JPH0429570A - 整流装置の回生運転制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、転流余裕角を設定値に保つように制御進み角
を指令する定余裕角制御手段によって制御されるサイリ
スタ変換器（または変換器部分）と、所望の直流出力電
圧に応じて制御角を指令する可変制御角指令手段とによ
って制御されるサイリスタ変換器（または変換器部分）
とで合成逆変換出力電圧を得るサイリスタ整流装置の回
生運転制御方法に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、４つのサイリスタ１〜４の単相ブリッジから
なる１つのサイリスタ整流器を示し、これは例えば直流
電動機である負荷５に平滑リアクトル６を介して給電す
る。

分割され、これらの分割された２次巻線にはそれぞれ１
つのサイリスタ整流器の交流入力側が接続されている。

回生運転時には、例えばサイリスタ１．２が定余裕角制
御手段７によって制御進み角βｍを指令されるのに対し
て、サイリスタ３．４は可変制御角指令手段８によって
制御進み角βＶを可変制御される。この場合に、定余裕
角制御手段は転流余裕かくδの検出値を設定値に一致さ
せる作用をする余裕角調節器として構成され、また可変
制御角指令手段は直流出力電流■。の検出値を設定値に
一致させる作用をする電流調節器として構成されている
。

第３図は、上記の回生運転時における各部の動作波形図
であり、（ａ）は交流型ａ電圧、（ｂ）〜（ｅ）はサイ
リスタの点弧シーケンス、げ）は直流出力電圧を示す。

転流余裕角δは、転流型なり角をθとすると、δ−３酊
−θ と表すことができ、また交流電源電圧の振幅をＡとする
とき、平均値としての直流出力電圧Ｅｄは、Ｅ　ａ　＝
　−Ａ　（ｃｏｓβｖ　−ｃｏｓδ）と表すことができ
る。

交流電気車用主整流装置の場合には、第２図に示すサイ
リスタ整流器が複数置設けられ、これらが直流側で直列
接続されて、主電動機に接続される。回生ブレーキ時に
おける最大逆変換出力状態では、すべてのサイリスタ整
流器において、制御進み角βＶがβｍとして指令される
。その状態から１つのサイリスタ整流器のみのβＶをβ
ｍから太き（してゆけば、主整流装置の逆変換出力電圧
は低下してゆく、βＶが１８０°近辺になると、当該サ
イリスタ変換器はバイパス動作モードとなって出力電圧
はほぼ零となる。さらに、出力電圧を低下させるには、
残りのサイリスタ整流器の１つの制御進み角βＶをβｍ
から同様にして大きくしてゆけばよい。これはバーニヤ
制御と呼ばれ、出力可変制御を行われているサイリスタ
変換器はバーニア段と呼ばれる。

［発明が解決しようとする課題］ このような回生運転時において、転流余裕角を最小限の
一定値に保つ定余裕角制御を行う場合に、交流電源電圧
の変動や駆動電動機に直結される車両の滑走等の外乱に
起因して直流電流が変化し、これに対して可変出力制御
段（バーニア段）のサイリスタ整流器では直流電流の増
加や減少を抑えるために制御進み角の調節により直流出
力電圧が変化させられる。このような変化にともなう直
流電流の増加や減少は直接に転流余裕角制御系によるサ
イリスタ変換器の制御進み角制御に影響を及ぼし、この
影響による転流余裕角制御系における制御進み角の変更
は直流出力電圧の変化として跳ね返り、これが可変出力
制御段の出力電圧連続制御系にとって二次的な外乱とな
る。つまり、外乱が外乱を呼び起こして、制御の安定性
が得にくいという問題があった。

そこで、本発明の目的は、転流余裕角制御を行う回生運
転時における制御の安定性について改善を図ることにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、次の構成によって達成さ
れる。すなわち、 転流余裕角を設定値に保つように制御進み角を指令する
定余裕角制御手段によって制御されるサイリスタ変換器
（または変換器部分）と、所望の直流出力電圧に応じて
制御角を指令する可変制御角指令手段とによって制御さ
れるサイリスタ変換器（または変換器部分）とで合成逆
変換出力電圧を得る整流装置の回生運転制御方法におい
て、転流余裕角制御手段が制御進み角に変化を与える指
令を発生した際に、その制御進み角の変化にともなう出
力電圧変化を相殺するように可変制御角指令手段による
制御角の指令値を補正することである。

〔作用〕

上記の構成によれば、転流余裕角制御手段による制御進
み角変化に起因した整流装置の直流出力電圧変動が補償
され、その結果、制御系の安定性が向上する。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明による回生運転制御
方法の実施例について説明する。

第１図において、７は第１図における転流余裕角制御手
段としての転流余裕角調節器と同じものであり、また８
は第１図における可変制御角指令手段としての電流調節
器と同じものである。

転流余裕角調節器７は、転流余裕角δの検出値が設定値
から外れると、両者が一致するように、制御進み角βｍ
を変更して指令する。例えば前回の電源サイクルにおけ
る制御進み角の値βｍ０に対して次回の電源サイクルに
おける制御進み角βｍ１が、 βｍ１−βｍｏ＋Δβｍ として指令されたとすると、その変化分Δβｍと新しい
指令値βｍ１が演算手段９に導かれる。演算手段９には
電流調節器８からの制御進み角βＶの今回指令値βＶｌ
’も導かれる。

演算手段９は制御進み角をβｍｏから６３ｍだけ変化さ
せたことによって生じる直流出力電圧の変化量を算出し
、そしてその算出した直流出力電圧の変化量を相殺する
のに必要な制御進み角βＶの変化分−ΔβＶが算定され
る。その変化分の今回値を一Δβｖ１とすると、この値
が加算手段１０において電流調節器８からの制御進み角
の今回指令値βＶｌ’　　と加算され、バーニア段の可
変制御進み角のβＶの今回の指令値βｖ１が、 βＶｌ　−βＶ蒐　　−Δ　β□ として出力される。

（発明の効果〕 したがって、本発明によれば、定余裕角制御系による制
御進み角βｍの変更にともなう直流出力電圧への影響が
補償されるので、電流調節器による電流制御の安定性が
向上し、それにともない電流制御系の応答性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御方法を実施するための装置を
示すブロック図、第２図はサイリスタ整流器を示す回路
図、第３図は回生運転時の一般的動作を説明するための
動作波形図である。 １〜４・・・サイリスタ、５・・・負荷（電動機）、６
・・・平滑リアクトル、７・・・定余裕角制御手段、８
・・・可変制御角指令手段、９・・・演算手段、１０・
・・加算第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）転流余裕角を設定値に保つように制御進み角を指令
   する定余裕角制御手段によって制御されるサイリスタ変
   換器（または変換器部分）と、所望の直流出力電圧に応
   じて制御角を指令する可変制御角指令手段とによって制
   御されるサイリスタ変換器（または変換器部分）とで合
   成逆変換出力電圧を得る整流装置の回生運転制御方法に
   おいて、転流余裕角制御手段が制御進み角に変化を与え
   る指令を発生した際に、その制御進み角の変化にともな
   う出力電圧変化を相殺するように、可変制御角指令手段
   による制御角の指令値を補正することを特徴とする整流
   装置の回生運転制御方法。