JPH04156203A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH04156203A JPH04156203A JP2280858A JP28085890A JPH04156203A JP H04156203 A JPH04156203 A JP H04156203A JP 2280858 A JP2280858 A JP 2280858A JP 28085890 A JP28085890 A JP 28085890A JP H04156203 A JPH04156203 A JP H04156203A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 29
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (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」
この発明は電気車の主電動機の電流を制御する電気車制
御装置に関するものである。
御装置に関するものである。
第３図は例えば専門技術誌“電気車の科学”シ０１．３
９．ＮＯ，４１９８６，４Ｐ、２５に開示されたこの種
従来の電気車制御装置の主回路構成を簡略化して示す回
路図である０図において、（１）は架慧、（２）はパン
タグラフ、Ｃ３）は断流器、（２）は遮断器、ｆ５１は
フィルタリアクトル、（６）はＬｌ、 Ｖ、 Ｗ各相毎
に分割して接続されたフィルタコンデンサ、（至）は３
相ブリツジに構成されたＶＶＶＦのインバータ装置で、
各アームはＧＴＯ（へ）とこのＧＴＯ（８１と逆並列に
接続されたダイオード（９）とから構成されている。
（１０）は誘導電動機である主電動機、（１１）は直流
変圧器である架線電圧検出器、（１２）は直流変圧器で
あるフィルタコンデンサ電圧検出器、（１３）は過電圧
抑制サイリスタである。
９．ＮＯ，４１９８６，４Ｐ、２５に開示されたこの種
従来の電気車制御装置の主回路構成を簡略化して示す回
路図である０図において、（１）は架慧、（２）はパン
タグラフ、Ｃ３）は断流器、（２）は遮断器、ｆ５１は
フィルタリアクトル、（６）はＬｌ、 Ｖ、 Ｗ各相毎
に分割して接続されたフィルタコンデンサ、（至）は３
相ブリツジに構成されたＶＶＶＦのインバータ装置で、
各アームはＧＴＯ（へ）とこのＧＴＯ（８１と逆並列に
接続されたダイオード（９）とから構成されている。
（１０）は誘導電動機である主電動機、（１１）は直流
変圧器である架線電圧検出器、（１２）は直流変圧器で
あるフィルタコンデンサ電圧検出器、（１３）は過電圧
抑制サイリスタである。
次に動作、特にフィルタコンデンサ（６）の電圧保護動
作を中心に説明する。先ず、回生制動時には、主電動機
（１０）で発電された交流電力をインバータ装置（７）
により直流電力に変換しパンタグラフ（２）を経て架Ｉ
Ｉ （１１に返還する。この場合、回生負荷が小さいと
架線電圧が上昇しフィルタコンデンサ（６）の電圧も上
昇する。このフィルタコンデンサ（６）の電圧がインバ
ータ装置口の耐圧を越えることがないよう、フィルタコ
ンデンサ（６）の電圧をフィルタコンデンサ電圧検出器
（１２）で検出しインバータ装置（７）を制御して回生
電流を減少させフィルタコンデンサ（６）の電圧上昇を
抑制する。
作を中心に説明する。先ず、回生制動時には、主電動機
（１０）で発電された交流電力をインバータ装置（７）
により直流電力に変換しパンタグラフ（２）を経て架Ｉ
Ｉ （１１に返還する。この場合、回生負荷が小さいと
架線電圧が上昇しフィルタコンデンサ（６）の電圧も上
昇する。このフィルタコンデンサ（６）の電圧がインバ
ータ装置口の耐圧を越えることがないよう、フィルタコ
ンデンサ（６）の電圧をフィルタコンデンサ電圧検出器
（１２）で検出しインバータ装置（７）を制御して回生
電流を減少させフィルタコンデンサ（６）の電圧上昇を
抑制する。
それにもかかわらず、フィルタコンデンサ（６）の電圧
がインバータ装置■の耐圧を越えた場合は、即座に過電
圧抑制サイリスタ（１３）を点弧しフィルタコンデンサ
６）に蓄えられた電荷を放電してインバータ装置（７）
を過電圧から保護する。
がインバータ装置■の耐圧を越えた場合は、即座に過電
圧抑制サイリスタ（１３）を点弧しフィルタコンデンサ
６）に蓄えられた電荷を放電してインバータ装置（７）
を過電圧から保護する。
一方、カ行時、車両の負荷密度か高いため架線電圧が低
下した場合、この電圧が一定値以下にならないよう、フ
ィルタコンデンサ（６）の電圧を検出しインバータ装置
■を制御してカ行電流を減少させる。
下した場合、この電圧が一定値以下にならないよう、フ
ィルタコンデンサ（６）の電圧を検出しインバータ装置
■を制御してカ行電流を減少させる。
それにもかかわらず、フィルタコンデンサ（６）の電圧
が一定値を下回ると低電圧保護回路が動作してインバー
タ装？ＩＥ（７）を停止させる。
が一定値を下回ると低電圧保護回路が動作してインバー
タ装？ＩＥ（７）を停止させる。
第４図は以上の保護動作を実現する制御ブロック図であ
る０図において、（Ｉ４）はカ行またはブレーキの指令
で、電流パターン発生回路（１５）がこの指令により予
め設定された電流パターンｉｐを発生してその出力を加
Ｘ回路としての加算器（）６）に送出する。（＋７）は
フィルタコンデンサ電圧検出器（１２）からフィルタコ
ンデンサ（６）の電圧を入力し上述した通りこの電圧の
変化を抑制するため電流パターンＩＰを修正するための
修正パターンＩｓを発生する電圧リミッタ回路で、その
出力は加算器（１６）で電流パターンＩＰと加算され、
その結果がインバータ装置■の電流制御目標である電流
指令（１８）として出力されこの電流指令（１８）に基
づきインバータ装置（至）のゲート位相制御が行われる
。
る０図において、（Ｉ４）はカ行またはブレーキの指令
で、電流パターン発生回路（１５）がこの指令により予
め設定された電流パターンｉｐを発生してその出力を加
Ｘ回路としての加算器（）６）に送出する。（＋７）は
フィルタコンデンサ電圧検出器（１２）からフィルタコ
ンデンサ（６）の電圧を入力し上述した通りこの電圧の
変化を抑制するため電流パターンＩＰを修正するための
修正パターンＩｓを発生する電圧リミッタ回路で、その
出力は加算器（１６）で電流パターンＩＰと加算され、
その結果がインバータ装置■の電流制御目標である電流
指令（１８）として出力されこの電流指令（１８）に基
づきインバータ装置（至）のゲート位相制御が行われる
。
（１９）は電圧リミッタ回路（１７）の動作にもかかわ
らずフィルタコンデンサ（６）の電圧が所定の過電圧設
定値（２０）を越えたとき過電圧保護回路（２１）を動
作させる比較器、（２２）はフィルタコンデンサ（６）
の電圧が所定の低電圧設定値（２３）を下回ったとき低
電圧保護回路（２４）を動作させる比較器である。
らずフィルタコンデンサ（６）の電圧が所定の過電圧設
定値（２０）を越えたとき過電圧保護回路（２１）を動
作させる比較器、（２２）はフィルタコンデンサ（６）
の電圧が所定の低電圧設定値（２３）を下回ったとき低
電圧保護回路（２４）を動作させる比較器である。
従来の電気車制御装置は以上のように構成されているの
で、走行中、例えばパンタグラフ（２）の離線で入力架
線電圧（以下、パンタグラフ（２）に印加される電圧を
入力架線電圧と称することにする）が急変した場合、電
圧リミッタ回路（１７）による電圧変化抑制の応答が遅
れ、低電圧保護回路（２４）や過電圧保護回路（２１）
、あるいは図示しない過電流保護回路が不必要に動作す
ることになり、電圧リミッタ回路と保護回路との適正な
動作協調が達成されないという問題点があった。
で、走行中、例えばパンタグラフ（２）の離線で入力架
線電圧（以下、パンタグラフ（２）に印加される電圧を
入力架線電圧と称することにする）が急変した場合、電
圧リミッタ回路（１７）による電圧変化抑制の応答が遅
れ、低電圧保護回路（２４）や過電圧保護回路（２１）
、あるいは図示しない過電流保護回路が不必要に動作す
ることになり、電圧リミッタ回路と保護回路との適正な
動作協調が達成されないという問題点があった。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、電圧の変化を抑制するリミッタ回路と保護回
路との動作協調が確実に達成され保護回路の不要な動作
がない電気車制御装置を得ることを目的とする。
たもので、電圧の変化を抑制するリミッタ回路と保護回
路との動作協調が確実に達成され保護回路の不要な動作
がない電気車制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段および作用〕この発明に係
る電気車制御装置は、その入力電圧の時間変化率を検出
しその時間変化率に対応して設定された修正パターンを
発生する電圧変化率リミッタ回路をｍａｔ、この電圧変
化率リミッタ回路の出力を加算回路に入力するようにし
たものである。
る電気車制御装置は、その入力電圧の時間変化率を検出
しその時間変化率に対応して設定された修正パターンを
発生する電圧変化率リミッタ回路をｍａｔ、この電圧変
化率リミッタ回路の出力を加算回路に入力するようにし
たものである。
この場合、例えばパンタグラフが離線して入力電圧が急
激に低減すると、電圧変化率リミッタ回路が修正パター
ンを出力し、これが従来からの電圧リミッタ回路による
修正パターン出力に加算されるので、電流パターンの修
正が速やかになされることになる。
激に低減すると、電圧変化率リミッタ回路が修正パター
ンを出力し、これが従来からの電圧リミッタ回路による
修正パターン出力に加算されるので、電流パターンの修
正が速やかになされることになる。
また、請求項２に係る電気車制御装置は、入力架ｍ電圧
とフィルタコンデンサの電圧との差を検出しこの差電圧
に対応して設定された修正パターンを発生する差電圧リ
ミッタ回路を備え、この差電圧リミッタ回路の出力を加
算回路に入力するようにしたものである。
とフィルタコンデンサの電圧との差を検出しこの差電圧
に対応して設定された修正パターンを発生する差電圧リ
ミッタ回路を備え、この差電圧リミッタ回路の出力を加
算回路に入力するようにしたものである。
この場合、例えばパンタグラフが離線すると、極めて急
激に低下する入力架線電圧とこれに対して比較的線やか
に低下するフィルタコンデンサの電圧との差電圧が急増
し、これによって、差電圧リミッタ回路が修正パターン
を出力する。そして、これが従来からの電圧リミッタ回
路による修正パターン出力に加算されるので、電流パタ
ーンの修正が速やかになされることになる。
激に低下する入力架線電圧とこれに対して比較的線やか
に低下するフィルタコンデンサの電圧との差電圧が急増
し、これによって、差電圧リミッタ回路が修正パターン
を出力する。そして、これが従来からの電圧リミッタ回
路による修正パターン出力に加算されるので、電流パタ
ーンの修正が速やかになされることになる。
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
す制御ブロック図である０図において、（Ｉ １） （
１２） （１４１〜（２４）は従来と同一のもので説明
を省略する。但し、加算器（１６）は２個の加算器（１
６ａ） （１６ｂ）から構成されている。 （２５）は
架線電圧検出器（１，１）で検出した入力架線電圧の時
間変化率を求める電圧時間変化率検出器、（２６）はこ
の電圧時間変化率ΔＥに対応して予め設定された修正パ
ターンＩｓ、を発生する電圧変化率リミッタ回路で、そ
の出力は加算器（１６ｂ）により電圧リミッタ回路（１
７）からの修正パターンＩｓと加算され、更にその加算
器（＋６ｂ）の出力は加算器Ｎ６ａ）により電流パター
ン発生回路（１５）からの電流パターンｒｐと加算され
電流指令（１８）として出力される。
す制御ブロック図である０図において、（Ｉ １） （
１２） （１４１〜（２４）は従来と同一のもので説明
を省略する。但し、加算器（１６）は２個の加算器（１
６ａ） （１６ｂ）から構成されている。 （２５）は
架線電圧検出器（１，１）で検出した入力架線電圧の時
間変化率を求める電圧時間変化率検出器、（２６）はこ
の電圧時間変化率ΔＥに対応して予め設定された修正パ
ターンＩｓ、を発生する電圧変化率リミッタ回路で、そ
の出力は加算器（１６ｂ）により電圧リミッタ回路（１
７）からの修正パターンＩｓと加算され、更にその加算
器（＋６ｂ）の出力は加算器Ｎ６ａ）により電流パター
ン発生回路（１５）からの電流パターンｒｐと加算され
電流指令（１８）として出力される。
この実施例の場合、電圧変化率リミッタ回路〈２６）の
回路が追加されているので、例えばパンタグラフ［２１
が架線（１）から離線すると、架線電圧検出器（１１）
で検出する入力電圧としての入力架線電圧は急激に低下
し、これに伴い電圧時間変化率検出器（２５）の出力が
立上り、電圧変化率リミッタ回路（２６）は電圧時間変
化率ΔＥに対応する修正パターンＩｓ、を出力する。従
って、電圧リミッタ回路（１７）の出力である修正パタ
ーンＩｓの立上りが多少遅くても、を圧変化率リミッタ
回路（２６）による修正パターンＩｓｔが高速で立上る
ので、電流指令（１８）の修正動作の応答速度が向上し
、インバータ装置（７）の絞り込み動作が高速度になさ
れて低電圧保護回路（２４）等の不要な動作が回避され
る。
回路が追加されているので、例えばパンタグラフ［２１
が架線（１）から離線すると、架線電圧検出器（１１）
で検出する入力電圧としての入力架線電圧は急激に低下
し、これに伴い電圧時間変化率検出器（２５）の出力が
立上り、電圧変化率リミッタ回路（２６）は電圧時間変
化率ΔＥに対応する修正パターンＩｓ、を出力する。従
って、電圧リミッタ回路（１７）の出力である修正パタ
ーンＩｓの立上りが多少遅くても、を圧変化率リミッタ
回路（２６）による修正パターンＩｓｔが高速で立上る
ので、電流指令（１８）の修正動作の応答速度が向上し
、インバータ装置（７）の絞り込み動作が高速度になさ
れて低電圧保護回路（２４）等の不要な動作が回避され
る。
なお、上記実施例では入力電圧として架線電圧検出器（
ｌ」）の出力を採用したが、フィルタコンデンサ電圧検
出器（１２）の出力、即ち入力電圧としてフィルタコン
デンサの電圧を採用しこの電圧の時間変化率を求めて電
圧変化率リミッタ回路（２６）を動作させるようにして
もよい。
ｌ」）の出力を採用したが、フィルタコンデンサ電圧検
出器（１２）の出力、即ち入力電圧としてフィルタコン
デンサの電圧を採用しこの電圧の時間変化率を求めて電
圧変化率リミッタ回路（２６）を動作させるようにして
もよい。
第２図は他の実施例を示す制御ブロック図で、ここでは
、減算器（２７）により架線電圧検出器（１１）からの
入力架線電圧とフィルタコンデンサ電圧検出器（１２）
からのフィルタコンデンサの電圧との差を求め、差電圧
リミッタ回路（２８）により上記差電圧ｄＥに対応して
予め設定された修正パターンＩｓ。
、減算器（２７）により架線電圧検出器（１１）からの
入力架線電圧とフィルタコンデンサ電圧検出器（１２）
からのフィルタコンデンサの電圧との差を求め、差電圧
リミッタ回路（２８）により上記差電圧ｄＥに対応して
予め設定された修正パターンＩｓ。
を加算器（１６ｂ）へ送出する。
パンタグラフ（２）とフィルタコンデンサ（６）との間
にはフィルタリアクトル＋５１が介在しているので、パ
ンタグラフＵの離縁時における駒位置の電圧の変化特性
に差が生じるためその差電圧が大きく変動する。減算器
（２７）および差電圧リミッタ回路（２８）はこの差電
圧をとらえて修正パターンエＳ２を急速に立上げ電圧リ
ミッタ回Ｎ （＋ ７）による修正パターンＩｓの立上
りの遅れを補完し、前記実施例と同様インバータ装置（
７）の制御応答を高めて低電圧保護回路（２４）等の不
要な動作を回避する。
にはフィルタリアクトル＋５１が介在しているので、パ
ンタグラフＵの離縁時における駒位置の電圧の変化特性
に差が生じるためその差電圧が大きく変動する。減算器
（２７）および差電圧リミッタ回路（２８）はこの差電
圧をとらえて修正パターンエＳ２を急速に立上げ電圧リ
ミッタ回Ｎ （＋ ７）による修正パターンＩｓの立上
りの遅れを補完し、前記実施例と同様インバータ装置（
７）の制御応答を高めて低電圧保護回路（２４）等の不
要な動作を回避する。
以上のように、この発明は、入力電圧の時間変化率を検
出し所定の電圧変化率リミッタ回路で修正パターンを急
速に立上げるようにしたので、従来からの電圧リミッタ
回路の動作応答の遅れが補完され、電圧急変に起因する
低電圧保護回路等の不要な動作が回避される。
出し所定の電圧変化率リミッタ回路で修正パターンを急
速に立上げるようにしたので、従来からの電圧リミッタ
回路の動作応答の遅れが補完され、電圧急変に起因する
低電圧保護回路等の不要な動作が回避される。
また、請求項２の発明は、入力架線電圧とフィルタコン
デンサの電圧との差を検出し所定の差電圧リミッタ回路
で修正パターンを急速に立上げるようにしたので、同様
に低電圧保護回路等の不要な動作が回避される。
デンサの電圧との差を検出し所定の差電圧リミッタ回路
で修正パターンを急速に立上げるようにしたので、同様
に低電圧保護回路等の不要な動作が回避される。
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
す制御ブロック図、第２図は他の実施例による同様の制
御ブロック図、第３図は電気車制御装置の主回路構成を
示す回路図、第４図は従来の電気車制御装置を示す制御
ブロック図である。 図において、（１）は架線、（５１はフィルタリアクト
ル、（６）はフィルタコンデンサ、（１１）は架線電圧
検出器、（１２）はフィルタコンデンサ電圧検出器、〈
１５）は電流パターン発生回路、（１６）は加算回路と
しての加算器、（１７）は電圧リミッタ回路、（１８）
は電流指令、（２５）は電圧時間変化率検出器、 ＜２
６）は電圧変化率リミッタ回路、（２７ンは減算器、（
２８〉は差電圧リミッタ回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 弁理士 大 岩 増 雄第１図 ｔＪ ： ６ｏ ＄ ３
す制御ブロック図、第２図は他の実施例による同様の制
御ブロック図、第３図は電気車制御装置の主回路構成を
示す回路図、第４図は従来の電気車制御装置を示す制御
ブロック図である。 図において、（１）は架線、（５１はフィルタリアクト
ル、（６）はフィルタコンデンサ、（１１）は架線電圧
検出器、（１２）はフィルタコンデンサ電圧検出器、〈
１５）は電流パターン発生回路、（１６）は加算回路と
しての加算器、（１７）は電圧リミッタ回路、（１８）
は電流指令、（２５）は電圧時間変化率検出器、 ＜２
６）は電圧変化率リミッタ回路、（２７ンは減算器、（
２８〉は差電圧リミッタ回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代 理 人 弁理士 大 岩 増 雄第１図 ｔＪ ： ６ｏ ＄ ３
Claims (2)
- （１）指令により電流パターンを発生する電流パターン
発生回路、入力電圧を検出しこの検出電圧に対応して設
定された修正パターンを発生する電圧ミリッタ回路、お
よび上記各回路の出力を加算する加算回路を備え、上記
加算回路の出力から電流制御目標である電流指令を得る
ようにしたものにおいて、 上記入力電圧の時間変化率を検出しその時間変化率に対
応して設定された修正パターンを発生する電圧変化率リ
ミッタ回路を備え、この電圧変化率リミッタ回路の出力
を上記加算回路に入力するようにしたことを特徴とする
電気車制御装置。 - （２）指令により電流パターンを発生する電流パターン
発生回路、フィルタリアクトルを介して入力架線電圧が
印加されるフィルタコンデンサの電圧を検出しこの検出
電圧に対応して設定された修正パターンを発生する電圧
リミッタ回路、および上記各回路の出力を加算する加算
回路を備え、上記加算回路の出力から電流制御目標であ
る電流指令を得るようにしたものにおいて、 上記入力架線電圧とフィルタコンデンサの電圧との差を
検出しこの差電圧に対応して設定された修正パターンを
発生する差電圧リミッタ回路を備え、この差電圧リミッ
タ回路の出力を上記加算回路に入力するようにしたこと
を特徴とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2280858A JPH07110081B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2280858A JPH07110081B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04156203A true JPH04156203A (ja) | 1992-05-28 |
| JPH07110081B2 JPH07110081B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17630956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2280858A Expired - Lifetime JPH07110081B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110081B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006333680A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電気車用インバータ装置 |
| JP2011120475A (ja) * | 2011-03-23 | 2011-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の電力変換装置 |
| JP2011120476A (ja) * | 2011-03-23 | 2011-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の電力変換装置 |
| US9013125B2 (en) | 2009-08-17 | 2015-04-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power converter of electric rolling stock |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2280858A patent/JPH07110081B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006333680A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電気車用インバータ装置 |
| JP4639961B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-02-23 | 富士電機システムズ株式会社 | 電気車用インバータ装置 |
| US9013125B2 (en) | 2009-08-17 | 2015-04-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric power converter of electric rolling stock |
| JP2011120475A (ja) * | 2011-03-23 | 2011-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の電力変換装置 |
| JP2011120476A (ja) * | 2011-03-23 | 2011-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車の電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07110081B2 (ja) | 1995-11-22 |
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