JPH0468842B2 - - Google Patents

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JPH0468842B2
JPH0468842B2 JP18503883A JP18503883A JPH0468842B2 JP H0468842 B2 JPH0468842 B2 JP H0468842B2 JP 18503883 A JP18503883 A JP 18503883A JP 18503883 A JP18503883 A JP 18503883A JP H0468842 B2 JPH0468842 B2 JP H0468842B2
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JP
Japan
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field
control
circuit
field current
power supply
Prior art date
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JP18503883A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS6077604A (en
Inventor
Juji Kawazoe
Kyotaka Yamazaki
Yoshio Nozaki
Tetsuya Kawakami
Susumu Oono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Railway Technical Research Institute
Hitachi Ltd
Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0468842B2 publication Critical patent/JPH0468842B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/16Dynamic electric regenerative braking for vehicles comprising converters between the power source and the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、交流電気車の回生ブレーキ制御装置
に関し、特に、抑速回生ブレーキの制御に好適な
交流電気車用回生ブレーキ制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a regenerative brake control device for an AC electric vehicle, and particularly to a regenerative brake control device for an AC electric vehicle suitable for controlling a speed-reducing regenerative brake.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

この種の交流電気車は、力行時には交流電力を
直流に変換し、かつ回生ブレーキ時には直流電力
を交流電力に逆交換する電力変換装置と、該電力
変換装置の直流電力により力行時にはけん引力
を、回生ブレーキ時にはブレーキ力を発生する直
流電動機と、該直流電動機の界磁巻線に電力を供
給する界磁電源装置と、上記電力変換装置および
界磁電源装置を外部より与えられる指令に基づい
て制御する制御装置とを含んで構成されたものが
提供されている。
This type of AC electric vehicle has a power converter that converts AC power into DC during power running, and reverse exchanges DC power to AC power during regenerative braking, and uses the DC power of the power converter to generate traction force during power running. A DC motor that generates braking force during regenerative braking, a field power supply device that supplies power to the field winding of the DC motor, and the power converter and field power supply device are controlled based on commands given from the outside. There is provided a device configured to include a control device.

このように構成された交流電気車の抑速ブレー
キの制御について以下に説明する。
Control of the restraining brake of the AC electric vehicle configured in this manner will be described below.

交流電気車は、一般的に、直流回路の抵抗が直
流電気車の有している抵抗制御用抵抗に比べる
と、ずつと小さいため、直流抵抗車の抑速ノツチ
曲線の傾きに対して2倍以上の大きな傾きを有す
る抑速ノツチ特性となるのが普通である。このた
め、抑速ブレーキ付交流電気車の抑速ノツチのノ
ツチ数を非常に多くとるか、あるいは電機子回路
の安定抵抗値を大きくとるか等、何らかの対策が
実施されてきた。抑速ノツチ数を多くとること
は、運転台の主幹制御器が大きくなり機関車はま
だしも電車では艤装上の問題が生ずるほか従来の
抵抗カム車の運転扱いと異なつてくるなどの問題
である。また、必要以上の安定抵抗を設置するこ
とは、大きさ、スペース、重量及び回生ブレーキ
量の減少という点から問題が多かつた。
In AC electric cars, the resistance of the DC circuit is generally much smaller than the resistance control resistance of DC electric cars, so the slope of the suppression notch curve of DC resistance cars is twice as high. It is normal for the damping notch characteristic to have a large slope as described above. For this reason, some countermeasures have been taken, such as increasing the number of restraining notches in AC electric vehicles equipped with a restraining brake, or increasing the stabilizing resistance value of the armature circuit. Increasing the number of speed control notches increases the size of the main controller in the driver's cab, which causes problems with the rigging of locomotives and electric trains, as well as making the operation handling of conventional resistance cam cars different. Furthermore, installing more stabilizing resistors than necessary poses many problems in terms of size, space, weight, and reduction in the amount of regenerative braking.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記問題点に鑑みてなされてもの
で、その目的は、抑速ブレーキの制御性を向上さ
せると共に、部品点数の減少を図つた交流電気車
用回生ブレーキ制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a regenerative brake control device for an AC electric vehicle that improves controllability of a restraining brake and reduces the number of parts. be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため、本発明の一態様によ
れば、 制御装置15を備えた交流電気車用回生ブレー
キ制御装置であつて、 交流電気車は、変圧器2と、電力変換装置3
と、直流電動機10aと、界磁電源装置4とによ
り、力行および制動制御されるものであり、 抑速制御機能を有する制御装置15は、界磁電
流パターン回路59と、界磁電源装置用制御回路
57とを備え、 界磁電流パターン回路59は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力をと
り込んで、界磁電流パターンに従つて、界磁電流
の設定値を出力するものであり、 界磁電源装置用制御回路57は、界磁電流パタ
ーン回路59の出力と、界磁電流検出出力とを取
り込んで、それらの偏差に基づいて、直流電動機
10aの界磁電流を制御する信号を発生して、こ
れを界磁電源装置4に出力するものである 交流電気車用回生ブレーキ制御装置が提供され
る。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a regenerative brake control device for an AC electric vehicle including a control device 15, which includes a transformer 2 and a power conversion device 3.
Power running and braking are controlled by the DC motor 10a and the field power supply device 4, and the control device 15 having a speed control function includes a field current pattern circuit 59 and a control for the field power supply device. The field current pattern circuit 59 takes in the deceleration notch command 51 and the detection output of the armature current detector 14, and outputs a set value of the field current according to the field current pattern. The field power supply control circuit 57 takes in the output of the field current pattern circuit 59 and the field current detection output, and adjusts the field current of the DC motor 10a based on the deviation between them. A regenerative brake control device for an AC electric vehicle is provided, which generates a control signal and outputs it to the field power supply device 4.

また、本発明の他の態様によれば、 制御装置15を備えた交流電気車用回生ブレー
キ制御装置であつて、 交流電気車は、変圧器2と、電力変換装置3
と、直流電動機10aと、界磁電源装置4とによ
り、力行および制動制御されるものであり、 抑速制御機能を有する制御装置15は、界磁電
流パターン回路100と、界磁電源装置用制御回
路57と、電力変換装置用制御回路56とを備
え、 制御パターン回路100は、界磁電流パターン
回路59と、直流電圧パターン回路58とを有
し、 界磁電流パターン回路59は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力をと
り込んで、界磁電流パターンに従つて、界磁電流
の設定値を出力するものであり、 界磁電源装置用制御回路57は、界磁電流パタ
ーン回路59の出力と、界磁電流検出出力とを取
り込んで、それらの偏差に基づいて、直流電動機
10aの界磁電流を制御する信号を発生して、こ
れを界磁電源装置4に出力するものであり、 直流電圧パターン回路58は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力をと
り込んで、直流電圧パターンに従つて、電力変換
装置3の直流電圧の設定値を出力するものであ
り、 電力変換装置用制御回路56は、直流電圧パタ
ーン回路58を取り込んで、それに基づいて、電
力変換装置3の出力電圧を制御する信号を発生し
て、これを電力変換装置3に出力するものである 交流電気車用回生ブレーキ制御装置提供され
る。
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a regenerative brake control device for an AC electric vehicle including a control device 15, in which the AC electric vehicle includes a transformer 2 and a power converter 3.
Power running and braking are controlled by the DC motor 10a and the field power supply device 4, and the control device 15 having a speed control function includes the field current pattern circuit 100 and the control for the field power supply device. The control pattern circuit 100 has a field current pattern circuit 59 and a DC voltage pattern circuit 58, and the field current pattern circuit 59 has a suppression notch. The field power supply control circuit 57 takes in the command 51 and the detection output of the armature current detector 14 and outputs the set value of the field current according to the field current pattern. It takes in the output of the current pattern circuit 59 and the field current detection output, generates a signal for controlling the field current of the DC motor 10a based on their deviation, and outputs this to the field power supply device 4. The DC voltage pattern circuit 58 takes in the restraint notch command 51 and the detection output of the armature current detector 14, and sets the DC voltage setting value of the power converter 3 according to the DC voltage pattern. The power converter control circuit 56 takes in the DC voltage pattern circuit 58, generates a signal for controlling the output voltage of the power converter 3 based on it, and transmits the signal to the power converter 3. A regenerative brake control device for AC electric vehicles is provided.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて
説明するが、その前に本発明の基礎となつた事項
について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but before that, matters that form the basis of the present invention will be described.

第1図は回生ブレーキ付交流電気車の主回路構
成を示す説明図である。第1図において、1はパ
ンタグラフ、2は変圧器である。変圧器2は1次
巻線21,2次巻線22および界磁電源用巻線2
3を有している。3は電力変換装置である。この
電力変換装置3は、サイリスタ31〜34で構成
されている。4は界磁用電源装置であり、この界
磁用電源装置4は、サイリスタ41および42
と、ダイオード43および44とから構成されて
いる。5は電機子回路用直流しや断器、6は電流
平滑用の主平滑リアクトル、7は安定抵抗器と呼
ばれる電流制限用の抵抗器、8はブレーキ時閉路
し、力行時は開路するスイツチ、9は力行時開路
し、ブレーキ時開路するスイツチ、10aは直流
電動機、10は直流電動機10aの電機子、11
はその界磁巻線、12は力行←→ブレーキ、前進
←→後進で転換する逆転器、13は界磁回路用直
流しや断器、14は電機子電流を検出するための
電流検出器、15は電力変換装置3および界磁電
源装置4を制御する制御装置である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the main circuit configuration of an AC electric vehicle with regenerative brake. In FIG. 1, 1 is a pantograph and 2 is a transformer. The transformer 2 includes a primary winding 21, a secondary winding 22, and a field power supply winding 2.
It has 3. 3 is a power converter. This power conversion device 3 includes thyristors 31 to 34. 4 is a field power supply device, and this field power supply device 4 includes thyristors 41 and 42.
and diodes 43 and 44. 5 is a direct current or disconnector for the armature circuit, 6 is a main smoothing reactor for current smoothing, 7 is a current limiting resistor called a stabilizing resistor, 8 is a switch that closes when braking and opens when powering. 9 is a switch that opens when powering and opens when braking; 10a is a DC motor; 10 is an armature of the DC motor 10a; 11
is its field winding; 12 is a reversing device that switches between powering ←→brake and forward ←→reverse; 13 is a direct current or disconnector for the field circuit; 14 is a current detector for detecting armature current; 15 is a control device that controls the power conversion device 3 and the field power supply device 4.

第1図において、力行の速度制御は電力変換装
置3が交流電力を入力して必要な制御性能から決
まる可変直流電力を出力し、スイツチ9を経て電
機子10を駆動する。一方、界磁電流Ifは、界磁
電源装置4の可変直流電圧により、たとえば電機
子電流Iaと等しくなるように制御されるか、弱め
界磁の制御がなされて直流電動機はけん引力を発
生して電気車は加速される。また、ブレーキ時の
制御は、界磁電流Ifが与えられると、電機子10
は直流電力を発生し、電力変換装置3の逆交換作
用により直流電力は交流電力に変換される。この
時速度の低下に伴つて界磁電流が制御され、次い
で電力変換装置3の直流電圧がサイリスタ31〜
34の位相制御により最大から最小まで制御され
るのが一般的である。
In FIG. 1, for power running speed control, a power conversion device 3 inputs AC power, outputs variable DC power determined based on required control performance, and drives an armature 10 via a switch 9. On the other hand, the field current If is controlled by the variable DC voltage of the field power supply 4 to be equal to the armature current Ia, for example, or is controlled to weaken the field so that the DC motor generates traction force. The electric car is accelerated. In addition, control during braking is performed when the field current If is applied to the armature 10.
generates DC power, and the DC power is converted into AC power by the reverse exchange action of the power converter 3. At this time, the field current is controlled as the speed decreases, and then the DC voltage of the power converter 3 is increased from the thyristor 31 to
Generally, the phase is controlled from the maximum to the minimum by 34 phase controls.

以下、本発明に関係する抑速ブレーキの制御に
ついて説明する。第2図は本発明の基礎となつた
電気車の制御特性図を示したものである。図示す
るように、速度あるいは抑速ノツチに対応して界
磁電流Ifと電力変換装置の直流電圧Edが指令され
る。ノツチ進めは運転手による手動進めである。
Hereinafter, control of the slowdown brake related to the present invention will be explained. FIG. 2 shows a control characteristic diagram of an electric vehicle, which is the basis of the present invention. As shown in the figure, the field current If and the DC voltage Ed of the power converter are commanded in response to the speed or the speed control notch. The notch advance is a manual advance by the driver.

第3図は本発明の基礎となつた電気車の制御ブ
ロツクの一例を示すブロツク図である。第3図に
おいて、51は抑速ノツチ指令、52は電圧指令
回路である。この電圧指令回路52は、第2図に
示したEdの特性パターンを具備している。また、
53は界磁電流指令回路であり、界磁電流指令回
路53は第2図に示したIfの特性パターンを具備
している。54および55は比較器、56は電力
変換装置の制御回路、57は界磁電源装置の制御
回路をそれぞれ示している。また、Edは、定電
圧制御系、Ifは定電圧制御系が組まれていること
を示している。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a control block for an electric vehicle, which is the basis of the present invention. In FIG. 3, 51 is a speed control notch command, and 52 is a voltage command circuit. This voltage command circuit 52 has the Ed characteristic pattern shown in FIG. Also,
53 is a field current command circuit, and the field current command circuit 53 has the characteristic pattern of If shown in FIG. 54 and 55 are comparators, 56 is a control circuit for the power converter, and 57 is a control circuit for the field power supply. Further, Ed indicates that a constant voltage control system is included, and If indicates that a constant voltage control system is included.

第4図は、第2図および第3図の制御から得ら
れる電気車の抑速ノツチ曲線(速度−ブレーキ力
特性曲線)を示したものである。
FIG. 4 shows a restraining notch curve (speed-brake force characteristic curve) of the electric vehicle obtained from the control shown in FIGS. 2 and 3.

第4図において、負荷LD1乃至3は、車両重
量、下り勾配の大きさなどから決まる加速力特性
を示し、右上がりの直線特性は各抑速ノツチを固
定した時の速度−ブレーキ力特性を示し、負荷
LD特性と、このノツチ特性との交点の速度が抑
速速度となる。
In Fig. 4, loads LD1 to LD3 indicate acceleration force characteristics determined by the vehicle weight, the size of the downhill slope, etc., and the linear characteristic sloping upward to the right indicates the speed-brake force characteristic when each restraining notch is fixed. ,load
The speed at the intersection of the LD characteristic and this notch characteristic is the suppression speed.

しかしながら、第1図の主回路構成図からもわ
かる通り、直流電圧Edおよび界磁電流Ifを一定値
とすると、速度の変化に伴つて電機子10の誘起
電圧が比例的に変わることになる。したがつて、
電機子電流の変化ΔIaは、 ΔIa=Ed−ΔEc/R ……(1) ここで、ΔEc;電機子の誘起電圧変化分 R;直流回路の全抵抗値 で示されることになる。この結果、抑速ノツチ曲
線(第4図の右上りの特性)の傾きは、直流回路
の全抵抗値Rで決まることになる。つまり、Rが
小さいと抑速ノツチ曲線は傾きが大きくなり、R
が大きいと傾きが小さくなる。なお、このノツチ
曲線の傾きは、車重1t当りのブレーキ力変化量
ΔBE/速度変化量ΔVで支えられる。抑速ノツチ
曲線の傾きが大きくなつた(立つた)方が負荷の
変動に対して速度の変化が小さいという点で、抑
速運転時の定速性能は良好になるという反面、抑
速ノツチを進めたり戻したりするノツチ扱いでは
電流の急変、ブレーキ力の急変が避けがたく、運
転上の問題が発生することになる。
However, as can be seen from the main circuit configuration diagram in FIG. 1, if the DC voltage Ed and field current If are set to constant values, the induced voltage in the armature 10 will change proportionally as the speed changes. Therefore,
The change ΔIa in the armature current is expressed as ΔIa=Ed−ΔEc/R (1) where ΔEc is the change in the induced voltage in the armature and R is the total resistance value of the DC circuit. As a result, the slope of the speed control notch curve (the characteristic upward to the right in FIG. 4) is determined by the total resistance value R of the DC circuit. In other words, when R is small, the slope of the inhibition notch curve becomes large;
The larger the value, the smaller the slope. Note that the slope of this notch curve is supported by the amount of change in brake force ΔBE/the amount of speed change ΔV per ton of vehicle weight. The greater the slope of the restraint notch curve (the more it stands), the smaller the change in speed with respect to load fluctuations, which means that the constant speed performance during restraint operation is better. When using a notch that advances and returns, sudden changes in current and braking force are unavoidable, leading to operational problems.

このような問題を解消するためになされたもの
が第5図に示す実施例である。
The embodiment shown in FIG. 5 has been developed to solve this problem.

第5図は、本発明に係る交流電気車の一実施例
を示す制御ブロツク図である。第5図において、
第3図に示す実施例と同一構成要素には同一の符
号に付して説明を省略する。
FIG. 5 is a control block diagram showing an embodiment of the AC electric vehicle according to the present invention. In Figure 5,
Components that are the same as those in the embodiment shown in FIG. 3 are given the same reference numerals and explanations will be omitted.

第5図に示す実施例が第3図に示す構成と異な
るところは、電機子電流Iaを取り込むとともに、
抑速ブレーキノツチ指令を取り込み、抑速ブレー
キノツチ指令のときの電機子電流Iaと制御パター
ン回路100とに基づいて電機子電圧Edおよび
界磁電流Ifの少なくとも一方を制御するようにし
た点にある。
The difference between the embodiment shown in FIG. 5 and the configuration shown in FIG. 3 is that the embodiment shown in FIG.
The holding brake notch command is taken in, and at least one of the armature voltage Ed and the field current If is controlled based on the armature current Ia and the control pattern circuit 100 at the time of the holding brake notch command. .

さらに詳細に説明すると、この実施例では、制
御パターン回路100は直流電圧パターン回路5
8と、界磁電流パターン回路59とから構成され
ている。直流電圧パターン回路58は第6図に示
すパターンを具備している。また、界磁電流パタ
ーン回路59は第7図に示すパターンを具備して
いる。つまり、電機子電流Iaと抑速ブレーキノツ
チ指令を取り込んで、電機子電流Iaに応じて直流
電圧パターンおよび界磁電流パターンを各回路5
8および59より発することにより希望する抑速
ノツチ曲線を得ることができるものである。
To explain in more detail, in this embodiment, the control pattern circuit 100 is the DC voltage pattern circuit 5.
8 and a field current pattern circuit 59. The DC voltage pattern circuit 58 has a pattern shown in FIG. Further, the field current pattern circuit 59 has a pattern shown in FIG. In other words, the armature current Ia and the restraining brake notch command are taken in, and the DC voltage pattern and field current pattern are set in each circuit 5 according to the armature current Ia.
8 and 59, it is possible to obtain the desired speed reduction notch curve.

第6図に示す直流電圧パターンは、電機子電流
Iaの小さな領域(つまりブレーキ力の小さな領
域)で直流電圧を小さく絞ることにより抑速ノツ
チ曲線の立上りの速度を小さくするように特性を
シフトすることを可能としたものである。
The DC voltage pattern shown in Figure 6 corresponds to the armature current
By narrowing the DC voltage to a small value in a region where Ia is small (that is, a region where the braking force is small), it is possible to shift the characteristics so as to reduce the rising speed of the restraint notch curve.

さらにまた、第7図に示す界磁電流パターン
は、電機子電流Iaの増加に伴つて界磁電流Ifを小
さく絞ることによつて電機子電流Iaの増加の抑制
を図り、もつて抑速ノツチ曲線の傾きを小さくす
ることを可能としたものである。なお、第7図に
おいて、の右上りの特性は、直流電動機のブ
レーキ時の整流性能から決定される弱界磁制限で
ある。
Furthermore, the field current pattern shown in FIG. 7 is designed to suppress the increase in armature current Ia by narrowing the field current If as the armature current Ia increases, thereby reducing the speed suppressing notch. This makes it possible to reduce the slope of the curve. In addition, in FIG. 7, the characteristic upward to the right is the weak field limit determined from the rectification performance during braking of the DC motor.

このように、第6図および第7図のパターン特
性を適当に設定することにより、任意の傾きのノ
ツチ曲線が得られる。要求される抑速性能によつ
ては、第6図の直流電圧パターンを電機子電流Ia
には無関係に常に一定にするということも可能で
あり、この場合の抑速ブレーキノツチ曲線の模型
図は第8図で示されるように点数の特性の部分が
カツトされたような特性となる。なお、このとき
の界磁電流パターンは、第7図中の点数で示すよ
うに、界磁電流を制限する必要があることは言う
までもない。
In this way, by appropriately setting the pattern characteristics shown in FIGS. 6 and 7, a notch curve with an arbitrary slope can be obtained. Depending on the required speed reduction performance, the DC voltage pattern shown in Figure 6 may be changed to the armature current Ia.
It is also possible to always keep it constant regardless of the value, and in this case, the model diagram of the restraining brake notch curve has a characteristic in which the point characteristic part is cut off, as shown in FIG. It goes without saying that the field current pattern at this time needs to limit the field current as shown by the points in FIG.

なお、第5図において、直流電圧制御系はフイ
ールドバツク制御系としたが、もちろんオープン
ループ制御系であつても抑速制御性能は実用上問
題にならない。
In FIG. 5, the direct current voltage control system is a fieldback control system, but of course, even if it is an open loop control system, the speed control performance will not be a problem in practice.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように本発明によれば、電機子電
流を基に所定の制御パターンに応じて少なくとも
界磁電流を制御するようにしたので、安定抵抗器
の容量を大きくすることなく、また、速度発電機
による定速度制御系を設けることなしに、手軽に
任意の抑速ブレーキノツチ曲線を得ることができ
るという効果がある。
As described above, according to the present invention, at least the field current is controlled according to a predetermined control pattern based on the armature current. This has the advantage that any desired restraining brake notch curve can be easily obtained without providing a constant speed control system using a speed generator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は回生ブレーキ付交流電気車の主回路構
成を示す説明図、第2図は本発明の基礎となつた
交流電気車の制御特性を説明するために示す特性
図、第3図は本発明の基礎となつた交流電気車の
一例を示す制御ブロツク図、第4図は同抑速ブレ
ーキノツチ曲線図、第5図は本発明に係る交流電
気車の一実施例を示す制御ブロツク図、第6図お
よび第7図は第5図の実施例で用いる制御パター
ンの一例を示す特性図、第8図は本発明の他の実
施例を示す抑速ブレーキノツチ曲線の模型図を示
す特性図である。 1……パンタグラフ、2……変圧器、3……電
力変換装置、4……界磁用電源装置、5……電機
子回路用直流しや断器、6……主平滑リアクト
ル、7……安定抵抗器、8……スイツチ、9……
スイツチ、10……電機子、10a……直流電動
機、11……界磁巻線、12……逆転器、13…
…界磁回路用直流しや断器、14……電流検出
器、15……制御装置、21……1次巻線、22
……2次巻線、23……界磁電源用巻線、31〜
34……サイリスタ、41,42……サイリス
タ、43,44……ダイオード、51……抑速ノ
ツチ指令、52……電圧指令回路、53……界磁
電源指令回路、54,55……比較器、56……
電力変換装置用制御回路、57……界磁電源装置
用制御回路、58……直流電圧パターン回路、5
9……界磁電流パターン回路、100……制御パ
ターン回路。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the main circuit configuration of an AC electric car with regenerative brake, Fig. 2 is a characteristic diagram shown to explain the control characteristics of the AC electric car which is the basis of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the main circuit configuration of an AC electric car with regenerative brake. A control block diagram showing an example of the AC electric vehicle that is the basis of the invention, FIG. 4 is a brake notch curve diagram of the same, and FIG. 5 is a control block diagram showing an example of the AC electric vehicle according to the present invention. 6 and 7 are characteristic diagrams showing an example of a control pattern used in the embodiment of FIG. 5, and FIG. 8 is a characteristic diagram showing a model diagram of a brake notch curve showing another embodiment of the present invention. It is. 1... Pantograph, 2... Transformer, 3... Power conversion device, 4... Field power supply device, 5... Direct current or disconnector for armature circuit, 6... Main smoothing reactor, 7... Stabilizer, 8...Switch, 9...
Switch, 10... Armature, 10a... DC motor, 11... Field winding, 12... Reverser, 13...
...DC or disconnector for field circuit, 14...Current detector, 15...Control device, 21...Primary winding, 22
...Secondary winding, 23...Field power supply winding, 31~
34... Thyristor, 41, 42... Thyristor, 43, 44... Diode, 51... Retaining notch command, 52... Voltage command circuit, 53... Field power supply command circuit, 54, 55... Comparator , 56...
Control circuit for power conversion device, 57... Control circuit for field power supply device, 58... DC voltage pattern circuit, 5
9... Field current pattern circuit, 100... Control pattern circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 制御装置15を備えた交流電気車用回生ブレ
ーキ制御装置であつて、 交流電気車は、変圧器2と、電力変換装置3
と、直流電動機10aと、界磁電源装置4とによ
り、力行および制動制御されるものであり、 抑速制御機能を有する制御装置15は、界磁電
流パターン回路59と、界磁電源装置用制御回路
57とを備え、 界磁電流パターン回路59は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力をと
り込んで、界磁電流パターンに従つて、界磁電流
の設定値を出力するものであり、 界磁電源装置用制御回路57は、界磁電流パタ
ーン回路59の出力と、界磁電流検出出力とを取
り込んで、それらの偏差に基づいて、直流電動機
10aの界磁電流を制御する信号を発生して、こ
れを界磁電源装置4に出力するものである。 交流電気車用回生ブレーキ制御装置。 2 制御装置15を備えた交流電気車用回生ブレ
ーキ制御装置であつて、 交流電気車は、変圧器2と、電力変換装置3
と、直流電動機10aと、界磁電源装置4とによ
り、力行および制動制御されるものであり、 抑速制御機能を有する制御装置15は、制御パ
ターン回路100と、界磁電源装置用制御回路5
7と、電力変換装置用制御回路56とを備え、 制御パターン回路100は、界磁電流パターン
回路59と、直流電圧パターン回路58とを有
し、 界磁電流パターン回路59は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力をと
り込んで、界磁電流パターンに従つて、界磁電流
の設定値を出力するものであり、 界磁電源装置用制御回路57は、界磁電流パタ
ーン回路59の出力と、界磁電流検出出力とを取
り込んで、それらの偏差に基づいて、直流電動機
10aの界磁電流を制御する信号を発生して、こ
れを界磁電源装置4に出力するものであり、 直流電圧パターン回路58は、抑速ノツチ指令
51および電機子電流検出器14の検出出力を取
り込んで、直流電圧パターンに従つて、電力変換
装置3の直流電圧の設定値を出力するものであ
り、 電力変換装置用制御回路56は、直流電圧パタ
ーン回路58を取り込んで、その出力に基づい
て、電力変換装置3の出力電圧を制御する信号を
発生して、これを電力変換装置3に出力するもの
である。 交流電気車用回生ブレーキ制御装置。
[Claims] 1. A regenerative brake control device for an AC electric vehicle equipped with a control device 15, which includes a transformer 2 and a power converter 3.
Power running and braking are controlled by the DC motor 10a and the field power supply device 4, and the control device 15 having a speed control function includes a field current pattern circuit 59 and a control for the field power supply device. The field current pattern circuit 59 takes in the deceleration notch command 51 and the detection output of the armature current detector 14, and outputs a set value of the field current according to the field current pattern. The field power supply control circuit 57 takes in the output of the field current pattern circuit 59 and the field current detection output, and adjusts the field current of the DC motor 10a based on the deviation between them. It generates a control signal and outputs it to the field power supply device 4. Regenerative brake control device for AC electric vehicles. 2 A regenerative brake control device for an AC electric vehicle equipped with a control device 15, wherein the AC electric vehicle includes a transformer 2 and a power converter 3.
Power running and braking are controlled by the DC motor 10a and the field power supply device 4. The control device 15 having a speed control function includes the control pattern circuit 100 and the field power supply control circuit 5.
7 and a power converter control circuit 56, the control pattern circuit 100 has a field current pattern circuit 59 and a DC voltage pattern circuit 58, and the field current pattern circuit 59 has a control notch command. 51 and the detection output of the armature current detector 14, and outputs a set value of the field current according to the field current pattern. It takes in the output of the pattern circuit 59 and the field current detection output, generates a signal for controlling the field current of the DC motor 10a based on their deviation, and outputs this to the field power supply device 4. The DC voltage pattern circuit 58 takes in the restraint notch command 51 and the detection output of the armature current detector 14, and outputs the set value of the DC voltage of the power conversion device 3 according to the DC voltage pattern. The power converter control circuit 56 takes in the DC voltage pattern circuit 58, generates a signal for controlling the output voltage of the power converter 3 based on its output, and transmits the signal to the power converter 3. This is what is output to. Regenerative brake control device for AC electric vehicles.
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