JPH02219403A - 電気車用制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は駆動モータに流れる電流を検出してフィードバ
ック制御を行なう電気車用制御装置に係り、特に電力変
換装置の正常な制御を可能とし。

スイッチング素子の破壊を防止するに好適な電気車用制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

電気車用制御装置に使用されるモータ電流検出装置には
、従来は直流、交流共、流れる電流による電磁力を利用
した継電器や、または特開昭５６−２５３０３号公報に
記載されたような変流器などが使われていた。これらの
電流検出装置は原理及び構造が簡単で半導体もほとんど
使われておらず、電流検出装置としての異常や故障の発
生はほとんどなかった。このため従来は制御装置のモー
タ電流制御系のフィードバック信号となるモータ電流検
出装置の異常を検出する装置は設けられていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、モータ電流検出装置及びこれに付随す
る検出回路に異状が発生し、モータ電流が正しく検出で
きない場合についての対策は配慮されておらず、電力変
換装置の正常な制御が出来なかったり、スイッチング素
子が破壊するなどの問題があった。

特に、近年電流検出装置にホール素子を用い、増巾のた
めの演算増巾器などに半導体を多く使った電流検出器が
、電気車用制御装置に設けられるようになってきた。こ
の装置は小型で両極性を有し、交流・直流の両者の電流
を検出できる長所はあるが、一方構成部品が多くなり、
半導体も多く使用しているため、従来の電流検出装置に
比較して故障率が高いという短所がある。このため、上
述した問題はさらに大きくなってきている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、モータ
電流検出回路の異状の発生を運転、非運転に抱らず常時
監視し、電力変換装置の異状な運転を防ぎ、スイッチン
グ素子の破壊を防止することのできる電気車用制御装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達成するために、論理制御装置によ
って制御される電力変換装置と、該電力変換装置の出力
に接続された駆動モータと、該駆動モータに流れる電流
を検出する電流検出部とからなり、該電流検出部により
検出される電流をフィードバック制御信号として使用し
て前記電力変換装置を制御する電気車用制御装置におい
て、前記電流検出部の異常を検知する異常検知手段と、
異常検知時に前記電力変換装置の運転を停止または不能
とする保護手段とを設けたものである。

また、前記電力変換装置は可変周波・可変電圧インバー
タであることが好ましい。

（作用〕 上記の構成によると、異常検知手段は制御装置の運転中
、非運転中に抱らず常時電流検出部を監視しており、異
常検知手段が異常を検知したときには、保護手段を介し
て制御装置の運転を停止または不能にするように動作す
る。この結果、電気車用制御装置がモータ電流検出回路
の誤まった出力により、異常な制御状態で運転されるこ
とを防止できる。

また、モータ電流検出回路が過電流を誤まって検出でき
なかった場合に、保護回路の異常動作によって生じる電
力変換装置のスイッチング素子などの破壊を防止するこ
ともできる。

〔実施例〕

以下１本発明に係る電気車用制御装置の一実施例を図面
を参照して説明する。

第１０図及び第２図に本発明の一実施例を示す。

第１図において、駆動モータ３は３相誘導電動機であり
、その電圧、電流は可変電圧・可変周波数（ＶＶＶＦ）
インバータ装置１で制御されている。

このインバータ装置１の出力電流は電流検出部２で検出
され、制御電流検出部４に入力される。この制御電流検
出部４には、３相交流電流をフィードバック信号として
使うために基本波電流を実効値に変換する回路や、イン
バータ装置１を構成する半導体スイッチング素子ガート
ターンオフ（ＧＴ○）サイリスタ９の過電流制御による
破壊を防止するための過電流検知回路などが設けられて
いる。前記制御電流検出部４の出力は論理演算部７に入
力され、指令部６の指令を受けながら駆動モータのトル
ク制御や過電流保護回路に使用される。また、論理演算
部７はゲート制御部８を通じてＧＴＯサイリスタ９のオ
ン・オフ制御を行ない、インバータ装置１の出力電圧・
電流を制御する。異常検知装置５はインバータ装置１の
出力電流を検出する電流検出部２の出力が、真のインバ
ータ出力電流を検出していないときに検知動作を行なう
。異常検知装＠５の出力は論理演算部７に入力されてお
り、異常検知したときはインバータ装置１の運転を停止
させる。また、インバータ装置１が非運転状態のときに
異常検知したときには、運転を不能にするように動作す
る。

第２図に異常検知装置５の構成を示す。３相交流の各相
の相電流を検知する電流検出部２の出力を、異常検知装
置５の演算部０Ｐ−１で加算する。

また３相交流の相電流の総和は常に零アンペアであるか
ら、演算器０Ｐ−１の出力は零であり後段の比較器ＣＯ
ＭＰ−１は出力しない。しかしながら電流検出部２の出
力に変換比の狂い、オフセットズレ、あるいは検出不能
などの故障が発生したときは、演算器０Ｐ−１への入力
の総和は零でなくなり、異常検知が動作する。演算器○
Ｐ−２゜０Ｐ−３などの周辺回路は、電流検出部２の出
力が交流でプラス・マイナスの両方の極性の異状を検出
するためのものであり、また、演算器０Ｐ−３に並列に
接続されたコンデンサＣＩは、検出に時間的裕度を持た
せるためのものである。

本実施例によれば、モータ電流検出回路の異常検知装置
５は制御装置の運転中、非運転中に抱らず常時監視して
おり、異常検知装置５が動作したときは制御装置の運転
を停止または不能とする。

この結果、電気車制御装置が異状な制御状態で運転され
ることを防止できる。また、電流検出による保護回路の
異状動作によって生じる電力変換装置であるインバータ
装置１のスイッチング素子であるＧＴＯサイリスタ９の
破壊を防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、駆動モータに流
れるモータ電流検出部の異状が検知できるので、電気車
用制御装置が異常な制御状態で運転されることを防ぐ効
果がある。また、電力変換装置のスイッチング素子など
の破壊を防ぐ効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図は第１図の異常検知装置を示す回路図である。 １・・・インバータ装置（電力変換装置）、２・・・電
流検出部、３・・・駆動モータ、５・・・異常検知装置
、８・・・ゲート制御部、９・・・ＧＴＯサイリスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、論理制御装置によつて制御される電力変換装置と、
   該電力変換装置の出力に接続された駆動モータと、該駆
   動モータに流れる電流を検出する電流検出部とからなり
   、該電流検出部により検出された電流をフィードバック
   制御信号として使用して前記電力変換装置を制御する電
   気車用制御装置において、前記電流検出部の異常を検知
   する異常検知手段と、異常検知時に前記電力変換装置の
   運転を停止または不能とする保護手段とを設けたことを
   特徴とする電気車用制御装置。 ２、電力変換装置は可変周波・可変電圧インバータ装置
   であることを特徴とする請求項１記載の電気車用制御装
   置。