JPH04117103A - 交流電気車の停電検知装置 - Google Patents
交流電気車の停電検知装置Info
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- JPH04117103A JPH04117103A JP23249990A JP23249990A JPH04117103A JP H04117103 A JPH04117103 A JP H04117103A JP 23249990 A JP23249990 A JP 23249990A JP 23249990 A JP23249990 A JP 23249990A JP H04117103 A JPH04117103 A JP H04117103A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、交流電気車の停電検知装置に関するもので
ある。
ある。
［従来の技術］
第２図は例えば電気学会誌１１０巻２号（平成２年２月
）、１０５〜１１２頁に掲載された論文「新幹線スーパ
ーひかりのＡＣドライブシステム」に開示された従来の
停電検知装置を備えた交流電気車を示すブロック図であ
り、図において、（１）は交流架線、（２）はこの交流
架線（１）と接触しているパンタグラフ、（３）はこの
パンダグラフ（２）と電気的に接続された主変圧器、（
４）はこの主変圧器（３）の２次巻線に各々接続された
コンバータ例えばパルス幅変調制御コンバータ（以下、
ＰＷＭコンバータと称す、）、（５）はこれらＰＷＭコ
ンバータ（４）と並列に接続された平滑コンデンサ、（
６）はこの平滑コンデンサ（５）と並列に接続されたイ
ンバータ例えば可変電圧可変周波数インバータ（以下、
ＶＶＶＦインバータと称す、）、（７）はこのＶＶＶＦ
インバータ（６）に接続された電動機例えば誘導電動機
、（８）は補機などの制ｍ電源として使用される主変圧
器（３）の３次巻線、（９）はこの３次巻線（８）に接
続された所定の周波数成分を検出する手段例えばバンド
パスフィルタ回路、（１０）は停電検知セット値設定回
路、（１１）はこれらバンドパスフィルタ回路（９）、
停電検知セット値設定回路（１０）にそれぞれ接続され
た比較器、（１２）はこの比較器（１１）から出力され
た停電検知信号であって、ＰＮＭコンバータ（４）およ
びＶＶＶＦインバータ（６）に供給される。
）、１０５〜１１２頁に掲載された論文「新幹線スーパ
ーひかりのＡＣドライブシステム」に開示された従来の
停電検知装置を備えた交流電気車を示すブロック図であ
り、図において、（１）は交流架線、（２）はこの交流
架線（１）と接触しているパンタグラフ、（３）はこの
パンダグラフ（２）と電気的に接続された主変圧器、（
４）はこの主変圧器（３）の２次巻線に各々接続された
コンバータ例えばパルス幅変調制御コンバータ（以下、
ＰＷＭコンバータと称す、）、（５）はこれらＰＷＭコ
ンバータ（４）と並列に接続された平滑コンデンサ、（
６）はこの平滑コンデンサ（５）と並列に接続されたイ
ンバータ例えば可変電圧可変周波数インバータ（以下、
ＶＶＶＦインバータと称す、）、（７）はこのＶＶＶＦ
インバータ（６）に接続された電動機例えば誘導電動機
、（８）は補機などの制ｍ電源として使用される主変圧
器（３）の３次巻線、（９）はこの３次巻線（８）に接
続された所定の周波数成分を検出する手段例えばバンド
パスフィルタ回路、（１０）は停電検知セット値設定回
路、（１１）はこれらバンドパスフィルタ回路（９）、
停電検知セット値設定回路（１０）にそれぞれ接続され
た比較器、（１２）はこの比較器（１１）から出力され
た停電検知信号であって、ＰＮＭコンバータ（４）およ
びＶＶＶＦインバータ（６）に供給される。
従来の停電検知装置を備えた電気車は上述したように構
成されており、交流架１１（１）からパンタグラフ（２
）を介して主変圧器（３）に交流電圧が印加されると、
この交流電圧は降圧されてＰＩＩＩＮコンバータ（４）
に入力される。 ＰＩＩＩＮコンバータ（４）はパルス
幅変調制御を行うことによって力率をほぼ１に保ちなが
ら直流出力電圧を一定に制御する。
成されており、交流架１１（１）からパンタグラフ（２
）を介して主変圧器（３）に交流電圧が印加されると、
この交流電圧は降圧されてＰＩＩＩＮコンバータ（４）
に入力される。 ＰＩＩＩＮコンバータ（４）はパルス
幅変調制御を行うことによって力率をほぼ１に保ちなが
ら直流出力電圧を一定に制御する。
ＰＩＩＭコンバータ（４）の直流出力側に接続された平
滑コンデンサ（５）を電圧源としてＶＶＶＦインバータ
（６）は、可変電圧可変周波数の交流電圧を出力し、も
って誘導電動機（７〉を駆動制御する。
滑コンデンサ（５）を電圧源としてＶＶＶＦインバータ
（６）は、可変電圧可変周波数の交流電圧を出力し、も
って誘導電動機（７〉を駆動制御する。
電気車のカ行時（加速制御時）には上述した通り電力変
換を行うことにより誘導電動機（７）を加速させるが、
ブレーキ時には誘導電動ｆｉ （７）を発電機として作
用させ、ＶＶＶＦインバータ（６）はコンバータ動作を
、そしてｐＨ１Ｍコンバータ（４）はインバータ動作を
行い、交流電力回生ブレーキを作用させる。
換を行うことにより誘導電動機（７）を加速させるが、
ブレーキ時には誘導電動ｆｉ （７）を発電機として作
用させ、ＶＶＶＦインバータ（６）はコンバータ動作を
、そしてｐＨ１Ｍコンバータ（４）はインバータ動作を
行い、交流電力回生ブレーキを作用させる。
しかし、地上設備などの事故で変電所の遮断器がオフと
なった時、電気車が交流電力回生ブレキを作用させてお
り、他にカ行している負荷車両があると、電力的にバラ
ンスしてしまう可能性がある。このため停電時には車両
側も直ちに回生ブレーキ動作を停止する必要がある。そ
のため、バンドパスフィルタ回路（９）、停電検知セッ
ト値設定回路（１０）および比較器（１１）から成る停
電検知装置が設けられており、通常は変電所に吸収され
ている高周波成分が変電所開放時には増加することを検
知する高周波電圧検知方式が採用されている。
なった時、電気車が交流電力回生ブレキを作用させてお
り、他にカ行している負荷車両があると、電力的にバラ
ンスしてしまう可能性がある。このため停電時には車両
側も直ちに回生ブレーキ動作を停止する必要がある。そ
のため、バンドパスフィルタ回路（９）、停電検知セッ
ト値設定回路（１０）および比較器（１１）から成る停
電検知装置が設けられており、通常は変電所に吸収され
ている高周波成分が変電所開放時には増加することを検
知する高周波電圧検知方式が採用されている。
主変圧器（３）の３次巻線（８）は、停電検知以外にも
、２ｗＭコンバータ（４）のゲート点弧制御や力率制御
などに利用されている。バンドパスフィルタ回路（９）
は、ＰＷＭコンバータ（４）のスイッチング周波数に起
因する特定の高周波成分を検出している。例えばＰＭＮ
制御が７パルス制御、電源周波数が６０Ｈｚ、主変圧器
（３）の２次巻線に接続されたＰＷＭコンバータ（４）
の相数が４相の場合は、バンドパスフィルタ回路（９）
の周波数としては７ＰＸ６０Ｈｚｘ４相＝ １６８０Ｈ
ｚに設定されている例がある。このバンドパスフィルタ
回路（９）の出力レベルが停電検知セット値設定回路（
１０）で設定された停電検知セット値を越えると比較器
け１）は動作して停電検知信号（１２）全出力し、ｐＨ
１Ｍコンバータ（４） トＶＶＶＦインバータ（６）の
動作を停電させる。
、２ｗＭコンバータ（４）のゲート点弧制御や力率制御
などに利用されている。バンドパスフィルタ回路（９）
は、ＰＷＭコンバータ（４）のスイッチング周波数に起
因する特定の高周波成分を検出している。例えばＰＭＮ
制御が７パルス制御、電源周波数が６０Ｈｚ、主変圧器
（３）の２次巻線に接続されたＰＷＭコンバータ（４）
の相数が４相の場合は、バンドパスフィルタ回路（９）
の周波数としては７ＰＸ６０Ｈｚｘ４相＝ １６８０Ｈ
ｚに設定されている例がある。このバンドパスフィルタ
回路（９）の出力レベルが停電検知セット値設定回路（
１０）で設定された停電検知セット値を越えると比較器
け１）は動作して停電検知信号（１２）全出力し、ｐＨ
１Ｍコンバータ（４） トＶＶＶＦインバータ（６）の
動作を停電させる。
［発明が解決しようとする課題］
交流電気車の従来の停電検知装置では、停電と判定する
検知セット値は固定であった。しかしながら変電所から
車両までの距離などの饋電条件が変わると通常制御時の
高周波の発生レベルが変化するので、この停電検知セッ
ト値は通常時に誤検知しない様に各種条件を考慮して設
定されることが必要で、また通常制御時の高周波発生レ
ベルが低い条件で停電が発生した場合には停電検知セッ
ト値に至るまで高周波が増加するのに時間を要し、停電
検知動作が遅れるという問題点があった。
検知セット値は固定であった。しかしながら変電所から
車両までの距離などの饋電条件が変わると通常制御時の
高周波の発生レベルが変化するので、この停電検知セッ
ト値は通常時に誤検知しない様に各種条件を考慮して設
定されることが必要で、また通常制御時の高周波発生レ
ベルが低い条件で停電が発生した場合には停電検知セッ
ト値に至るまで高周波が増加するのに時間を要し、停電
検知動作が遅れるという問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、いかなる饋電条件においても、即ち通常制御
時の高周波の発生レベルがいかなるレベルであっても、
停電時には速やかに動作を停止させる交流電気車の停電
検知装置を得ることを目的としている。
たもので、いかなる饋電条件においても、即ち通常制御
時の高周波の発生レベルがいかなるレベルであっても、
停電時には速やかに動作を停止させる交流電気車の停電
検知装置を得ることを目的としている。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る交流電気車の停電検知装置は、主変圧器
の３次巻線に接続さてその電圧の所定の周波数成分を検
出する手段と、前記周波数成分が増加する変化率を検知
する変化率検知回路と、この変化率検知回路の出力が所
定の高調波変化率停電検知セット値を越えると停電と判
定し、コンバータおよびインバータの動作をすみやかに
停止させる手段とを設けたものである。
の３次巻線に接続さてその電圧の所定の周波数成分を検
出する手段と、前記周波数成分が増加する変化率を検知
する変化率検知回路と、この変化率検知回路の出力が所
定の高調波変化率停電検知セット値を越えると停電と判
定し、コンバータおよびインバータの動作をすみやかに
停止させる手段とを設けたものである。
［作 用コ
この発明においては、所定の高周波成分の増加する変化
率が所定の高調波変化率停電検知セット値を越えること
により停電を検知する。
率が所定の高調波変化率停電検知セット値を越えること
により停電を検知する。
［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を備えた交流電気車を示すブロ
ック図であり、（１）〜（９）、（１１）、（１２）は
第２図に示したものと同一である。 （１３）はバンド
パスフィルタ回路（９）と比較器（１１）の一方の入力
端子との間に接続され、バンドパスフィルタ回路（９）
の出力レベルの増加時にその変化率を検知する変化率検
知回路、例えば微分回路などで構成されるものであり、
（１０＾）は比較器（１１）の他方の入力端子に接続さ
れ、高調波変化率による停電検知セット値を設定する回
路である。
図はこの発明の一実施例を備えた交流電気車を示すブロ
ック図であり、（１）〜（９）、（１１）、（１２）は
第２図に示したものと同一である。 （１３）はバンド
パスフィルタ回路（９）と比較器（１１）の一方の入力
端子との間に接続され、バンドパスフィルタ回路（９）
の出力レベルの増加時にその変化率を検知する変化率検
知回路、例えば微分回路などで構成されるものであり、
（１０＾）は比較器（１１）の他方の入力端子に接続さ
れ、高調波変化率による停電検知セット値を設定する回
路である。
この発明の停電検知装置は、バンドパスフィルタ回路（
９）、変化率検知回路（１３）、停電検知セット値設定
回路（１０＾）および比較器（１１）から成る。
９）、変化率検知回路（１３）、停電検知セット値設定
回路（１０＾）および比較器（１１）から成る。
上述したように構成された停電検知装置において、バン
ドパスフィルタ回路（９）の出力はＰＭＮコンバータ（
４）の通常制御時の饋電回路の状態例えば変電所のイン
ピーダンスまたは変電所と交流電気車との距離などによ
って絶えずレベルが変化している。この出力レベルは停
電時に急激に増加する変化率を検知する変化率検知回路
（１３）によって検知され、その出力が停電検知セット
値設定回路（１０＾）で設定された高調波変化率停電検
知セット値を越えると比較器（１１）は動作して停電検
知信号（１２）を出力し、ｐｗｓ：ｙンバータ〈４）オ
よびＶＶＶＦインバータ（６）の動作を停止させ、これ
により回生時には他のカ行車両または停電事故地点への
電力供給を速やかに絶つことになる。
ドパスフィルタ回路（９）の出力はＰＭＮコンバータ（
４）の通常制御時の饋電回路の状態例えば変電所のイン
ピーダンスまたは変電所と交流電気車との距離などによ
って絶えずレベルが変化している。この出力レベルは停
電時に急激に増加する変化率を検知する変化率検知回路
（１３）によって検知され、その出力が停電検知セット
値設定回路（１０＾）で設定された高調波変化率停電検
知セット値を越えると比較器（１１）は動作して停電検
知信号（１２）を出力し、ｐｗｓ：ｙンバータ〈４）オ
よびＶＶＶＦインバータ（６）の動作を停止させ、これ
により回生時には他のカ行車両または停電事故地点への
電力供給を速やかに絶つことになる。
［発明の効果］
以上、詳しく説明したように、この発明は、主変圧器の
３次巻線に接続さてその電圧の所定の周波数成分を検出
する手段と、前記周波数成分が増加する変化率を検知す
る変化率検知回路と、この変化率検知回路の出力が所定
の高調波変化率停電検知セット値を越えると停電と判定
し、コンバタおよびインバータの動作をすみやかに停止
させる手段とを設けたので、μ電条件が異なり、高調波
の通常的の発生レベルが異なるあらゆる場合において速
やかに停電を検知でき、安全でかつ精度の高いものが得
られるという効果を奏する。
３次巻線に接続さてその電圧の所定の周波数成分を検出
する手段と、前記周波数成分が増加する変化率を検知す
る変化率検知回路と、この変化率検知回路の出力が所定
の高調波変化率停電検知セット値を越えると停電と判定
し、コンバタおよびインバータの動作をすみやかに停止
させる手段とを設けたので、μ電条件が異なり、高調波
の通常的の発生レベルが異なるあらゆる場合において速
やかに停電を検知でき、安全でかつ精度の高いものが得
られるという効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例を備えた交流電気車のブロ
ック図、第２図は従来の停電検知装置を備えた交流電気
車のブロック図である。 図において、（１）交流架線、（３）は主変圧器、（４
）はＰＩＴＭコンバータ、（５）は平滑コンデンサ、（
６）はＶＶＶＦインバータ、（７）は誘導電動機、（８
）は３次巻線、（９）はバンドパスフィルタ回路、（１
０＾）は停電検知セット値設定回路、（１１）は比較器
、（１３）は変化率検知回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ック図、第２図は従来の停電検知装置を備えた交流電気
車のブロック図である。 図において、（１）交流架線、（３）は主変圧器、（４
）はＰＩＴＭコンバータ、（５）は平滑コンデンサ、（
６）はＶＶＶＦインバータ、（７）は誘導電動機、（８
）は３次巻線、（９）はバンドパスフィルタ回路、（１
０＾）は停電検知セット値設定回路、（１１）は比較器
、（１３）は変化率検知回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 交流架線に１次巻線が接続された主変圧器と、この主変
圧器の２次巻線に接続されて直流出力電圧を一定に制御
する少なくとも１個のコンバータと、このコンバータの
直流出力側に接続された平滑コンデンサと、この平滑コ
ンデンサを電圧源とするインバータと、このインバータ
の交流出力側に接続された電動機とを備えた交流電気車
において、前記主変圧器の３次巻線に接続されてその電
圧の所定の周波数成分を検出する手段と、前記周波数成
分が増加する変化率を検知する変化率検知回路と、この
変化率検知回路の出力が所定の高調波変化率停電検知セ
ット値を越えると停電と判定し、前記コンバータおよび
前記インバータの動作をすみやかに停止させる手段とを
設けたことを特徴とする交流電気車の停電検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232499A JP2672885B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 交流電気車の停電検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232499A JP2672885B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 交流電気車の停電検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04117103A true JPH04117103A (ja) | 1992-04-17 |
| JP2672885B2 JP2672885B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=16940287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232499A Expired - Lifetime JP2672885B2 (ja) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | 交流電気車の停電検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672885B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5606943A (en) * | 1993-11-12 | 1997-03-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Four-cycle engine |
| WO2009025049A1 (ja) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | Mitsubishi Electric Corporation | 交流電気車の制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259702A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Toshiba Corp | 交流電気車制御装置 |
| JPH0241605A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-09 | Toshiba Corp | 交流電気車の制御装置 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2232499A patent/JP2672885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01259702A (ja) * | 1988-04-11 | 1989-10-17 | Toshiba Corp | 交流電気車制御装置 |
| JPH0241605A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-09 | Toshiba Corp | 交流電気車の制御装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5606943A (en) * | 1993-11-12 | 1997-03-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Four-cycle engine |
| WO2009025049A1 (ja) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | Mitsubishi Electric Corporation | 交流電気車の制御装置 |
| US8803356B2 (en) | 2007-08-22 | 2014-08-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for AC electric train |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672885B2 (ja) | 1997-11-05 |
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