JPH0311902A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH0311902A JPH0311902A JP1142235A JP14223589A JPH0311902A JP H0311902 A JPH0311902 A JP H0311902A JP 1142235 A JP1142235 A JP 1142235A JP 14223589 A JP14223589 A JP 14223589A JP H0311902 A JPH0311902 A JP H0311902A
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- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 23
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 2
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- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 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
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
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。
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］
（産業上の利用分野）
この発明は、交流電気車の電力変換装置に関する。
（従来の技術）
電気車両の交流電動機による駆動技術が一般化してきて
おり、交流電源からの交流電力を入力とし、交流直流変
換器により直流電力を得て、さらにインバータにより三
相交流電力に変換して誘導電動機を駆動する電力変換装
置が存在するが、第４図はこのような電力変換装置の従
来例の回路構成を示すものである。
おり、交流電源からの交流電力を入力とし、交流直流変
換器により直流電力を得て、さらにインバータにより三
相交流電力に変換して誘導電動機を駆動する電力変換装
置が存在するが、第４図はこのような電力変換装置の従
来例の回路構成を示すものである。
第４図に示す従来の電力変換装置は、単相交流電力を入
力とする電気車の回路構成であり、集電器ＰＡＮ、変圧
器Ｔ１、サイリスタにより構成される交流直流変換器Ｒ
Ｆ、直流の極性を正逆切換えるための転換器ＰＢ１直流
平滑リアクトルＳＬ。
力とする電気車の回路構成であり、集電器ＰＡＮ、変圧
器Ｔ１、サイリスタにより構成される交流直流変換器Ｒ
Ｆ、直流の極性を正逆切換えるための転換器ＰＢ１直流
平滑リアクトルＳＬ。
接触器Ｌ１、コンデンサＣ，ＧＴＯサイリスタなどの自
己スイッチング素子とダイオードによって構成される三
相インバータＩＶＮ、およびこの三相インバータＩＮＶ
により駆動される誘導電動機ＩＭにより構成されている
。
己スイッチング素子とダイオードによって構成される三
相インバータＩＶＮ、およびこの三相インバータＩＮＶ
により駆動される誘導電動機ＩＭにより構成されている
。
このような電力変換装置では、交流入力電力を変圧器Ｔ
１により電圧変換した後、交流直流変換器ＲＦのサイリ
スタの位相制御により直流電圧とし、電流平滑リアクト
ルＳＬとコンデンサＣとによるフィルタを介した後に三
相インバータＩＮＶによって三相交流に変換し、この交
流出力で誘導電動機ＩＭを駆動する。
１により電圧変換した後、交流直流変換器ＲＦのサイリ
スタの位相制御により直流電圧とし、電流平滑リアクト
ルＳＬとコンデンサＣとによるフィルタを介した後に三
相インバータＩＮＶによって三相交流に変換し、この交
流出力で誘導電動機ＩＭを駆動する。
また、電力回生ブレーキを行う場合には、誘導電動機Ｉ
Ｍの発生する電力を直流に変換し、転換器ＰＢにより電
圧極性を逆転することにより交流直流変換器ＲＦを直流
交流変換器として動作させ、電源側に交流電力として変
換する。
Ｍの発生する電力を直流に変換し、転換器ＰＢにより電
圧極性を逆転することにより交流直流変換器ＲＦを直流
交流変換器として動作させ、電源側に交流電力として変
換する。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような従来の電力変換装置では、電
力回生ブレーキを開始するためには誘導電動機！Ｍを誘
導発電ブレーキとして動作させる必要があるが、本来、
誘導電動機はブレーキの開始時には別電源により励磁電
流を与えなければ動作を開始せず、この励磁電流の印加
のために別の充電回路を設けるようにしているために電
圧の立ち上げが迅速にできない問題点があった。
力回生ブレーキを開始するためには誘導電動機！Ｍを誘
導発電ブレーキとして動作させる必要があるが、本来、
誘導電動機はブレーキの開始時には別電源により励磁電
流を与えなければ動作を開始せず、この励磁電流の印加
のために別の充電回路を設けるようにしているために電
圧の立ち上げが迅速にできない問題点があった。
この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、電力回生ブレーキ開始時の誘導電動機励磁による
電圧立ち上げを迅速かつスムーズに行うことのできる電
力変換装置を提供することを目的とする。
ので、電力回生ブレーキ開始時の誘導電動機励磁による
電圧立ち上げを迅速かつスムーズに行うことのできる電
力変換装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明の電力変換装置は、交流電源と、これを電圧変
換する変圧器と、電力回生動作可能な交流直流電力変換
器と、直流電圧の極性を逆転させることのできる転換器
と、直流電流を平滑化するリアクトルと、直流回路を開
放する接触器と、直流を三相交流電力に変換するインバ
ータと、このインバータ出力により回転制御される誘導
電動機と、前記リアクトル出力の電流を検出する電流検
出器と、この電流検出器の出力を整流する整流回路と、
この整流回路の出力信号により電流が０であることを検
出する無電流検出回路と、この無電流検出回路の無電流
検出信号により前記転換器の極性を反転動作させる力行
ブレーキ転換回路とを備えたものである。
換する変圧器と、電力回生動作可能な交流直流電力変換
器と、直流電圧の極性を逆転させることのできる転換器
と、直流電流を平滑化するリアクトルと、直流回路を開
放する接触器と、直流を三相交流電力に変換するインバ
ータと、このインバータ出力により回転制御される誘導
電動機と、前記リアクトル出力の電流を検出する電流検
出器と、この電流検出器の出力を整流する整流回路と、
この整流回路の出力信号により電流が０であることを検
出する無電流検出回路と、この無電流検出回路の無電流
検出信号により前記転換器の極性を反転動作させる力行
ブレーキ転換回路とを備えたものである。
（作用）
この発明の電力変換装置では、力行時には交流電源を変
圧器で変圧し、交流直流変換器で直流電力に変換し、こ
れを平滑化リアクトルにより平滑化し、さらにインバー
タにより交流に再変換して誘導電動機に三相交流を与え
、誘導電動機を回転駆動する。
圧器で変圧し、交流直流変換器で直流電力に変換し、こ
れを平滑化リアクトルにより平滑化し、さらにインバー
タにより交流に再変換して誘導電動機に三相交流を与え
、誘導電動機を回転駆動する。
そしてブレーキ時には電源側の交流直流変換器の極性を
転換器により切換える必要があるが、その際、あらかじ
め力行モードで誘導電動機の端子に電圧を印加しておき
、その後に交流直流変換器を停止して直流変換を停止す
る。
転換器により切換える必要があるが、その際、あらかじ
め力行モードで誘導電動機の端子に電圧を印加しておき
、その後に交流直流変換器を停止して直流変換を停止す
る。
この制御により、主回路の直流回路部分の電流を検出す
る電流検出器の出力に対して無電流検出回路により直流
電流がほぼ０になるタイミングを検出し、このタイミン
グにおいて力行ブレーキ転換回路により前記転換器の極
性を反転動作させ回生ブレーキ条件を成立させることが
でき、迅速に回生ブレーキモードに移行することができ
る。
る電流検出器の出力に対して無電流検出回路により直流
電流がほぼ０になるタイミングを検出し、このタイミン
グにおいて力行ブレーキ転換回路により前記転換器の極
性を反転動作させ回生ブレーキ条件を成立させることが
でき、迅速に回生ブレーキモードに移行することができ
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あり、第４図
に示した従来例の回路と同一の回路部品については同一
の符号を用いて示しである。この実施例の回路の特徴は
、従来例の回路構成に対して、さらに直流回路部分の接
触器Ｌ１の出力側に直流電流を検出するための変流器Ｃ
Ｔを追加し、この変流器ＣＴに対して、その出力を整流
する整流回路ＲＦＣと、この整流回路ＲＦＣの整流直流
出力がほぼ０になるタイミングを検出する無電流検出回
路ＮＣＣと、直流電流が０になるタイミングに転換器Ｐ
Ｂの極性を反転させるための力行プレーキ転換回路ＰＢ
Ｃを設けている。
に示した従来例の回路と同一の回路部品については同一
の符号を用いて示しである。この実施例の回路の特徴は
、従来例の回路構成に対して、さらに直流回路部分の接
触器Ｌ１の出力側に直流電流を検出するための変流器Ｃ
Ｔを追加し、この変流器ＣＴに対して、その出力を整流
する整流回路ＲＦＣと、この整流回路ＲＦＣの整流直流
出力がほぼ０になるタイミングを検出する無電流検出回
路ＮＣＣと、直流電流が０になるタイミングに転換器Ｐ
Ｂの極性を反転させるための力行プレーキ転換回路ＰＢ
Ｃを設けている。
次に、上記の構成の電力変換装置の動作について説明す
る。
る。
力行モード
力行モードでは転換器ＰＢの力行側転換器Ｐ１゜Ｂ２を
オンし、接触器Ｌ１をオンし、交流直流変換器ＲＦを制
御する。この状態では、集電器ＰＡＮから供給され変圧
器Ｔ１により変圧された単相交流電源が交流直流変換器
ＲＦにより直流に変換され、力行モードになっている転
換器ＰＢを介して平滑リアクトルＳＬおよびコンデンサ
Ｃに通されて平滑化され、得られた直流がインバータＩ
ＮＶにより再び三相交流電力に変換されて誘導電動機Ｉ
Ｍに与えられ、誘導電動機ＩＭが回転駆動される。
オンし、接触器Ｌ１をオンし、交流直流変換器ＲＦを制
御する。この状態では、集電器ＰＡＮから供給され変圧
器Ｔ１により変圧された単相交流電源が交流直流変換器
ＲＦにより直流に変換され、力行モードになっている転
換器ＰＢを介して平滑リアクトルＳＬおよびコンデンサ
Ｃに通されて平滑化され、得られた直流がインバータＩ
ＮＶにより再び三相交流電力に変換されて誘導電動機Ｉ
Ｍに与えられ、誘導電動機ＩＭが回転駆動される。
この時、平滑リアクトルＳＬを通して出力される直流は
変流器ＣＴにより検出され、整流回路ＲＦＣにより整流
されて無電流検出回路ＮＣＣに入力されるが、力行モー
ドであって直流が平滑リアクトルＳＬに流れているため
に無電流検出回路ＮＣＣは無電流検出を行うことがなく
、転換器ＰＢが転換動作することはない。
変流器ＣＴにより検出され、整流回路ＲＦＣにより整流
されて無電流検出回路ＮＣＣに入力されるが、力行モー
ドであって直流が平滑リアクトルＳＬに流れているため
に無電流検出回路ＮＣＣは無電流検出を行うことがなく
、転換器ＰＢが転換動作することはない。
回生ブレーキモード
回生ブレーキモードに移行する時には、第２図のタイム
チャートに示すようにまず力行モードにおいて交流直流
変換器ＲＦを制御すると、これにより平滑リアクトルＳ
Ｌを介して直流電流がインバータＩＮＶに与えられ、イ
ンバータＩＮＶにより三相交流に変換された交流電圧が
誘導電動機ＩＭの端子に印加されることになる。
チャートに示すようにまず力行モードにおいて交流直流
変換器ＲＦを制御すると、これにより平滑リアクトルＳ
Ｌを介して直流電流がインバータＩＮＶに与えられ、イ
ンバータＩＮＶにより三相交流に変換された交流電圧が
誘導電動機ＩＭの端子に印加されることになる。
続いて交流直流変換器ＲＦを停止することにより直流電
力への変換を停止すると、変流器ＣＴが検出する電流は
ほぼ０となり、無電流検出回路ＮＣＣは力行ブレーキ転
換回路ＰＢＣに無電流検出信号を与える。そこで、力行
ブレーキ転換回路ＰＢＣは回生ブレーキ転換信号を転換
器ＰＢに出力し、転換器ＰＢの回生ブレーキ側転換器Ｂ
ｌ、Ｂ２をオンする。
力への変換を停止すると、変流器ＣＴが検出する電流は
ほぼ０となり、無電流検出回路ＮＣＣは力行ブレーキ転
換回路ＰＢＣに無電流検出信号を与える。そこで、力行
ブレーキ転換回路ＰＢＣは回生ブレーキ転換信号を転換
器ＰＢに出力し、転換器ＰＢの回生ブレーキ側転換器Ｂ
ｌ、Ｂ２をオンする。
続いて交流直流変換器ＲＦの制御を継続させることによ
り″電力回生ブレーキの条件が成立し、誘導電動機ＩＭ
の回転により発生する回生電力をインバータＩＮＶによ
り直流に変換し、さらに転換器ＰＢの回生ブレーキ側転
換器Ｂ１．Ｂ２を介して交流直流変換器ＲＦに与え、こ
こで交流に変換して変圧器Ｔ１を介して電源側に回生ず
ることができることになる。
り″電力回生ブレーキの条件が成立し、誘導電動機ＩＭ
の回転により発生する回生電力をインバータＩＮＶによ
り直流に変換し、さらに転換器ＰＢの回生ブレーキ側転
換器Ｂ１．Ｂ２を介して交流直流変換器ＲＦに与え、こ
こで交流に変換して変圧器Ｔ１を介して電源側に回生ず
ることができることになる。
このようにしてこの実施例では、回生ブレーキモードに
移行するために必要な直流電圧を別の充電回路を利用し
なくても通常の主回路により確立させることができ、誘
導電動機ＩＭを励磁した後に直流電流が流れていないこ
とを検出することにより迅速、かつスムーズに回生ブレ
ーキモードに移行することができる。
移行するために必要な直流電圧を別の充電回路を利用し
なくても通常の主回路により確立させることができ、誘
導電動機ＩＭを励磁した後に直流電流が流れていないこ
とを検出することにより迅速、かつスムーズに回生ブレ
ーキモードに移行することができる。
なお、この発明は上記の実施例に限定されることはなく
、第３図に示すタイムチャートのように回生ブレーキモ
ードに移行するために一旦交流直流変換器ＲＦを制御し
て誘導電動機ＩＭの電圧を確立した後にこの交流直流変
換器ＲＦを停止させる時に、接触器Ｌ１をも遮断動作さ
せるようにすれば変流器ＣＴの部分に直流が流れるのを
より確実に停止させることができ、無電流検出による転
換器ＰＢの回生ブレーキ側への切換え動作が一層確実に
行えるようになる。
、第３図に示すタイムチャートのように回生ブレーキモ
ードに移行するために一旦交流直流変換器ＲＦを制御し
て誘導電動機ＩＭの電圧を確立した後にこの交流直流変
換器ＲＦを停止させる時に、接触器Ｌ１をも遮断動作さ
せるようにすれば変流器ＣＴの部分に直流が流れるのを
より確実に停止させることができ、無電流検出による転
換器ＰＢの回生ブレーキ側への切換え動作が一層確実に
行えるようになる。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、主回路の直流回路部分
に直流電流がほぼ０となるタイミングを検出する無電流
検出回路を設け、回生ブレーキモードに移行する時には
この無電流検出回路が無電流検出を行った時に転換器を
力行側から回生ブレーキ側に切換えるようにしているた
め、通常の力行モード状態で誘導電動機の端子に電圧を
印加しておいて直流電流をＯとする＃Ｊｍを行うことに
より容易に回生ブレーキモードへの移行ができ、従来例
のように別に充電回路を用いずとも迅速に、かつスムー
ズに回生ブレーキモードに入ることができる。
に直流電流がほぼ０となるタイミングを検出する無電流
検出回路を設け、回生ブレーキモードに移行する時には
この無電流検出回路が無電流検出を行った時に転換器を
力行側から回生ブレーキ側に切換えるようにしているた
め、通常の力行モード状態で誘導電動機の端子に電圧を
印加しておいて直流電流をＯとする＃Ｊｍを行うことに
より容易に回生ブレーキモードへの移行ができ、従来例
のように別に充電回路を用いずとも迅速に、かつスムー
ズに回生ブレーキモードに入ることができる。
第１図はこの発明の一実施例の回路図、第２図は上記の
実施例の動作を示すタイムチャート、第３図は上記の実
施例の他の制御動作例を示すタイムチヤード、第４図は
従来例の回路図である。 ＰＡＮ・・・集電器 Ｔ１・・・変圧器ＲＦ・・・
交流直流変換器 ＰＢ・・・転換器 ＳＬ・・・平滑リアクトルＬ
１・・・接触器 ＩＮＶ・・・インバータＩＭ・
・・誘導電動機
実施例の動作を示すタイムチャート、第３図は上記の実
施例の他の制御動作例を示すタイムチヤード、第４図は
従来例の回路図である。 ＰＡＮ・・・集電器 Ｔ１・・・変圧器ＲＦ・・・
交流直流変換器 ＰＢ・・・転換器 ＳＬ・・・平滑リアクトルＬ
１・・・接触器 ＩＮＶ・・・インバータＩＭ・
・・誘導電動機
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 交流電源と、 これを電圧変換する変圧器と、 電力回生動作可能な交流直流電力変換器と、直流電圧の
極性を逆転させることのできる転換器と、 直流電流を平滑化するリアクトルと、 直流回路を開放する接触器と、 直流を三相交流電力に変換するインバータと、このイン
バータ出力により回転制御される誘導電動機と、 前記リアクトル出力の電流を検出する電流検出器と、 この電流検出器の出力を整流する整流回路と、この整流
回路の出力信号により電流が０であることを検出する無
電流検出回路と、 この無電流検出回路の無電流検出信号により前記転換器
の極性を反転動作させる力行ブレーキ転換回路とを備え
て成る電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142235A JP2823238B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142235A JP2823238B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311902A true JPH0311902A (ja) | 1991-01-21 |
| JP2823238B2 JP2823238B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=15310572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1142235A Expired - Lifetime JP2823238B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823238B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10327503A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電車用静止型周波数変換装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866598A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベ−タの駆動装置 |
| JPS62290302A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-17 | Hitachi Ltd | 誘導電動機式電気車制御装置 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1142235A patent/JP2823238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866598A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 交流エレベ−タの駆動装置 |
| JPS62290302A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-17 | Hitachi Ltd | 誘導電動機式電気車制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10327503A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Fuji Electric Co Ltd | 交流電車用静止型周波数変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2823238B2 (ja) | 1998-11-11 |
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