JPH02231904A - Controller for field control electric vehicle - Google Patents

Controller for field control electric vehicle

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JPH02231904A
JPH02231904A JP1053205A JP5320589A JPH02231904A JP H02231904 A JPH02231904 A JP H02231904A JP 1053205 A JP1053205 A JP 1053205A JP 5320589 A JP5320589 A JP 5320589A JP H02231904 A JPH02231904 A JP H02231904A
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JP
Japan
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main
field
notch
circuit
series
Prior art date
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Application number
JP1053205A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Ueda
浩充 植田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the operating performance by judging whether or not a main motor is in coasting control state, when the main motor is subjected to repowering control, based on the positions of notch and cam shaft then setting the repowering pattern based on a judgement signal. CONSTITUTION:When the steering wheel is moved from notch-off position to series 1 notch position in order to perform repowering after coasting control, an OR gate 34 and a NOR gate 35 produce H signals and the output from an AND gate 36 is brought to H. Since the cam shaft in a main controller is positioned at the final series stage, an AND gate 38 produces an H signal. Consequently, a contact 45 is turned ON and a repowering pattern signal output circuit 43 provides a series stage strengthen field control pattern signal to a phase command signal output circuit 30. By such arrangement, the main motor is controlled with a characteristic having different pattern and a feeling gap of operation is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、主回路を遮断することなく惰行制御を行う界
磁制御電気車の制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a control device for a field-controlled electric vehicle that performs coasting control without interrupting the main circuit.

(従来の技術) 電気鉄道車には種々の型式のものがあるが、そのうち抵
抗制御電気車、界磁制御電気車とよばれるものがある。
(Prior Art) There are various types of electric railway cars, among which there are those called resistance control electric cars and field control electric cars.

第2図は、このうち抵抗制御電気車の主回路構成を示す
回路図である。パンタグラフ1からの直流電力は主回路
投入開放用遮断器2及び主抵抗器3を介して第1の主電
動機電機子4に供給されるようになっている。この主電
動機電機子4には直巻界磁巻線5、電磁接触器6及び弱
め界磁抵抗器7が接続されている。また、第2の主電動
機電機子8には直巻界磁巻線9、電磁接触器10及び弱
め界磁抵抗器11が接続されている。これらの主電動機
電機子4,8は直列運転用電磁接触器12、並列運転用
電磁接触器13.14を介して直列接続又は並列接続さ
れるようになっている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the main circuit configuration of the resistance-controlled electric vehicle. DC power from the pantograph 1 is supplied to a first main motor armature 4 via a main circuit closing/opening circuit breaker 2 and a main resistor 3. A series field winding 5, an electromagnetic contactor 6, and a field weakening resistor 7 are connected to the main motor armature 4. Further, a series field winding 9, an electromagnetic contactor 10, and a field weakening resistor 11 are connected to the second traction motor armature 8. These main motor armatures 4 and 8 are connected in series or in parallel via an electromagnetic contactor 12 for series operation and an electromagnetic contactor 13, 14 for parallel operation.

上記のように、二つの主電動機を直列接続、並列接続の
いずれでも運転できるようにしているのは、支線におけ
る架線の電流容量が小さいためである。
As mentioned above, the reason why the two main motors can be operated either in series connection or in parallel connection is because the current capacity of the overhead line in the branch line is small.

つまり、本線と支線との双方で運転される特急電車、急
行電車等の場合、支線においても高速運転が要求される
ことになる。しかし、支線では変電所も小さく架線の電
流容量も小さなため、主電動機の電機子電流の増大を招
く並列接続ができなくなる場合がある。そこで、二つの
主電動機を直列接続したまま界磁を弱める制御を行うこ
とによって、高速運転を行なえるようにしたものである
In other words, in the case of limited express trains, express trains, etc. that operate on both main lines and branch lines, high-speed operation is required on the branch lines as well. However, on branch lines, the substations are small and the current capacity of the overhead wires is small, so parallel connections, which would increase the armature current of the main motor, may not be possible. Therefore, by performing control to weaken the field while the two main motors are connected in series, high-speed operation can be performed.

そして、図示を省略してある主幹制御器(マスコン)に
は、直列運転用電磁接触器12及び並列運転用電磁接触
器13.14の制御を行うための第1の操作ハンドルと
、主幹制御器内のカム軸を駆動してカム接触器をオンオ
フさせることにより、主抵抗器3及び弱め界磁抵抗器7
.11の抵抗を可変にする第2の操作/%ンドルとが設
けられている。第1の操作ハンドルが移動するノツチ位
置の数は二つの主電動機の接続状態と、各抵抗器の抵抗
値等との組合わせに基づき、通常は直列側が2ノッチ、
並列側が3ノツチ程度となっている。
The main controller (mascon), which is not shown, includes a first operation handle for controlling the electromagnetic contactor 12 for series operation and the electromagnetic contactor 13, 14 for parallel operation, and a main controller. The main resistor 3 and the field weakening resistor 7 are turned on and off by driving the camshaft inside the cam contactor.
.. A second control/% control is provided which makes the resistance of 11 variable. The number of notches to which the first operation handle moves is based on the combination of the connection status of the two main motors and the resistance value of each resistor, etc. Usually, the series side has two notches,
There are about 3 notches on the parallel side.

以下に、各ノッチ位置に対応した第2図の主回路の接続
状態を示す。
The connection states of the main circuit of FIG. 2 corresponding to each notch position are shown below.

(イ)直列1ノッチ 遮断器2及び電磁接触器12が閉じた状態で主電動機電
機子4,8は直列接続される。主抵抗器3の抵抗値は最
大であり、全界磁特性で制御される。
(a) The main motor armatures 4 and 8 are connected in series with the series one-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactor 12 closed. The resistance value of the main resistor 3 is the maximum and is controlled by the total field characteristics.

(口)直列2ノッチ 遮断器2及び電磁接触器12,6.10が閉じた状態で
主電動機電機子4,8が直列接続される。主抵抗器3は
短絡状態となり、弱め界磁抵抗器7.11の抵抗値は最
小である。
(Example) The main motor armatures 4 and 8 are connected in series with the series two-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactors 12, 6 and 10 closed. The main resistor 3 is short-circuited and the resistance value of the field weakening resistor 7.11 is minimum.

(ハ)並列1ノッチ 遮断器2及び電磁接触器13.14が閉じた状態で主電
動機電機子4.8が直列接続される。主抵抗器3の抵抗
値は最大であり、全界磁特性で制御される。
(c) The main motor armature 4.8 is connected in series with the parallel one-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactor 13.14 closed. The resistance value of the main resistor 3 is the maximum and is controlled by the total field characteristics.

(二)並列2ノッチ 遮断器2及び電磁接触器13,14,6.10が閉じた
状態で主電動機電機子4.8が並列接続される。主抵抗
器3は短絡状態であり、弱め界磁抵抗器7,11の抵抗
値は最大である。
(2) The main motor armature 4.8 is connected in parallel with the parallel two-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactors 13, 14, 6.10 closed. The main resistor 3 is in a short-circuited state, and the resistance values of the field weakening resistors 7 and 11 are maximum.

(ホ)並列3ノッチ 遮断器2及び電磁接触器13,14,6.10が閉じた
状態で主電動機電機子4,8が並列接続される。主抵抗
器3は短絡状態であり、弱め界磁抵抗器7,11の抵抗
値は最小である。
(e) The main motor armatures 4 and 8 are connected in parallel with the parallel three-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactors 13, 14, 6.10 closed. The main resistor 3 is in a short-circuited state, and the resistance values of the field weakening resistors 7 and 11 are minimum.

ところで、上記の抵抗制御電気車では、カ行制御後に主
幹制御器の第1及び第2の操作ノ\ンドルをノッチオフ
の位置に移動して惰行制御を行う場合、遮断器2を開放
して主回路を遮断するため、回生ブレーキ制御を行うと
きの応答時間が遅くなるという欠点がある。
By the way, in the above-mentioned resistance-controlled electric vehicle, when coasting control is performed by moving the first and second operation knobs of the main controller to the notch-off position after coasting control, circuit breaker 2 is opened and the main controller is moved to the notch-off position. Since the circuit is cut off, there is a drawback that the response time when performing regenerative brake control becomes slow.

そこで、このような欠点をなくすため、界磁制御電気車
では、ノッチオフした場合でも主回路を遮断することな
く主電動機の電機子電流をゼロにする惰行制御を行うよ
うにしている。
Therefore, in order to eliminate such drawbacks, field-controlled electric vehicles perform coasting control in which the armature current of the main motor is reduced to zero without interrupting the main circuit even in the event of notch-off.

第3図はこのような界磁制御電気車の主回路構成を示す
回路図である。但し、第2図と同様の構成要素には同一
符号を付してある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the main circuit configuration of such a field-controlled electric vehicle. However, the same components as in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第3図において、主抵抗器15は並列運転用電磁接触器
13と直列運転用電磁接触器12との間に設けられ、主
抵抗器16は直列運転用電磁接触器12と並列運転用電
磁接触器14との間に設けられている。
In FIG. 3, the main resistor 15 is provided between the electromagnetic contactor 13 for parallel operation and the electromagnetic contactor 12 for series operation, and the main resistor 16 is provided between the electromagnetic contactor 12 for series operation and the electromagnetic contactor for parallel operation. It is provided between the container 14 and the container 14.

これら主電動機電機子4.8には、フィルタリアクトル
17及びフィルタコンデンサ18で構成されるフィルタ
回路を介して、分巻界磁巻線19,20及び界磁チョッ
パ制御器21が接続されている。そして、界磁チョッパ
制御器21で分巻界磁巻線を流れる界磁電流を調節する
ことにより、主電動機電機子4.8の電流を制御するよ
うにしている。なお、22はフリーホイーリングダイオ
−ドである。
These main motor armatures 4.8 are connected to shunt field windings 19, 20 and a field chopper controller 21 via a filter circuit composed of a filter reactor 17 and a filter capacitor 18. The field chopper controller 21 adjusts the field current flowing through the shunt field windings, thereby controlling the current of the traction motor armature 4.8. Note that 22 is a freewheeling diode.

また、この界磁制御電気車の主幹制御器には、二つの主
電動機電機子4,8の接続状態を切換える第1の操作ハ
ンドルと、主制御器内のカム軸を駆動してカム接触器を
オンオフさせることにより主抵抗器15.16の抵抗値
を可変する第2の操作ハンドルとが設けられている。
In addition, the main controller of this field control electric vehicle includes a first operating handle that switches the connection state of the two main motor armatures 4 and 8, and a cam shaft in the main controller that turns the cam contactor on and off. A second operation handle is provided that changes the resistance value of the main resistor 15, 16 by adjusting the resistance value of the main resistor 15, 16.

第4図は、第3図における界磁チョッパ制御器21に界
磁チョッパ位相指令信号を出力するための制御回路を示
すブロック図である。第1の操作ハンドルが移動する各
ノッチ位置と、主制御器のカム軸の直列,並列最終段位
置にはオアゲート22,23及びアンドゲート24,2
5が接続され、アンドゲート24,25にはオアゲート
26が接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing a control circuit for outputting a field chopper phase command signal to the field chopper controller 21 in FIG. 3. OR gates 22, 23 and AND gates 24, 2 are located at each notch position where the first operation handle moves and at the series and parallel final stage positions of the camshaft of the main controller.
5 is connected to the AND gates 24 and 25, and an OR gate 26 is connected to the AND gates 24 and 25.

パターン信号出力回路27は、全界磁制御パターン又は
弱め界磁制御パターンのいずれかの速度制御パターン信
号を出力するようになっている。
The pattern signal output circuit 27 is adapted to output a speed control pattern signal of either a full field control pattern or a field weakening control pattern.

すなわち、オアゲート22からH信号が出力されると、
接点28がオンとなって全界磁制御パターン信号が切換
スイッチ29を介して出力される。
That is, when the H signal is output from the OR gate 22,
The contact 28 is turned on and the total field control pattern signal is outputted via the changeover switch 29.

また、オアゲート26からH信号が出力されると切換ス
イッチ29が切換わり、弱め界磁制御パターン信号が出
力される。
Furthermore, when the H signal is output from the OR gate 26, the changeover switch 29 is switched and a field weakening control pattern signal is output.

パターン信号出力回路27から出力されるパターン信号
は、位相指令信号出力回路30の乗算器31で電機子電
流信号と乗算される。そして、乗算器31からの出力信
号は、加算器32により分巻界磁電流信号との差が算出
され、界磁チョッパ位相指令信号として界磁チョッパ制
御器21(第3図)に出力される。
The pattern signal output from the pattern signal output circuit 27 is multiplied by the armature current signal in a multiplier 31 of the phase command signal output circuit 30. Then, the difference between the output signal from the multiplier 31 and the shunt field current signal is calculated by the adder 32, and the result is output to the field chopper controller 21 (Fig. 3) as a field chopper phase command signal. .

このような界磁制御電気車につき、各ノッチ位置に対応
した第3図の主回路の接続状態を示すと次の通りになる
。なお、第5図は各ノッチ位置における、主電動機の電
機子電流と速度との関係を示す力行ノッチ曲線である。
Regarding such a field controlled electric vehicle, the connection state of the main circuit shown in FIG. 3 corresponding to each notch position is as follows. Note that FIG. 5 is a power running notch curve showing the relationship between the armature current and speed of the main motor at each notch position.

(イ)直列1ノッチ 遮断器2及び電磁接触器12が閉じ、主電動機電機子4
.8は直列接続される。主抵抗器15.16の抵抗値は
最大であり、主電動機の特性は界磁チョッパ制御器21
により全界磁特性相当に制御される(第5図のA特性)
(a) The series one-notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactor 12 are closed, and the main motor armature 4
.. 8 are connected in series. The resistance value of the main resistor 15, 16 is the maximum, and the characteristics of the main motor are the field chopper controller 21
(Characteristic A in Figure 5)
.

(口)直列2ノッチ 遮断器2及び電磁接触器12が閉じ、主電動機電機子4
.8は直列接続される。主抵抗器15.16が短絡する
までは全界磁特性で制御され(第5図のB特性)、主抵
抗器15.16が短絡された後は弱め界磁特性で制御さ
れる(第5図のC特性)。
(Port) The series 2 notch circuit breaker 2 and the electromagnetic contactor 12 are closed, and the traction motor armature 4
.. 8 are connected in series. Until the main resistor 15.16 is short-circuited, it is controlled by the full field characteristic (characteristic B in Figure 5), and after the main resistor 15.16 is short-circuited, it is controlled by the weakening field characteristic (characteristic 5). C characteristic in the figure).

(ハ)並列1ノッチ 直列1ノッチの場合と同様である。すなわち、遮断器2
及び電磁接触器12が閉じて主電動機電機子4,8が直
列接続され、主抵抗器15.16の抵抗値が最大の状態
で全界磁特性相当に制御される(第5図のA特性)。
(c) It is the same as the case of one notch in parallel and one notch in series. That is, circuit breaker 2
Then, the electromagnetic contactor 12 is closed, the main motor armatures 4 and 8 are connected in series, and the resistance value of the main resistor 15, 16 is controlled to be equivalent to the total field characteristic in the maximum state (A characteristic in Fig. 5). ).

(二)並列2ノッチ 遮断器2及び電磁接触器13.14が閉じ、主電動機電
機子4.8は並列接続される。主抵抗器15.16が短
絡するまでは全界磁特性で制御され(第5図のD特性)
、主抵抗器15.16が短絡された後は弱め界磁特性で
制御される(第5図のE特性)。
(2) The parallel two-notch circuit breaker 2 and the magnetic contactor 13.14 are closed, and the main motor armature 4.8 is connected in parallel. It is controlled by the total field characteristics until the main resistor 15, 16 is shorted (characteristic D in Figure 5).
, after the main resistors 15 and 16 are short-circuited, the control is performed with field weakening characteristics (characteristic E in FIG. 5).

(ホ)並列3ノッチ 並列2ノッチの場合と接続状態は同じで、また、主抵抗
器15.16が短絡するまでは全界磁特性で制御される
(第5図のD特性)。
(E) The connection state is the same as in the case of 3 notches in parallel and 2 notches in parallel, and control is performed using the total field characteristics until the main resistors 15 and 16 are short-circuited (characteristic D in FIG. 5).

しかし、主抵抗器15.16が短絡された後は最弱め界
磁特性で制御される(第5図のF特性)。
However, after the main resistors 15 and 16 are short-circuited, control is performed with the weakest field characteristic (F characteristic in FIG. 5).

(へ)並列段からのノッチオフ 並列2ノッチ,並列3ノッチと主回路の接続は同じであ
る。そして、主回路をオンにしたまま、界磁チョッパ制
御器21で分巻界磁巻線19.20を流れる分巻界磁電
流を制御することにより、主電動機の発電電圧を架線電
圧と同じにして、主電流がゼロになるように制御する。
(f) Notch off from parallel stage The connection of the parallel 2 notches, parallel 3 notches and the main circuit is the same. Then, with the main circuit turned on, the field chopper controller 21 controls the shunt field current flowing through the shunt field windings 19 and 20, thereby making the generated voltage of the traction motor the same as the overhead wire voltage. control so that the main current becomes zero.

ただし、分巻界磁電流の最強めの制限により、第5図に
示す速度v1以下では、遮断器2が開放して主回路が遮
断される。
However, due to the strongest limit on the shunt field current, at speeds below v1 shown in FIG. 5, the circuit breaker 2 opens and the main circuit is interrupted.

(ト)直列段からのノッチオフ 直列2ノッチと主回路の接続は同じであり、並列段から
のノッチオフの場合と同様に、主回路をオンしたまま、
界磁チョッパ制御器21により主電流をゼロに制御する
。ただし、分巻界磁電流の最強めの制限により、第5図
に示す速度■2以下では遮断器2が開放して主回路が遮
断される。
(g) Notch-off from series stage The connection between the two series notches and the main circuit is the same, and as with the case of notch-off from parallel stages, with the main circuit turned on,
The field chopper controller 21 controls the main current to zero. However, due to the strongest limit on the shunt field current, the circuit breaker 2 opens and the main circuit is cut off at speeds below 2 shown in FIG.

(発明が解決しようとする課題) 上述したように、第2図の抵抗制御電気車では、主幹制
御器の操作ハンドルをノッチオフにして惰行制御を行な
ったときは主回路が遮断されるため、惰行制御後の再力
行時に直列1ノッチを指令しても、常に第5図のA特性
によりカ行制御される。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the resistance-controlled electric vehicle shown in FIG. Even if one serial notch is commanded during power running again after control, power running control is always performed according to characteristic A in FIG. 5.

ところが、第3図の界磁制御電気車では、惰行制御を行
なっているときでも主回路が接続されているため、惰行
制御後の再力行時、に直列1ノッチを指令しても、その
制御特性は第5図のA特性になるわけではない。例えば
、主電動機が直列接続されている場合は、第5図のB特
性になり、並列接続されている場合には、第5図のD特
性になる。
However, in the field-controlled electric vehicle shown in Fig. 3, the main circuit is connected even when coasting control is being performed, so even if series 1 notch is commanded during re-powering after coasting control, the control characteristics will not change. The characteristic A shown in FIG. 5 is not necessarily achieved. For example, when the main motors are connected in series, the B characteristic shown in FIG. 5 will be obtained, and when the main motors are connected in parallel, the D characteristic shown in FIG. 5 will be obtained.

同様に、惰行制御後の再力行時に並列1ノッチを指令し
た場合も、主回路の状態によって第5図のB特性または
D特性となる。
Similarly, when one parallel notch is commanded during power running again after coasting control, the B characteristic or D characteristic shown in FIG. 5 will be obtained depending on the state of the main circuit.

しかし、惰行制御後の再力行時の特性が、抵抗制御電気
車と界磁制御電気車との間でこのように異なると、運転
士が運転するときの操作感覚も大きく異なるものとなる
。したがって、抵抗制御電気車と界磁制御電気車の双方
を運転する可能性のある運転士に対し、従来の界磁制御
電気車は運転がしにくいという欠点があった。
However, if the characteristics at the time of repowering after coasting control differ between the resistance-controlled electric vehicle and the field-controlled electric vehicle in this way, the operating feeling when the driver drives the vehicle also differs greatly. Therefore, the conventional field-controlled electric vehicle has the disadvantage that it is difficult for a driver who may drive both a resistance-controlled electric vehicle and a field-controlled electric vehicle to operate the vehicle.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、主幹制御
器の同一ノッチ位置に関し、惰行制御後に再力行制御し
たときに生ずる制御特性のずれを極力抑制し得る界磁制
御電気車制御装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a field control electric vehicle control device that can minimize deviations in control characteristics that occur when repowering control is performed after coasting control with respect to the same notch position of the master controller. It is something to do.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するための手段として、架線か
らの直流電力の供給又は遮断を行う主回路用遮断器、該
主回路用遮断器に接続された複数の主電動機、該複数の
主電動機間に接続された直列運転用接触器及び並列運転
用接触器を有する主回路と、前記各主電動機の電機子電
流制御用抵抗器に接続された複数のカム接触器の駆動を
行うカム軸と、主幹制御器の所定ノッチ位置に位置する
ことにより、前記直列運転用接触器又は並列運転用接触
器を制御して前記複数の主電動機を直列接続又は並列接
続にする第1の操作ハンドルと、前記複数のカム接触器
を前記カム軸を介してオンオフ制御することにより、前
記電機子電流制御用抵抗器の抵抗値を変化させる第2の
操作ハンドルと、前記第1の操作ハンドルが位置するノ
ッチ位置に対応した速度制御パターン信号を出力するパ
ターン(H号出力回路と、前記パターン信号出力回路か
らの速度制御パターン信号に基づいて界磁チョッパ位相
指令信号を出力する位相指令信号出力回路と、前記位相
指令信号出力回路からの界磁チョッパ位相指令信号に基
づいて、前記主電動機の分巻界磁巻線の界磁電流を調節
する界磁チョッパ制御器と、前記第1の操作ハンドルが
位置するノッチ位置と前記カム軸の位置とを検出する検
出回路と、前記検出回路からの検出信号に基づいて、前
記主電動機が惰行制御状態にあるか否かを判別する判別
回路と、前記判別回路からの判別信号に基づいて、前記
位相指令信号出力回路に再力行速度制御パターン信号を
出力する再力行パターン信号出力回路と、を備えた構成
としてある。
(Means for Solving the Problems) As a means for solving the above problems, the present invention provides a main circuit breaker for supplying or interrupting DC power from an overhead line, and a plurality of main circuit breakers connected to the main circuit breaker. a main motor, a main circuit having a series operation contactor and a parallel operation contactor connected between the plurality of main motors, and a plurality of cams connected to the armature current control resistor of each of the main motors. By positioning the camshaft that drives the contactor at a predetermined notch position of the main controller, the series operation contactor or the parallel operation contactor is controlled to connect the plurality of main motors in series or in parallel. a first operation handle that changes the resistance value of the armature current control resistor by controlling the plurality of cam contactors on and off via the camshaft; A pattern that outputs a speed control pattern signal corresponding to the notch position where the first operation handle is located (outputs a field chopper phase command signal based on the speed control pattern signal from the No. H output circuit and the pattern signal output circuit) a field chopper controller that adjusts a field current of a shunt field winding of the traction motor based on a field chopper phase command signal from the phase command signal output circuit; A detection circuit that detects a notch position where the first operation handle is located and a position of the camshaft, and a detection signal from the detection circuit to determine whether or not the main motor is in a coasting control state. and a repowering pattern signal output circuit that outputs a repowering speed control pattern signal to the phase command signal output circuit based on the determination signal from the determination circuit.

(作 用) 上記構成において、主幹制御器の第1の操作ハンドルを
所定のノッチ位置に移動させると、直列運転用接触器又
は並列運転用接触器がオンオフして、主電動機は直列接
続又は並列接続される。そして、第2の操作ハンドルを
所定のノッチ位置に移動させると、主制御器内にある複
数のカム接触器がカム軸を介してオンオフされ、主電動
機の電機子電流制御用抵抗器の抵抗値が変化する。
(Function) In the above configuration, when the first operating handle of the master controller is moved to a predetermined notch position, the series operation contactor or the parallel operation contactor turns on and off, and the main motor is connected in series or in parallel. Connected. When the second operating handle is moved to a predetermined notch position, multiple cam contactors in the main controller are turned on and off via the camshaft, and the resistance value of the resistor for controlling the armature current of the main motor is changes.

カ行制御すべく主幹制御器の第1及び第2の操作ハンド
ルを操作すると、パターン信号出力回路は第1の操作ハ
ンドルが位置する各ノッチ位置に対応する速度制御パタ
ーン信号を出力し、位相指令信号出力回路は、この速度
制御パターン信号に基づいて界磁チョッパ制御器に界磁
チョッパ位相指令信号を出力する。
When the first and second operating handles of the main controller are operated to perform speed control, the pattern signal output circuit outputs a speed control pattern signal corresponding to each notch position where the first operating handle is located, and outputs a phase command. The signal output circuit outputs a field chopper phase command signal to the field chopper controller based on this speed control pattern signal.

界磁チョッパ制御器は、界磁チョッパ位相指令信号に基
づいて主電動機の分巻界磁巻線の界磁電流を調節する。
The field chopper controller adjusts the field current in the shunt field winding of the traction motor based on the field chopper phase command signal.

これにより、主電動機のカ行制御が行なわれ、また、主
回路用遮断器が投入されたまま惰行制御が行われる。
As a result, coasting control of the main motor is performed, and coasting control is performed with the main circuit breaker closed.

そして、惰行制御後に再力行制御するとき、検出回路は
第1の操作ハンドルのノッチ位置とカム軸の位置とを検
出し、判別回路はこの検出回路からの検出信号に基づい
て主電動機が惰行制御状態にあるか否かを判別する。再
力行パターン信号出力回路は、この判別回路からの判別
信号に基づいて再力行速度制御パターン信号を出力する
When performing power running control again after coasting control, the detection circuit detects the notch position of the first operating handle and the position of the camshaft, and the discrimination circuit controls the main motor to coast based on the detection signal from this detection circuit. Determine whether it is in the state or not. The repowering pattern signal output circuit outputs a repowering speed control pattern signal based on the determination signal from the determination circuit.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図に基づき説明する。但し
、第4図と同様の構成要素には同一符号を付して重複し
た説明を省略する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIG. 1. However, the same components as those in FIG. 4 are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

第1図において、判別回路33は、オアゲート34、ノ
アゲート35及びアンドゲートト36,37.38によ
り構成されており、検出回路46からの検出信号が入力
されるようになっている。
In FIG. 1, the discrimination circuit 33 is composed of an OR gate 34, a NOR gate 35, and AND gates 36, 37, and 38, and is configured to receive a detection signal from a detection circuit 46.

第4図のパターン信号出力回路27に相当するパターン
信号出力回路39は、全界磁制御パターン信号又は弱め
界磁制御パターン信号を出力するための切換スイッチ4
0及び常閉接点41.42を有している。そして、再力
行パターン信号出力回路43は、直列段強め界磁制御パ
ターン信号又は並列段強め界磁制御パターン信号を出力
するための常開接点44.45を有している。
A pattern signal output circuit 39 corresponding to the pattern signal output circuit 27 in FIG. 4 includes a changeover switch 4 for outputting a full field control pattern signal or a field weakening control pattern signal.
0 and normally closed contacts 41,42. The repowering pattern signal output circuit 43 has normally open contacts 44 and 45 for outputting a series stage field strengthening control pattern signal or a parallel stage field strengthening control pattern signal.

次に、このように構成される本実施例の動作を説明する
。まず、主電動機を起動すべく、主幹制御器の第1の操
作ハンドルを直列1ノッチに進めると、第3図における
遮断器2及び電磁接触器12が閉じ、二つの主電動機が
直列接続される。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained. First, in order to start the traction motor, when the first operation handle of the main controller is advanced one notch in series, the circuit breaker 2 and the electromagnetic contactor 12 in FIG. 3 are closed, and the two traction motors are connected in series. .

そして、第1図の判別回路33内のオアゲート34に直
列1ノッチ指令信号が出力され、オアゲート34はアン
ドゲート36の一方の入力端子にH信号を出力する。こ
のときノアゲート35からもH信号が出力され、アンド
ゲート36はH信号を出力するが、まだ惰行制御を行な
っているわけではないので、主制御器内のカム軸は当然
最終段に位置しておらず、アンド・ゲート37.38は
L信号を出力する。したがって、接点41.42は図示
の通り閉じたままである。また、直列1ノッチ指令信号
が出力されていることから、当然、直列2ノッチ指令信
号,並列2ノッチ指令信号,並列3ノッチ指令信号は出
力されておらず、オアゲート26の出力信号はL信号で
ある。したがって、切換スイッチ40は図示の通り全界
磁制御パターン側に接続され、パターン信号出力回路3
9からは全界磁制御パターン信号が出力される。
Then, a serial one-notch command signal is output to the OR gate 34 in the discrimination circuit 33 shown in FIG. 1, and the OR gate 34 outputs an H signal to one input terminal of the AND gate 36. At this time, the NOR gate 35 also outputs an H signal, and the AND gate 36 outputs an H signal, but since coasting control is not yet performed, the camshaft in the main controller is naturally located at the final stage. Therefore, AND gates 37 and 38 output L signals. Therefore, contacts 41,42 remain closed as shown. Also, since the series 1-notch command signal is output, naturally the series 2-notch command signal, the parallel 2-notch command signal, and the parallel 3-notch command signal are not output, and the output signal of the OR gate 26 is an L signal. be. Therefore, the changeover switch 40 is connected to the entire field control pattern side as shown in the figure, and the pattern signal output circuit 3
A total field control pattern signal is output from 9.

この全界磁制御パターン信号は、位相指令信号出力回路
30の乗算器31に送られて電機子電流信号と乗算され
、さらに、加算器32で乗算器31の出力信号と分巻界
磁電流信号との差が算出されて、界磁チョッパ位相指令
信号として第3図の界磁チョッパ制御器21に出力され
る。
This total field control pattern signal is sent to the multiplier 31 of the phase command signal output circuit 30 and multiplied by the armature current signal, and further, the adder 32 combines the output signal of the multiplier 31 with the shunt field current signal. The difference is calculated and output as a field chopper phase command signal to the field chopper controller 21 in FIG. 3.

界磁チョッパ制御器21はこの界磁チョッパ位相指令信
号に基づいて、分巻界磁巻線19.20を流れる分巻界
磁電流を制御し、第5図のA特性に主電動機を制御する
The field chopper controller 21 controls the shunt field current flowing through the shunt field windings 19 and 20 based on this field chopper phase command signal, and controls the traction motor to the A characteristic shown in FIG. .

次いで、第1の操作ハンドルを直列1ノッチから直列2
ノッチに移し、第2の操作ハンドルのノッチ位置を次第
に進めていくと、主抵抗器15,16が短絡するまで、
即ち主制御器内のカム軸の位置が直列最終段に至るまで
は、第1図におけるオアゲート26はL信号を出力する
ため、パターン信号出力回路39は全界磁制御パターン
信号を出力し、主電動機は第5図のB特性になるように
制御される。しかし、主抵抗器15.16が短絡しカム
軸の位置が直列最終段に達するとアンドゲート25はH
信号を出力し、オアゲート26もH信号を出力する。し
たがって、切換スイッチ40は弱め界磁制御パターン側
に接続され、パターン信号出力回路39は位相指令信号
出力回路30に弱め界磁制御パターン信号を出力する。
Next, move the first operating handle from the series 1 notch to the series 2 notch.
When the notch position of the second operating handle is gradually advanced until the main resistors 15 and 16 are short-circuited,
That is, until the position of the camshaft in the main controller reaches the final stage in series, the OR gate 26 in FIG. 1 outputs an L signal, so the pattern signal output circuit 39 outputs a total field control pattern signal, and the main motor It is controlled to have characteristic B shown in FIG. However, when the main resistors 15 and 16 are short-circuited and the camshaft reaches the final stage in series, the AND gate 25 goes high.
The OR gate 26 also outputs an H signal. Therefore, the changeover switch 40 is connected to the field weakening control pattern side, and the pattern signal output circuit 39 outputs the field weakening control pattern signal to the phase command signal output circuit 30.

これにより主電動機は第5図のC特性になるように制御
される。
As a result, the main motor is controlled to have the characteristic C shown in FIG.

次いで、主幹制御器の第1の操作ハンドルを直列2ノッ
チからノッチオフの位置に移すと、主回路の接続が直列
2ノッチと同様の状態のまま、主電動機は界磁チョッパ
制御器21により主電動機の電機子電流がゼロになるよ
うに制御され、惰行制御が行なわれる。
Next, when the first operation handle of the master controller is moved from the series 2 notch to the notch-off position, the traction motor is switched off by the field chopper controller 21 while the main circuit connection remains in the same state as the series 2 notch. The armature current is controlled to be zero, and coasting control is performed.

このような惰行制御の後、再力行すべく、第1の操作ハ
ンドルをノッチオフの位置から再び直列1ノッチの位置
に移したとする。すると、第1図において、オアゲート
34及びノアゲート35がH信号を出力するためアンド
ゲート36はH信号を出力する。また、主制御器内のカ
ム軸の位置は直列最終段に位置しているため、アンドゲ
ート38はアンド条件が成立してH信号を出力する。
Assume that after such coasting control, the first operation handle is moved from the notch-off position to the in-line one-notch position again in order to perform power running again. Then, in FIG. 1, since the OR gate 34 and the NOR gate 35 output an H signal, the AND gate 36 outputs an H signal. Further, since the camshaft in the main controller is located at the final stage in the series, the AND gate 38 outputs an H signal when the AND condition is met.

アンドゲート38からのH信号により、接点45がオン
(接点42はオフ)となり、再力行パターン信号出力回
路43は、直列段強め界磁制御パターン信号を位相指令
信号出力回路30に出力する。
The H signal from the AND gate 38 turns on the contact 45 (the contact 42 turns off), and the repowering pattern signal output circuit 43 outputs the series stage strengthening field control pattern signal to the phase command signal output circuit 30.

これにより、主電動機は、第5図において、従来のよう
なB特性でなく、B1特性に基づいてカ行制御される。
As a result, the main electric motor is controlled based on the B1 characteristic in FIG. 5 instead of the B characteristic as in the conventional case.

すなわち、B特性よりもよりA特性に近づいたB1特性
で制御されるため、直列1ノッチの場合に関して、惰行
制御後に再力行制御したときに生ずる制御特性のずれを
抑制することができ、したがって、運転感覚のずれを抑
制することができる。
That is, since control is performed using the B1 characteristic, which is closer to the A characteristic than the B characteristic, it is possible to suppress deviations in the control characteristics that occur when power running control is performed again after coasting control in the case of one notch in series, and therefore, It is possible to suppress deviations in driving sensation.

上記の説明では、主幹制御器の第1の操作ハンドルを直
列1ノッチ、直列2ノッチ、ノッチオフ、直列1ノッチ
の順に移動した場合を説明したが、その他、並列1ノッ
チ、並列2ノッチ、並列3ノッチ、ノッチオフ、並列1
ノッチ等の順に第1の操作ハンドルを移動した場合も、
同様に動作する。
In the above explanation, the case where the first operation handle of the master controller was moved in the order of 1 notch in series, 2 notches in series, notch off, and 1 notch in series was explained. Notch, notch off, parallel 1
Even if you move the first operating handle in the order of notches, etc.
works similarly.

この場合には、第5図において従来のようなD特性でな
く、D1特性に基づいてカ行制御される。
In this case, in FIG. 5, power control is performed based on the D1 characteristic instead of the conventional D characteristic.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、主幹制御器の第1の操
作ハンドルにより、主電動機を惰行制御後に再力行制御
するとき、検出回路はノッチ位置とカム軸の位置とを検
出し、判別回路はこの検出回路からの判別信号に基づい
て主電動機が惰行制御状態にあるか否かを判別し、この
判別回路からの判別信号に基づいて、再力行パターン信
号出力回路が再力行速度制御パターン信号を出力するよ
うに構成したので、主幹制御器の同一ノッチ位置に関し
て、惰行制御後に再力行制御したときに生ずる制御特性
のずれを抑制することができ、運転性の向上を図ること
ができる。
As described above, according to the present invention, when the main motor is subjected to coasting control and then powering control again using the first operation handle of the main controller, the detection circuit detects the notch position and the camshaft position and makes a discrimination. The circuit determines whether the main motor is in the coasting control state based on the determination signal from this detection circuit, and the repowering pattern signal output circuit determines the repowering speed control pattern based on the determination signal from this determination circuit. Since the configuration is configured to output a signal, it is possible to suppress deviations in control characteristics that occur when power running control is performed again after coasting control with respect to the same notch position of the main controller, and it is possible to improve drivability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の要部を示すブロック図、第2
図は抵抗制御電気車の主回路構成を示す回路図、第3図
は界磁制御電気車の主回路構成を示す回路図、第4図は
従来例の要部を示すブロック図、第5図は本発明の実施
例及び従来例に関する制御特性を示す特性図である。 2・・・主回路用遮断器、4.8・・・主電動機電機子
、12・・・直流運転用接触器、13.14・・・並列
運転用接触器、19.20・・・分巻界磁巻線、21・
・・界磁チョッパ制御器、30・・・位相指令信号出力
回路、33・・・判別回路、 39・・・パターン信号出力回路、 43・・・再力行パターン信号出力回路、46・・・検
出 回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 3 is a circuit diagram showing the main circuit configuration of a resistance-controlled electric car, Figure 3 is a circuit diagram showing the main circuit configuration of a field-controlled electric car, Figure 4 is a block diagram showing the main parts of the conventional example, and Figure 5 is FIG. 3 is a characteristic diagram showing control characteristics regarding an example of the invention and a conventional example. 2... Main circuit breaker, 4.8... Main motor armature, 12... Contactor for DC operation, 13.14... Contactor for parallel operation, 19.20... minutes Winding field winding, 21.
... Field chopper controller, 30... Phase command signal output circuit, 33... Discrimination circuit, 39... Pattern signal output circuit, 43... Repowering pattern signal output circuit, 46... Detection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 架線からの直流電力の供給又は遮断を行う主回路用遮断
器、該主回路用遮断器に接続された複数の主電動機、該
複数の主電動機間に接続された直列運転用接触器及び並
列運転用接触器を有する主回路と、 前記各主電動機の電機子電流制御用抵抗器に接続された
複数のカム接触器の駆動を行うカム軸と、主幹制御器の
所定ノッチ位置に位置することにより、前記直列運転用
接触器又は並列運転用接触器を制御して前記複数の主電
動機を直列接続又は並列接続にする第1の操作ハンドル
と、 前記複数のカム接触器を前記カム軸を介してオンオフ制
御することにより、前記電機子電流制御用抵抗器の抵抗
値を変化させる第2の操作ハンドルと、 前記第1の操作ハンドルが位置するノッチ位置に対応し
た速度制御パターン信号を出力するパターン信号出力回
路と、 前記パターン信号出力回路からの速度制御パターン信号
に基づいて界磁チョッパ位相指令信号を出力する位相指
令信号出力回路と、 前記位相指令信号出力回路からの界磁チョッパ位相指令
信号に基づいて、前記主電動機の分巻界磁巻線の界磁電
流を調節する界磁チョッパ制御器と、 前記第1の操作ハンドルが位置するノッチ位置と前記カ
ム軸の位置とを検出する検出回路と、前記検出回路から
の検出信号に基づいて、前記主電動機が惰行制御状態に
あるか否かを判別する判別回路と、 前記判別回路からの判別信号に基づいて、前記位相指令
信号出力回路に再力行速度制御パターン信号を出力する
再力行パターン信号出力回路と、を備えた界磁制御電気
車制御装置。
[Scope of Claims] A main circuit breaker that supplies or interrupts DC power from an overhead line, a plurality of main motors connected to the main circuit breaker, and a series operation connected between the plurality of main motors. a main circuit having a contactor for parallel operation and a contactor for parallel operation; a camshaft for driving a plurality of cam contactors connected to the armature current control resistor of each of the main motors; and a predetermined notch of the main controller. a first operation handle that controls the series operation contactor or the parallel operation contactor to connect the plurality of main motors in series or in parallel by being located at a position; and the plurality of cam contactors. a second operating handle that changes the resistance value of the armature current control resistor by performing on/off control via the camshaft; and a speed control pattern corresponding to the notch position where the first operating handle is located. a pattern signal output circuit that outputs a signal; a phase command signal output circuit that outputs a field chopper phase command signal based on the speed control pattern signal from the pattern signal output circuit; and a field command signal output circuit that outputs a field chopper phase command signal based on the speed control pattern signal from the pattern signal output circuit; a field chopper controller that adjusts a field current in a shunt field winding of the main motor based on a chopper phase command signal; a notch position where the first operating handle is located; and a position of the camshaft; a determination circuit that determines whether or not the main motor is in a coasting control state based on a detection signal from the detection circuit; A field control electric vehicle control device comprising: a repowering pattern signal output circuit that outputs a repowering speed control pattern signal to a command signal output circuit.
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