の界磁電流ＩＰ
とを加算し、偏差ΔＩＦを求める。

界磁電流フィードバック制御部３３では、この偏差ΔＩ
Ｆに基づき、この偏差が零となるように例えばｔＷ子電
流制ｍ部２１での説明と同様にフィードバック類（比例
積分制御項）ＡＬＦを求める。

出力電圧線形化間数発生部３４では、このフィードバッ
ク類ＡＬＦを界磁変換器３５の電圧変換比として制御遅
れ角α２を演算し、界磁変換器３５に入力し、界磁電流
指令値ＩＦＣに一致した界磁電流ＩＦを流すための出力
電圧を得る。

上記の構成の交流電気車の制御装置の動作について、次
に説明する。

第１図を参照して、電流指令値演算部２ｏからの電機子
電流指令値ＩＣと電機子回路の変流器ＣＴ、より得られ
る電機子電流ＩＡとが加算器２３により加算され、電機
子電流偏差ΔＩＡが求められる。

電機子電流フィードバック制御部２４では、電機子電流
偏差ΔＩＡを零とするように、例えば比例積分制御を行
ない、ｉＣｌｆｌ子電流フィードバック項ＡＬ２を出力
する。

主電動機電圧演算部２８は、第２図に示す主電動機磁束
関数発生部３６と主電動機誘起電圧演算部゛３７とで構
成されるもので、磁束関数発生器３６が界磁電流指令値
ＩＦＣに対応した主電動機の磁束にΦを、次式に基づい
て演算する。

ＫΦ＝ｆ（ＩＦＣ） 上記の主電動機誘起電圧演算部３７では、磁束にΦ、速
度ＶＬＣおよび電機子電流指令値ＩＣを用い、次式によ
り主電動機誘起電圧ＥＭを演算し、出力する。

ＥＭ＝にΦ・ＶＬＣ 主変換器電圧変換比演算部２９では、主電動機誘起電圧
ＥＭ、電機子電流指令値ＩＣおよび架線電圧ＢＰを用い
、次式により電圧変換比演算値ＡＬ１を演算し、出力す
る。

ＥＭ−Ｒ−ＩＣ ＡＬ、＝　　　　−一一一一 Ｐ−ＲＷ ただし、ここでＲは電機子抵抗、ＲＷは主変圧器ＭＴの
一次電圧ＢＰ対二次電圧ＥＳの電圧変換比である。

架線電圧ＥＰおよび電流指令値ＩＣから次式にしたがっ
て求められる転流余裕角γは、架線電圧ＥＰの低下のた
めに主変圧器二次電圧ＥＳが低下することにより減少し
てゆき、予め転流失敗の限界として定める値より小さく
なってしまう、これを防止するため、転流失敗防止部３
０では、主変圧器二次電圧ＥＳの低下による転流余裕角
γの減少が生じないように、転流余裕角γが一定の値よ
り小さい範囲で架線電圧ＥＰの低下に比例して主電動機
電流指令値ＩＣを低下させるために必要な電圧変換比補
正項ＣＦＰを演算する。

γ＝β−μ ｆフ　　　　ＥＳ ただし、ここで、μは重なり角、Ｘｃは転流リアクタン
ス、βは制御進み角である。

加算器３１では、電圧変換比演算値Ａ　Ｌ　＋　と前記
電圧変換比補正項ＣＦＰとを加算し、補正電圧変換比演
算値ＡＬＧＡを求める。

こうして得られた補正電圧変換比演算値ＡＬ。

Ａと電機子フィードバック項ＡＬ２　とは、加算器２５
により加算され、電圧変換比指令［Ａ　Ｌ、となり、出
力電圧線形化関数発生部２６に与えられる。

出力電圧線形化関数発生部２６および主変換器２７にお
ける主変換器制御遅れ角α１と主変換器出力電圧ＥＤと
の関係の詳細が第３図に示されており、この第３図の入
出力の関係を第４図のグラフに示しである。

主変換器２７の制御遅れ角α１と主変換器出力電圧ＥＤ
との関係は、次式で与えられ、第４図（ｂ）のグラフに
示す特性となる。

ｆｌ Ｅ　Ｄ　＝　−ＲＷ　−Ｅ　Ｐ−ｃ　ｏ　ｓα１π 制御遅れ角α１と変換器出力電圧ＥＤとは上記の式の通
り非線形の関係となるが、電圧変換比指令値ＡＬ、と変
換器出力電圧ＥＤを線形な関係とするなめ、電圧変換比
指令値ＡＬｏから出力電圧線形化関数発生部２６により
次式に従って主変換器制御遅れ角α１を求める。

α１　＝ｃｏｓ−’（ＡＬｏ　） この関係は第４図（ａ）のグラフに示すような特性とな
る。

以上の関係から、出力電圧線形化関数発生部２６を用い
ることにより、電圧変換比指令値ＡＬＯと主変換器出力
電圧ＥＤとの関係は次式で与えられ、第４図（ｃ）に示
す特性となる。

π このように、変換器出力電圧ＥＤと電圧変換比指令値Ａ
ＬＯとの関係を線形化することによって、ｉｓ：ｆ−電
流指令値ＩＣ１界磁電流指令値ＩＦＣ５速度ＶＬＣおよ
び架線電圧ＥＰにより電圧変換比ＡＬ＋を演算する。ま
た、電流指令値ＩＣおよび架線電圧ＢＰにより電圧変換
比補正項ＣＰＰを演算する。そして、これらの演算結果
ＡＬ＋　、ＣＦＰより求められる補正電圧変換比ＡＬ＋
Ａを用いて主変換器出力電圧ＥＤを制御し、電機子電流
指令値ＩＣに一致した電機子電流ＩＡを達成すると同時
に、架線電圧ＥＰの低下時にも転流失敗を生ずることな
く回生制動を継続することができることになる。

さらに、架線電圧ＥＰの過渡的な変化があった場合にも
、電機子電流ＩＡは電機子電流指令値ＩＣに追従するた
めに、主変換器電圧変換比演算部２９は架線電圧ＥＰの
過渡的な変化を主変換器電圧変換比演！ｊＬ　Ｍ　Ａ　
Ｌ　Ｉが吸収するように動作することができる。

その結果、電機子電流ＩＡが架線電圧ＥＰの変動を受け
ることなく安定に制御され、架線電圧ＥＰの低下が大き
い場合にも転流失敗の発生を、電圧変換比補正項ＣＦＰ
によって電圧変換比ＡＬＩを抑制することにより防止し
、回生制動を継続することが可能になる。

次に第１図に戻って、界磁電流制御部２２の動作につい
て説明すると、界磁電流指令値ＩＦＣと界磁回路に設置
した変流器ＣＴ２より得られる界磁電流ＩＦとが加算器
３２により加算され、界磁電流偏差ΔＩＦが求められる
。

界磁電流フィードバック制御部３３では、界磁電流開基
ΔＩＦを零とするように、例えば比例積分制御を行ない
、界磁電流フィードバック類ＡＬＦを出力する。

界磁電流の制御部２２では、界磁電流フィードバック類
ＡＬＦを界磁変換器出力電圧変換比とし、ｔａ子雷電流
制御部２１同様に出力電圧線形化関数発生部３４を用い
て界磁変換器制御遅れ角α２を求め、界磁変換器３５に
入力することによって界磁電流指令値ＩＦＣに一致した
界磁電流ＩＦを流すように制御する。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、架線に変換器を用いて
主電動機により発生する電力を回生ずることにより制動
力を得る交流電気車の回生制動装置において、架線電圧
、速度および主電動機電流指令値より出力すべき変換器
の直流電圧を求める制御ブロックと、架線電圧および電
流指令値より変換器の転流失敗を防止するために主変換
器での電圧変換比を補正するブロックを設けると共に、
フィードバック制御部で演算する制御項と変換器の出力
電圧との関係を線形化することにより架線電圧の値を変
換器の出力電圧の制御に直接反映するようにしているた
め、変換器の制御遅れ角の全ての制御範囲で制御ループ
のゲインを一定にすることができ、安定した制御ができ
る。また架線電圧の過渡的な変動時においても主電動機
電流を安定に制御し、特に架線電圧の低下時には重電′
＃Ｊ機電流を絞り込むことができて、転流失敗を生ずる
ことなく回生制動を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の主電動機電圧演算部と主変換器電圧変換比演
算部の詳細なブロック図、第３図は上記実施例の出力電
圧線形化関数発生部と主変換器の詳細なブロック図、第
４図は上記実施例の動作特性説明図、第５図は一般的な
交流電気車の主回路システムを示すブロック図、第６図
は従来例のブロック図、第７図は主変換器の詳細な回路
図である。 ６・・・主電動機を機雷　　９・・・主電動機界磁巻線
２０・・・電流指令値演算部 ２１・・・電機子電流制御部　２２・・・界磁電流制御
部２３．２５，３１．３２・・・加算器 ２４・・・電機子電流フィードバック制御部２６・・・
出力電圧線形化関数発生部 ２７・・・主変換器 ２８・・・主電動８１電圧演算部 ２つ・・・主変換器電圧変換比演算部 ３０・・・転流失敗防止部 ３３・・・界磁電流フィードバック制御部３４・・・出
力電圧線形化関数発生部 ３５・・・界磁変換器 ＣＴ＋　、Ｃ７０・・・変流器　γ・・・転流余裕角Ｉ
Ｃ・・・を機雷電流指令値　ＶＬＣ・・・速度ＩＦＣ・
・・界磁電流指令値　ＩＡ・・・電機子電流ＩＰ・・・
界磁電流　　　　　ΔＩＡ・・・偏差ＣＦＣ・・・補正
電圧変換比　ＡＬ２・・・制御項Ａい・・・電圧変換比
　　　ＥＰ・・・架線電圧ＥＤ・・・出力電圧 代工１人ｆ＋’理士三好ｆ呆男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転士の指示に基づき主電動機電流を指令する電流指令
   値演算部と、実際の主電動機電流と電流指令値との偏差
   を求める加算器と、前記偏差を零とする制御項を求める
   フィードバック制御部と、前記電流指令値と速度より主
   電動機電圧を演算する主電動機電圧演算部と、この主電
   動機電圧演算部で演算した主電動機電圧と架線電圧と変
   換器巻数比より変換器での電圧変換比を演算する変換器
   電圧変換比演算部と、前記電圧変換比を架線電圧および
   電流指令値から架線電圧の低下時に変換器の転流失敗を
   防止するために転流余裕角が所定の値以下とならないよ
   うに補正する転流失敗防止部と、演算した補正変換器電
   圧変換比と前記フィーヘバック制御部で求めた制御項と
   を加算する加算器と、前記変換器電圧変換比と変換器出
   力電圧とを線形の関係にする出力電圧線形化関数発生部
   とを備えて成る交流電気車の制御装置。