JPH0583803A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH0583803A JPH0583803A JP3236366A JP23636691A JPH0583803A JP H0583803 A JPH0583803 A JP H0583803A JP 3236366 A JP3236366 A JP 3236366A JP 23636691 A JP23636691 A JP 23636691A JP H0583803 A JPH0583803 A JP H0583803A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電抵抗の抵抗値を大きくすることなく、変
電所との保護強調、信号機器への誘導障害防止が配慮で
き、しかも車両性能の改善が図れる電気車制御装置を構
成する。 【構成】 １編成中に複数のインバータを有する電気車
制御装置において、インバータ各々への電流の入切を個
別に行う開閉手段と、この開閉手段と直列に接続され、
かつ前記インバータ各々の正側と負側の電源間に接続さ
れるコンデンサと、このコンデンサと開閉手段との間に
直列に接続される充電抵抗と、１編成中の複数のインバ
ータ間の情報を相互に授受し、各開閉手段を各コンデン
サへの充電電流の総量が所定値以上にならないように総
括制御する総括制御手段とを備えたもの。
電所との保護強調、信号機器への誘導障害防止が配慮で
き、しかも車両性能の改善が図れる電気車制御装置を構
成する。 【構成】 １編成中に複数のインバータを有する電気車
制御装置において、インバータ各々への電流の入切を個
別に行う開閉手段と、この開閉手段と直列に接続され、
かつ前記インバータ各々の正側と負側の電源間に接続さ
れるコンデンサと、このコンデンサと開閉手段との間に
直列に接続される充電抵抗と、１編成中の複数のインバ
ータ間の情報を相互に授受し、各開閉手段を各コンデン
サへの充電電流の総量が所定値以上にならないように総
括制御する総括制御手段とを備えたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可変電圧・可変周波数
インバータにより電気車駆動用の電動機を制御する電気
車制御装置に関し、特に保護協調、及び車両性能の改善
に関するものである。
インバータにより電気車駆動用の電動機を制御する電気
車制御装置に関し、特に保護協調、及び車両性能の改善
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】可変電圧・可変周波数インバータ（以
後、単にインバータと称する。）により制御される誘導
電動機駆動の電気車を円滑に走行させるためには、電力
の供給元である変電所との保護協調、及び路線上の信号
機や踏切などの各種安全設備を誤動作させないように配
慮しなければならない。また車両性能の点で、電気車の
運転指令が入力されてから実際に電気車が起動するまで
の時間は極力短いことが望ましい。
後、単にインバータと称する。）により制御される誘導
電動機駆動の電気車を円滑に走行させるためには、電力
の供給元である変電所との保護協調、及び路線上の信号
機や踏切などの各種安全設備を誤動作させないように配
慮しなければならない。また車両性能の点で、電気車の
運転指令が入力されてから実際に電気車が起動するまで
の時間は極力短いことが望ましい。
【０００３】具体的には、変電所が有する設備、例えば
過電流が流れた時に速やかに電流を遮断して安全を確保
する高速度遮断器や、急峻な電流変化を検出して電流を
遮断するΔＩ（デルタ・アイ）継電器等の保安設備を不
用意に動作させてはならない。また、帰線電流に含まれ
る高調波成分により信号機や踏切などの各種保安設備が
誤動作してしまう、いわゆる誘導障害を防止するため、
例えば帰線電流に含まれる高調波電流で６０Ｈｚ成分の
場合は０．７Ａ以下に抑えるべきものとされている。
過電流が流れた時に速やかに電流を遮断して安全を確保
する高速度遮断器や、急峻な電流変化を検出して電流を
遮断するΔＩ（デルタ・アイ）継電器等の保安設備を不
用意に動作させてはならない。また、帰線電流に含まれ
る高調波成分により信号機や踏切などの各種保安設備が
誤動作してしまう、いわゆる誘導障害を防止するため、
例えば帰線電流に含まれる高調波電流で６０Ｈｚ成分の
場合は０．７Ａ以下に抑えるべきものとされている。
【０００４】特に、１台の誘導電動機を１台のインバー
タにて制御する、いわゆる個別制御方式の電気車の場
合、モータ１台ごとにインバータを有していることか
ら、前記変電所から電気車へ電力を供給する直流架線側
から見ると、見かけ上インバータの台数が増加している
ことになり、保護協調と誘導障害の点で配慮する必要が
ある。また、このことは個別制御方式の電気車に限った
ことではなく、同一変電所区間内で運転される電気車の
台数が増加しても同様である。
タにて制御する、いわゆる個別制御方式の電気車の場
合、モータ１台ごとにインバータを有していることか
ら、前記変電所から電気車へ電力を供給する直流架線側
から見ると、見かけ上インバータの台数が増加している
ことになり、保護協調と誘導障害の点で配慮する必要が
ある。また、このことは個別制御方式の電気車に限った
ことではなく、同一変電所区間内で運転される電気車の
台数が増加しても同様である。
【０００５】そこで、従来、１台の誘導電動機を１台の
インバータにて制御する誘導電動機駆動の電気車におい
て保護協調と誘導障害対策を施した電気車制御装置とし
て、図３に示す構成のものが知られている。
インバータにて制御する誘導電動機駆動の電気車におい
て保護協調と誘導障害対策を施した電気車制御装置とし
て、図３に示す構成のものが知られている。
【０００６】この図３に示す電気車制御装置では、直流
架線からパンタグラフ１を介して集電された直流電力
は、電流の入切を行う断流器２を通ってインバータ３ａ
〜３ｄに入力され、このインバータ装置３ａ〜３ｄによ
りインバータ制御装置４ａ〜４ｄの制御のもとに可変電
圧・可変周波数の交流電力に変換され、それぞれ誘導電
動機５ａ〜５ｄへ供給される。
架線からパンタグラフ１を介して集電された直流電力
は、電流の入切を行う断流器２を通ってインバータ３ａ
〜３ｄに入力され、このインバータ装置３ａ〜３ｄによ
りインバータ制御装置４ａ〜４ｄの制御のもとに可変電
圧・可変周波数の交流電力に変換され、それぞれ誘導電
動機５ａ〜５ｄへ供給される。
【０００７】誘導電動機５ａ〜５ｄの回転軸各々には回
転数検出器６ａ〜６ｄが取り付けられていて、インバー
タ制御装置４ａ〜４ｄにこの回転数検出器６ａ〜６ｄか
ら出力される誘導電動機５ａ〜５ｄ各々の回転数、及び
インバータ装置３ａ〜３ｄ各々に取り付けられているセ
ンサ等からの情報が入力され、この各制御装置４ａ〜４
ｄにおいて各回転数に所定のすべり周波数を加算、減算
することによりインバータ周波数、さらにモータ電圧を
演算し、インバータ３ａ〜３ｄを制御する。
転数検出器６ａ〜６ｄが取り付けられていて、インバー
タ制御装置４ａ〜４ｄにこの回転数検出器６ａ〜６ｄか
ら出力される誘導電動機５ａ〜５ｄ各々の回転数、及び
インバータ装置３ａ〜３ｄ各々に取り付けられているセ
ンサ等からの情報が入力され、この各制御装置４ａ〜４
ｄにおいて各回転数に所定のすべり周波数を加算、減算
することによりインバータ周波数、さらにモータ電圧を
演算し、インバータ３ａ〜３ｄを制御する。
【０００８】それぞれのインバータ３ａ〜３ｄの直流入
力側には、個々のインバータに対して電流の入切を行う
スイッチ７ａ〜７ｄ、電圧を安定させるためのフィルタ
コンデンサ９ａ〜９ｄ、インバータ運転開始時にフィル
タコンデンサ９ａ〜９ｄを充電する際の直流架線側から
突入電流を抑制するための充電抵抗器８ａ〜８ｄ、及び
フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電が完了した後に充
電抵抗器８ａ〜８ｄを短絡するためのスイッチ１０ａ〜
１０ｄが接続されており、フィルタコンデンサ９ａ〜９
ｄの充電回路を構成している。
力側には、個々のインバータに対して電流の入切を行う
スイッチ７ａ〜７ｄ、電圧を安定させるためのフィルタ
コンデンサ９ａ〜９ｄ、インバータ運転開始時にフィル
タコンデンサ９ａ〜９ｄを充電する際の直流架線側から
突入電流を抑制するための充電抵抗器８ａ〜８ｄ、及び
フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電が完了した後に充
電抵抗器８ａ〜８ｄを短絡するためのスイッチ１０ａ〜
１０ｄが接続されており、フィルタコンデンサ９ａ〜９
ｄの充電回路を構成している。
【０００９】図４は、図３に示した従来の電気車制御装
置におけるフィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回路の
動作を示しているが、ここでスイッチ７ａ〜７ｄはそれ
ぞれのインバータ制御装置４ａ〜４ｄからの入切指令Ｌ
ａ〜Ｌｄにより直接制御される。そこで、電気車の運転
指令がインバータ制御装置４ａ〜４ｄに入力されると、
断流器２を投入すると共にインバータ制御装置４ａ〜４
ｄから入切指令Ｌａ〜Ｌｄを出力し、スイッチ７ａ〜７
ｄを投入する。この時点ではスイッチ１０ａ〜１０ｄは
開放されているので、充電抵抗器８ａ〜８ｄを介してフ
ィルタコンデンサ９ａ〜９ｄは充電され、この時にはｉ
ａ〜ｉｄの充電電流が流れ、またフィルタコンデンサ９
ａ〜９ｄに正負間電圧ｖａ〜ｖｄが立つ。なお、ｉは充
電電流ｉａ〜ｉｄの総和として直流架線側から流れ込む
入力電流である。
置におけるフィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回路の
動作を示しているが、ここでスイッチ７ａ〜７ｄはそれ
ぞれのインバータ制御装置４ａ〜４ｄからの入切指令Ｌ
ａ〜Ｌｄにより直接制御される。そこで、電気車の運転
指令がインバータ制御装置４ａ〜４ｄに入力されると、
断流器２を投入すると共にインバータ制御装置４ａ〜４
ｄから入切指令Ｌａ〜Ｌｄを出力し、スイッチ７ａ〜７
ｄを投入する。この時点ではスイッチ１０ａ〜１０ｄは
開放されているので、充電抵抗器８ａ〜８ｄを介してフ
ィルタコンデンサ９ａ〜９ｄは充電され、この時にはｉ
ａ〜ｉｄの充電電流が流れ、またフィルタコンデンサ９
ａ〜９ｄに正負間電圧ｖａ〜ｖｄが立つ。なお、ｉは充
電電流ｉａ〜ｉｄの総和として直流架線側から流れ込む
入力電流である。
【００１０】図５に、この時のフィルタコンデンサ９ａ
〜９ｄの充電回路の動作タイミングと波形を示している
が、電気車の運転指令がインバータ制御装置４ａ〜４ｄ
に入力されると、インバータ制御装置４ａ〜４ｄは入切
指令Ｌａ〜Ｌｄをオンにして、スイッチ７ａ〜７ｄを投
入する。この時に流れる充電電流ｉａ〜ｉｄは、直流架
線の電圧と充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値とフィルタコ
ンデンサ９ａ〜９ｄの容量により決定される。通常、こ
れらはぞれぞれのインバータ３ａ〜３ｄに関して同一値
である。
〜９ｄの充電回路の動作タイミングと波形を示している
が、電気車の運転指令がインバータ制御装置４ａ〜４ｄ
に入力されると、インバータ制御装置４ａ〜４ｄは入切
指令Ｌａ〜Ｌｄをオンにして、スイッチ７ａ〜７ｄを投
入する。この時に流れる充電電流ｉａ〜ｉｄは、直流架
線の電圧と充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値とフィルタコ
ンデンサ９ａ〜９ｄの容量により決定される。通常、こ
れらはぞれぞれのインバータ３ａ〜３ｄに関して同一値
である。
【００１１】ここで、前述の変電所との保護協調と信号
機器への誘導障害は、いずれも直流架線側から流れ込む
入力電流のピーク値と変動量に係わるため、これらを考
慮した上で充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値を決定する必
要がある。そこで、図５において、Ｉ１０、Ｉ２０はイ
ンバータ３ａ〜３ｄの充電電流ｉａ〜ｉｄのピーク値を
それぞれＩ１，Ｉ２とした場合の入力電流ｉのピーク
値、Ｉｍａｘは変電所との保護協調と、信号機器への誘
導障害防止の点から決まる入力電流ｉの最大許容値であ
る。
機器への誘導障害は、いずれも直流架線側から流れ込む
入力電流のピーク値と変動量に係わるため、これらを考
慮した上で充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値を決定する必
要がある。そこで、図５において、Ｉ１０、Ｉ２０はイ
ンバータ３ａ〜３ｄの充電電流ｉａ〜ｉｄのピーク値を
それぞれＩ１，Ｉ２とした場合の入力電流ｉのピーク
値、Ｉｍａｘは変電所との保護協調と、信号機器への誘
導障害防止の点から決まる入力電流ｉの最大許容値であ
る。
【００１２】この図５から、各充電電流ｉａ〜ｉｄのピ
ーク値をＩ１とした場合、充電電流ｉａ〜ｉｄは破線で
示すように変化し、フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充
電が時間Ｔ１にて完了するが、入力電流ｉがＩｍａｘ以
上流れるため、充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値をさらに
大きくする必要があることがわかる。
ーク値をＩ１とした場合、充電電流ｉａ〜ｉｄは破線で
示すように変化し、フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充
電が時間Ｔ１にて完了するが、入力電流ｉがＩｍａｘ以
上流れるため、充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値をさらに
大きくする必要があることがわかる。
【００１３】一方、充電電流ｉａ〜ｉｄのピーク値をＩ
２とした場合、充電電流ｉａ〜ｉｄは実線で示すように
変化し、入力電流ｉはＩｍａｘ以下となるが、フィルタ
コンデンサ９ａ〜９ｄの充電完了が時間Ｔ２（>>Ｔ１）
までかかるため、電気車の運転指令が入力されてからイ
ンバータ運転指令がオンとなり、実際に電気車が起動す
るまでの時間がピーク値をＩ１とした場合に比べて長く
なる。例えば、４台の駆動用電動機を１台の制御装置に
て制御する電気車と、１台の駆動用電動機を１台の制御
装置にて制御する電気車を比較すると、直流架線電圧１
５００Ｖ、Ｉｍａｘ＝１００Ａとすると前者の場合、充
電抵抗器は１５オーム（Ω）以上、電気車の運転指令が
入力されてから実際に電気車が起動するまでの時間は約
０．５秒に対して、後者の場合、充電抵抗器は６０オー
ム（Ω）以上、電気車の運転指令が入力されてから実際
に電気車が起動するまでの時間は約２秒かかる。
２とした場合、充電電流ｉａ〜ｉｄは実線で示すように
変化し、入力電流ｉはＩｍａｘ以下となるが、フィルタ
コンデンサ９ａ〜９ｄの充電完了が時間Ｔ２（>>Ｔ１）
までかかるため、電気車の運転指令が入力されてからイ
ンバータ運転指令がオンとなり、実際に電気車が起動す
るまでの時間がピーク値をＩ１とした場合に比べて長く
なる。例えば、４台の駆動用電動機を１台の制御装置に
て制御する電気車と、１台の駆動用電動機を１台の制御
装置にて制御する電気車を比較すると、直流架線電圧１
５００Ｖ、Ｉｍａｘ＝１００Ａとすると前者の場合、充
電抵抗器は１５オーム（Ω）以上、電気車の運転指令が
入力されてから実際に電気車が起動するまでの時間は約
０．５秒に対して、後者の場合、充電抵抗器は６０オー
ム（Ω）以上、電気車の運転指令が入力されてから実際
に電気車が起動するまでの時間は約２秒かかる。
【００１４】ところが、通勤電車のように駅間隔が短
く、電気車が２分ないし３分間隔で起動と停止を繰り返
して運転される場合、電気車の運転指令が入力されてか
ら実際に電気車が起動するまでの時間は車両性能及び路
線運用上に大きな影響を与えるため、極力短くする必要
があり、充電抵抗器の容量を大きくすることによって車
両性能が劣り、路線運用が円滑に行えない問題があっ
た。
く、電気車が２分ないし３分間隔で起動と停止を繰り返
して運転される場合、電気車の運転指令が入力されてか
ら実際に電気車が起動するまでの時間は車両性能及び路
線運用上に大きな影響を与えるため、極力短くする必要
があり、充電抵抗器の容量を大きくすることによって車
両性能が劣り、路線運用が円滑に行えない問題があっ
た。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の電
気車制御装置では、可変電圧・可変周波数インバータに
より制御される誘導電動機駆動の電気車は、変電所との
保護協調と信号機器への誘導障害防止の点からインバー
タ運転開始時の入力電流を抑制する必要があり、充電抵
抗器の抵抗値を大きくしなければならず、このため電気
車の運転指令が入力されてから実際に電気車が起動する
までの時間が抵抗制御の電気車に比べて長いという車両
性能上の問題点があった。特に、前述のように１台の駆
動用電動機を１台の制御装置にて制御する電気車の場合
は、それぞれの制御装置を総括する手段がないため、上
記の問題点を解決することが困難であり、例えば、４台
の駆動用電動機を１台の制御装置にて制御する電気車に
比べて、これらの点ではるかに不利であった。
気車制御装置では、可変電圧・可変周波数インバータに
より制御される誘導電動機駆動の電気車は、変電所との
保護協調と信号機器への誘導障害防止の点からインバー
タ運転開始時の入力電流を抑制する必要があり、充電抵
抗器の抵抗値を大きくしなければならず、このため電気
車の運転指令が入力されてから実際に電気車が起動する
までの時間が抵抗制御の電気車に比べて長いという車両
性能上の問題点があった。特に、前述のように１台の駆
動用電動機を１台の制御装置にて制御する電気車の場合
は、それぞれの制御装置を総括する手段がないため、上
記の問題点を解決することが困難であり、例えば、４台
の駆動用電動機を１台の制御装置にて制御する電気車に
比べて、これらの点ではるかに不利であった。
【００１６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、可変電圧・可変周波数インバータに
より制御される誘導電導機駆動の電気車に対して、変電
所との保護協調と信号機器への誘導障害防止の点を配慮
し、しかも車両性能の改善が可能な電気車制御装置を提
供することを目的とする。
てなされたもので、可変電圧・可変周波数インバータに
より制御される誘導電導機駆動の電気車に対して、変電
所との保護協調と信号機器への誘導障害防止の点を配慮
し、しかも車両性能の改善が可能な電気車制御装置を提
供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、１編成中に複
数のインバータを有する電気車制御装置において、前記
インバータ各々への電流の入切を個別に行う開閉手段
と，この開閉手段と直列に接続され、かつ前記インバー
タ各々の正側と負側の電源間に接続されるコンデンサ
と、このコンデンサと前記開閉手段との間に直列に接続
される充電抵抗と、前記１編成中の複数のインバータ間
の情報を相互に授受し、前記各開閉手段を各コンデンサ
への充電電流の総量が所定値以上にならないように総括
制御する総括制御手段とを備えたものである。
数のインバータを有する電気車制御装置において、前記
インバータ各々への電流の入切を個別に行う開閉手段
と，この開閉手段と直列に接続され、かつ前記インバー
タ各々の正側と負側の電源間に接続されるコンデンサ
と、このコンデンサと前記開閉手段との間に直列に接続
される充電抵抗と、前記１編成中の複数のインバータ間
の情報を相互に授受し、前記各開閉手段を各コンデンサ
への充電電流の総量が所定値以上にならないように総括
制御する総括制御手段とを備えたものである。
【００１８】
【作用】１編成中の複数のインバータへの電流の入切を
行う開閉手段を入切制御するための指令を、いったん総
括制御手段へ入力し、所定の処理を行った後、それぞれ
の開閉手段へ出力することにより、複数の開閉手段間の
動作タイミングの調整し、各コンデンサへの充電電流の
総量が所定値以上にならないようにする。
行う開閉手段を入切制御するための指令を、いったん総
括制御手段へ入力し、所定の処理を行った後、それぞれ
の開閉手段へ出力することにより、複数の開閉手段間の
動作タイミングの調整し、各コンデンサへの充電電流の
総量が所定値以上にならないようにする。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説す
る。
る。
【００２０】図１は、従来例として図３に示したインバ
ータ３ａ〜３ｄにより制御される誘導電動機駆動の電気
車の制御装置の代表的な構成例に本発明を適用した実施
例であり、フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回路の
制御回路を示している。なお、図１において図４と同一
の部分には同一符号を付けて示してある。
ータ３ａ〜３ｄにより制御される誘導電動機駆動の電気
車の制御装置の代表的な構成例に本発明を適用した実施
例であり、フィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回路の
制御回路を示している。なお、図１において図４と同一
の部分には同一符号を付けて示してある。
【００２１】本実施例では、インバータ制御装置４ａ〜
４ｄから出力するスイッチ７ａ〜７ｄの入切指令Ｌａ〜
Ｌｄを、いったん入力する総括制御部１１があらたに備
えられていて、この総括制御部１１によってスイッチ７
ａ〜７ｄを投入するタイミングを個々のインバータ３ａ
〜３ｄ間で調整を行い、最終的に入切指令Ｌａ０〜Ｌｄ
０によりスイッチ７ａ〜７ｄを制御するようにしてい
る。
４ｄから出力するスイッチ７ａ〜７ｄの入切指令Ｌａ〜
Ｌｄを、いったん入力する総括制御部１１があらたに備
えられていて、この総括制御部１１によってスイッチ７
ａ〜７ｄを投入するタイミングを個々のインバータ３ａ
〜３ｄ間で調整を行い、最終的に入切指令Ｌａ０〜Ｌｄ
０によりスイッチ７ａ〜７ｄを制御するようにしてい
る。
【００２２】この総括制御部１１は、遅延回路１１１ａ
〜１１１ｄにより構成することができ、各遅延回路１１
１ａ〜１１１ｄは、各インバータ制御装置４ａ〜４ｄか
らの入切指令Ｌａ〜Ｌｄが入力されると、スイッチ７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをこの順に所定の間隔をとって投
入するように、入切指令Ｌａ０、Ｌｂ０、Ｌｃ０、Ｌｄ
０を出力するように設定される。
〜１１１ｄにより構成することができ、各遅延回路１１
１ａ〜１１１ｄは、各インバータ制御装置４ａ〜４ｄか
らの入切指令Ｌａ〜Ｌｄが入力されると、スイッチ７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをこの順に所定の間隔をとって投
入するように、入切指令Ｌａ０、Ｌｂ０、Ｌｃ０、Ｌｄ
０を出力するように設定される。
【００２３】次に上述の構成による電気車制御装置の動
作について説明する。
作について説明する。
【００２４】図２は、図１に示した一実施例の電気車制
御装置におけるフィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回
路の動作タイミングと波形を示している。なお、この図
２においては、図５と同一の部分には同一符号を付けて
示してある。
御装置におけるフィルタコンデンサ９ａ〜９ｄの充電回
路の動作タイミングと波形を示している。なお、この図
２においては、図５と同一の部分には同一符号を付けて
示してある。
【００２５】いま、電気車の運転指令がインバータ制御
装置４ａ〜４ｄに入力されると、これらのインバータ制
御装置４ａ〜４ｄは入切指令Ｌａ〜Ｌｄをオンにする。
総括制御部１１の各遅延回路１１１ａ〜１１１ｄは、こ
れを受けて、まずスイッチ７ａへの入切指令Ｌａ０をオ
ンにし、以後時間Ｔ３の間隔で順に入切指令Ｌｂ０、Ｌ
ｃ０、Ｌｄ０をオンにする。
装置４ａ〜４ｄに入力されると、これらのインバータ制
御装置４ａ〜４ｄは入切指令Ｌａ〜Ｌｄをオンにする。
総括制御部１１の各遅延回路１１１ａ〜１１１ｄは、こ
れを受けて、まずスイッチ７ａへの入切指令Ｌａ０をオ
ンにし、以後時間Ｔ３の間隔で順に入切指令Ｌｂ０、Ｌ
ｃ０、Ｌｄ０をオンにする。
【００２６】この時に流れる充電電流ｉａ〜ｉｄは、直
流架線の電圧と充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値とフィル
タコンデンサ９ａ〜９ｄの容量により決定される。図２
において、Ｉ３はスイッチ７ａ〜７ｄ各々がオンしてか
ら時間Ｔ３が経過した後の充電電流ｉａ〜ｉｄの値、ま
たＩ３０はスイッチ７ａ〜７ｄが順にオンする際の入力
電流ｉのピーク値であり、前記Ｉ３とＩ１の和で求めら
れる。
流架線の電圧と充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値とフィル
タコンデンサ９ａ〜９ｄの容量により決定される。図２
において、Ｉ３はスイッチ７ａ〜７ｄ各々がオンしてか
ら時間Ｔ３が経過した後の充電電流ｉａ〜ｉｄの値、ま
たＩ３０はスイッチ７ａ〜７ｄが順にオンする際の入力
電流ｉのピーク値であり、前記Ｉ３とＩ１の和で求めら
れる。
【００２７】ところで、従来は各インバータの３ａ〜３
ｄの充電電流ｉａ〜ｉｄのピークが同一タイミングで重
なっていたため、充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値を大き
くしなければ入力電流ｉのピーク値をＩｍａｘ以下に抑
制することができなかった。しかしながら、本発明の実
施例によれば、充電電流ｉａ〜ｉｄはフィルタコンデン
サ９ａ〜９ｄの充電が進むにつれて指数関数的に減衰す
ることに着目し、図２に示すようにスイッチ７ａ〜７ｄ
をオンさせるタイミングを複数のインバータ間で時間Ｔ
３ずつずらすことにより、前記抵抗値を従来の１／３程
度の小さい値に選んでも入力電流ｉのピーク値をＩｍａ
ｘ以下に抑制することができる。しかも、フィルタコン
デンサ９ａ〜９ｄの充電完了までの時間Ｔ４（<<Ｔ２）
となるため、電気車の運転指令が入力されてからインバ
ータ運転指令がオンとなり、実際に電気車が起動するま
での時間の短縮が期待できる。例えば、時間Ｔ３は４０
ｍｓ程度であり、電気車の運転指令が入力されてから実
際に電気車が起動するまでの時間は約１秒となり、従来
例の場合には２秒かっていたのが、約半分に短縮できる
ことになる。
ｄの充電電流ｉａ〜ｉｄのピークが同一タイミングで重
なっていたため、充電抵抗器８ａ〜８ｄの抵抗値を大き
くしなければ入力電流ｉのピーク値をＩｍａｘ以下に抑
制することができなかった。しかしながら、本発明の実
施例によれば、充電電流ｉａ〜ｉｄはフィルタコンデン
サ９ａ〜９ｄの充電が進むにつれて指数関数的に減衰す
ることに着目し、図２に示すようにスイッチ７ａ〜７ｄ
をオンさせるタイミングを複数のインバータ間で時間Ｔ
３ずつずらすことにより、前記抵抗値を従来の１／３程
度の小さい値に選んでも入力電流ｉのピーク値をＩｍａ
ｘ以下に抑制することができる。しかも、フィルタコン
デンサ９ａ〜９ｄの充電完了までの時間Ｔ４（<<Ｔ２）
となるため、電気車の運転指令が入力されてからインバ
ータ運転指令がオンとなり、実際に電気車が起動するま
での時間の短縮が期待できる。例えば、時間Ｔ３は４０
ｍｓ程度であり、電気車の運転指令が入力されてから実
際に電気車が起動するまでの時間は約１秒となり、従来
例の場合には２秒かっていたのが、約半分に短縮できる
ことになる。
【００２８】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施することができ、例えば、前述の実施例においては
制御装置４台の場合について説明したが、本発明は個々
の制御装置にかかわっているため、対象となる制御装置
の台数は任意である。
とはなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施することができ、例えば、前述の実施例においては
制御装置４台の場合について説明したが、本発明は個々
の制御装置にかかわっているため、対象となる制御装置
の台数は任意である。
【００２９】また、前述の実施例においてはインバータ
への入力電流の入切を行う開閉手段として機械式接点を
有するもので説明したが、これを半導体を用いた無接点
式に置き換えても同様の効果が期待できる。また、前述
の実施例においては１台のパンタグラフから電力の供給
を受ける複数の制御装置について説明したが、これに限
定することなく、例えば、電気車１編成単位で複数のパ
ンタグラフからの電力の供給を受ける複数の制御装置に
ついても、１編成ごとに総括制御手段を設けることによ
り、本発明を適用できる。
への入力電流の入切を行う開閉手段として機械式接点を
有するもので説明したが、これを半導体を用いた無接点
式に置き換えても同様の効果が期待できる。また、前述
の実施例においては１台のパンタグラフから電力の供給
を受ける複数の制御装置について説明したが、これに限
定することなく、例えば、電気車１編成単位で複数のパ
ンタグラフからの電力の供給を受ける複数の制御装置に
ついても、１編成ごとに総括制御手段を設けることによ
り、本発明を適用できる。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、可
変電圧・可変周波数インバータにより制御される誘導電
動機駆動の電気車で、各インバータ回路に対する開閉手
段を総括制御し、開閉タイミングをずらすようにして入
力電流総量を抑制するようにしているので、変電所との
保護協調と信号機器への誘導障害防止の点を配慮し、か
つ車両性能の改善が図れる。
変電圧・可変周波数インバータにより制御される誘導電
動機駆動の電気車で、各インバータ回路に対する開閉手
段を総括制御し、開閉タイミングをずらすようにして入
力電流総量を抑制するようにしているので、変電所との
保護協調と信号機器への誘導障害防止の点を配慮し、か
つ車両性能の改善が図れる。
【図１】本発明に基づく一実施例の電気車制御装置のブ
ロック図。
ロック図。
【図２】上記実施例の動作を示す波形図。
【図３】一般的な電気車制御装置の主回路構成を示す回
路図。
路図。
【図４】従来例のブロック図。
【図５】従来例の動作を示す波形図。
１ パンタグラフ ２ 断流器 ３ａ〜３ｄ インバータ ４ａ〜４ｄ インバータ制御装置 ７ａ〜７ｄ スイッチ ８ａ〜８ｄ 充電抵抗器 ９ａ〜９ｄ フィルタコンデンサ １０ａ〜１０ｄ スイッチ １１ 総括制御部 １１１ａ〜１１１ｄ 遅延回路
Claims (1)
- 【請求項１】 １編成中に複数のインバータを有する電
気車制御装置において、 前記インバータ各々への電流の入切を個別に行う開閉手
段と、この開閉手段と直列に接続され、かつ前記インバ
ータ各々の正と負の電源間に接続されるフィルタコンデ
ンサと、このフィルタコンデンサと前記開閉手段との間
に接続される充電抵抗と、 前記１編成中の複数のインバータ間の情報を相互に授受
し、前記各開閉手段を各コンデンサへの充電電流の総量
が所定以上にならないように総括制御する総括制御手段
とを具備して成る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 |
|---|---|---|---|
| JP23636691A JP3181323B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23636691A JP3181323B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583803A true JPH0583803A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3181323B2 JP3181323B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16999735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23636691A Expired - Fee Related JP3181323B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181323B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019074070A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Hitachi, Ltd. | TRAIN TRACTION SYSTEM |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3252571B1 (en) * | 2015-01-30 | 2021-03-03 | Wacom Co., Ltd. | Position indicator |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23636691A patent/JP3181323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019074070A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Hitachi, Ltd. | TRAIN TRACTION SYSTEM |
| EP3694741A4 (en) * | 2017-10-12 | 2021-07-14 | Hitachi, Ltd. | TRAIN TRACTION SYSTEM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3181323B2 (ja) | 2001-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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