JPH04271204A - 電気車の主回路 - Google Patents
電気車の主回路Info
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- JPH04271204A JPH04271204A JP2814491A JP2814491A JPH04271204A JP H04271204 A JPH04271204 A JP H04271204A JP 2814491 A JP2814491 A JP 2814491A JP 2814491 A JP2814491 A JP 2814491A JP H04271204 A JPH04271204 A JP H04271204A
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- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気車の主回路、特
に交流電動機を駆動源としかつ交流回生ブレーキが可能
な電気車の改良した主回路に関するものである。
に交流電動機を駆動源としかつ交流回生ブレーキが可能
な電気車の改良した主回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば１９８０年１１月に開催さ
れた第１７回目の「鉄道におけるサイバネティクス利用
国内シンポジウム」にて日本鉄道サイバネティクス協議
会から発行された「論文集」の第２６６頁に掲載された
、交流電動機を駆動源としかつ交流回生ブレーキが可能
な電気車例えば交流電気車の主回路を一部ブロック図で
示す配線図である。図において、（１）はパンタグラフ
、（２）はこのパンタグラフ（１）に接続された交流遮
断器、（３）は主変圧器であって、交流遮断器（２）と
大地の間に接続された１次巻線（３１）、２個の２次巻
線（３２）および（３３）、並びに３次巻線（３４）を
有している。（４１）、（４２）は主変圧器（３）の２
次巻線（３２）、（３３）の両端間にそれぞれ接続され
た力行用主整流器、回生ブレーキ用主整流器、（７）、
（８）、（９）は力行用主整流器（４１）の出力端子間
かつ回生ブレーキ用主整流器（４２）の入力端子間に互
いに直列に接続されたそれぞれ直流遮断器、フィルタリ
アクトル、フィルタコンデンサである。なお、これらフ
ィルタリアクトル（８）およびフィルタコンデンサ（９
）はフィルタ回路を構成する。（１０）はフィルタコン
デンサ（９）の両端間に接続されたインバータ、（１１
）はこのインバータ（１０）の交流側に接続された駆動
用交流電動機、そして（１２）は主変圧器（３）の３次
巻線（３４）の両端間に接続されて交流電気車中の例え
ば送風機などに給電する、ここでは交流入力型のもので
ある。
れた第１７回目の「鉄道におけるサイバネティクス利用
国内シンポジウム」にて日本鉄道サイバネティクス協議
会から発行された「論文集」の第２６６頁に掲載された
、交流電動機を駆動源としかつ交流回生ブレーキが可能
な電気車例えば交流電気車の主回路を一部ブロック図で
示す配線図である。図において、（１）はパンタグラフ
、（２）はこのパンタグラフ（１）に接続された交流遮
断器、（３）は主変圧器であって、交流遮断器（２）と
大地の間に接続された１次巻線（３１）、２個の２次巻
線（３２）および（３３）、並びに３次巻線（３４）を
有している。（４１）、（４２）は主変圧器（３）の２
次巻線（３２）、（３３）の両端間にそれぞれ接続され
た力行用主整流器、回生ブレーキ用主整流器、（７）、
（８）、（９）は力行用主整流器（４１）の出力端子間
かつ回生ブレーキ用主整流器（４２）の入力端子間に互
いに直列に接続されたそれぞれ直流遮断器、フィルタリ
アクトル、フィルタコンデンサである。なお、これらフ
ィルタリアクトル（８）およびフィルタコンデンサ（９
）はフィルタ回路を構成する。（１０）はフィルタコン
デンサ（９）の両端間に接続されたインバータ、（１１
）はこのインバータ（１０）の交流側に接続された駆動
用交流電動機、そして（１２）は主変圧器（３）の３次
巻線（３４）の両端間に接続されて交流電気車中の例え
ば送風機などに給電する、ここでは交流入力型のもので
ある。
【０００３】従来の主回路は上述したように構成されて
おり、次にその動作を詳しく説明する。パンタグラフ（
１）によって集電された高圧電力は交流遮断器（２）を
通して主変圧器（３）の１次巻線（３１）に供給され、
この主変圧器（３）で適当な低電圧に降圧される。
おり、次にその動作を詳しく説明する。パンタグラフ（
１）によって集電された高圧電力は交流遮断器（２）を
通して主変圧器（３）の１次巻線（３１）に供給され、
この主変圧器（３）で適当な低電圧に降圧される。
【０００４】力行時には、２次巻線（３２）からの低電
圧は力行用主整流器（４１）で全波整流されて直流電力
に変換され、直流遮断器（７）を通してフィルタリアク
トル（８）およびフィルタコンデンサ（９）で平滑され
た後に、インバータ（１０）に供給される。このインバ
ータ（１０）で直流電圧を３相交流電圧に変換すると共
に、３相交流電圧の振幅および周波数を制御して駆動用
交流電動機（１１）の回転数ひいては交流電気車の速度
を制御する。
圧は力行用主整流器（４１）で全波整流されて直流電力
に変換され、直流遮断器（７）を通してフィルタリアク
トル（８）およびフィルタコンデンサ（９）で平滑され
た後に、インバータ（１０）に供給される。このインバ
ータ（１０）で直流電圧を３相交流電圧に変換すると共
に、３相交流電圧の振幅および周波数を制御して駆動用
交流電動機（１１）の回転数ひいては交流電気車の速度
を制御する。
【０００５】回生ブレーキ時には、駆動用交流電動機（
１１）によって発生された３相交流電圧はインバータ（
１０）で直流電圧に逆変換された後に、回生ブレーキ用
主整流器（４２）に供給される。この回生ブレーキ用主
整流器（４２）で直流電圧を単相交流電圧に更に逆変換
し、主変圧器（３）を通してパンタグラフ（１）から架
線（図示しない）に電力回生を行う。なお、回生ブレー
キの初期には、インバータ（１０）を通して駆動用交流
電動機（１１）へ励磁を供給する必要がある為に、力行
用主整流器（４１）から直流電力が並行して供給される
。この結果、力行と回生ブレーキが主回路の切り換え無
しに円滑に行われる。
１１）によって発生された３相交流電圧はインバータ（
１０）で直流電圧に逆変換された後に、回生ブレーキ用
主整流器（４２）に供給される。この回生ブレーキ用主
整流器（４２）で直流電圧を単相交流電圧に更に逆変換
し、主変圧器（３）を通してパンタグラフ（１）から架
線（図示しない）に電力回生を行う。なお、回生ブレー
キの初期には、インバータ（１０）を通して駆動用交流
電動機（１１）へ励磁を供給する必要がある為に、力行
用主整流器（４１）から直流電力が並行して供給される
。この結果、力行と回生ブレーキが主回路の切り換え無
しに円滑に行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の主回路では力行
用主整流器および回生ブレーキ用主整流器が必要である
為、装置が大型となる上に、高価であるなどの問題点が
あった。
用主整流器および回生ブレーキ用主整流器が必要である
為、装置が大型となる上に、高価であるなどの問題点が
あった。
【０００７】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、装置を小型、軽量にできるとと
もに、安価に製造できる、電気車の主回路を得ることを
目的としている。
ためになされたもので、装置を小型、軽量にできるとと
もに、安価に製造できる、電気車の主回路を得ることを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気車の
主回路は、主変圧器に接続され、逆変換機能を持つ主整
流器と、この主整流器に接続され、力行時と回生ブレー
キ時では逆の変換動作を行わせる切換手段と、前記主変
圧器とフィルタ回路の間に接続され、交流回生ブレーキ
の初期に前記フィルタ回路に給電する補助整流器とを設
けたものである。
主回路は、主変圧器に接続され、逆変換機能を持つ主整
流器と、この主整流器に接続され、力行時と回生ブレー
キ時では逆の変換動作を行わせる切換手段と、前記主変
圧器とフィルタ回路の間に接続され、交流回生ブレーキ
の初期に前記フィルタ回路に給電する補助整流器とを設
けたものである。
【０００９】この発明では、切換手段の切換により力行
時には主整流器から駆動用交流電動機へ、回生ブレーキ
時には駆動用交流電動機から主整流器へ電力が供給され
ると共に、回生ブレーキの初期には補助整流器から駆動
用交流電動機へ励磁が供給される。
時には主整流器から駆動用交流電動機へ、回生ブレーキ
時には駆動用交流電動機から主整流器へ電力が供給され
ると共に、回生ブレーキの初期には補助整流器から駆動
用交流電動機へ励磁が供給される。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面について説
明する。図１はこの発明に係る電気車の主回路を一部ブ
ロック図で示す配線図であり、図において（１）、（２
）、（７）〜（１２）は図４について説明したものと全
く同じである。（３Ａ）は主変圧器（３）と同様な主変
圧器であって、１次巻線（３１）および３次巻線（３４
）に加えて、唯一の２次巻線（３５）を有している。（
４３）はこの２次巻線（３５）の両端間に接続され、回
生ブレーキ用主整流器（４２）と同様に逆変換機能をも
つ主整流器、（５１）、（５２）は切換手段の一部とし
ての力行用接触器であって、主整流器（４３）の一対の
端子の各々とそれぞれ直流遮断器（７）、インバータ（
１０）との間に接続されている。同様に、（６１）、（
６２）は切換手段の残部としての回生ブレーキ用接触器
であって、主整流器（４３）の上記各端子とそれぞれイ
ンバータ（１０）、直流遮断器（７）との間に接続され
ている。（１３）は補助電源装置（１２）と並列に接続
され、フィルタコンデンサ（９）充電用の補助整流器、
そして（１４）はこの補助整流器（１３）の一方の出力
端子と直流遮断器（７）との間に接続された接触器であ
る。
明する。図１はこの発明に係る電気車の主回路を一部ブ
ロック図で示す配線図であり、図において（１）、（２
）、（７）〜（１２）は図４について説明したものと全
く同じである。（３Ａ）は主変圧器（３）と同様な主変
圧器であって、１次巻線（３１）および３次巻線（３４
）に加えて、唯一の２次巻線（３５）を有している。（
４３）はこの２次巻線（３５）の両端間に接続され、回
生ブレーキ用主整流器（４２）と同様に逆変換機能をも
つ主整流器、（５１）、（５２）は切換手段の一部とし
ての力行用接触器であって、主整流器（４３）の一対の
端子の各々とそれぞれ直流遮断器（７）、インバータ（
１０）との間に接続されている。同様に、（６１）、（
６２）は切換手段の残部としての回生ブレーキ用接触器
であって、主整流器（４３）の上記各端子とそれぞれイ
ンバータ（１０）、直流遮断器（７）との間に接続され
ている。（１３）は補助電源装置（１２）と並列に接続
され、フィルタコンデンサ（９）充電用の補助整流器、
そして（１４）はこの補助整流器（１３）の一方の出力
端子と直流遮断器（７）との間に接続された接触器であ
る。
【００１１】この発明の主回路は上述したように構成さ
れており、次にその動作を詳しく説明する。パンタグラ
フ（１）によって集電された高圧電力は交流遮断器（２
）を通して主変圧器（３Ａ）の１次巻線（３１）に供給
され、この主変圧器（３Ａ）で適当な低電圧に降圧され
る。
れており、次にその動作を詳しく説明する。パンタグラ
フ（１）によって集電された高圧電力は交流遮断器（２
）を通して主変圧器（３Ａ）の１次巻線（３１）に供給
され、この主変圧器（３Ａ）で適当な低電圧に降圧され
る。
【００１２】力行時には、２次巻線（３５）からの低電
圧は主整流器（４３）で全波整流されて直流電力に変換
され、投入された力行用接触器（５１）および（５２）
並びに直流遮断器（７）を通してフィルタリアクトル（
８）およびフィルタコンデンサ（９）で平滑された後に
、インバータ（１０）に供給される。このインバータ（
１０）で直流電圧を３相交流電圧に変換すると共に、３
相交流電圧の振幅および周波数を制御して駆動用交流電
動機（１１）の回転数ひいては交流電気車の速度を制御
する。
圧は主整流器（４３）で全波整流されて直流電力に変換
され、投入された力行用接触器（５１）および（５２）
並びに直流遮断器（７）を通してフィルタリアクトル（
８）およびフィルタコンデンサ（９）で平滑された後に
、インバータ（１０）に供給される。このインバータ（
１０）で直流電圧を３相交流電圧に変換すると共に、３
相交流電圧の振幅および周波数を制御して駆動用交流電
動機（１１）の回転数ひいては交流電気車の速度を制御
する。
【００１３】回生ブレーキ時には、駆動用交流電動機（
１１）によって発生された３相交流電圧はインバータ（
１０）で直流電圧に逆変換された後に、投入された回生
ブレーキ用接触器（６１）および（６２）を通して主整
流器（４３）に供給される。この主整流器（４３）で直
流電圧を単相交流電圧に更に逆変換し、主変圧器（３Ａ
）を通してパンタグラフ（１）から架線（図示しない）
に電力回生を行う。なお、回生ブレーキの初期には、イ
ンバータ（１０）を通して駆動用交流電動機（１１）へ
励磁を供給して回生ブレーキの立ち上げを可能とする為
に、補助整流器（１３）を通じてフィルタコンデンサ（
９）を充電する。なお、図１に示した補助整流器（１３
）は、電圧制御機能を持つ混合ブリッジとしたが、図２
に示すようにダイオードブリッジ（１３Ａ）と直列抵抗
器（１５）を用いるものにしても良い。
１１）によって発生された３相交流電圧はインバータ（
１０）で直流電圧に逆変換された後に、投入された回生
ブレーキ用接触器（６１）および（６２）を通して主整
流器（４３）に供給される。この主整流器（４３）で直
流電圧を単相交流電圧に更に逆変換し、主変圧器（３Ａ
）を通してパンタグラフ（１）から架線（図示しない）
に電力回生を行う。なお、回生ブレーキの初期には、イ
ンバータ（１０）を通して駆動用交流電動機（１１）へ
励磁を供給して回生ブレーキの立ち上げを可能とする為
に、補助整流器（１３）を通じてフィルタコンデンサ（
９）を充電する。なお、図１に示した補助整流器（１３
）は、電圧制御機能を持つ混合ブリッジとしたが、図２
に示すようにダイオードブリッジ（１３Ａ）と直列抵抗
器（１５）を用いるものにしても良い。
【００１４】また、上記実施例は交流電気車の場合につ
いて説明したが、図２に示すように切換スイッチ（１７
）および（１８）を設けることにより上記実施例を交直
流電気車に適用しても同様な効果を奏する。更に、補助
整流器としてのダイオードブリッジ（１３Ａ）の入力側
を３次巻線（３４）の代わりに２次巻線（３５）の両端
間に接続し、その出力側に直流入力型補助電源装置（１
２Ａ）を接続すれば、３次巻線（３４）と直流入力型補
助電源装置（１２Ａ）の間に補助電源装置用整流器（図
示しない）を設けることなく、ダイオードブリッジ（１
３Ａ）で共用でき、これにより主回路全体としての機器
の小型、軽量化を図れる。
いて説明したが、図２に示すように切換スイッチ（１７
）および（１８）を設けることにより上記実施例を交直
流電気車に適用しても同様な効果を奏する。更に、補助
整流器としてのダイオードブリッジ（１３Ａ）の入力側
を３次巻線（３４）の代わりに２次巻線（３５）の両端
間に接続し、その出力側に直流入力型補助電源装置（１
２Ａ）を接続すれば、３次巻線（３４）と直流入力型補
助電源装置（１２Ａ）の間に補助電源装置用整流器（図
示しない）を設けることなく、ダイオードブリッジ（１
３Ａ）で共用でき、これにより主回路全体としての機器
の小型、軽量化を図れる。
【００１５】更に、図３に示すように切換手段として、
ダイオード（５１）、（５２）およびサイリスタ（６１
）、（６２）から成る半導体スイッチを用いることもで
きる。
ダイオード（５１）、（５２）およびサイリスタ（６１
）、（６２）から成る半導体スイッチを用いることもで
きる。
【００１６】以上、詳しく説明したように、この発明は
、主変圧器に接続され、逆変換機能をもつ主整流器と、
この主整流器に接続され、力行時と回生ブレーキ時では
逆の変換動作を行わせる切換手段と、前記主変圧器とフ
ィルタ回路の間に接続され、交流回生ブレーキの初期に
前記フィルタ回路に給電する補助整流器とを備えている
ので、力行用と回生ブレーキ用の主整流器を共用でき、
また補助電源装置として直流入力型のものを使用する場
合には補助電源装置用整流器と励磁供給用整流器を１個
の補助整流器で済ませることができ、ひいては小型、軽
量で安価な主回路を得ることができるという効果を奏す
る。
、主変圧器に接続され、逆変換機能をもつ主整流器と、
この主整流器に接続され、力行時と回生ブレーキ時では
逆の変換動作を行わせる切換手段と、前記主変圧器とフ
ィルタ回路の間に接続され、交流回生ブレーキの初期に
前記フィルタ回路に給電する補助整流器とを備えている
ので、力行用と回生ブレーキ用の主整流器を共用でき、
また補助電源装置として直流入力型のものを使用する場
合には補助電源装置用整流器と励磁供給用整流器を１個
の補助整流器で済ませることができ、ひいては小型、軽
量で安価な主回路を得ることができるという効果を奏す
る。
【図１】この発明の一実施例を１部ブロック図で示す配
線図である。
線図である。
【図２】この発明の他の実施例を１部ブロック図で示す
配線図である。
配線図である。
【図３】この発明の実施例の１部を示す配線図である。
【図４】電気車の従来の主回路を１部ブロック図で示す
配線図である。
配線図である。
１ パンタグラフ
３Ａ 主変圧器
３Ｂ 主変圧器
４３ 主整流器
５１ 力行用接触器
５２ 力行用接触器
６１ 回生ブレーキ用接触器
６２ 回生ブレーキ用接触器
７１ ダイオード
７２ ダイオード
８１ サイリスタ
８２ サイリスタ
８ フィルタリアクトル
９ フィルタコンデンサ
１０ インバータ
１１ 駆動用交流電動機
１３ 補助整流器
１３Ａ 補助整流器
Claims (1)
- 【請求項１】 パンタグラフに接続される主変圧器と
、この主変圧器に接続され、逆変換機能を持つ主整流器
と、この主整流器に接続され、力行時と回生ブレーキ時
では逆の変換動作を行わせる切換手段と、この切換手段
を介して前記主整流器に接続されるフィルタ回路と、こ
のフィルタ回路に接続されたインバータと、このインバ
ータに接続された交流電動機と、前記主変圧器と前記フ
ィルタ回路の間に接続され、交流回生ブレーキの初期に
前記フィルタ回路に給電する補助整流器とを備えたこと
を特徴とする電気車の主回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2814491A JPH04271204A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電気車の主回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2814491A JPH04271204A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電気車の主回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04271204A true JPH04271204A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12240570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2814491A Pending JPH04271204A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電気車の主回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04271204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492740B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2005-10-26 | 주식회사 로템 | 철도차량의 회생 인버터장치_ |
| WO2006112002A1 (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車制御装置 |
| CN102126439A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-07-20 | 刘宗锋 | 电动汽车能量回收系统 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP2814491A patent/JPH04271204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100492740B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2005-10-26 | 주식회사 로템 | 철도차량의 회생 인버터장치_ |
| WO2006112002A1 (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電気車制御装置 |
| CN102126439A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-07-20 | 刘宗锋 | 电动汽车能量回收系统 |
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