JPH0241242B2 - - Google Patents
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- JPH0241242B2 JPH0241242B2 JP56162257A JP16225781A JPH0241242B2 JP H0241242 B2 JPH0241242 B2 JP H0241242B2 JP 56162257 A JP56162257 A JP 56162257A JP 16225781 A JP16225781 A JP 16225781A JP H0241242 B2 JPH0241242 B2 JP H0241242B2
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- Japan
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- field winding
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はチヨツパ装置を使用した電気車の制御
方法及び装置に関するものである。
方法及び装置に関するものである。
電気車へのチヨツパ装置の適用は一般化しつつ
あるが、最近VVVFインバータで誘導電動機を
駆動するシステムが代案として提案されている。
そして、これらの特徴を兼ねたチヨツパ装置と直
流電動機との組合せによるシステムもその高信頼
性の故に望まれている。即ち、従来のチヨツパ装
置は無接点化による保守の低減、抵抗損失の削除
と回生ブレーキによる電力節減の面で大きな効果
を上げているが、更に一層の改良の余地がある。
あるが、最近VVVFインバータで誘導電動機を
駆動するシステムが代案として提案されている。
そして、これらの特徴を兼ねたチヨツパ装置と直
流電動機との組合せによるシステムもその高信頼
性の故に望まれている。即ち、従来のチヨツパ装
置は無接点化による保守の低減、抵抗損失の削除
と回生ブレーキによる電力節減の面で大きな効果
を上げているが、更に一層の改良の余地がある。
従来、電気車をチヨツパ制御するには界磁を制
御するチヨツパ装置と複巻直流電動機とを使用し
た方式及びチヨツパ装置と直流直巻電動機とを使
用した方式とが一般的である。前者は複巻電動機
のためにカ行と回生において、直巻界磁と分巻界
磁とで和差動接続となり特性が異なること、およ
び分巻界磁に流れる電流方向が一定であることか
ら、前進と後進の切換えには、電機子回路を切換
える逆転器と必要とする。後者はカ行とブレーキ
の切換、前進と後進の切換えに転換装置が必要で
あること、および界磁制御を連続的に行なうため
には、界磁回路が複雑となること等の欠点があ
る。
御するチヨツパ装置と複巻直流電動機とを使用し
た方式及びチヨツパ装置と直流直巻電動機とを使
用した方式とが一般的である。前者は複巻電動機
のためにカ行と回生において、直巻界磁と分巻界
磁とで和差動接続となり特性が異なること、およ
び分巻界磁に流れる電流方向が一定であることか
ら、前進と後進の切換えには、電機子回路を切換
える逆転器と必要とする。後者はカ行とブレーキ
の切換、前進と後進の切換えに転換装置が必要で
あること、および界磁制御を連続的に行なうため
には、界磁回路が複雑となること等の欠点があ
る。
上記欠点を解消するために、カ行と制動の切換
えおよび前進と後進の切換えを簡素な回路要素で
連続的に行ない、制御装置の大幅な小形・軽量化
と車両性能の向上を図つた第1図に示す電気車の
制御装置が提案されている。以下、図について説
明する。
えおよび前進と後進の切換えを簡素な回路要素で
連続的に行ない、制御装置の大幅な小形・軽量化
と車両性能の向上を図つた第1図に示す電気車の
制御装置が提案されている。以下、図について説
明する。
第1図において、1はパンタグラフ、2〜4は
断流器、5はフイルタリアクトル、6はフイルタ
コンデンサ、7,8は第1および第2の分巻電動
機の電機子、9,10は第1及び第2の電機子
7,8の電流を平滑するリアクトル、11,12
は電機子7,8の回路を制御する電機子チヨツパ
装置、13,14は各電機子7,8の電流を検出
する電流検出器、15は後述の分巻界磁巻線2
0,21の電流を検出する電流検出器、16,1
7は平滑リアクトル9,10と共働して電機子電
流を平滑するフリーホイリングダイオード、1
8,19は回生ブレーキ時に各電機子7,8の電
流を流すダイオード、20,21は第1および第
2の分巻電動機の界磁巻線、22〜25は各回磁
巻線の電流を制御するチヨツパ制御される界磁開
閉器、26〜29は界磁開閉器22〜25がON
−OFF制御された時に界磁電両を平滑するため
の還流ダイオードである。
断流器、5はフイルタリアクトル、6はフイルタ
コンデンサ、7,8は第1および第2の分巻電動
機の電機子、9,10は第1及び第2の電機子
7,8の電流を平滑するリアクトル、11,12
は電機子7,8の回路を制御する電機子チヨツパ
装置、13,14は各電機子7,8の電流を検出
する電流検出器、15は後述の分巻界磁巻線2
0,21の電流を検出する電流検出器、16,1
7は平滑リアクトル9,10と共働して電機子電
流を平滑するフリーホイリングダイオード、1
8,19は回生ブレーキ時に各電機子7,8の電
流を流すダイオード、20,21は第1および第
2の分巻電動機の界磁巻線、22〜25は各回磁
巻線の電流を制御するチヨツパ制御される界磁開
閉器、26〜29は界磁開閉器22〜25がON
−OFF制御された時に界磁電両を平滑するため
の還流ダイオードである。
第1図において、動作を説明する。例えば、前
進力行の場合、界磁電流は1−2−5−22−2
0−21−15−25の回路で順方向に電流を供
給し、界磁開閉器22がOFFになれば、20−
21−15−25−27の回路で界磁電流IFが還
流して流れる。すなわち、界磁開閉器22,25
及び還流ダイオード27によつてチヨツパ作用を
行つて界磁電流IFを制御する。この動作は、後進
で電機子電圧が逆転される場合(例えば、後進の
停止ブレーキ)も同様である。
進力行の場合、界磁電流は1−2−5−22−2
0−21−15−25の回路で順方向に電流を供
給し、界磁開閉器22がOFFになれば、20−
21−15−25−27の回路で界磁電流IFが還
流して流れる。すなわち、界磁開閉器22,25
及び還流ダイオード27によつてチヨツパ作用を
行つて界磁電流IFを制御する。この動作は、後進
で電機子電圧が逆転される場合(例えば、後進の
停止ブレーキ)も同様である。
後進のカ行の場合は、24−15−21−20
−23の回路で逆方向に電流を供給し、15−2
1−20−23−29の回路で還流する。この動
作は前進で電機子電圧を逆転させる場合(例えば
前進の停止ブレーキ)も同様である。
−23の回路で逆方向に電流を供給し、15−2
1−20−23−29の回路で還流する。この動
作は前進で電機子電圧を逆転させる場合(例えば
前進の停止ブレーキ)も同様である。
なお、前進から後進への切換えは、運転台から
の指令によつて制御装置内の論理回路で、例えば
前進カ行ではON−OFF制御する界磁開閉器2
2,25が決定される。そして、後進カ行の場合
は、界磁開閉器23,24がON−OFF制御され
る。一方、電気車のカ行の電機子電流を制御する
場合には、3−7−9−13−11および4−8
−10−14−12の回路で電流が供給される。
電機子チヨツパ装置11,12がOFFの場合に
は、3−7−9−13−16および4−8−10
−14−17の回路で還流する。各電機子チヨツ
パ装置11,12をON・OFF制御することによ
つて、各電機子電流をそれぞれ制御する。電気車
の停止ブレーキ(電機子電圧が逆極性となる)電
流を制御する場合は、運転台からの指令によつて
ブレーキ指令器からブレーキ信号が出されて、
ON−OFF制御する界磁開閉器22〜25のいず
れかのペアが決定され、断流器3,4をOFF状
態とする。そして、電機子チヨツパ装置11,1
2がONの場合は、18−7−9−13−11お
よび19−8−10−14−12の回路で電流を
流し、電機子チヨツパ装置11,12がOFFの
場合は、18−7−9−13−16−5−2−1
および19−8−10−14−17−5−2−1
の回路で電流を流して、電機子チヨツパ装置1
1,12のON・OFF制御により電機子電流を制
御する。以上の説明のように、界磁回路は正逆転
制御が可能となるので、前後進切換およびカ行−
停止ブレーキの切換えを界磁回路で行うことが可
能となり、速応性の高い制御ができ、装置の無保
守化と小形軽量化ができる。しかし、前進から後
進への切換え指令が出されたとき、界磁電流の方
向が順方向(例えば、20→21→15の方向に
流れる)から逆方向(15→21→20の方向に
流れる)に切換らないままで電機子チヨツパ装置
11,12のいずれかが動作を開始すると、電機
子7,8の誘起電圧が逆(つまり架線側がとな
り、平滑リアクトル側が)となるため電機子
7,8に過大電流が流れ、主回路機器の損傷をま
ねくことになる。即ち、電機子電流をIa、フイル
タコンデンサ電圧をEc、チヨツパ通流率をγa、
モータ起電力をEm、電機子や配線による内部抵
抗をγとしたとき、電機子電流Iaは(1)式の通りで
ある。つまり、電機子電流Iaが Ia=Ec・γa−Em/γ ………(1) 指令にもとづいた値になるように通流率γaを
制御する。ところが、界磁電流の向きが逆である
と、Emの極性が逆になるので(1)式において通流
率γaを最小に絞つても電機子電流Iaを制御でき
なくなる。その結果、過大な電流が流れることに
なる。カ行−制動の切換えにおいても、界磁電流
の方向を確認することなく、電機子チヨツパ装置
11,12を動作させると同様の不具合をまねく
ことになる。
の指令によつて制御装置内の論理回路で、例えば
前進カ行ではON−OFF制御する界磁開閉器2
2,25が決定される。そして、後進カ行の場合
は、界磁開閉器23,24がON−OFF制御され
る。一方、電気車のカ行の電機子電流を制御する
場合には、3−7−9−13−11および4−8
−10−14−12の回路で電流が供給される。
電機子チヨツパ装置11,12がOFFの場合に
は、3−7−9−13−16および4−8−10
−14−17の回路で還流する。各電機子チヨツ
パ装置11,12をON・OFF制御することによ
つて、各電機子電流をそれぞれ制御する。電気車
の停止ブレーキ(電機子電圧が逆極性となる)電
流を制御する場合は、運転台からの指令によつて
ブレーキ指令器からブレーキ信号が出されて、
ON−OFF制御する界磁開閉器22〜25のいず
れかのペアが決定され、断流器3,4をOFF状
態とする。そして、電機子チヨツパ装置11,1
2がONの場合は、18−7−9−13−11お
よび19−8−10−14−12の回路で電流を
流し、電機子チヨツパ装置11,12がOFFの
場合は、18−7−9−13−16−5−2−1
および19−8−10−14−17−5−2−1
の回路で電流を流して、電機子チヨツパ装置1
1,12のON・OFF制御により電機子電流を制
御する。以上の説明のように、界磁回路は正逆転
制御が可能となるので、前後進切換およびカ行−
停止ブレーキの切換えを界磁回路で行うことが可
能となり、速応性の高い制御ができ、装置の無保
守化と小形軽量化ができる。しかし、前進から後
進への切換え指令が出されたとき、界磁電流の方
向が順方向(例えば、20→21→15の方向に
流れる)から逆方向(15→21→20の方向に
流れる)に切換らないままで電機子チヨツパ装置
11,12のいずれかが動作を開始すると、電機
子7,8の誘起電圧が逆(つまり架線側がとな
り、平滑リアクトル側が)となるため電機子
7,8に過大電流が流れ、主回路機器の損傷をま
ねくことになる。即ち、電機子電流をIa、フイル
タコンデンサ電圧をEc、チヨツパ通流率をγa、
モータ起電力をEm、電機子や配線による内部抵
抗をγとしたとき、電機子電流Iaは(1)式の通りで
ある。つまり、電機子電流Iaが Ia=Ec・γa−Em/γ ………(1) 指令にもとづいた値になるように通流率γaを
制御する。ところが、界磁電流の向きが逆である
と、Emの極性が逆になるので(1)式において通流
率γaを最小に絞つても電機子電流Iaを制御でき
なくなる。その結果、過大な電流が流れることに
なる。カ行−制動の切換えにおいても、界磁電流
の方向を確認することなく、電機子チヨツパ装置
11,12を動作させると同様の不具合をまねく
ことになる。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、運転指
令によつて指令された界磁電流の方向と検出され
た界磁電流の方向とが一致したことを確認してか
ら電機子に電流を流すようにすることによつて、
電機子に過大電流が流れるのを防止できる電気車
の制御方法及び装置を提供する。
令によつて指令された界磁電流の方向と検出され
た界磁電流の方向とが一致したことを確認してか
ら電機子に電流を流すようにすることによつて、
電機子に過大電流が流れるのを防止できる電気車
の制御方法及び装置を提供する。
以下、図について説明する。第2図において、
30は運転台からの指令をデイジタル信号に変換
する運転指令変換器で、カ行−前進、カ行−後
進、ブレーキ−前進、ブレーキ後進、のいずれか
を指令する運転指令判別器、31は極性検知器
で、電流検出器15で検出した界磁巻線20,2
1の界磁電流の極性(方向)と、運転指令変換器
30で指令された運転モードによる界磁電流の極
性とが一致したか否かを判別する論理回路で構成
されている。32は電機子チヨツパ装置11,1
2の動作の開始および停止を制御する動作制御回
路である。つまり、運転台からの指令を運転指令
判別器30で判断し、電流検出器15で検出した
電流が、指令に応じた必要な方向に流れているか
否かを極性検知器31で判断し、しかもそれが正
しければ、電機子チヨツパ装置11,12の動作
開始を許可する信号を動作制御回路32に送出す
る。電流方向が逆であれば、電機子チヨツパ装置
11,12の動作を停止したままとする。以上の
制御を行なうことで、カ行−制動、前進−後進の
切換え動作が確実に行なわれ、主回路機器の損傷
を招くような動作は事前に防ぐことができる。
30は運転台からの指令をデイジタル信号に変換
する運転指令変換器で、カ行−前進、カ行−後
進、ブレーキ−前進、ブレーキ後進、のいずれか
を指令する運転指令判別器、31は極性検知器
で、電流検出器15で検出した界磁巻線20,2
1の界磁電流の極性(方向)と、運転指令変換器
30で指令された運転モードによる界磁電流の極
性とが一致したか否かを判別する論理回路で構成
されている。32は電機子チヨツパ装置11,1
2の動作の開始および停止を制御する動作制御回
路である。つまり、運転台からの指令を運転指令
判別器30で判断し、電流検出器15で検出した
電流が、指令に応じた必要な方向に流れているか
否かを極性検知器31で判断し、しかもそれが正
しければ、電機子チヨツパ装置11,12の動作
開始を許可する信号を動作制御回路32に送出す
る。電流方向が逆であれば、電機子チヨツパ装置
11,12の動作を停止したままとする。以上の
制御を行なうことで、カ行−制動、前進−後進の
切換え動作が確実に行なわれ、主回路機器の損傷
を招くような動作は事前に防ぐことができる。
上記実施例において、電機子7,8と界磁巻線
20,21とを共通の電源から励磁している場合
を示したが、分巻電動機を用いて界磁巻線を切換
えて、各運転モードの連続制御を行なう場合にお
いて、別個の電源で励磁しても安定かつ確実な切
換え制御を実現できる。
20,21とを共通の電源から励磁している場合
を示したが、分巻電動機を用いて界磁巻線を切換
えて、各運転モードの連続制御を行なう場合にお
いて、別個の電源で励磁しても安定かつ確実な切
換え制御を実現できる。
本発明によると、運転指令によつて指令された
界磁電流の方向と検出された界磁電流の方向とが
一致したことを条件として電機子チヨツパ装置を
作動させるので、電機子に過大電流が流れるのを
防止できる。
界磁電流の方向と検出された界磁電流の方向とが
一致したことを条件として電機子チヨツパ装置を
作動させるので、電機子に過大電流が流れるのを
防止できる。
第1図は従来の電気車の制御装置の構成図、第
2図は本発明の一実施例を示す構成図である。図
において、7,8は電機子、11,12は電機子
チヨツパ装置、15は電流検出器、20,21は
界磁巻線、22〜25は界磁開閉器、31は極性
検知器である。なお各図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。
2図は本発明の一実施例を示す構成図である。図
において、7,8は電機子、11,12は電機子
チヨツパ装置、15は電流検出器、20,21は
界磁巻線、22〜25は界磁開閉器、31は極性
検知器である。なお各図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電気車を駆動する分巻電動機を所定の運転指
令で運転する電気車の制御方法において、上記分
巻電動機の界磁巻線に流れる電流の方向を検出
し、検出された上記界磁巻線の電流の方向と、上
記運転指令で決定された上記界磁巻線の電流の方
向とが一致したことを確認して、上記分巻電動機
の電機子に電流を流すようにした電気車の制御方
法。 2 電気車を駆動する分巻電動機に流れる電流を
電機子チヨツパ装置で制御し、運転指令に応じて
上記分巻電動機の界磁巻線に流れる電流の方向を
界磁切換装置で切換えるものにおいて、上記界磁
巻線の電流の方向を検出する電流検出器と、検出
された上記界磁巻線の電流の方向と上記運転指令
で決定された上記界磁巻線の電流の方向とを比較
し、一致しているとき上記チヨツパ装置の動作開
始を許可する信号を出す極性検知器とを備えた電
気車の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56162257A JPS5866503A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 電気車の制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56162257A JPS5866503A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 電気車の制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5866503A JPS5866503A (ja) | 1983-04-20 |
JPH0241242B2 true JPH0241242B2 (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=15750990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56162257A Granted JPS5866503A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | 電気車の制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5866503A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52153516A (en) * | 1976-06-17 | 1977-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Protector for electric motor vehicle |
-
1981
- 1981-10-12 JP JP56162257A patent/JPS5866503A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52153516A (en) * | 1976-06-17 | 1977-12-20 | Mitsubishi Electric Corp | Protector for electric motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5866503A (ja) | 1983-04-20 |
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