JPH0496601A - 電気車用制御装置 - 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］ この発明は電気車用制御装置、特に充電抵抗器の焼損を
防止できる電気車用制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第２図は、従来の電気車用制御装置を示す回路図であり
、図において（１）は電車線、（２）はパンタグラフ、
（３）は第２の単位スイッチ、（４）はフイルタコンデ
ンサ（７）を充電するときの電流抑制用の充電抵抗器、
（５）は充電抵抗器（４）を短絡する為の第１の単位ス
イッチ、（６）はフィルタリアクトルで、フィルタリア
クトル（８）とフィルタコンデンサ（７）で逆り形の入
力フィルタ回路を構成する。（８）はＶＶＶＦインバー
タで、直流入力を可変電圧、可変周波数の三相交流に変
換し、誘導電動機（９）を駆動する。以上は、いわゆる
主回路（高圧回路）に間するものであり、以下に説明す
る部分は、上記の主回路を制御する制御回路に相当する
部分である。即ち、（１０）は例えばカ行指令線であり
、運転台の主幹制御器をカ行の位置に操作したときに加
圧される指令線である。（３ａ）は単位スイッチ（３〉
　を操作する電磁・弁のコイルを表わし、（３ｂ）は電
磁弁で操作されるシリンダーに連動して動作する制御用
補助接点である。（５ａ）、　（５ｂ）は単位スイッチ
（５）の電磁弁のコイルと制御用補助接点を示す。（１
１）は補助接点（５ｂ）がオンしたときに加圧される信
号、（１２）は、いわゆるゲート制御回路あるいはゲー
ト論理部と称される部分で信号（１１）が加圧されたこ
とを受けてＶＶＶＦインバータ（８）のスイッチング素
子（図示せず）に適当なゲート信号を付与するものであ
る。

次に動作について説明する。運転台がちの指令によって
カ行指令線（１０）が加圧されると、電磁弁のコイル（
３ａ）が励磁され、単位スイ・ソチ（３）の主接点（図
示せず）及び補助接点（３ｂ）がオンする。

単位スイッチ（３）の主接点がオンすると、電車線（１
）、パンタグラフ（２）、単位スイッチ（３）、充電抵
抗器（４）、フィルタリアクトル（６）、フィルタコン
デンサ（７）の経路でフィルタコンデンサ（７）が充電
される。一方補助接点（３ｂ）がオンすることによって
電磁弁のコイル（５ａ）が励磁され、単位スイッチ（５
）の主接点（図示せず〉がオンし、充電抵抗器（４）が
短絡されるとともに補助接点（５ｂ）がオンし、信号（
１１）が加圧され、ゲート制御回路（Ｉ２）に与えられ
る。ゲートＩＩＩ御ｒｇＪｆｌ（１２）ハ、［Ｊ接点（
５ｂ）がオンし、信号（１１）が加圧されたということ
で主回路において充電抵抗器（４）が短絡されているこ
とを確認し、ＶＶＶＦインバータ（８）のスイッチング
素子にゲートパルスを付与することを開始して誘導電動
Ｉｔ！（９）に三相交流を印加してこれの駆動制御を始
める。

また、フィルタコンデンサ充電用抵抗器の過熱防止のた
めの保護装置として特開平１−２９１８０２号公報に記
載されたようなものがある。

［発明が解決しようとする課題］ 徒来の電気車用制御装置は以上のように構成されている
ので、充電抵抗器（４）の短絡用の単位スイッチ（５）
の主接点がゴミがみによって短絡されていないかあるい
は、単位スイッチ（５）の主接点のいずれかの端子にお
いて接触不良が断線があった場合には、ゲート制御回路
（１２）としては補助接点（５ｂ）がオンするので、正
常に充電抵抗器（４）が短絡されているものと見なして
ＶＶＶＦインバータ（８）の制御を開始する１通常充電
抵抗器（４）は最初にフィルタコンデンサ（７）を充電
するだけの責務で設計されているので、上記のようにｖ
ＶＶＦインバータ（８）の制御中電車線（１）がらの電
流が流れ続けると過負荷により焼損する可能性があると
いう問題点があった。

この発明は　１記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、大巾なコストの追加なしで、充電抵抗器の
焼損を防止できる電気車用制御装置を提ｆ共することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 二の発明に係る電気車用制御装置は、直流電車線から給
電される電気車用制御装置において、フィルタリアクト
ルとフィルタコンデンサとで構成される入力フィルタ回
路と、上記フィルタコンデンサの充電時に電流の振動を
抑制する充電抵抗器と、該充電抵抗器と並列に接続され
た第１のスイッチと、該第１のスイッチと電車線との間
に上記第１のスイッチと充電抵抗器との並列体に直列に
接続される第２のスイッチと、該第２のスイッチと電車
線との間に設けられ、電車線の電圧を検出する第１の電
圧検出器と、上記フィルタコンデンサの電圧を検出する
第２の電圧検出器とを備え、上記第１のスイッチと上記
第２のスイッチにオン指令が出されている状態で制御装
置が動作してヵ行時には電車線から電流が流入し　回生
時には電車線が流出しているとき、上記第１の電圧検出
器の出力と上記第２の電圧検出器の出力を比較し、力行
時には上記第２の電圧検出器の出力が上記第１の電圧検
出器の出力よりも低いこと、回生時には上記第２の電圧
検出器の出力か上記第１の電圧検出器の出力よりも高い
こと５：条件に上記第１めスイッチ及び上記第２のスイ
・・／チをオフして、制御装置の動作を停止させるよう
にしたものである。

［作　用］ この発明においては、フィルタコンデンサの電圧と電車
線の電圧を比較し、力行時にはフィルタコンデンサの電
圧が電車線の電圧に対して、あらかじめ定められた値以
下であり、回生時にはフィルタコンデンサの電圧が電車
線の電圧に対して、あらかじめ定められた値以上である
ことを検出して充電抵抗器の短絡不良を検知し、制御を
中止して主回路を開放し、充電抵抗器の焼損を防止する
。

［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の回路図を示したもので、第１
図において、第２図と対応する部分には同一符号を付し
、その詳細説明は省略する。

（１３）はスイッチ（３）と電車線（１）との間に設け
られ、電車線（＋）の電圧を検出する第１の電圧検出器
としての電車線電圧検出器、（１４）はフィルタコンデ
ンサ（７）に並列に設けられ、その電圧を検出する第２
の電圧検出器としてのフィルタコンデンサ電圧検出器、
（１５）は（１３）の電車線電圧検出器（１３）の出力
、（１６）はフィルタコンデンサ電圧検出器（１４）の
出力、（１７）は電車線電圧出力（１５）とフィルタコ
ンデンサ電圧出力（１６）とを比較し、フィルタコンデ
ンサ電圧出力（１６）が電車線電圧出力（１５）に対し
て、ある値以下となったときに、リレーを励磁する検出
回路、（１８）はリレーのコイル、（１８ａ）はリレー
の接点である。

検出回路（１７）は、いったんリレーのコイル（１８）
を励磁する出力を出すと、運転台にてリセット操作する
まてその出力を保持するように構成されている。

次に本発明の一実施例め動作について説明する。

正規の状態では２充電抵抗器（４）は　単位スイッチ（
５）により短絡されてからＶＶＶＦインバータ（８）め
制御が開始されるので、ＶＶＶＦインバータ（８）の制
御により　誘導電動機（９）が駆動さｔし、電車線（１
）から・必要な電力が供給さｔＬでいても電車線電圧検
出器（１３）の出力（１５）とフィルタコンデンサ電圧
検出器（１４）の出力（１６）との間には差が無いので
リレーのコイル（１８）は励磁されない。

従ってｂ接点＜１８ａ）は閉じたままなので、（３ａ）
（５ａ）の電磁弁のコイルも励磁されたままであり、カ
行指令線（１０）が生きている間はＶＶＶＦインバータ
（８）の制御が行なわれる。ところが何らかの理由によ
り、単位スイッチ（５）の主接点がオンせず充電抵抗器
（４）が短絡されないままであると、誘導電動機（９）
を駆動するのに必要な電力を供給する為に、電車線（１
）から流入する電流により、充電抵抗器（４）の両端に
電位差が生ずる。この電位差は、検出回路（１７）にお
いて電車線電圧検出器（＋３）ｆｌ出力（１５）と、フ
ィルタコンデンサ電圧検出器（１４）の出力（１６）を
比較することによって検出され、この値がある値Ｃ１，
上になるとリレーのコイル（１８）が励磁される。リレ
ーのコイル（１８）が励磁されろと接点（＋８ａ）がオ
フとなるので電磁弁のコイル（３ａ）が消勢され、補助
接当（３ｂ）がオフとなって単位スイッチ（３）かオフ
となり、電車線（１）がｔ。

開放され充電抵抗器（４）に電流が流れることがなく、
その焼措を防止する。

また回生時には、カ行指令線（１０）がブレーキ指令線
となり、主回路動作としても、電車線電流が電車線（１
）へ流出することとなるので、充電抵抗器（４）の両端
に発生する電圧の極性が力行時と反対となり、検出回路
（１７）は、逆にフィルタコンデンサ電圧検出器（１６
）の出力が電車線電圧検出器（１５）の出力よりもある
値以上となるとリレーのコイル（１８）が励磁されるこ
ととなり、以下のシーケンスは力行時と同様である。

なお、上記実施例は、（８）の部分に相当する、制御装
置がＶＶＶＦインバータの場合について説明したが、そ
の他の制御装置例えばチョッパの堝合であってもよく、
」ユ記実總例と同様の効果を奏する。

「発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、直流電車線から給電
される電気車用制御装置において、フィルタリアクトル
とフィルタコンデンサとで構成される入力フィルタ回路
と、上記フィルタコンデンサの充電時に電流の振動を抑
制する充電抵抗器と、該充電抵抗器と並列に接続された
第１のスイッチと、該第１のスイッチと電車線との間に
上記第１のスイッチと充電抵抗器との並列体に直列に接
続される第２のスイッチと、該第２のスイッチと電車線
との間に設けられ、電車線の電圧を検出する第１の電圧
検出器と、上記フィルタコンデンサの電圧を検出する第
２の電圧検出器とを備え、上記第１のスイッチと上記第
２のスイッチにオン指令が出されている状態で制御装置
が動作して力行時には電車線から電流が流入し、回生時
には電車線が流出しているとき、上記第１の電圧検出器
の出力と上記第２の電圧検出器の出力を比較し、力行時
には上記第２の電圧検出器の出力が１記第１の電子検出
器力出力よりｔＪ低いこと、回生時には上記第２の電圧
検出器の出力がに２第１の電圧検出器の出力よりも高い
ことを染件に丑重箱１のスイ・ソチ及び上記第２のスイ
・ソ千をオフし２て　制御装置力動作を停止させるよら
にしたので、大巾なゴス１〜増ら無く、充電抵抗器の焼
損が防止され、安全性の高い電気車用制御装置か得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電気車用制御装置の一実施例を
示す口８図、第２図は従来の電気車用制御装置を示す回
路図である。 図において、（１）は電車線　（３）は第２の単位スイ
・ソチ、（４）は充電抵抗器、（５）は第１の単位スイ
ッチ、（６）はフィルタリアクトル、（７）はフィルタ
コンデンサ、（８）はＶＶＶＦインバータ、（１３）は
電車線電圧検出器（第１の電圧検出器）　、　（＋４）
はフィルタコンデンサ電圧検出器（第２の電圧検出器）
　、　（１７）は検出回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代　　理 入 曾我 道　　照 昂１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流電車線から給電される電気車用制御装置において、 フィルタリアクトルとフィルタコンデンサとで構成され
   る入力フィルタ回路と、 上記フィルタコンデンサの充電時に電流の振動を抑制す
   る充電抵抗器と、 該充電抵抗器と並列に接続された第１のスイッチと、 該第１のスイッチと電車線との間に上記第１のスイッチ
   と充電抵抗器との並列体に直列に接続される第２のスイ
   ッチと、 該第２のスイッチと電車線との間に設けられ、電車線の
   電圧を検出する第１の電圧検出器と、上記フィルタコン
   デンサの電圧を検出する第２の電圧検出器と を備え、上記第１のスイッチと上記第２のスイッチにオ
   ン指令が出されている状態で制御装置が動作して力行時
   には電車線から電流が流入し、回生時には電車線が流出
   しているとき、上記第１の電圧検出器の出力と上記第２
   の電圧検出器の出力を比較し、力行時には上記第２の電
   圧検出器の出力が上記第１の電圧検出器の出力よりも低
   いこと、回生時には上記第２の電圧検出器の出力が上記
   第１の電圧検出器の出力よりも高いことを条件に上記第
   １のスイッチ及び上記第２のスイッチをオフして、制御
   装置の動作を停止させるようにしたことを特徴とする電
   気車用制御装置。