JPH0379923B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0379923B2 JPH0379923B2 JP56174623A JP17462381A JPH0379923B2 JP H0379923 B2 JPH0379923 B2 JP H0379923B2 JP 56174623 A JP56174623 A JP 56174623A JP 17462381 A JP17462381 A JP 17462381A JP H0379923 B2 JPH0379923 B2 JP H0379923B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- control
- rectifier circuit
- phase rectifier
- regeneration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/16—Dynamic electric regenerative braking for vehicles comprising converters between the power source and the motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は交流回生車両の制御装置に係り、特に
回生ブレーキ時の力率を改善するのに好適な交流
回生車両の制御装置に関する。
回生ブレーキ時の力率を改善するのに好適な交流
回生車両の制御装置に関する。
交流回生ブレーキは一般に主電動機を他励発電
機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、これをサイリスタブリツジ、主
変圧器、架線を介して電源に返還してブレーキ力
を得るものである。
機として用いて車両の運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、これをサイリスタブリツジ、主
変圧器、架線を介して電源に返還してブレーキ力
を得るものである。
このとき、サイリスタブリツジは他励インバー
タとして用いられるのが一般的であり、その制御
進み角は電源電圧、架線のリアクタンス、電動機
電流等の車両の走行条件の変動を考慮し、その最
悪条件においても転流失敗を起こさぬような充分
余裕を取つた一定値に設定されている。
タとして用いられるのが一般的であり、その制御
進み角は電源電圧、架線のリアクタンス、電動機
電流等の車両の走行条件の変動を考慮し、その最
悪条件においても転流失敗を起こさぬような充分
余裕を取つた一定値に設定されている。
しかしながら、車両の走行につれて変化する或
る条件の下において、いたずらに力率が低下する
ばかりでなく、サイリスタブリツジの直流出力電
圧が低下することがある。
る条件の下において、いたずらに力率が低下する
ばかりでなく、サイリスタブリツジの直流出力電
圧が低下することがある。
このため、十分なブレーキ力が得られなかつた
り、これを改善するため主変圧器の二次巻線電圧
を大きくすると、主変圧器やサイリスタブリツジ
などの主回路機器容量が増大し価格、重量、寸法
が大となるなどの問題点がある。
り、これを改善するため主変圧器の二次巻線電圧
を大きくすると、主変圧器やサイリスタブリツジ
などの主回路機器容量が増大し価格、重量、寸法
が大となるなどの問題点がある。
本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善
し、小容量の主回路機器で充分なブレーキ力が得
られ、かつ高力率な交流回生車両の制御装置を提
供することにある。
し、小容量の主回路機器で充分なブレーキ力が得
られ、かつ高力率な交流回生車両の制御装置を提
供することにある。
交流回生ブレーキにおいて転流失敗を起こさぬ
ためには、サイリスタブリツジの転流余裕角がサ
イリスタのターンオフ時間より大きいことが必要
である。このため、計算や実験の下に、転流余裕
角が十分となるように、制御進み角が定められて
いるのであるが、車両の走行につれて変化する最
悪条件の下で十分な転流余裕角を確保すると、良
い条件の下での力率が悪化する。すなわち、回生
時のインバータ運転中においては無効電力であ
る、整流回路の正の出力電圧期間が長くなる。
ためには、サイリスタブリツジの転流余裕角がサ
イリスタのターンオフ時間より大きいことが必要
である。このため、計算や実験の下に、転流余裕
角が十分となるように、制御進み角が定められて
いるのであるが、車両の走行につれて変化する最
悪条件の下で十分な転流余裕角を確保すると、良
い条件の下での力率が悪化する。すなわち、回生
時のインバータ運転中においては無効電力であ
る、整流回路の正の出力電圧期間が長くなる。
転流余裕角は、サイリスタの制御進み角から、
転流重なり角を減じたものである。ここで、転流
重なり角が、車両の走行条件により変化するため
に、一定の制御進み角の下では、転流余裕角も変
化する。この変化する転流余裕角を検出してこれ
が一定値となるように制御進み角を制御（転流余
裕角一定制御系）しただけでは、制御系の正帰還
現象により制御不能状態に陥つてしまう。簡単に
説明する。電源電圧の変動や、リアクタンスの増
加、電動機電流の増加等の原因によつて、転流余
裕角が減少すると転流余裕角一定制御系によつて
制御進み角が増大する。すると、直流出力電圧が
減少し、電気子逆起電力一定であることから、電
動機電流が増加する。この増加によつて、転流重
なり角が増加する。これによつて、再び転流余裕
角が減少してしまう。この正帰還ループによつて
電動機電流が増加方向に発散し最終的に素子の破
壊等を引き起こしてしまう。
転流重なり角を減じたものである。ここで、転流
重なり角が、車両の走行条件により変化するため
に、一定の制御進み角の下では、転流余裕角も変
化する。この変化する転流余裕角を検出してこれ
が一定値となるように制御進み角を制御（転流余
裕角一定制御系）しただけでは、制御系の正帰還
現象により制御不能状態に陥つてしまう。簡単に
説明する。電源電圧の変動や、リアクタンスの増
加、電動機電流の増加等の原因によつて、転流余
裕角が減少すると転流余裕角一定制御系によつて
制御進み角が増大する。すると、直流出力電圧が
減少し、電気子逆起電力一定であることから、電
動機電流が増加する。この増加によつて、転流重
なり角が増加する。これによつて、再び転流余裕
角が減少してしまう。この正帰還ループによつて
電動機電流が増加方向に発散し最終的に素子の破
壊等を引き起こしてしまう。
そこで、本発明では転流余裕角が一定値となる
ように制御進み角を調整し、電動機電流が一定値
となるように制御遅れ角を調整することを特徴と
する。
ように制御進み角を調整し、電動機電流が一定値
となるように制御遅れ角を調整することを特徴と
する。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明による交流回生車両の制御装置
の構成を示す図であり、第２図はその動作を示す
タイムチヤートである。なお、図は簡単化のため
主電動機Ｍのインダクタンスは十分大きく、その
電流は完全に平滑されているものとした。
の構成を示す図であり、第２図はその動作を示す
タイムチヤートである。なお、図は簡単化のため
主電動機Ｍのインダクタンスは十分大きく、その
電流は完全に平滑されているものとした。
第１図において、主電動機Ｍの界磁は励磁用電
源（図示せず）より励磁され、回生時には、主電
動機Ｍは他励発電機として用いられ、車両の運動
エネルギーを電気エネルギーに変換し、図示の極
性の電圧を発生する。
源（図示せず）より励磁され、回生時には、主電
動機Ｍは他励発電機として用いられ、車両の運動
エネルギーを電気エネルギーに変換し、図示の極
性の電圧を発生する。
この主電動機Ｍの発生電圧はインバータ運転を
行なうサイリスタブリツジTB、主変圧器TR、
パンタグラフＰ、架線TWを介して電源Ｅに加え
られ、主電動機Ｍの発生エネルギーが電源Ｅに回
生されるとともに、ブレーキ力が得られる。
行なうサイリスタブリツジTB、主変圧器TR、
パンタグラフＰ、架線TWを介して電源Ｅに加え
られ、主電動機Ｍの発生エネルギーが電源Ｅに回
生されるとともに、ブレーキ力が得られる。
また、主電動機Ｍの電流を直流変流器DCCTで
検出して帰還信号Faを発生し、電流制御用比較
器DFaに加え、比較器DFaでは電流の基準値Pa
と帰還信号Faとを比較し、その偏差に応じた出
力を電流制御用移相器PSaに加え、移相器PSa
は、入力に応じ、電源Ｅの正半サイクルにおける
制御遅れ角α＋、負半サイクルにおける制御遅れ
角α−を出力し、論理回路LOGに加える。
検出して帰還信号Faを発生し、電流制御用比較
器DFaに加え、比較器DFaでは電流の基準値Pa
と帰還信号Faとを比較し、その偏差に応じた出
力を電流制御用移相器PSaに加え、移相器PSa
は、入力に応じ、電源Ｅの正半サイクルにおける
制御遅れ角α＋、負半サイクルにおける制御遅れ
角α−を出力し、論理回路LOGに加える。
また、サイリスタブリツジTBの直流出力電圧
を検出器DTに加え、検出器DTはサイリスタブ
リツジTBの転流余裕角、すなわち出力電圧が正
極性である期間に応じた帰還信号Fc（第２図参
照）を発生し、転流余裕角制御用比較器DFcに加
え、比較器DFcは転流余裕角の基準値Pcと帰還
信号Fcとを比較して偏差に応じた出力を転流余
裕角制御用移相器PScに加え、移相器PScは正半
サイクルにおける制御進み角β＋、負半サイクル
における制御進み角β−を出力して論理回路
LOGに加える。
を検出器DTに加え、検出器DTはサイリスタブ
リツジTBの転流余裕角、すなわち出力電圧が正
極性である期間に応じた帰還信号Fc（第２図参
照）を発生し、転流余裕角制御用比較器DFcに加
え、比較器DFcは転流余裕角の基準値Pcと帰還
信号Fcとを比較して偏差に応じた出力を転流余
裕角制御用移相器PScに加え、移相器PScは正半
サイクルにおける制御進み角β＋、負半サイクル
における制御進み角β−を出力して論理回路
LOGに加える。
また、論理回路LOGは入力信号である制御遅
れ角α＋，α−、制御進み角β＋，β−に応じ、
サイリスタTh1，Th2，Th3，Th4のゲート信号
を発生し、ゲートアンプ（図示せず）を介してサ
イリスタTh1，Th2，Th3，Th4に与える。
れ角α＋，α−、制御進み角β＋，β−に応じ、
サイリスタTh1，Th2，Th3，Th4のゲート信号
を発生し、ゲートアンプ（図示せず）を介してサ
イリスタTh1，Th2，Th3，Th4に与える。
ここで、主変圧器TRの二次側に第１図に示し
た極性の電圧が発生している正半サイクルにおい
ては、第２図に示すごとく制御遅れ角α＋の出力
期間中にはサイリスタTh1，Th4にゲート信号が
与えられ、サイリスタブリツジTBの直流側には
主電動機Ｍと同極性の電圧が生ずる。
た極性の電圧が発生している正半サイクルにおい
ては、第２図に示すごとく制御遅れ角α＋の出力
期間中にはサイリスタTh1，Th4にゲート信号が
与えられ、サイリスタブリツジTBの直流側には
主電動機Ｍと同極性の電圧が生ずる。
一方、制御遅れ角α＋が零となると、サイリス
タTh1のゲート信号が消滅し、サイリスタTh3，
Th4にゲート信号が与えられるので、サイリスタ
ブリツジTBの出力電圧は零となる。
タTh1のゲート信号が消滅し、サイリスタTh3，
Th4にゲート信号が与えられるので、サイリスタ
ブリツジTBの出力電圧は零となる。
ここで、比較器DFa，移相器PSaは第３図ａに
示す特性を備えており、基準値Paと帰還信号Fa
との偏差が大きくなると、すなわち主電動機Ｍの
電流が所要の値より小さくなると、制御遅れ角α
＋は小さくなる。
示す特性を備えており、基準値Paと帰還信号Fa
との偏差が大きくなると、すなわち主電動機Ｍの
電流が所要の値より小さくなると、制御遅れ角α
＋は小さくなる。
したがつて、正半サイクルにおけるサイリスタ
ブリツジTBの平均出力電圧が小さくなり、主電
動機Ｍの電流は増加して一定に制御され、安定な
ブレーキ力が得られる。
ブリツジTBの平均出力電圧が小さくなり、主電
動機Ｍの電流は増加して一定に制御され、安定な
ブレーキ力が得られる。
また、制御進み角β＋が出力を発生すると、サ
イリスタTh4のゲート信号が消滅し、サイリスタ
Th2，Th3にゲート信号が与えられる。
イリスタTh4のゲート信号が消滅し、サイリスタ
Th2，Th3にゲート信号が与えられる。
この結果、主電動機Ｍの電流はサイリスタ
Th2，Th3、主変圧器TR、パンタグラフＰ、架
線TWを介して流れ、サイリスタブリツジTBの
直流側には主電動機Ｍの発生電圧と逆極性の電圧
が発生し、サイリスタTH4に印加される。
Th2，Th3、主変圧器TR、パンタグラフＰ、架
線TWを介して流れ、サイリスタブリツジTBの
直流側には主電動機Ｍの発生電圧と逆極性の電圧
が発生し、サイリスタTH4に印加される。
この逆極性電圧の発生期間を転流余裕角と称
し、これをサイリスタTh4のターンオフ時間以上
に設定することにより、消弧が行なわれる。
し、これをサイリスタTh4のターンオフ時間以上
に設定することにより、消弧が行なわれる。
しかしながら、架線TWや主変圧器TRにはリ
アクタンスが存在するため、上記のサイリスタ
Th2の導通は直ちに行なわれず、いわゆる転流重
なり現象により、第２図に示すごとく主変圧器
TRの一次電流が緩やかに変化する期間が存在す
る。
アクタンスが存在するため、上記のサイリスタ
Th2の導通は直ちに行なわれず、いわゆる転流重
なり現象により、第２図に示すごとく主変圧器
TRの一次電流が緩やかに変化する期間が存在す
る。
この一次電流の変化期間の大きさ、すなわち転
流重なり角ｕは周知のごとく、主変圧器TRの二
次電圧をEp、架線TWと主変圧器TRのリアクタ
ンスの和（二次側換算値）をＸ、主電動機Ｍの電
流をＩとすると、 ｕ＝cos-1 ｛cos（β＋）−Ｘ／√2E0Ｉ｝−（β＋） で表わされるのであるが、架線TWのリアクタン
スや主変圧器TRの二次電圧E0は車両の走行条件
により常に変化するため、転流重なり角もこれに
応じて変化する。
流重なり角ｕは周知のごとく、主変圧器TRの二
次電圧をEp、架線TWと主変圧器TRのリアクタ
ンスの和（二次側換算値）をＸ、主電動機Ｍの電
流をＩとすると、 ｕ＝cos-1 ｛cos（β＋）−Ｘ／√2E0Ｉ｝−（β＋） で表わされるのであるが、架線TWのリアクタン
スや主変圧器TRの二次電圧E0は車両の走行条件
により常に変化するため、転流重なり角もこれに
応じて変化する。
一方、転流余裕角は制御進み角β＋より転流重
なり角ｕを減じたものである。すなわち、制御進
み角β＋が一定で、車両の走行条件により転流重
なり角が変化した場合には、転流余裕角も変化す
ることになる。
なり角ｕを減じたものである。すなわち、制御進
み角β＋が一定で、車両の走行条件により転流重
なり角が変化した場合には、転流余裕角も変化す
ることになる。
しかしながら、比較器DFc及び移相器PScは第
３図ｂに示す特性を備えており、基準値Pcと帰
還信号Fcとの偏差が大きくなると、すなわち転
流余裕角が所要の値より小さくなると制御進み角
β＋，β−は大きくなるので、転流余裕角が一定
に制御されることになる。
３図ｂに示す特性を備えており、基準値Pcと帰
還信号Fcとの偏差が大きくなると、すなわち転
流余裕角が所要の値より小さくなると制御進み角
β＋，β−は大きくなるので、転流余裕角が一定
に制御されることになる。
一方、負半サイクルにおいても同様、制御遅れ
角α−，制御進み角β−の調整により主電動機Ｍ
の電流及び転流余裕角の制御が行なわれる。
角α−，制御進み角β−の調整により主電動機Ｍ
の電流及び転流余裕角の制御が行なわれる。
本発明によれば高力率でかつ、小容量の主回路
機器で十分なブレーキ力が得られる交流車両の制
御装置を提供することができ、その工業上の効果
は大なるものがある。
機器で十分なブレーキ力が得られる交流車両の制
御装置を提供することができ、その工業上の効果
は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は
本発明の実施例を説明するための図、第３図は本
発明の実施例を説明するための図である。 DFa，DFc……比較器、PSa，PSc……移相
器、Fa，Fc……帰還信号、Pa，Pc……基準値、
LOG……論理回路、α＋，α−……制御遅れ角、
β＋，β−……制御進み角。
本発明の実施例を説明するための図、第３図は本
発明の実施例を説明するための図である。 DFa，DFc……比較器、PSa，PSc……移相
器、Fa，Fc……帰還信号、Pa，Pc……基準値、
LOG……論理回路、α＋，α−……制御遅れ角、
β＋，β−……制御進み角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一次巻線が交流電源に接続された変圧器、該
変圧器の２次巻線に接続され全アームをサイリス
タで構成された単相整流回路、該単相整流回路の
直流出力端子に接続され回生可能な負荷とを備え
た交流回生車両の制御装置において、 回生時、上記単相整流回路の実際の転流余裕角
を検出する手段と、この検出出力に応動して上記
単相整流回路の制御進み角を調整する手段とを有
する制御進み角調整手段と、 前記負荷の電流を検出する手段と、この検出出
力に応動して上記単相整流回路の制御遅れ角を調
整する手段とを有する制御遅れ角調整手段とを備
えた交流回生車両の制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記転流余
裕角検出手段は、上記単相整流回路の直流側電圧
が正方向であることに応動する手段を含む交流回
生車両の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174623A JPS5879401A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 交流回生車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174623A JPS5879401A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 交流回生車両の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879401A JPS5879401A (ja) | 1983-05-13 |
| JPH0379923B2 true JPH0379923B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=15981824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174623A Granted JPS5879401A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 交流回生車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5879401A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145923A (en) * | 1978-05-09 | 1979-11-14 | Fuji Electric Co Ltd | System of controlling minimum ignition angle of lead for thyristor converter |
| JPS5694989A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Japanese National Railways<Jnr> | Regenerative braking control device |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP56174623A patent/JPS5879401A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145923A (en) * | 1978-05-09 | 1979-11-14 | Fuji Electric Co Ltd | System of controlling minimum ignition angle of lead for thyristor converter |
| JPS5694989A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-31 | Japanese National Railways<Jnr> | Regenerative braking control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5879401A (ja) | 1983-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2760666B2 (ja) | Ｐｗｍコンバ―タの制御方法及び装置 | |
| KR900002784B1 (ko) | 교류엘리베이터의 제어장치 | |
| JPS6315231B2 (ja) | ||
| CN101986798A (zh) | 用于对ac电动机进行制动的方法和系统 | |
| JPH0379923B2 (ja) | ||
| JP2001103774A (ja) | 誘導電動機の可変速装置 | |
| JP2872210B1 (ja) | サーボ駆動装置 | |
| JP2560375Y2 (ja) | 電力回生装置 | |
| JP2994892B2 (ja) | 電気車の電力変換装置 | |
| JPH0337394B2 (ja) | ||
| JPH0669316B2 (ja) | 電力変換装置の電力回生制御回路 | |
| JPH077993A (ja) | インバータ装置 | |
| JPS61285078A (ja) | 電気車用電力変換器の制御装置 | |
| JPH06245565A (ja) | 電圧形インバータ装置の回生制御装置 | |
| JPS62221876A (ja) | 振幅変調形インバ−タ装置 | |
| JPH0127436Y2 (ja) | ||
| JP2766584B2 (ja) | 交流電気車の制御装置 | |
| JPS631369A (ja) | 直流コモンコンバ−タの切換え制御回路 | |
| JPH10239360A (ja) | 過電流検出回路 | |
| JPH07212909A (ja) | 電気車制御装置 | |
| JPS6315698A (ja) | ベクトル制御のインバータ装置 | |
| JPH0866055A (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH0519366B2 (ja) | ||
| JP3524626B2 (ja) | 静止型電力変換装置 | |
| JPS60200790A (ja) | 交流電動機駆動装置 |