JPH039681B2 - - Google Patents
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- JPH039681B2 JPH039681B2 JP56153986A JP15398681A JPH039681B2 JP H039681 B2 JPH039681 B2 JP H039681B2 JP 56153986 A JP56153986 A JP 56153986A JP 15398681 A JP15398681 A JP 15398681A JP H039681 B2 JPH039681 B2 JP H039681B2
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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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (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】
この発明は、チヨツパ制御により駆動される電
気車の改良に関し、特にチヨツパ制御による電磁
誘導障害を低減して電気車の制御に誤動作を生じ
ないようにしたチヨツパ制御電気車に関するもの
である。
気車の改良に関し、特にチヨツパ制御による電磁
誘導障害を低減して電気車の制御に誤動作を生じ
ないようにしたチヨツパ制御電気車に関するもの
である。
電気車等においては、力行時の速度制御の効率
向上や乗心地の向上を図るためにチヨツパ制御方
式を採用し、しかもこのチヨツパ制御方式により
制動時に回生制動を行つて消費電力の低減を図つ
ている。
向上や乗心地の向上を図るためにチヨツパ制御方
式を採用し、しかもこのチヨツパ制御方式により
制動時に回生制動を行つて消費電力の低減を図つ
ている。
しかるに、この種のチヨツパ制御電気車におい
ては、一般にサイリスタスイツチを使用して電流
の断続を行うため、主回路には多くの高調波成分
を含んだ電流が流れる。このような高調波成分を
多く含む電流が架線やレールに流出すると、通信
設備や地上信号設備が障害を受けて不良動作する
ことがある。この種の障害は、一般に誘導障害と
して問題視されたが、今日においては電気車の電
源側にフイルタリアクトルおよびフイルタコンデ
ンサを設け、高調波電流成分の流出を制限するこ
とにより解決されている。
ては、一般にサイリスタスイツチを使用して電流
の断続を行うため、主回路には多くの高調波成分
を含んだ電流が流れる。このような高調波成分を
多く含む電流が架線やレールに流出すると、通信
設備や地上信号設備が障害を受けて不良動作する
ことがある。この種の障害は、一般に誘導障害と
して問題視されたが、今日においては電気車の電
源側にフイルタリアクトルおよびフイルタコンデ
ンサを設け、高調波電流成分の流出を制限するこ
とにより解決されている。
また、この種のチヨツパ制御電気車における誘
導障害として、例えば電気車の床下に配設される
主平滑リアクトルから漏れる磁束が、レールと車
軸によつて囲まれるループと鎖交し、左右レール
間に妨害電圧が発生することにより起生するもの
がある。この妨害電圧には、同様に高調波成分が
豊富に含まれており、特にこの妨害電圧によつて
踏切制御子が大きな影響を受け、踏切制御子に誤
動作を生じる可能が大きい。従つて、この妨害電
圧に対する有効な対策が望まれている。
導障害として、例えば電気車の床下に配設される
主平滑リアクトルから漏れる磁束が、レールと車
軸によつて囲まれるループと鎖交し、左右レール
間に妨害電圧が発生することにより起生するもの
がある。この妨害電圧には、同様に高調波成分が
豊富に含まれており、特にこの妨害電圧によつて
踏切制御子が大きな影響を受け、踏切制御子に誤
動作を生じる可能が大きい。従つて、この妨害電
圧に対する有効な対策が望まれている。
なお、従来のチヨツパ制御電気車において、前
記フイルタリアクトルも一般に電気車の床下に配
設されるが、架線電流の高調波リプル成分をJp
等の規定値以下に抑えるため、このリアクトルは
充分に大きなフイルタ時定数に設定されているの
で、誘導障害の面でフイルタリアクトルの影響は
無視することができる。
記フイルタリアクトルも一般に電気車の床下に配
設されるが、架線電流の高調波リプル成分をJp
等の規定値以下に抑えるため、このリアクトルは
充分に大きなフイルタ時定数に設定されているの
で、誘導障害の面でフイルタリアクトルの影響は
無視することができる。
第１図は、前述した従来のチヨツパ制御電気車
における誘導障害の発生原理を示すものである。
すなわち、第１図において、参照符号Ｒはレー
ル、Axは車軸、Ｌは電気車の床下に配設される
主平滑リアクトル、Ｋは踏切制御子、Tiは踏切
制御子の入力端子、Toは踏切制御子の出力端子、
そしてＸは継電器を夫々示す。第１図から明らか
なように、主平滑リアクトルＬ，Ｌによつて起生
する磁束Φ，Φは、一対のレールＲ，Ｒと前後に
位置する車軸Ax，Axとによつて形成されるルー
プと鎖交する。また、この磁束Φは、時間的に変
化しているためめ、前記ループにはdΦ／dtなる
電圧が誘起され、しかもこのループには前記電圧
dΦ／dtをレールＲのインピーダンスで割つた値
からなる電流が流れ、この結果左右レールＲ，Ｒ
間には電圧が発生することになる。
における誘導障害の発生原理を示すものである。
すなわち、第１図において、参照符号Ｒはレー
ル、Axは車軸、Ｌは電気車の床下に配設される
主平滑リアクトル、Ｋは踏切制御子、Tiは踏切
制御子の入力端子、Toは踏切制御子の出力端子、
そしてＸは継電器を夫々示す。第１図から明らか
なように、主平滑リアクトルＬ，Ｌによつて起生
する磁束Φ，Φは、一対のレールＲ，Ｒと前後に
位置する車軸Ax，Axとによつて形成されるルー
プと鎖交する。また、この磁束Φは、時間的に変
化しているためめ、前記ループにはdΦ／dtなる
電圧が誘起され、しかもこのループには前記電圧
dΦ／dtをレールＲのインピーダンスで割つた値
からなる電流が流れ、この結果左右レールＲ，Ｒ
間には電圧が発生することになる。
踏切制御子Ｋは、通常踏切制御の目的で使用さ
れ、列車が特定の区間に存在することを検知する
ものであり、「列車なし」の場合には継電器Ｘは
動作し、「列車あり」の場合には継電器Ｘは「釈
放」となるよう動作する。この場合、例えばリア
クトルＬを設けない車輌もしくはリアクトルＬを
設けてもその高調波成分の漏れ磁束が少ない場
合、前記電圧dΦ／dtは小さく、従つて左右のレ
ール間電圧すなわち踏切制御子Ｋの入力端子Ti
間に加わる電圧は、踏切制御子Ｋの感応電圧に対
して充分小さい値となり、継電器Ｘは適正に釈放
状態となる。しかしながら、車輌の床下に配設さ
れたリアクトルＬにおける高調波成分の漏れ磁束
が大きく、左右のレール間に踏切制御子Ｋの感応
電圧を超える電圧dΦ／dtが発生する場合は、「列
車あり」の状態にも拘らず、継電器Ｘが動作状態
となる難点がある。
れ、列車が特定の区間に存在することを検知する
ものであり、「列車なし」の場合には継電器Ｘは
動作し、「列車あり」の場合には継電器Ｘは「釈
放」となるよう動作する。この場合、例えばリア
クトルＬを設けない車輌もしくはリアクトルＬを
設けてもその高調波成分の漏れ磁束が少ない場
合、前記電圧dΦ／dtは小さく、従つて左右のレ
ール間電圧すなわち踏切制御子Ｋの入力端子Ti
間に加わる電圧は、踏切制御子Ｋの感応電圧に対
して充分小さい値となり、継電器Ｘは適正に釈放
状態となる。しかしながら、車輌の床下に配設さ
れたリアクトルＬにおける高調波成分の漏れ磁束
が大きく、左右のレール間に踏切制御子Ｋの感応
電圧を超える電圧dΦ／dtが発生する場合は、「列
車あり」の状態にも拘らず、継電器Ｘが動作状態
となる難点がある。
このような問題点を解決するため、例えば第２
図に示すように、リアクトルＬの両端部に遮蔽板
Shを配置し、リアクトルＬから外部に漏れる磁
束Φを抑制することが考えられるが、この場合リ
アクトルＬの内部に冷却風を通すことができない
ため、冷却の面から不利となる欠点がある。代案
として、第３図に示すように、リアクトルＬをそ
の中心軸がレールＲの長手方向と平行となるよう
配置し、リアクトルＬの起生する磁束Φが左右の
レールＲ，Ｒと鎖交しないようにすることも考え
られるが、この場合にも冷却の面もしくは艤装の
面から制約を受ける難点がある。
図に示すように、リアクトルＬの両端部に遮蔽板
Shを配置し、リアクトルＬから外部に漏れる磁
束Φを抑制することが考えられるが、この場合リ
アクトルＬの内部に冷却風を通すことができない
ため、冷却の面から不利となる欠点がある。代案
として、第３図に示すように、リアクトルＬをそ
の中心軸がレールＲの長手方向と平行となるよう
配置し、リアクトルＬの起生する磁束Φが左右の
レールＲ，Ｒと鎖交しないようにすることも考え
られるが、この場合にも冷却の面もしくは艤装の
面から制約を受ける難点がある。
そこで、本発明者等は、前述した従来のチヨツ
パ制御電気車において発生する各種誘導障害を有
効に防止することができる手段を得るべく種々検
討を重ねた結果、偶数のチヨツパ回路を並列接続
して相互に相差運転するよう構成したチヨツパ制
御電気車において、それぞれ180゜の位相差をもつ
て運転されるチヨツパ回路の主平滑リアクトル
を、各コイルの中心軸が車体の中心線と直角にな
る同一軸上になるう指向させると共に車体の中心
線に対し対称となるよう配置することにより、一
対のレールと車軸とによつて形成されるループに
対し主平滑リアクトルにおいて起生する奇数次ま
たは偶数次の高調波成分の磁束が鎖交するのを有
効に防止し、さらに前記主平滑リアクトルの下側
部に導体からなる遮蔽板を水平に配設することに
より、前記ループに対し主平滑リアクトルにおい
て起生する他方の偶数次または奇数次の高調波成
分の磁束が鎖交するのを有効に低減することがで
き、前記従来のチヨツパ制御電気車における誘導
障害に関する問題点を解消し得ることを突き止め
た。
パ制御電気車において発生する各種誘導障害を有
効に防止することができる手段を得るべく種々検
討を重ねた結果、偶数のチヨツパ回路を並列接続
して相互に相差運転するよう構成したチヨツパ制
御電気車において、それぞれ180゜の位相差をもつ
て運転されるチヨツパ回路の主平滑リアクトル
を、各コイルの中心軸が車体の中心線と直角にな
る同一軸上になるう指向させると共に車体の中心
線に対し対称となるよう配置することにより、一
対のレールと車軸とによつて形成されるループに
対し主平滑リアクトルにおいて起生する奇数次ま
たは偶数次の高調波成分の磁束が鎖交するのを有
効に防止し、さらに前記主平滑リアクトルの下側
部に導体からなる遮蔽板を水平に配設することに
より、前記ループに対し主平滑リアクトルにおい
て起生する他方の偶数次または奇数次の高調波成
分の磁束が鎖交するのを有効に低減することがで
き、前記従来のチヨツパ制御電気車における誘導
障害に関する問題点を解消し得ることを突き止め
た。
従つて、本発明の目的は、チヨツパ制御電気車
において、主平滑リアクトルに基づく誘導障害の
発生を有効に防止すると共に、主平滑リアクトル
の冷却および艤装を円滑かつ効率よく達成するこ
とができるチヨツパ制御電気車を提供するにあ
る。
において、主平滑リアクトルに基づく誘導障害の
発生を有効に防止すると共に、主平滑リアクトル
の冷却および艤装を円滑かつ効率よく達成するこ
とができるチヨツパ制御電気車を提供するにあ
る。
前記の目的を達成するため、本発明において
は、偶数のチヨツパ回路を並列接続して、相互に
相差運転するように構成したチヨツパ制御電気車
において、180゜の位相差を有する一対のチヨツパ
回路を構成する主平滑リアクトルをそれぞれ車体
の下部に両主平滑リアクトルのコイル中心軸が車
体中心線と直角となる向きで車体中心線に対して
対称な位置に配置し、さらに両主平滑リアクトル
の下側部に両主平滑リアクトルを覆う導体からな
る遮蔽板を配置したことを特徴とする。
は、偶数のチヨツパ回路を並列接続して、相互に
相差運転するように構成したチヨツパ制御電気車
において、180゜の位相差を有する一対のチヨツパ
回路を構成する主平滑リアクトルをそれぞれ車体
の下部に両主平滑リアクトルのコイル中心軸が車
体中心線と直角となる向きで車体中心線に対して
対称な位置に配置し、さらに両主平滑リアクトル
の下側部に両主平滑リアクトルを覆う導体からな
る遮蔽板を配置したことを特徴とする。
次に、本発明に係るチヨツパ制御電気車の実施
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
第４図および第５図は、本発明に係るチヨツパ
制御電気車のチヨツパ回路構成と車体の構成配置
とのそれぞれ一実施例を示すものである。まず、
本発明チヨツパ制御電気車においては、チヨツパ
回路を２回路以上の偶数回路を配置することを条
件とする。第４図に示す実施例は、チヨツパ回路
を２回路設け、各チヨツパ回路は相互に180゜の位
相差をもつて相差運転される２相１重チヨツパ回
路を示したものである。すなわち、第４図におい
て、参照符号Ｐは架線Ｔより給電を行うパンタグ
ラフ、FLはフイルタリアクトル、FCはフイルタ
コンデンサ、Ｍ１，Ｍ２は直流電動機、MSL１，
MSL２は主平滑リアクトル、CH１，CH２はチ
ヨツパ、FWD１，FWD２はフリーホイールダイ
オードを示し、チヨツパ制御電気車の力行時にお
ける主回路構成を示す。しかるに、このように回
路構成される主平滑リアクトルMSL１，MSL２
は、それぞれ車体Ｂに対し、第５図に示すように
構成配置する。すなわち第５図において、前記主
平滑リアクトルMSL１，MSL２は、車体Ｂの床
下において、各コイルの中心軸が車体Ｂの中心線
Ｏと直角となる同一軸Ｈ上に位置決めし、しかも
車体Ｂの中心線Ｏに対し対称的に配置する。さら
に、このように配置した主平滑リアクトルMSL
１，MSL２のレールＲ，Ｒと対向する下側部に
導体からなる遮蔽板Shを水平に配置する。
制御電気車のチヨツパ回路構成と車体の構成配置
とのそれぞれ一実施例を示すものである。まず、
本発明チヨツパ制御電気車においては、チヨツパ
回路を２回路以上の偶数回路を配置することを条
件とする。第４図に示す実施例は、チヨツパ回路
を２回路設け、各チヨツパ回路は相互に180゜の位
相差をもつて相差運転される２相１重チヨツパ回
路を示したものである。すなわち、第４図におい
て、参照符号Ｐは架線Ｔより給電を行うパンタグ
ラフ、FLはフイルタリアクトル、FCはフイルタ
コンデンサ、Ｍ１，Ｍ２は直流電動機、MSL１，
MSL２は主平滑リアクトル、CH１，CH２はチ
ヨツパ、FWD１，FWD２はフリーホイールダイ
オードを示し、チヨツパ制御電気車の力行時にお
ける主回路構成を示す。しかるに、このように回
路構成される主平滑リアクトルMSL１，MSL２
は、それぞれ車体Ｂに対し、第５図に示すように
構成配置する。すなわち第５図において、前記主
平滑リアクトルMSL１，MSL２は、車体Ｂの床
下において、各コイルの中心軸が車体Ｂの中心線
Ｏと直角となる同一軸Ｈ上に位置決めし、しかも
車体Ｂの中心線Ｏに対し対称的に配置する。さら
に、このように配置した主平滑リアクトルMSL
１，MSL２のレールＲ，Ｒと対向する下側部に
導体からなる遮蔽板Shを水平に配置する。
次に、このように構成された本発明に係るチヨ
ツパ制御電気車の作用につき説明する。
ツパ制御電気車の作用につき説明する。
まず、本発明において、チヨツパ回路を偶数回
路設けて、これらのチヨツパ回路を相互に相差運
転するよう構成することにより、架線Ｔに流出す
る高調波電流成分を低減し得るものであり、この
ことは従来のチヨツパ制御電気車においても実施
されている。
路設けて、これらのチヨツパ回路を相互に相差運
転するよう構成することにより、架線Ｔに流出す
る高調波電流成分を低減し得るものであり、この
ことは従来のチヨツパ制御電気車においても実施
されている。
しかるに、本発明においては、180゜の位相差を
有する２回路からなるチヨツパ回路を構成する主
平滑リアクトルMSL１，MSL２を前述したよう
に車体Ｂの床下に対称配置とすることを特徴とす
るものである。この場合、前記主平滑リアクトル
MSL１，MSL２には、第６図ａ，ｂに示すよう
な基本波形からなる180゜の位相差を有する電流
iMSL1，iMSL2が流れる。
有する２回路からなるチヨツパ回路を構成する主
平滑リアクトルMSL１，MSL２を前述したよう
に車体Ｂの床下に対称配置とすることを特徴とす
るものである。この場合、前記主平滑リアクトル
MSL１，MSL２には、第６図ａ，ｂに示すよう
な基本波形からなる180゜の位相差を有する電流
iMSL1，iMSL2が流れる。
これらの電流iMSL1，iMSL2をフーリエ級数展開す
ると次式が得られる。
ると次式が得られる。
iMSL1＝ID＋2IP／π2（１−α）（sinαπ・sinω0t＋s
in2απ／４・sin2ω0t ＋sin3απ／９・sin3ω0t＋………） ……(1) iMSL2＝ID＋2IP／π2（１−α）（sinαπ・sinω0t−s
in2απ／４・sin2ω0t ＋sin3απ／９・sin3ω0t−………） ……(2) 但し、 ID：平均直流電流 IP：電流のリプル幅 α：通流率 ω0：チヨツパ素角周波数 前記式(1)、(2)を比較すれば、電流iMSL1とiMSL2と
では、奇数次高調波の位相は同相で、偶数次高調
波の位相が逆相であることが明らかである。従つ
て、これらの電流iMSL1，iMSL2に基づいて発生する
磁束Φ1，Φ2の位相も前記と同様となる。
in2απ／４・sin2ω0t ＋sin3απ／９・sin3ω0t＋………） ……(1) iMSL2＝ID＋2IP／π2（１−α）（sinαπ・sinω0t−s
in2απ／４・sin2ω0t ＋sin3απ／９・sin3ω0t−………） ……(2) 但し、 ID：平均直流電流 IP：電流のリプル幅 α：通流率 ω0：チヨツパ素角周波数 前記式(1)、(2)を比較すれば、電流iMSL1とiMSL2と
では、奇数次高調波の位相は同相で、偶数次高調
波の位相が逆相であることが明らかである。従つ
て、これらの電流iMSL1，iMSL2に基づいて発生する
磁束Φ1，Φ2の位相も前記と同様となる。
このような状態において、主平滑リアクトル
MSL１，MSL２が、第５図に示すように車体Ｂ
の中心線Ｏに対し対称配置され、しかも各主平滑
リアクトルMSL１，MSL２が互いの直流磁束の
向きが逆向きとなるよう接続されていれば、これ
らの主平滑リアクトルMSL１，MSL２に基づく
磁束は、第７図に示すように、奇数次高調波成分
の磁束Φ0が破線で示すように起生し、偶数次高
調波成分の磁束Φeが実線で示すように起生する。
この場合、奇数次高調波成分の磁束Φ0は、レー
ルＲ，Ｒと車軸Ax，Ax（第１図参照）とによつ
て形成されるループとは鎖交しないため、ループ
にはこの磁束Φ0による電流は流れない。従つて、
レール間電圧には奇数次高調波成分は含まれない
ことになる。一方、偶数次高調波成分の磁束Φe
は、前記ループと鎖交し、ループにはこの磁束
Φeによつて電流が流れるため、レール間電圧に
は偶数次高調波成分が含まれることになる。この
ように、本発明においては、主平滑リアクトル
MSL１，MSL２を車体Ｂの中心線Ｏに対して対
称配置することによつて、レール間電圧の奇数次
高調波成分を除去し得るものであり、このため前
記主平滑リアクトルMSL１，MSL２の車体Ｂに
対する取付位置は極めて重要である。すなわち、
主平滑リアクトルMSL１，MSL２の車体Ｂに対
する取付位置が対称位置から偏位することによ
り、レール間電圧に奇数次高調波成分が含まれる
ことになる。
MSL１，MSL２が、第５図に示すように車体Ｂ
の中心線Ｏに対し対称配置され、しかも各主平滑
リアクトルMSL１，MSL２が互いの直流磁束の
向きが逆向きとなるよう接続されていれば、これ
らの主平滑リアクトルMSL１，MSL２に基づく
磁束は、第７図に示すように、奇数次高調波成分
の磁束Φ0が破線で示すように起生し、偶数次高
調波成分の磁束Φeが実線で示すように起生する。
この場合、奇数次高調波成分の磁束Φ0は、レー
ルＲ，Ｒと車軸Ax，Ax（第１図参照）とによつ
て形成されるループとは鎖交しないため、ループ
にはこの磁束Φ0による電流は流れない。従つて、
レール間電圧には奇数次高調波成分は含まれない
ことになる。一方、偶数次高調波成分の磁束Φe
は、前記ループと鎖交し、ループにはこの磁束
Φeによつて電流が流れるため、レール間電圧に
は偶数次高調波成分が含まれることになる。この
ように、本発明においては、主平滑リアクトル
MSL１，MSL２を車体Ｂの中心線Ｏに対して対
称配置することによつて、レール間電圧の奇数次
高調波成分を除去し得るものであり、このため前
記主平滑リアクトルMSL１，MSL２の車体Ｂに
対する取付位置は極めて重要である。すなわち、
主平滑リアクトルMSL１，MSL２の車体Ｂに対
する取付位置が対称位置から偏位することによ
り、レール間電圧に奇数次高調波成分が含まれる
ことになる。
また、前記偶数次高調波成分の磁束Φeに対し、
本発明においては、主平滑リアクトルMSL１，
MSL２の下側面に導体からなる遮蔽板Shを配設
することにより、レール間電圧に及ぼす影響を防
止している。すなわち、第８図から明らかなよう
に、導体の遮蔽板Shには、各主平滑リアクトル
MSL１，MSL２が起生する偶数次高調波成分の
磁束Φeが通過することになり、この結果遮蔽板
Shの内部には磁束Φeの変化によつて渦電流を生
じ、この渦電流が起生する磁束がもとの磁束Φe
を打ち消すよう作用し、遮蔽板Shを透過してレ
ールＲ面にまで達する偶数次高調波成分の磁束
Φeは非常に小さくなる。従つて、レール間電圧
の偶数次高調波成分は充分小さくすることができ
る。
本発明においては、主平滑リアクトルMSL１，
MSL２の下側面に導体からなる遮蔽板Shを配設
することにより、レール間電圧に及ぼす影響を防
止している。すなわち、第８図から明らかなよう
に、導体の遮蔽板Shには、各主平滑リアクトル
MSL１，MSL２が起生する偶数次高調波成分の
磁束Φeが通過することになり、この結果遮蔽板
Shの内部には磁束Φeの変化によつて渦電流を生
じ、この渦電流が起生する磁束がもとの磁束Φe
を打ち消すよう作用し、遮蔽板Shを透過してレ
ールＲ面にまで達する偶数次高調波成分の磁束
Φeは非常に小さくなる。従つて、レール間電圧
の偶数次高調波成分は充分小さくすることができ
る。
前述したところから明らかなように、本実施例
によれば、レール間に発生する全ての高調波成分
電圧を除去ないしは著しく低減することができ、
地上信号設備に対する誘導障害を有効に防止する
ことができる。
によれば、レール間に発生する全ての高調波成分
電圧を除去ないしは著しく低減することができ、
地上信号設備に対する誘導障害を有効に防止する
ことができる。
なお、前記実施例において、主平滑リアクトル
MSL１，MSL２の接続につき、直流磁束の向き
が互いに逆向きとなるよう接続（差動接続）する
場合について説明したが、直流磁束の向きが互い
に同じ向きになるよう接続（和動接続）すること
も可能である。この場合には、奇数次高調波成分
の磁束と偶数次高調波成分の磁束との関係が反対
となり、主平滑リアクトルMSL１，MSL２の対
称配置によつて偶数次高調波成分の磁束によるレ
ール間電圧への影響を防止し、また導体からなる
遮蔽板Shの配設によつて奇数次高調波成分の磁
束によるレール間電圧への影響を防止することが
できる。
MSL１，MSL２の接続につき、直流磁束の向き
が互いに逆向きとなるよう接続（差動接続）する
場合について説明したが、直流磁束の向きが互い
に同じ向きになるよう接続（和動接続）すること
も可能である。この場合には、奇数次高調波成分
の磁束と偶数次高調波成分の磁束との関係が反対
となり、主平滑リアクトルMSL１，MSL２の対
称配置によつて偶数次高調波成分の磁束によるレ
ール間電圧への影響を防止し、また導体からなる
遮蔽板Shの配設によつて奇数次高調波成分の磁
束によるレール間電圧への影響を防止することが
できる。
また、本発明に係るチヨツパ制御電気車は、前
記２相チヨツパ回路に限らず、チヨツパ回路が偶
数回路有するもので、そのうち各２回路が180゜の
位相差をもつて運転されるものであれば、多相ま
たは多重チヨツパ回路を備えるチヨツパ制御電気
車にも応用することができる。第９図は、４相チ
ヨツパ回路を備えるチヨツパ制御電気車の力行時
における主回路構成を示すものである。この場
合、チヨツパ回路と、チヨツパ回路とが
それぞれ180゜の位相差で運転されるものとすれ
ば、第１０図および第１１図に示すように、チヨ
ツパ回路の主平滑リアクトルMSL１とチヨツ
パ回路の主平滑リアクトルMSL３、チヨツパ
回路の主平滑リアクトルMSL２とチヨツパ回
路の主平滑リアクトルMSL４をそれぞれ組合
わせて、車体Ｂの中心線Ｏに対して対称に配置
し、さらにその下側部に導体からなる遮蔽板Sh
を配設する。このように構成することにより、前
述した実施例と全く同様にして、レール間に発生
する全ての高調波成分電圧を充分低減し、地上信
号設備に与える誘導障害を防止することができ
る。
記２相チヨツパ回路に限らず、チヨツパ回路が偶
数回路有するもので、そのうち各２回路が180゜の
位相差をもつて運転されるものであれば、多相ま
たは多重チヨツパ回路を備えるチヨツパ制御電気
車にも応用することができる。第９図は、４相チ
ヨツパ回路を備えるチヨツパ制御電気車の力行時
における主回路構成を示すものである。この場
合、チヨツパ回路と、チヨツパ回路とが
それぞれ180゜の位相差で運転されるものとすれ
ば、第１０図および第１１図に示すように、チヨ
ツパ回路の主平滑リアクトルMSL１とチヨツ
パ回路の主平滑リアクトルMSL３、チヨツパ
回路の主平滑リアクトルMSL２とチヨツパ回
路の主平滑リアクトルMSL４をそれぞれ組合
わせて、車体Ｂの中心線Ｏに対して対称に配置
し、さらにその下側部に導体からなる遮蔽板Sh
を配設する。このように構成することにより、前
述した実施例と全く同様にして、レール間に発生
する全ての高調波成分電圧を充分低減し、地上信
号設備に与える誘導障害を防止することができ
る。
前述した種々の実施例から明らかなように、本
発明は、180゜の位相差を有する一対のチヨツパ回
路を構成する主平滑リアクトルをそれぞれ車体の
下部に両主平滑リアクトルのコイル中心軸が車体
中心線と直角となる向きで車体中心線に対して対
称な位置に配置するという手段で、両主平滑リア
クトルの下側部に両主平滑リアクトルを覆う導体
からなる遮蔽板を配置するという手段とを組み合
わせることによつて、個々の主平滑リアクトルの
発生磁束を遮蔽するためにコイルの両端面に遮蔽
板を配置する場合（第２図参照）のように冷却風
を通せないというような不利を伴うことなく、ま
た主平滑リアクトルのコイル軸を車体中心線上に
配置する場合（第３図）のように冷却および艤装
上の問題を伴うことなく、地上信号設備に与える
誘導障害を確実に防止できる。さらに、本発明の
有利性は遮蔽板が簡単で安価になるということで
ある。なぜならば、前者の手段により、既述のよ
うに、レールと車軸とによつて形成されるループ
と鎖交する各主平滑リアクトルの奇数次高調波磁
束および偶数次高調波磁束のうちいずれか一方が
相殺されるという作用が生じ、従つてかかる手段
なしに単に遮蔽板をレール側面に配置する従来例
の場合に比べて、遮蔽すべき障害磁束の量が低減
されていることから、本発明の場合には遮蔽板を
薄くすることができる。しかも上記従来例の場合
には主平滑リアクトルを覆うに足る幅の遮蔽板で
は不十分であり、レール幅よりも広い幅の遮蔽板
が必要であるのに対して、本発明の場合には原理
的に相殺されないで残つた鎖交磁束分だけを遮蔽
すればよいことから対をなす両主平滑リアクトル
を覆うに足る幅を持ちさえすればよく、その場合
にレール幅は自由に選定できない固定値であるの
に対して、本発明による両主平滑リアクトルの配
置はコンパクトな一体構造を難無く行えるという
自由度を有し、実用上においても両主平滑リアク
トルの合成幅はレール幅よりもかなり狭いのが実
情であり、従つて本発明の場合には最小限の面積
を遮蔽できる導体板でよく、これは例えば両主平
滑リアクトルをコンパクトに格納した導体製ケー
スでもつて遮蔽板を実現できることを意味し、こ
の場合に上述のように導体板厚を薄くできること
から工作が容易である。これに対して上記従来例
の場合には、そのような導体製ケースを採用する
場合、誘導障害を確実に防止するためには、レー
ル幅よりも広い余分の幅を持つたケースにしなけ
ればならない。
発明は、180゜の位相差を有する一対のチヨツパ回
路を構成する主平滑リアクトルをそれぞれ車体の
下部に両主平滑リアクトルのコイル中心軸が車体
中心線と直角となる向きで車体中心線に対して対
称な位置に配置するという手段で、両主平滑リア
クトルの下側部に両主平滑リアクトルを覆う導体
からなる遮蔽板を配置するという手段とを組み合
わせることによつて、個々の主平滑リアクトルの
発生磁束を遮蔽するためにコイルの両端面に遮蔽
板を配置する場合（第２図参照）のように冷却風
を通せないというような不利を伴うことなく、ま
た主平滑リアクトルのコイル軸を車体中心線上に
配置する場合（第３図）のように冷却および艤装
上の問題を伴うことなく、地上信号設備に与える
誘導障害を確実に防止できる。さらに、本発明の
有利性は遮蔽板が簡単で安価になるということで
ある。なぜならば、前者の手段により、既述のよ
うに、レールと車軸とによつて形成されるループ
と鎖交する各主平滑リアクトルの奇数次高調波磁
束および偶数次高調波磁束のうちいずれか一方が
相殺されるという作用が生じ、従つてかかる手段
なしに単に遮蔽板をレール側面に配置する従来例
の場合に比べて、遮蔽すべき障害磁束の量が低減
されていることから、本発明の場合には遮蔽板を
薄くすることができる。しかも上記従来例の場合
には主平滑リアクトルを覆うに足る幅の遮蔽板で
は不十分であり、レール幅よりも広い幅の遮蔽板
が必要であるのに対して、本発明の場合には原理
的に相殺されないで残つた鎖交磁束分だけを遮蔽
すればよいことから対をなす両主平滑リアクトル
を覆うに足る幅を持ちさえすればよく、その場合
にレール幅は自由に選定できない固定値であるの
に対して、本発明による両主平滑リアクトルの配
置はコンパクトな一体構造を難無く行えるという
自由度を有し、実用上においても両主平滑リアク
トルの合成幅はレール幅よりもかなり狭いのが実
情であり、従つて本発明の場合には最小限の面積
を遮蔽できる導体板でよく、これは例えば両主平
滑リアクトルをコンパクトに格納した導体製ケー
スでもつて遮蔽板を実現できることを意味し、こ
の場合に上述のように導体板厚を薄くできること
から工作が容易である。これに対して上記従来例
の場合には、そのような導体製ケースを採用する
場合、誘導障害を確実に防止するためには、レー
ル幅よりも広い余分の幅を持つたケースにしなけ
ればならない。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図は従来のチヨツパ制御電気車における誘
導障害の発生状態を示す原理説明図、第２図はリ
アクトルの発生する磁束を遮蔽する手段を示す説
明図、第３図はレール間におけるリアクトルの配
置状態を示す説明図、第４図は本発明に係るチヨ
ツパ制御電気車の力行時におけるチヨツパ回路を
含む主回路構成の一実施例を示す結線図、第５図
は本発明に係るチヨツパ制御電気車の主平滑リア
クトルの構成配置を示す車体説明図、第６図ａ，
ｂは第４図および第５図に示す主平滑リアクトル
を流れる電流の位相関係を示す波形図、第７図は
第５図に示す主平滑リアクトルの起生する高調波
成分の磁束の経路を示す説明図、第８図は第５図
に示す主平滑リアクトルの起生する高調波成分の
磁束と遮蔽板との関係を示す説明図、第９図は４
相チヨツパ回路からなるチヨツパ制御電気車の力
行時における主回路構成を示す結線図、第１０図
は第９図に示す主回路構成を有するチヨツパ制御
電気車の主平滑リアクトルの構成配置を示す車体
の平面説明図、第１１図は第１０図に示す車体の
正面説明図である。 Ｒ……レール、Ax……車軸、Ｌ……主平滑リ
アクトル、Ｋ……踏切制御子、Ｘ……継電器、
Ti……入力端子、T0……出力端子、Sh……遮蔽
板、Φ……磁束、Ｔ……架線、Ｐ……パンタグラ
フ、FL……フイルタリアクトル、FC……フイル
タコンデンサ、Ｍ１，Ｍ２……直流電動機、CH
１，CH２……チヨツパ、MSL１，MSL２……
主平滑リアクトル、FWD１，FWD２……フリー
ホイールダイオード。
導障害の発生状態を示す原理説明図、第２図はリ
アクトルの発生する磁束を遮蔽する手段を示す説
明図、第３図はレール間におけるリアクトルの配
置状態を示す説明図、第４図は本発明に係るチヨ
ツパ制御電気車の力行時におけるチヨツパ回路を
含む主回路構成の一実施例を示す結線図、第５図
は本発明に係るチヨツパ制御電気車の主平滑リア
クトルの構成配置を示す車体説明図、第６図ａ，
ｂは第４図および第５図に示す主平滑リアクトル
を流れる電流の位相関係を示す波形図、第７図は
第５図に示す主平滑リアクトルの起生する高調波
成分の磁束の経路を示す説明図、第８図は第５図
に示す主平滑リアクトルの起生する高調波成分の
磁束と遮蔽板との関係を示す説明図、第９図は４
相チヨツパ回路からなるチヨツパ制御電気車の力
行時における主回路構成を示す結線図、第１０図
は第９図に示す主回路構成を有するチヨツパ制御
電気車の主平滑リアクトルの構成配置を示す車体
の平面説明図、第１１図は第１０図に示す車体の
正面説明図である。 Ｒ……レール、Ax……車軸、Ｌ……主平滑リ
アクトル、Ｋ……踏切制御子、Ｘ……継電器、
Ti……入力端子、T0……出力端子、Sh……遮蔽
板、Φ……磁束、Ｔ……架線、Ｐ……パンタグラ
フ、FL……フイルタリアクトル、FC……フイル
タコンデンサ、Ｍ１，Ｍ２……直流電動機、CH
１，CH２……チヨツパ、MSL１，MSL２……
主平滑リアクトル、FWD１，FWD２……フリー
ホイールダイオード。
Claims (1)
- １ 偶数のチヨツパ回路を並列接続して、相互に
相差運転するように構成したチヨツパ制御電気車
において、180゜の位相差を有する一対のチヨツパ
回路を構成する主平滑リアクトルをそれぞれ車体
の下部に両主平滑リアクトルのコイル中心軸が車
体中心線と直角となる向きで車体中心線に対して
対称な位置に配置し、さらに両主平滑リアクトル
の下側部に両主平滑リアクトルを覆う導体からな
る遮蔽板を配置したことを特徴とするチヨツパ制
御電気車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153986A JPS5858802A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チヨツパ制御電気車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153986A JPS5858802A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チヨツパ制御電気車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858802A JPS5858802A (ja) | 1983-04-07 |
| JPH039681B2 true JPH039681B2 (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15574406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153986A Granted JPS5858802A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | チヨツパ制御電気車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858802A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216720A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-08 | Hitachi Ltd | Method of shielding electric vehicle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5554806U (ja) * | 1978-10-07 | 1980-04-14 |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56153986A patent/JPS5858802A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216720A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-08 | Hitachi Ltd | Method of shielding electric vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5858802A (ja) | 1983-04-07 |
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