JPH0345601B2 - - Google Patents

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JPH0345601B2
JPH0345601B2 JP57040123A JP4012382A JPH0345601B2 JP H0345601 B2 JPH0345601 B2 JP H0345601B2 JP 57040123 A JP57040123 A JP 57040123A JP 4012382 A JP4012382 A JP 4012382A JP H0345601 B2 JPH0345601 B2 JP H0345601B2
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JP
Japan
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current
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chopper
conduction rate
main
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JP57040123A
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JPS58159606A (ja
Inventor
Yoshio Hosoda
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication of JPS58159606A publication Critical patent/JPS58159606A/ja
Publication of JPH0345601B2 publication Critical patent/JPH0345601B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/28Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed without contact making and breaking, e.g. using a transductor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個の直流電動機をチヨツパにより
多重多相接続で制御する電気車制御装置に関する
ものである。
第1図は従来の多重多相チヨツパによる電気車
制御装置の一例を示す力行時の主回路接続図で、
1はパンタグラフ、2はフイルタリアクトル、3
はフイルタコンデンサ、4および5は直流電動機
の電機子、6および7は直流電動機の直巻界磁巻
線、8および9は主平滑リアクトル、10および
11は直流変流器、12および13はチヨツパ、
14および15はフリーホイーリングダイオー
ド、16は帰線である。
第2図は同じく従来方式によるチヨツパ制御装
置のリアクトル8および9を流れる相電流の補償
回路の一例で、21は演算増幅器、22は平均値
算出回路、23は全波整流回路、24は比較器で
ある。
第1図の回路で力行時の動作について考える。
主平滑リアクトル(以下MSLという)8を流れ
る第1相電流および9に流れる第2相電流は直流
変流器(以下DCCTという)10および11によ
りそれぞれ小電流の出力101および102に変
換されて第2図の平均値算出回路22に入力す
る。平均値算出回路22の出力103は加算器A
にて電動機電流の指令パタン104との偏差を出
力し該偏差値105は演算増幅器21に入力し該
演算増幅器21にてチヨツパ12の通流率指令1
06およびチヨツパ13の通流率指令107を出
力する。この際DCCT10の出力101とDCCT
11の出力102に差異が生じておれば、例えば
第1相電流が第2相電流より大きく出力101が
出力102より大きいとすれば加算器Bの出力1
08は正、加算器Cの出力109は負となる。該
出力108は加算器Dへ入力し、同じく出力10
9は加算器Eへ入力する。加算器Dでは演算増幅
器21の出力106は加算器Bの出力108によ
り小さくしたチヨツパ12の通流率指令値110
として出力し、一方加算器Eでは演算増幅器21
の出力107は加算器Cの出力109により大き
くしたチヨツパ13の通流率指令値111として
出力する。通流指令値110はチヨツパ12のチ
ヨツプ制御部へ、通流率指令値111はチヨツパ
13のチヨツプ制御部へそれぞれ入力され、チヨ
ツパ12の制御する第1相電流を減少させ、チヨ
ツパ13の制御する第2相電流を増大させて相電
流の補正を行いつつ力行加速を継続する。もし第
1相電流と第2相電流の差が大きくDCCT10の
出力101とDCCT11の出力102のアンバラ
ンスが補正し得ず大きくなりすぎた場合には加算
器Cの出力109を全波整流器23により絶対値
を検出しその出力112を比較器24に入力して
いるので、比較器24内で設定値を超えたことを
検出して出力113を主回路遮断装置へ入力し主
回路を開く。
以上の説明ではMSL8およびMSL9の内部抵
抗については触れなかつたが現実にはMSL8と
MSL9のそれぞれの内部抵抗値には差がある。
該内部抵抗の差がある場合、チヨツパ12および
13の通流率が共に制御可能の範囲すなわち最大
値と最小値の領域にある時は上記説明のように互
いに相電流のアンバランスの補正を行いながら力
行加速をするが、いずれかもしくは両方のチヨツ
パが制御可能範囲を超えた領域では前述の補正作
用が意味を失うこともある。
すなわちまず起動時には第1図に示す主回路構
成でチヨツパ12および13が電流を制御し始め
る。一般に起動時は電動機電流パタンは0から緩
やかに増大するように制御するのが普通で起動の
瞬間には第2図の加算器Aには電流パタンは0で
入力している。したがつて演算増幅器21の出力
106および107はチヨツパ12および13の
制御する電流を最小にするよう出力している。し
かしチヨツパ12および13は制御出力を最小に
絞つても出力電圧をOVまでは絞れず、チヨツパ
12および13の出力電圧を電動機回路の内部抵
抗で除した分の電流が各電動機とMSL8および
9に流れる。MSL8および9の電流はチヨツパ
12および13が同じ出力を出しているために内
部抵抗値に逆比例して分流するのでアンバランス
になる。しかし起動時には電動機電流パタンは実
際に流れる電流に比べてはるかに小さいため、演
算増幅器21の出力106および107はチヨツ
パ12および13のそれぞれの絞り込み方向に飽
和しているので、加算器DおよびEではアンバラ
ンスを補正するためそれぞれ入力1108および
109があつても影響を受けないが、この時アン
バランスが大き過ぎた場合には比較器24が動作
することもあり得るので比較器24が動作してし
まうと電車は永久に起動できないという欠点があ
る。
また上述のようなアンバランスが過大にならず
起動加速できたとすると加速制御中はMSL8お
よび9の内部抵抗に比例して相電流にアンバラン
スが生じても第2図に示す補正回路によりチヨツ
パ12および13の通流率を相電流のバランスを
取るようにして制御して加速する。速度が上昇し
一方のチヨツパ(内部抵抗の大きい方のMSLと
接続されているチヨツパ)が先に最大通流率に達
してしまう。MSL8よりMSL9の方が内部抵抗
が大きいとするとチヨツパ13の方が先に最大通
流率に達する。その後はMSL9側の第2相電流
は加速と共に減少する一方で一定値を保つて加速
することができないため平均値算出回路22の出
力103はMSL9側の第2相電流の減少した分
だけ下がろうとし、これを受けて演算増幅器21
はパタン電流に比べて実電流が減少しようとした
と判断してチヨツパ12および13の通流率を拡
げるよう出力106および107を増加する。チ
ヨツパ13はすでに最大通流率に達しているので
チヨツパ12のみが通流率を拡げうるのでチヨツ
パ12の通流率を拡げて相電流の平均値を一定に
保たうとし演算増幅器21は相電流補正の作用を
無視するよう出力している。このようにしてチヨ
ツパ12あるいは13の一方の通流率が最大に達
した後は第2図の電流制御回路は相電流のアンバ
ランスを助長するよう作用する。このため比較器
24が動作し主回路を開きそれ以上加速できない
ようになる欠点がある。
以上述べたように第2図に示すような従来方式
の相電流バランス制御装置においては複数の
MSLの内部抵抗の相異などによる相電流のアン
バランスが生ずる場合は、チヨツパ12および1
3もしくはいずれか一方のチヨツパの通流率が最
小である時にアンバランスを補正し得ず主回路を
遮断する保護装置が動作することや、チヨツパ1
2あるいは13のうち一方のチヨツパの通流率が
最大となると制御系自らが相電流をアンバランス
にしてしまうため相電流のアンバランスを検知し
保護装置が動作し主回路を遮断するという欠点が
あつた。
本発明はこのような欠点を解決するため発明さ
れたものでその実施例を以下図面によつて説明す
る。
本発明による方式の制御装置の主回路の接続は
従来方式の第1図と同一である。
第3図は本発明の方式による電気車制御装置の
相電流補償回路の一実施例であり、25は通流率
検知回路、26は通流率検知回路25の出力14
によりオン・オフ制御されるスイツチでありその
他の部分は第2図に示すそれぞれの部分と同じ符
号、同じ機能をもつている。
チヨツパ12および13の通流率制御可能範囲
での作用は第2図に示す従来方式と同じであるが
起動時およびチヨツパ12もしくは13のいずれ
か一方の通流率が最大となつた後の制御動作が異
なる。通流率検知回路25はチヨツパ12もしく
は13のいずれか一方が最小通流率である間、お
よび最大通流率に達したことを検知し該通流率検
知回路25の出力114によりスイツチ26をオ
フ状態とし比較器24の出力113と主回路遮断
指令115間を開路し主回路遮断を行わないよう
にする。
以上説明したように本発明の方式による制御装
置では複数の主平滑リアクトルの内部抵抗や配線
による相回路の抵抗などによる相電流のアンバラ
ンスが存在しても本来の目的として電流制御系の
異常を検知するために設けた相電流アンバランス
検知回路の作用を妨げることなく、起動時や複数
のチヨツパのいずれか一つが最大通流率に達した
後における動作に当つて不必要な検知動作を防ぐ
ことができるので主平滑リアクトル回路の配線法
など微少なアンバランスを考慮せず構成できる制
御装置を提供するものである。
なお本発明の方式はチヨツパ電流制御に当たり
電動機電流の平均値あるいは最大値を用いて行う
方式、また回生ブレーキ制御に際しても同様な方
法で適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式および本発明による方式の主
回路の接続図、第2図は従来方式による相電流ア
ンバランス補償の一例を、第3図は本発明の方式
による相電流アンバランス補償の一実施例を示す
制御ブロツク図である。 1……パンタグラフ、2……フイルタリアクト
ル、3……フイルタコンデンサ、4,5……電動
機電機子、6,7……電動機直巻界磁巻線、8,
9……主平滑リアクトル(MSL)、10,11…
…直流変流器(DCCT)、12,13……チヨツ
パ、14,15……フライホイーリングダイオー
ド、16……帰線、21……演算増幅器、22…
…平均値算出回路、23……全波整流回路、24
……比較器、25……通流率検知回路、26……
スイツチ、A,B,C,D,E……加算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数個の直流電動機を並列接続してなる第1
    の並列接続回路と直列に、主平滑リアクトルとチ
    ヨツパの直列接続回路を並列接続してなる第2の
    並列接続回路を接続して多重多相チヨツパ回路を
    構成し、前記主平滑リアクトルのそれぞれの電流
    を検出する直流変流器の検出値を用いて該主平滑
    リアクトルの電流の相互間のアンバランスを補正
    するよう前記各チヨツパの通流率を補償し、かつ
    一定値以上のアンバランスが発生した場合には主
    回路を遮断する保護装置をもつた電気車制御装置
    において、前記各チヨツパの通流率検知回路を設
    け、該通流率検知回路の出力がいずれかのチヨツ
    パの最小通流率もしくは最大通流率を検知してい
    る間は、前記主平滑リアクトルの電流の相互間に
    一定値以上のアンバランスが発生しても主回路を
    遮断する保護機能を停止することを特徴とする電
    気車制御装置。
JP57040123A 1982-03-16 1982-03-16 電気車制御装置 Granted JPS58159606A (ja)

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JPS58159606A JPS58159606A (ja) 1983-09-22
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