JPH03145907A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH03145907A JPH03145907A JP1282933A JP28293389A JPH03145907A JP H03145907 A JPH03145907 A JP H03145907A JP 1282933 A JP1282933 A JP 1282933A JP 28293389 A JP28293389 A JP 28293389A JP H03145907 A JPH03145907 A JP H03145907A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
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- Inverter Devices (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】
［産業上の利用分野］
この発明は、電力変換器制御部の小形化及びコストダウ
ンを実現した電気車制御装置及びその電力変換器制御方
法に関するものである。
ンを実現した電気車制御装置及びその電力変換器制御方
法に関するものである。
［従来の技術］
第３図は、例えば「第２４回鉄道におけるサイバネティ
ックス利用国内シンポジウム論文集」の第３５２頁〜第
３５６頁に記載された、従来の電気車制御装置を示すブ
ロック図である。
ックス利用国内シンポジウム論文集」の第３５２頁〜第
３５６頁に記載された、従来の電気車制御装置を示すブ
ロック図である。
図において、（１）は商用の交流電源、（２〉は交流電
源（１）に接続された絶縁用の変圧器である。
源（１）に接続された絶縁用の変圧器である。
（３）は変圧器（２）を介して交流電源（１）に接続さ
れた順変換器即ち整流器であり、直列接続された制御整
流器（３１）及び非制御整流器（３２）とから構成され
ている。（４〉はりアクドル、（５）はフィルタコンデ
ンサであり、これらは整流器（３）に接続された逆り形
フィルタを構成している。
れた順変換器即ち整流器であり、直列接続された制御整
流器（３１）及び非制御整流器（３２）とから構成され
ている。（４〉はりアクドル、（５）はフィルタコンデ
ンサであり、これらは整流器（３）に接続された逆り形
フィルタを構成している。
（６）はフィルタコンデンサ（５〉の両端間に接続さｈ
た電力変＃ａ器であり、ここでは逆変換器即ちインバー
タから構成されている。（７）はインバータ（６）の負
荷となる電気ｉ駆動用の誘導電動機、（８）は負荷（７
）の状態に応じてインバータ（６〉の還流率を制御する
インバータ制御回路である。
た電力変＃ａ器であり、ここでは逆変換器即ちインバー
タから構成されている。（７）はインバータ（６）の負
荷となる電気ｉ駆動用の誘導電動機、（８）は負荷（７
）の状態に応じてインバータ（６〉の還流率を制御する
インバータ制御回路である。
次に、第４同のた流器出力型「の波形図を参照しながら
、第３図に示した１ノテ宋の電気車制御装置の動作につ
いて説明する。
、第３図に示した１ノテ宋の電気車制御装置の動作につ
いて説明する。
交流電源（１）からの交流””ｕ圧（，１、変圧器（２
）はを介して絶縁され、整流器（３）に供給される。整
流器（３）により全波整流された出力電圧Ｅｏは、第４
図（ｃ）のように、制御整流器（３１）及び非制御３１
整流器（３２）の各出力電圧（ａ）及び（ｂ）を重畳し
た波形となる。
）はを介して絶縁され、整流器（３）に供給される。整
流器（３）により全波整流された出力電圧Ｅｏは、第４
図（ｃ）のように、制御整流器（３１）及び非制御３１
整流器（３２）の各出力電圧（ａ）及び（ｂ）を重畳し
た波形となる。
整流器：Ｊ： ｊ）電圧巳。は、フィルタコンデンサ（
５）により平滑Ｉしされ、直流電属となってインバータ
（６）に供給される。又、インバータ制御回路（８）は
、駆動指令りによってインバータ（６）内のサイリスタ
素子の通流率を制御する。これにより、インバータ（６
）は、直流電圧を駆動指令りに応じた三相交流電圧に変
換し、この三相交流電圧により誘導電動ｆｉ１１（７）
を駆動する。
５）により平滑Ｉしされ、直流電属となってインバータ
（６）に供給される。又、インバータ制御回路（８）は
、駆動指令りによってインバータ（６）内のサイリスタ
素子の通流率を制御する。これにより、インバータ（６
）は、直流電圧を駆動指令りに応じた三相交流電圧に変
換し、この三相交流電圧により誘導電動ｆｉ１１（７）
を駆動する。
電気車が走行中であって誘導電動機（７）が回転し、負
荷が大きい状態にある場合は、インバータ（６）が駆動
しているため、第４図（ｃ）のような整流器出力電圧Ｅ
ｏが発生しても、フィルタコンデンサ（５〉に大きい出
力波高値Ｐがそのまま印加されることはない。
荷が大きい状態にある場合は、インバータ（６）が駆動
しているため、第４図（ｃ）のような整流器出力電圧Ｅ
ｏが発生しても、フィルタコンデンサ（５〉に大きい出
力波高値Ｐがそのまま印加されることはない。
しかし、誘導電動機（７）が停止して無負荷状態となっ
た場合は、整流器（３）の出力波高値Ｐがそのままフィ
ルタコンデンサ（５）に印加さ１１てしまう。従って、
出力波高値Ｐの充電状態となった場斤を想定して、制御
整流器（３１）の耐圧と共にフィルタコンデンサ（５）
の耐圧を高くするが、又は、無負荷時のみ抵抗器を挿入
して、フィルタコンデンサ（５）に印加される電圧を抑
制するなどの手法が適用されている。
た場合は、整流器（３）の出力波高値Ｐがそのままフィ
ルタコンデンサ（５）に印加さ１１てしまう。従って、
出力波高値Ｐの充電状態となった場斤を想定して、制御
整流器（３１）の耐圧と共にフィルタコンデンサ（５）
の耐圧を高くするが、又は、無負荷時のみ抵抗器を挿入
して、フィルタコンデンサ（５）に印加される電圧を抑
制するなどの手法が適用されている。
「発明が解決しようとする課Ｍ１
従来の電気車制御装置及びその電力変換器制御方法は以
上のように、無負荷時等における整流器（３）からの出
力波高値Ｐによる充電に備えて、フィルタコンデ〉・す
（５）の耐圧を高くしたり、必要に応じて抵抗器を挿入
しているので、装置全体が大形となり、小形化及びコス
トダウンが計れないという問題点があった。
上のように、無負荷時等における整流器（３）からの出
力波高値Ｐによる充電に備えて、フィルタコンデ〉・す
（５）の耐圧を高くしたり、必要に応じて抵抗器を挿入
しているので、装置全体が大形となり、小形化及びコス
トダウンが計れないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、整流器の出力波高値によるフィルタコンデン
サの充電を抑ホ１１シ、小形化及びコストダウンを実現
した電気車制御装置及びその電力変換器制御方法を得る
ことを目的とする。
たもので、整流器の出力波高値によるフィルタコンデン
サの充電を抑ホ１１シ、小形化及びコストダウンを実現
した電気車制御装置及びその電力変換器制御方法を得る
ことを目的とする。
「課題を解決するための手段］
この発明に係る電気車制御装置は、電力変換器の負荷の
大きさに応じて制御整流器の通流率を制御する整流器制
御回路を設けたちのである。
大きさに応じて制御整流器の通流率を制御する整流器制
御回路を設けたちのである。
又、この発明に係る電気車制御装置の電力変換器制御方
法は、電力変換器の負荷が少ない場合には、制御整流器
の通流率の位相を制御して、順変換器の出力波高値を非
制御整流器の出力波高値以下に制限するようにしたもの
である。
法は、電力変換器の負荷が少ない場合には、制御整流器
の通流率の位相を制御して、順変換器の出力波高値を非
制御整流器の出力波高値以下に制限するようにしたもの
である。
［作用］
この発明においては、負荷電流が少ない場合に制ｆＪｇ
整流器の通流率の位相を１８０°側に制御し、て、整流
器出力電圧を非制御整流器の出力波高値以下に抑制する
。
整流器の通流率の位相を１８０°側に制御し、て、整流
器出力電圧を非制御整流器の出力波高値以下に抑制する
。
「実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による電気車制御装置を示すブ
ロック図であり、（１）〜（８）は前述と同様のもので
ある。
図はこの発明の一実施例による電気車制御装置を示すブ
ロック図であり、（１）〜（８）は前述と同様のもので
ある。
（１０）はインバータ（６）の負荷の大きさに応じて制
御整流器（３１）の通流率を制御する整流器制御回路で
あり、インバータ制御回路（８）かちの駆動指令りが非
駆動、即ち無負荷を示すときに、制御整流器〈３１）の
還流率の位相を１８０°側に制御し、整流器（３〉の出
力電圧ＥＯを非制御整流器（３２）の出力波高値ＰＯ以
下に制限するようになっている。
御整流器（３１）の通流率を制御する整流器制御回路で
あり、インバータ制御回路（８）かちの駆動指令りが非
駆動、即ち無負荷を示すときに、制御整流器〈３１）の
還流率の位相を１８０°側に制御し、整流器（３〉の出
力電圧ＥＯを非制御整流器（３２）の出力波高値ＰＯ以
下に制限するようになっている。
次に、第２図の整流器出力電圧の波形図を参照し−なが
ら、第１図に示したこの発明の一実施例による電気車制
御装置の動作及びその電力変換器制御方法について説明
する。
ら、第１図に示したこの発明の一実施例による電気車制
御装置の動作及びその電力変換器制御方法について説明
する。
誘導電動機（７）が駆動している場合、整流器出力電圧
Ｅｏは第４図（ｃ）のように高い出力波高値Ｐの波形と
なるが、前述のように、フィルタコンデンサ（５）の耐
圧が低くても何ら支障はない。
Ｅｏは第４図（ｃ）のように高い出力波高値Ｐの波形と
なるが、前述のように、フィルタコンデンサ（５）の耐
圧が低くても何ら支障はない。
一方、誘導電動ｆｉ（７）が停止した場合、整流器制御
回路（１０）は、駆動指令りに基づいて無負荷状態を検
知し、制御整流器（３１）の通流率の位相αを９０°＜
α＜１８０’ の範囲内で増大させる。これにより、制御整流器〈３１
）の出力電圧が第２図のように絞り込まれ、整流器出力
電圧Ｖｏの出力波高値は、非制６１整流器（３２）の出
力波高値Ｐｏ以下に抑制される。
回路（１０）は、駆動指令りに基づいて無負荷状態を検
知し、制御整流器（３１）の通流率の位相αを９０°＜
α＜１８０’ の範囲内で増大させる。これにより、制御整流器〈３１
）の出力電圧が第２図のように絞り込まれ、整流器出力
電圧Ｖｏの出力波高値は、非制６１整流器（３２）の出
力波高値Ｐｏ以下に抑制される。
通常、制御整流器（３１）及び非制御整流器（３２〉か
らなる整流器（３）を用いた電気車制御装置の場合、誘
導障害を防止するために高調波を低減させる必要がある
。この観点から、整流器出力電圧Ｖｏの波形歪みを小さ
くする必要があり、このためには、非制御整流８（３２
）のみの出力電圧を大きくすることが望ましい。
らなる整流器（３）を用いた電気車制御装置の場合、誘
導障害を防止するために高調波を低減させる必要がある
。この観点から、整流器出力電圧Ｖｏの波形歪みを小さ
くする必要があり、このためには、非制御整流８（３２
）のみの出力電圧を大きくすることが望ましい。
従って、フィルタコンデンサ（５）の出力波高値による
充電を緩和するためには、上記のように、位相αを増大
させて制御整流器（３１）の出力電圧を絞り込み、制御
整流器（３１）及び非制御整流器（３２）の各出力電圧
を重畳したときのピーク電圧が、非制御整流器（３２）
のみの出力波高値Ｐｏと一致するように設定すればよい
。ここで、 Ｐｏ−２１／２Ｅ２ てあり、重畳されたピーク電圧は、 ２ ””（Ｅ ＋ ＋ Ｅ ２）ｓｉｎαて表わされる
のて′、 ２ ”’（Ｃ＋ ＋ Ｅ ２）ｓｉ＋＋α≦２１／２１
’；’２から、位相αは、 ｓｉｎα≦Ｅ２／（Ｅｌ＋Ｅ２） を満たすように設定されればよい。
充電を緩和するためには、上記のように、位相αを増大
させて制御整流器（３１）の出力電圧を絞り込み、制御
整流器（３１）及び非制御整流器（３２）の各出力電圧
を重畳したときのピーク電圧が、非制御整流器（３２）
のみの出力波高値Ｐｏと一致するように設定すればよい
。ここで、 Ｐｏ−２１／２Ｅ２ てあり、重畳されたピーク電圧は、 ２ ””（Ｅ ＋ ＋ Ｅ ２）ｓｉｎαて表わされる
のて′、 ２ ”’（Ｃ＋ ＋ Ｅ ２）ｓｉ＋＋α≦２１／２１
’；’２から、位相αは、 ｓｉｎα≦Ｅ２／（Ｅｌ＋Ｅ２） を満たすように設定されればよい。
この発明による整流器制御回路（１０）は、実隙には、
インバータ制御回路（８）と共にソフトウェアて実現さ
れるので、特に装置全体のハードウェア構成が増大する
ことはない。
インバータ制御回路（８）と共にソフトウェアて実現さ
れるので、特に装置全体のハードウェア構成が増大する
ことはない。
尚、上記実施例では、電圧入力形の電力変換器が直流か
ら交流への逆変換器即ちインバータ（６）である場きを
示したが、フィルタコンデンサ（５）からの出力電圧を
使用する他の装置、例えばＤＣチョッパ装置であっても
よく、同等の効果を奏することは言うまでもない。
ら交流への逆変換器即ちインバータ（６）である場きを
示したが、フィルタコンデンサ（５）からの出力電圧を
使用する他の装置、例えばＤＣチョッパ装置であっても
よく、同等の効果を奏することは言うまでもない。
「発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、電力変換器の負荷の大
きさに応じて制御整流器の通流率を制御する整流器制御
回路を設け、電力変ｔａ器の負荷が少ない場合には、制
御整流器の通流率の位相を制御して、順変換器の出力波
高値を非制御整流器の出力波高値以下に制限するように
したので、無負荷時においてもフィルタコンデンサが波
高値充電されず、小形で安価な電気車制御装置及びその
電力変換器制御方法が得られる効果がある。
きさに応じて制御整流器の通流率を制御する整流器制御
回路を設け、電力変ｔａ器の負荷が少ない場合には、制
御整流器の通流率の位相を制御して、順変換器の出力波
高値を非制御整流器の出力波高値以下に制限するように
したので、無負荷時においてもフィルタコンデンサが波
高値充電されず、小形で安価な電気車制御装置及びその
電力変換器制御方法が得られる効果がある。
第１図はこの発明による電気車制御装置の一実施例を示
すブロック図、第２図はこの発明による電気車制御装置
の電力変換器制御方法の一実施例を説明するための波形
図、第３図は従来の電気車制御装置を示すブロック図、
第４図は従来の電気車制御装置の電力変換器制御方法を
制御するための波形図である。 （１・・・交流電源 （２）・・・変圧器（３・
・・整流器（ＪＩｆｆ［変換器〉（３１・・・制ｔｎ整
流器 （３２〉・・・非制御整流器（５・・・フィ
ルタコンデンサ （６・・・インバータ（電力変換器） （７・・・誘導電動機（負荷） （１０・・・整流器制御回路 α・・・位相Ｐｏ・・・
出力波高値 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
すブロック図、第２図はこの発明による電気車制御装置
の電力変換器制御方法の一実施例を説明するための波形
図、第３図は従来の電気車制御装置を示すブロック図、
第４図は従来の電気車制御装置の電力変換器制御方法を
制御するための波形図である。 （１・・・交流電源 （２）・・・変圧器（３・
・・整流器（ＪＩｆｆ［変換器〉（３１・・・制ｔｎ整
流器 （３２〉・・・非制御整流器（５・・・フィ
ルタコンデンサ （６・・・インバータ（電力変換器） （７・・・誘導電動機（負荷） （１０・・・整流器制御回路 α・・・位相Ｐｏ・・・
出力波高値 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）直列接続された制御整流器及び非制御整流器から
なる順変換器と、 この順変換器と交流電源との間に挿入された変圧器と、 前記順変換器の直流出力側に接続されたフィルタコンデ
ンサと、 このフィルタコンデンサの両端間に接続された電力変換
器と、 この電力変換器の負荷の大きさに応じて前記制御整流器
の通流率を制御する整流器制御回路と を備えた電気車制御装置。 - （２）電力変換器の負荷が少ない場合には、制御整流器
の通流率の位相を制御して、順変換器の出力波高値を非
制御整流器の出力波高値以下に制限することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の電気車制御装置の電力変
換器制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282933A JPH0799881B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282933A JPH0799881B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145907A true JPH03145907A (ja) | 1991-06-21 |
| JPH0799881B2 JPH0799881B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17658996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282933A Expired - Lifetime JPH0799881B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799881B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123706A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Control system of ac electric vehicle |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP1282933A patent/JPH0799881B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123706A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Control system of ac electric vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799881B2 (ja) | 1995-10-25 |
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Legal Events
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