JPH0667043B2 - 電気車用回生制動装置 - Google Patents
電気車用回生制動装置Info
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- JPH0667043B2 JPH0667043B2 JP57029759A JP2975982A JPH0667043B2 JP H0667043 B2 JPH0667043 B2 JP H0667043B2 JP 57029759 A JP57029759 A JP 57029759A JP 2975982 A JP2975982 A JP 2975982A JP H0667043 B2 JPH0667043 B2 JP H0667043B2
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- electric
- regenerative
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/18—Controlling the braking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60L2200/26—Rail vehicles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/10—Electrical machine types
- B60L2220/12—Induction machines
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電力作動される車輌のための制動装置、特に、
電力を外部導体から引き出すかかる装置にかかわる。
電力を外部導体から引き出すかかる装置にかかわる。
（従来の技術） 列車のような車輌を、外部導体典型的には軌道に沿つて
設けられている第３軌条から供給される電力でもつて駆
動するのに、電動機を使用することは普通である。列車
は制動モード並びに電動作動すなわち加速モードにおい
て動作するので、電力をその導体へと供給しそして車輌
を減速させるのにその電動機の発電容量を利用すること
は望ましい。車輌が第２の車輌を伴なう閉鎖された電力
ループにおいて動作する所では、１つの車輌によつてそ
の制動モード中に発生される電力が他の車輌を駆動する
のに使用できるので、全体としてのエネルギ消費を減少
させることが可能である。
設けられている第３軌条から供給される電力でもつて駆
動するのに、電動機を使用することは普通である。列車
は制動モード並びに電動作動すなわち加速モードにおい
て動作するので、電力をその導体へと供給しそして車輌
を減速させるのにその電動機の発電容量を利用すること
は望ましい。車輌が第２の車輌を伴なう閉鎖された電力
ループにおいて動作する所では、１つの車輌によつてそ
の制動モード中に発生される電力が他の車輌を駆動する
のに使用できるので、全体としてのエネルギ消費を減少
させることが可能である。
もしもその車輌における電動機が直流電源を必要とする
ならば、その導体への電源は沿道のAC/DC整流器を含む
ことになる。現在の場合、その整流器は半導体装置であ
つて、１つの方向のみにおける電力、即ち、外部源から
導体へと流れる電力のみを処理することができるもので
ある。しかしながら、回生制動を利用する場合、例えば
高速からの２車輌の同時的制動に際して、その回生され
る電力がその装置に必要とする以上に大きくなる場合が
ある。回生される電力はその外部源へと流し戻せないの
で、その導体における電圧が過大な制御されないレベル
へと増大して整流器を破壊させることになる。
ならば、その導体への電源は沿道のAC/DC整流器を含む
ことになる。現在の場合、その整流器は半導体装置であ
つて、１つの方向のみにおける電力、即ち、外部源から
導体へと流れる電力のみを処理することができるもので
ある。しかしながら、回生制動を利用する場合、例えば
高速からの２車輌の同時的制動に際して、その回生され
る電力がその装置に必要とする以上に大きくなる場合が
ある。回生される電力はその外部源へと流し戻せないの
で、その導体における電圧が過大な制御されないレベル
へと増大して整流器を破壊させることになる。
電圧が所望の最大値を越えて増大しないようにその回生
制動装置を設計できることは勿論であるが、これは、多
くの状況において、その制動容量の損失、その装置全体
における能率の低下、そして機械的ブレーキのより多い
使用となる。或る場合には、カーボン抵抗器グリツドが
その直流入力回路か又は、回生エネルギをその直流装置
へと供給せずに全電気的制動に使用するようにその電動
機回路へと直に導入されている。しかし、多くの場合に
は、空間的制限のために、カーボン抵抗器の使用が不可
能である。
制動装置を設計できることは勿論であるが、これは、多
くの状況において、その制動容量の損失、その装置全体
における能率の低下、そして機械的ブレーキのより多い
使用となる。或る場合には、カーボン抵抗器グリツドが
その直流入力回路か又は、回生エネルギをその直流装置
へと供給せずに全電気的制動に使用するようにその電動
機回路へと直に導入されている。しかし、多くの場合に
は、空間的制限のために、カーボン抵抗器の使用が不可
能である。
（発明が解決しようとする課題） 依つて本発明の目的は如上の欠点を除去するか又は緩和
しそしてその電動機の回生制動能力を利用する制動シス
テムを提供するにある。
しそしてその電動機の回生制動能力を利用する制動シス
テムを提供するにある。
（課題を解決するための手段） 本電気車用回生制動装置は、誘導電動機と、電源と前記
誘導電動機間に接続され両者間で電力を伝送する外部導
体とを有する電気車用回生制動装置であって、 前記電気車用回生制動装置は、 前記外部導体の電圧を検知するための検知手段と、 前記誘導電動機の操作を規制し、誘導電動機が前記電源
から電力を受ける電動モード、または誘導電動機が前記
電源へと電力を供給する制動モードのいずれかの状態に
誘導電動機をおく電動機指令手段と、 前記誘導電動機の回生容量を制御する信号を出力する信
号発生手段と、該制御信号が制動信号発生器の出力信号
に加算されるようにするライン手段とを具備する制御手
段と、 前記電気車の速度を検知する速度検知手段を含み、 電動信号発生器及び制動信号発生器と、これら信号発生
器の各出力信号と前記速度検知手段の出力信号とをそれ
ぞれ加算する接合手段からなり、各接合手段の出力信号
により前記誘導電動機に供給される電力の周波数を調節
し、そして前記誘導電動機の回転速度に対応した周波数
と、該誘導電動機に供給される周波数の間の差異を保持
する周波数調整手段を前記制御手段は含み、 前記制御手段は、また前記検知手段が前記外部導体にお
ける所定電圧を検知すると、該検知手段に応答して前記
回生容量を制御する制御信号を出力し前記誘導電動機の
回転速度に対応した周波数と前記供給周波数との間の差
異を増大させ、それにより誘導電動機の前記回生容量を
減少させ、 前記電気車用回生制動装置は、更に前記電動機指令手段
が電動モードを選択した場合に、検知手段に対する前記
制御手段のこのような応答を禁ずる禁止手段を含むこと
を特徴とする。
誘導電動機間に接続され両者間で電力を伝送する外部導
体とを有する電気車用回生制動装置であって、 前記電気車用回生制動装置は、 前記外部導体の電圧を検知するための検知手段と、 前記誘導電動機の操作を規制し、誘導電動機が前記電源
から電力を受ける電動モード、または誘導電動機が前記
電源へと電力を供給する制動モードのいずれかの状態に
誘導電動機をおく電動機指令手段と、 前記誘導電動機の回生容量を制御する信号を出力する信
号発生手段と、該制御信号が制動信号発生器の出力信号
に加算されるようにするライン手段とを具備する制御手
段と、 前記電気車の速度を検知する速度検知手段を含み、 電動信号発生器及び制動信号発生器と、これら信号発生
器の各出力信号と前記速度検知手段の出力信号とをそれ
ぞれ加算する接合手段からなり、各接合手段の出力信号
により前記誘導電動機に供給される電力の周波数を調節
し、そして前記誘導電動機の回転速度に対応した周波数
と、該誘導電動機に供給される周波数の間の差異を保持
する周波数調整手段を前記制御手段は含み、 前記制御手段は、また前記検知手段が前記外部導体にお
ける所定電圧を検知すると、該検知手段に応答して前記
回生容量を制御する制御信号を出力し前記誘導電動機の
回転速度に対応した周波数と前記供給周波数との間の差
異を増大させ、それにより誘導電動機の前記回生容量を
減少させ、 前記電気車用回生制動装置は、更に前記電動機指令手段
が電動モードを選択した場合に、検知手段に対する前記
制御手段のこのような応答を禁ずる禁止手段を含むこと
を特徴とする。
（実施例） さて本発明は、その好ましい実施例である添付図面を参
照しての以下の詳細な記載から明瞭に理解されよう。
照しての以下の詳細な記載から明瞭に理解されよう。
第１図を参照するに、軌条車輌装置は一対の平行なレー
ル１４上で台車１２によつて支持された車輌１０を含ん
でいる。
ル１４上で台車１２によつて支持された車輌１０を含ん
でいる。
電動機ユニツト１６は台車１２上に取付けられていてそ
してピツク・アツプ２０を通して外部導体１８から電力
を受ける。例示の実施例において、電動機ユニツト１６
はリニア誘導電動機（LIM）であり、そして軌条車輌装
置には、電動機ユニツト１６の下部でしかもレール１４
間に位置された反作用レール２２が設けられている。電
動機ユニツト１６へと供給される電力は、車輌１０を推
進させるための力を電動機ユニツト１６と反作用レール
２２との間に作り出すことになる。
してピツク・アツプ２０を通して外部導体１８から電力
を受ける。例示の実施例において、電動機ユニツト１６
はリニア誘導電動機（LIM）であり、そして軌条車輌装
置には、電動機ユニツト１６の下部でしかもレール１４
間に位置された反作用レール２２が設けられている。電
動機ユニツト１６へと供給される電力は、車輌１０を推
進させるための力を電動機ユニツト１６と反作用レール
２２との間に作り出すことになる。
電動機ユニツト１６は第２図において示されている回路
によつて制御される。沿道のAC/DC整流器２４から外部
導体１８へと供給される直流電力はピツク・アツプ２０
によつてインバータ２６へと伝達される。インバータ２
６は、ライン２８を通して、その電動機ユニツト１６に
周波数制御された交流電力を供給して、車輌について必
要な運動を作り出す。インバータ２６の出力は入力３０
における電流制御信号とそして入力３２における周波数
制御信号とによつて制御される。
によつて制御される。沿道のAC/DC整流器２４から外部
導体１８へと供給される直流電力はピツク・アツプ２０
によつてインバータ２６へと伝達される。インバータ２
６は、ライン２８を通して、その電動機ユニツト１６に
周波数制御された交流電力を供給して、車輌について必
要な運動を作り出す。インバータ２６の出力は入力３０
における電流制御信号とそして入力３２における周波数
制御信号とによつて制御される。
その電流制御信号は、手動制御か又は自動制御の何れか
により、推力制御ユニツト３４から引き出されるが、制
御ユニツト３４はライン２８において必要とされる電流
に比例した信号を供給する。電動機推力は供給される電
流の二乗に比例するので、平方根ユニツト３６が推力制
御ユニツト３４とそして総合接合部３８との間に介在さ
れていて、その装置を直線化している。出力ライン２８
における電流値を示している信号はフイードバツク・ラ
イン４０によつて総合接合部３８へと供給され、そして
その推力制御信号から差し引かれる。２つの信号の差
は、入力３０に電流制御信号を発生するべく、増幅器４
２へと供給される。従つて、インバータ２６は必要とさ
れる値までの電流をライン２８に対して供給することに
なる。
により、推力制御ユニツト３４から引き出されるが、制
御ユニツト３４はライン２８において必要とされる電流
に比例した信号を供給する。電動機推力は供給される電
流の二乗に比例するので、平方根ユニツト３６が推力制
御ユニツト３４とそして総合接合部３８との間に介在さ
れていて、その装置を直線化している。出力ライン２８
における電流値を示している信号はフイードバツク・ラ
イン４０によつて総合接合部３８へと供給され、そして
その推力制御信号から差し引かれる。２つの信号の差
は、入力３０に電流制御信号を発生するべく、増幅器４
２へと供給される。従つて、インバータ２６は必要とさ
れる値までの電流をライン２８に対して供給することに
なる。
周波数制御信号は、その周波数が車輌１０の速度に比例
した信号を発生する車輪に取付けられた速度検知手段、
すなわち回転速度計４４から引き出される。回転速度計
の出力は、ライン４６を通して、接合手段、すなわちモ
ータ総合接合部４８およびブレーキ総合接合部５０へと
供給される。モータ総合接合部４８には電動信号発生
器、すなちわ５Hz信号発生器５２が接続されていて、そ
こでの信号は、回転速度計信号よりも５Hz大きい出力信
号をライン５４に発生させるべく回転速度計信号に加え
られる。ライン５４はモータ・スイツチ５６および速度
制限器５８を通してインバータ入力３２へと接続されて
いる。
した信号を発生する車輪に取付けられた速度検知手段、
すなわち回転速度計４４から引き出される。回転速度計
の出力は、ライン４６を通して、接合手段、すなわちモ
ータ総合接合部４８およびブレーキ総合接合部５０へと
供給される。モータ総合接合部４８には電動信号発生
器、すなちわ５Hz信号発生器５２が接続されていて、そ
こでの信号は、回転速度計信号よりも５Hz大きい出力信
号をライン５４に発生させるべく回転速度計信号に加え
られる。ライン５４はモータ・スイツチ５６および速度
制限器５８を通してインバータ入力３２へと接続されて
いる。
同様にして、ブレーキ総合接合部５０には制動信号発生
器、すなわち５Hz信号発生器６０が接続されているが、
そこでの信号は回転速度計信号から差し引かれる。従つ
て、ライン６２におけるブレーキ総合接合部の出力は回
転速度計の信号よりも５Hz低く、そしてブレーキ・スイ
ツチ６４を通してインバータ入力３２へと供給されてい
る。
器、すなわち５Hz信号発生器６０が接続されているが、
そこでの信号は回転速度計信号から差し引かれる。従つ
て、ライン６２におけるブレーキ総合接合部の出力は回
転速度計の信号よりも５Hz低く、そしてブレーキ・スイ
ツチ６４を通してインバータ入力３２へと供給されてい
る。
スイツチ５６および６４はモード選択器６６によつて制
御されるが、その選択器は、電動機１６から推進力要請
があるとき、スイツチ５６を閉じ、もしも電動機１６か
ら制動に対する要請があるならばスイツチ６４を閉じる
ように動作する。かくして、静止状態からの車輌１０の
加速に際して、モード選択器６６はスイツチ５６を閉じ
て、インバータ２６に５Hzに対応する信号を供給する。
インバータ２６は導体１８から電流を引き出してそして
推力制御ユニツト３４にて決定される如き交流電流を＋
５Hzにおいてライン２８へと供給して、車輌１０を加速
する。車輌の速度が増加するにつれて、回転速度計４４
からの周波数信号も増大するので、ライン２８における
電流はその車輌速度、すなわち電動機１６の回転速度に
対応する周波数よりも５Hz大きい周波数において供給さ
れる。車輌速度が最大動作速度に近づくにつれて、速度
制限器５８が、予め決められた値において、その車輌の
それ以上の加速を防止するべく一定の信号を入力３２へ
と供給するように、その周波数信号を修正する。
御されるが、その選択器は、電動機１６から推進力要請
があるとき、スイツチ５６を閉じ、もしも電動機１６か
ら制動に対する要請があるならばスイツチ６４を閉じる
ように動作する。かくして、静止状態からの車輌１０の
加速に際して、モード選択器６６はスイツチ５６を閉じ
て、インバータ２６に５Hzに対応する信号を供給する。
インバータ２６は導体１８から電流を引き出してそして
推力制御ユニツト３４にて決定される如き交流電流を＋
５Hzにおいてライン２８へと供給して、車輌１０を加速
する。車輌の速度が増加するにつれて、回転速度計４４
からの周波数信号も増大するので、ライン２８における
電流はその車輌速度、すなわち電動機１６の回転速度に
対応する周波数よりも５Hz大きい周波数において供給さ
れる。車輌速度が最大動作速度に近づくにつれて、速度
制限器５８が、予め決められた値において、その車輌の
それ以上の加速を防止するべく一定の信号を入力３２へ
と供給するように、その周波数信号を修正する。
車輌１０を減速させる場合、モード選択器６６はスイツ
チ６４を閉じそしてスイツチ５６を開く。インバータ端
子３２に供給される信号はその同期信号よりも５Hz低
く、結果的に電動機ユニツト１６は電力を導体１８へと
配送し、負の推力即ち減速力を生じさせる。
チ６４を閉じそしてスイツチ５６を開く。インバータ端
子３２に供給される信号はその同期信号よりも５Hz低
く、結果的に電動機ユニツト１６は電力を導体１８へと
配送し、負の推力即ち減速力を生じさせる。
この効果は、各種供給周波数および一定電流Ｉにおける
推力対車輌速度の曲線を示している第３図を参照するこ
とにより一層明瞭に理解されよう。“ｎ”として示さ
れている曲線は車輌速度Ｓに対応する周波数即ち回転速
度計４４によつて発生される周波数において電動機に給
電することによる電流Ｉにおいて得られる曲線を表わし
ている。ピーク推力は車両速度Ｓより遅い領域にあり、
車両速度Ｓで推力はゼロになることが示されている。
推力対車輌速度の曲線を示している第３図を参照するこ
とにより一層明瞭に理解されよう。“ｎ”として示さ
れている曲線は車輌速度Ｓに対応する周波数即ち回転速
度計４４によつて発生される周波数において電動機に給
電することによる電流Ｉにおいて得られる曲線を表わし
ている。ピーク推力は車両速度Ｓより遅い領域にあり、
車両速度Ｓで推力はゼロになることが示されている。
ｎ＋５として表わされている曲線は、モード選択器が
電動モードにあつてそしてスイツチ５６が閉じられてい
る状態での電源に対応する曲線である。車両速度Ｓで推
力はピークに達し、ここで、電動機ユニット１６に対す
るピーク動作推力が得られることが示されている。その
推力のピーク値は、部分曲線I1,I2によつて示されてい
る如く、その供給電流を変えることにより変えられる。
この様にして、電動機ユニツト１６からの推力は、運動
に対する抵抗とそして得られる定常速度とを平衡させる
べく変えられることになる。
電動モードにあつてそしてスイツチ５６が閉じられてい
る状態での電源に対応する曲線である。車両速度Ｓで推
力はピークに達し、ここで、電動機ユニット１６に対す
るピーク動作推力が得られることが示されている。その
推力のピーク値は、部分曲線I1,I2によつて示されてい
る如く、その供給電流を変えることにより変えられる。
この様にして、電動機ユニツト１６からの推力は、運動
に対する抵抗とそして得られる定常速度とを平衡させる
べく変えられることになる。
ｎ−５として表わされている曲線は、スイツチ６４が
閉じられて制動モードにおいて動作するときに得られる
曲線を示す。この場合、電動機ユニツトは最大の負推
力、即ち車輌速度Ｓにおける最大制動状態において運転
しているのが見られる。これはｎ−５曲線上における
点Ａとして示されている。第５図での点Ａにおいて見ら
れるように、電動機ユニツト１６は、車輌速度Ｓに対す
る最大電力を導体１８に供給している。車輌１０の速度
が低下するにつれて、回転速度計４４にて発生される周
波数も下がるので、電動機ユニツト１６の回転速度に対
応した周波数とその供給周波数との間の差異は一定に保
たれる。かくして、その制動力は第４図における曲線
ｎ−５に従うことになり、その制動力は車輌速度が低下
するにつれて増大することを示し、他方、第５図は供給
される電力が減少することを示している。
閉じられて制動モードにおいて動作するときに得られる
曲線を示す。この場合、電動機ユニツトは最大の負推
力、即ち車輌速度Ｓにおける最大制動状態において運転
しているのが見られる。これはｎ−５曲線上における
点Ａとして示されている。第５図での点Ａにおいて見ら
れるように、電動機ユニツト１６は、車輌速度Ｓに対す
る最大電力を導体１８に供給している。車輌１０の速度
が低下するにつれて、回転速度計４４にて発生される周
波数も下がるので、電動機ユニツト１６の回転速度に対
応した周波数とその供給周波数との間の差異は一定に保
たれる。かくして、その制動力は第４図における曲線
ｎ−５に従うことになり、その制動力は車輌速度が低下
するにつれて増大することを示し、他方、第５図は供給
される電力が減少することを示している。
供給源の周波数が0Hzに近づいても、その車輌は第４お
よび第５図上の点Ｂによつて表わされている如くなおも
順方向の速度を持つている。この点において、インバー
タ２６から電動機ユニツト１６へのその供給源の位相回
転は反転されるので、そのインバータは電動機ユニツト
１６を逆方向において効果的に駆動する。一般に“プラ
グ制動”と呼ばれているこの状態は、第５図のラインBC
によつて示されている如く、導体１８からの電力を必要
とする。
よび第５図上の点Ｂによつて表わされている如くなおも
順方向の速度を持つている。この点において、インバー
タ２６から電動機ユニツト１６へのその供給源の位相回
転は反転されるので、そのインバータは電動機ユニツト
１６を逆方向において効果的に駆動する。一般に“プラ
グ制動”と呼ばれているこの状態は、第５図のラインBC
によつて示されている如く、導体１８からの電力を必要
とする。
正常な運転状態の下で、制動中に電動機ユニツト１６に
よつて供給される電力はそのループ上における別な車輌
を作動するのに使用される。しかしながら、もしもその
装置が供給される電力を吸収できないとすると、導体１
８の電圧は、その沿道の整流器２４が逆方向に電力を通
過させないので、上昇しようとする。回生制動を利用で
きる装置を与えながらこの状態を回避させるために、電
動機ユニツト１６のその回生容量を変えて、導体１８へ
と供給される電力を減少させている。
よつて供給される電力はそのループ上における別な車輌
を作動するのに使用される。しかしながら、もしもその
装置が供給される電力を吸収できないとすると、導体１
８の電圧は、その沿道の整流器２４が逆方向に電力を通
過させないので、上昇しようとする。回生制動を利用で
きる装置を与えながらこの状態を回避させるために、電
動機ユニツト１６のその回生容量を変えて、導体１８へ
と供給される電力を減少させている。
さて第２図を参照するに、好ましい実施例における回生
容量の変動は、ライン７０，７２およびスイツチ７４，
７６をそれぞれ通してブレーキ総合接合部５０に接続さ
れている一対の信号発生器６７，６８によつて達成され
る。信号発生器６７，６８の出力はライン７８を通して
供給される回転速度計４４の出力によつて調節されるの
で、その車輌速度が低下するにつれて、信号発生器６
７，６８の出力も減少する。
容量の変動は、ライン７０，７２およびスイツチ７４，
７６をそれぞれ通してブレーキ総合接合部５０に接続さ
れている一対の信号発生器６７，６８によつて達成され
る。信号発生器６７，６８の出力はライン７８を通して
供給される回転速度計４４の出力によつて調節されるの
で、その車輌速度が低下するにつれて、信号発生器６
７，６８の出力も減少する。
スイツチ７４，７６はラツチ８０，８２によつて制御さ
れ、ラツチ８０，８２は閾値検出器８４，８６によつて
作動される。それら閾値検出器はピツク・アツプ２０に
接続されており、従つて、導体１８の電圧を受ける。閾
値検出器８４は、導体１８に第１の電圧レベル、例えば
720Vの達成される際に出力信号を与えるべく設定されて
いる。この電圧の達成に際して、ラツチ８０はスイツチ
７４を閉じて、信号発生器６７からの信号“ｄ”をブレ
ーキ総合接合部５０へと供給する。信号“ｄ”は回転速
度計信号から差し引かれるので、ライン６２での信号は
ここで（ｎ−５−ｄ）の値を持つている。第３図から
見られる如く、供給周波数をｄだけ減少させる効果は、
その特性曲線を横座標に沿つて動かすことであり、その
結果、車輌速度Ｓにおいて、その負の推力は点Ｄによつ
て表わされている値を持つている。かくして、その制動
力は減少されるが、第５図において見られる如く、導体
１８への供給される電力も減少される。車輌速度が低下
するにつれて、点Ｂにおいて零になるまで信号“ｄ”の
値も減少し、そして最終的には、５Hzすべり周波数で得
られる制動力と発生電力にまで減少する。
れ、ラツチ８０，８２は閾値検出器８４，８６によつて
作動される。それら閾値検出器はピツク・アツプ２０に
接続されており、従つて、導体１８の電圧を受ける。閾
値検出器８４は、導体１８に第１の電圧レベル、例えば
720Vの達成される際に出力信号を与えるべく設定されて
いる。この電圧の達成に際して、ラツチ８０はスイツチ
７４を閉じて、信号発生器６７からの信号“ｄ”をブレ
ーキ総合接合部５０へと供給する。信号“ｄ”は回転速
度計信号から差し引かれるので、ライン６２での信号は
ここで（ｎ−５−ｄ）の値を持つている。第３図から
見られる如く、供給周波数をｄだけ減少させる効果は、
その特性曲線を横座標に沿つて動かすことであり、その
結果、車輌速度Ｓにおいて、その負の推力は点Ｄによつ
て表わされている値を持つている。かくして、その制動
力は減少されるが、第５図において見られる如く、導体
１８への供給される電力も減少される。車輌速度が低下
するにつれて、点Ｂにおいて零になるまで信号“ｄ”の
値も減少し、そして最終的には、５Hzすべり周波数で得
られる制動力と発生電力にまで減少する。
もしも導体１８における電圧が検出器８４によつて設定
される閾値を越えて増加すると、閾値検出器８６が高い
電圧例えば８４０Ｖにおいて動作し、そしてラツチ８２
に作用してスイツチ７６を閉じさせる。信号発生器６８
からの信号は総合接合部５０へと供給されるので、イン
バータ入力へと供給される信号は値ｎ−５−ｅを持
ち、電動機ユニツト１６における差異を増大させる。こ
の効果は曲線ｎ−５−ｅとして第３図に例示されてお
り、車輌速度Ｓにおいては、負の推力が点Ｅへと更に低
下されているのが見られる。発生器６８からの信号は車
輌速度の低下と共に減少するので、点Ｂにおいて、それ
は再び０となる。発生器６８からの信号の値は、第５図
での曲線ｎ−５−ｅによつて示されている如く、車輌
１０のその速度範囲を通しては電力が導体１８に供給さ
れないように選ばれる。
される閾値を越えて増加すると、閾値検出器８６が高い
電圧例えば８４０Ｖにおいて動作し、そしてラツチ８２
に作用してスイツチ７６を閉じさせる。信号発生器６８
からの信号は総合接合部５０へと供給されるので、イン
バータ入力へと供給される信号は値ｎ−５−ｅを持
ち、電動機ユニツト１６における差異を増大させる。こ
の効果は曲線ｎ−５−ｅとして第３図に例示されてお
り、車輌速度Ｓにおいては、負の推力が点Ｅへと更に低
下されているのが見られる。発生器６８からの信号は車
輌速度の低下と共に減少するので、点Ｂにおいて、それ
は再び０となる。発生器６８からの信号の値は、第５図
での曲線ｎ−５−ｅによつて示されている如く、車輌
１０のその速度範囲を通しては電力が導体１８に供給さ
れないように選ばれる。
最小の回生制動において、すなわち曲線ｎ−５−ｅ上
において動作する場合、その車輌の制動は従来の機械式
ブレーキによつて補足される。この時間中、その導体に
おける電圧は減少するが、その機械式ブレーキと回生制
動との間における循環を回避させるために、ラツチ８
０，８２は、それらがモード選択器６６によつて制御さ
れるリセツト・ライン８３にてリセツトされるまで、閉
じられたままに置かれる。リセツト・ライン８３は、モ
ード選択器６６が制動モードから電動モードへと動かさ
れて、スイツチ７４，７６を開きそしてラツチ８０，８
２をリセットする際に作動される。
において動作する場合、その車輌の制動は従来の機械式
ブレーキによつて補足される。この時間中、その導体に
おける電圧は減少するが、その機械式ブレーキと回生制
動との間における循環を回避させるために、ラツチ８
０，８２は、それらがモード選択器６６によつて制御さ
れるリセツト・ライン８３にてリセツトされるまで、閉
じられたままに置かれる。リセツト・ライン８３は、モ
ード選択器６６が制動モードから電動モードへと動かさ
れて、スイツチ７４，７６を開きそしてラツチ８０，８
２をリセットする際に作動される。
（発明の効果） 如上の装置は、制動モード中に吸収される運動エネルギ
が電源として導体１８へか又は熱として反作用レール２
２に対して消散されるようなLIMと共に使用されるとき
に特に有用である。かくして、電動機ユニツト１６は、
その電動機ユニツト１６に不当な悪影響なしに比較的に
低い回生容量において動作する。更に、回生容量の変更
は比較的簡単な方法において実行され、そしてリセツト
・ライン８３の使用は制動モード間での望ましくない循
環を禁止することが解る。
が電源として導体１８へか又は熱として反作用レール２
２に対して消散されるようなLIMと共に使用されるとき
に特に有用である。かくして、電動機ユニツト１６は、
その電動機ユニツト１６に不当な悪影響なしに比較的に
低い回生容量において動作する。更に、回生容量の変更
は比較的簡単な方法において実行され、そしてリセツト
・ライン８３の使用は制動モード間での望ましくない循
環を禁止することが解る。
電圧がステツプ応答以外で上昇するときでの増大された
差異を与えるために検出器８４，８６に代つて単一比例
制御のような幾多の修正が利用できることは明らかであ
る。更に別な変更としては、信号発生器６７を非直線性
のものにして、誘導電動機に供給される周波数と誘導電
動機の回転速度に対応した周波数間に非直線変動を与え
ると同時に、車輌速度の比例範囲に亘つて増大された電
力と制動力とを与えるようにしても良い。かかる効果は
第４および第５図において点線によつて示されている。
差異を与えるために検出器８４，８６に代つて単一比例
制御のような幾多の修正が利用できることは明らかであ
る。更に別な変更としては、信号発生器６７を非直線性
のものにして、誘導電動機に供給される周波数と誘導電
動機の回転速度に対応した周波数間に非直線変動を与え
ると同時に、車輌速度の比例範囲に亘つて増大された電
力と制動力とを与えるようにしても良い。かかる効果は
第４および第５図において点線によつて示されている。
第１図は軌条車輌システムの一部分の図式的立面図であ
る。 第２図は第１図において示されている車輌に対する制御
システムを示している概略回路図である。 第３図は所定の車輌速度に対して、異なる印加周波数の
下における電動機推力と電動機速度との間の関係を示し
ているグラフである。 第４図は、第２図の回路によつて制御される車輌に対し
て、車輌速度と制動力との間の関係を示しているグラフ
である。 第５図は、第２図の制御回路の下で制動モードにおいて
動作する車輌に対して、電源と車輌速度との間の関係を
示している曲線である。 １０…車輌、１２…台車、１４…レール、１６…電動機
ユニツト、１８…外部導体、２０…ピツク・アツプ、２
２…反作用レール、２４…整流器、２６…インバータ、
３４…推力制御ユニツト、３６…平方根ユニツト、３８
…総合接合部、４２…増幅器、４４…回転速度計、４
８，５０…総合接合部、５２…信号発生器（＋５Hz）、
５８…速度制限器、６０…信号発生器（−５Hz）、６６
…モード選択器、６７，６８…信号発生器、８０，８２
…ラツチ、８４，８６…閾値検出器
る。 第２図は第１図において示されている車輌に対する制御
システムを示している概略回路図である。 第３図は所定の車輌速度に対して、異なる印加周波数の
下における電動機推力と電動機速度との間の関係を示し
ているグラフである。 第４図は、第２図の回路によつて制御される車輌に対し
て、車輌速度と制動力との間の関係を示しているグラフ
である。 第５図は、第２図の制御回路の下で制動モードにおいて
動作する車輌に対して、電源と車輌速度との間の関係を
示している曲線である。 １０…車輌、１２…台車、１４…レール、１６…電動機
ユニツト、１８…外部導体、２０…ピツク・アツプ、２
２…反作用レール、２４…整流器、２６…インバータ、
３４…推力制御ユニツト、３６…平方根ユニツト、３８
…総合接合部、４２…増幅器、４４…回転速度計、４
８，５０…総合接合部、５２…信号発生器（＋５Hz）、
５８…速度制限器、６０…信号発生器（−５Hz）、６６
…モード選択器、６７，６８…信号発生器、８０，８２
…ラツチ、８４，８６…閾値検出器
Claims (8)
- 【請求項１】誘導電動機（１６）と、電源と前記誘導電
動機間に接続され両者間で電力を伝送する外部導体（１
８）とを有する電気車用回生制動装置であって、 前記電気車用回生制動装置は、 前記外部導体の電圧を検知するための検知手段（２０
０）と、 前記誘導電動機の操作を規制し、誘導電動機が前記電源
から電力を受ける電動モード、または誘導電動機が前記
電源へと電力を供給する制動モードのいずれかの状態に
誘導電動機をおく電動機指令手段（６６）と、 前記誘導電動機の回生容量を制御する信号を出力する信
号発生手段（１００）と、該制御信号が制動信号発生器
（６０）の出力信号に加算されるようにするライン手段
（７０，７２）とを具備する制御手段と、 前記電気車の速度を検知する速度検知手段（４４）を含
み、 電動信号発生器（５２）及び制動信号発生器（６０）
と、これら信号発生器の各出力信号と前記速度検知手段
（４４）の出力信号とをそれぞれ加算する接合手段（４
８，５０）からなり、各接合手段の出力信号により前記
誘導電動機に供給される電力の周波数を調節し、そして
前記誘導電動機の回転速度に対応した周波数と、該誘導
電動機に供給される周波数の間の差異を保持する周波数
調整手段を前記制御手段は含み、 前記制御手段は、また前記検知手段（２００）が前記外
部導体（１８）における所定電圧を検知すると、該検知
手段に応答して前記回生容量を制御する制御信号を出力
し前記誘導電動機の回転速度に対応した周波数と前記供
給周波数との間の差異を増大させ、それにより誘導電動
機の前記回生容量を減少させ、 前記電気車用回生制動装置は、更に前記電動機指令手段
（６６）が電動モードを選択した場合に、検知手段（２
００）に対する前記制御手段のこのような応答を禁ずる
禁止手段（９０）を含むことを特徴とする電気車用回生
制動装置。 - 【請求項２】前記禁止手段（９０）は、回生容量が減少
された後に、前記外部導体（１８）における電圧が前記
所定電圧以下に下がった場合にも、前記誘導電動機を減
少された回生容量に維持するためのラッチ手段（８０，
８２）を含んでいることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項に記載の回生制動装置。 - 【請求項３】前記電動機指令手段（６６）は、前記誘導
電動機が前記電動モードへと調整される際に、前記ラッ
チ手段（８０，８２）を釈放するべく作動可能なリセッ
ト手段（８３）を含んでいることを特徴とする、特許請
求の範囲第２項に記載の回生制動装置。 - 【請求項４】前記速度検知手段（４４）の出力信号を前
記信号発生手段（１００）に導入するためのライン手段
（７８）をさらに含むことを特徴とする、特許請求の範
囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の回生制動装
置。 - 【請求項５】前記検知手段（２００）は、前記外部導体
（１８）における第一の電圧の達成に際して回生容量に
おける第一の減少を作り出すべく作動可能な第一の検出
器手段（８４）と、そして前記外部導体（１８）におけ
る第二の電圧の達成に際して回生容量における一層の減
少を作り出すべく作動可能な第二の検出器手段（８６）
を含んでいることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
に記載の回生制動装置。 - 【請求項６】前記接合手段（４８）は、前記電動モード
時に、前記速度検知手段（４４）の出力信号と前記電動
信号発生器（５２）の出力信号を加算して前記誘導電動
機の回転速度に対応した周波数を上回るように供給周波
数を増加させ、また前記接合手段（５０）は、前記制動
モード時に、前記速度検知手段（４４）の出力信号から
前記制動信号発生器（６０）の出力信号を減じて前記誘
導電動機の回転速度に対応した周波数を下回るように供
給周波数を減少させるように作動し、 前記信号発生手段（１００）は、前記検知手段（２０
０）の検知信号に基づき、前記制動モード時の前記供給
周波数をさらに減少させるようにそれぞれ作動する信号
発生器（６７，６８）からなることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項に記載の回生制動装置。 - 【請求項７】前記信号発生器（６７，６８）は、その出
力が前記誘導電動機の回転速度に対応した周波数に直接
比例することを特徴とする、特許請求の範囲第６項に記
載の回生制動装置。 - 【請求項８】前記禁止手段（９０）は、前記ライン手段
（７０，７２）を開閉するスイッチ（７４，７６）を含
み、前記ラッチ手段（８０，８２）は、前記電動機指令
手段（６６）の電動モードへの切替により前記スイッチ
（７４，７６）を開くように作動することを特徴とす
る、特許請求の範囲第２項に記載の回生制動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US238076 | 1981-02-25 | ||
| US06/238,076 US4405886A (en) | 1981-02-25 | 1981-02-25 | Braking control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57211904A JPS57211904A (en) | 1982-12-25 |
| JPH0667043B2 true JPH0667043B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=22896393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57029759A Expired - Lifetime JPH0667043B2 (ja) | 1981-02-25 | 1982-02-25 | 電気車用回生制動装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4405886A (ja) |
| JP (1) | JPH0667043B2 (ja) |
| CA (2) | CA1183201A (ja) |
| DE (1) | DE3206615A1 (ja) |
| GB (1) | GB2093646B (ja) |
| HK (1) | HK33885A (ja) |
| MY (1) | MY8600714A (ja) |
| SG (1) | SG13985G (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836866A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-03 | 三菱電機株式会社 | 交流エレベ−タの制御装置 |
| KR870000231A (ko) * | 1985-06-27 | 1987-02-17 | 시끼 모리야 | 교류엘리베이터의 제어장치 |
| JPH0814525B2 (ja) * | 1986-11-28 | 1996-02-14 | キャタピラー インコーポレーテッド | 作業車両のサスペンションをモニターする方法 |
| JPH01308104A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモータ用電気ブレーキ制御方法 |
| JPH06105405A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Hitachi Ltd | 電気自動車の制動制御装置 |
| JP3400042B2 (ja) * | 1993-10-08 | 2003-04-28 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 電気自動車の制動力制御装置 |
| JP2007195385A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nsk Ltd | ダイナミックブレーキ装置 |
| CN102570935B (zh) * | 2010-12-10 | 2016-04-20 | 海德堡印刷机械股份公司 | 具有恒定的制动力矩的冗余制动系统 |
| JP2018110474A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | マブチモーター株式会社 | 制御装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB967432A (en) | 1960-03-14 | 1964-08-19 | Westinghouse Brake & Signal | Improvements relating to regenerative energy absorbing apparatus |
| GB1083982A (en) | 1965-01-26 | 1967-09-20 | Westinghouse Brake & Signal | Improvements relating to electric motor control circuits |
| DE1763541B2 (de) | 1968-06-21 | 1975-04-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zwischen Fahrbetrieb sowie Nutz- und Widerstandsbremsung umschaltbare Impulssteuerungsanordnung für eine Gleichstrommaschine |
| FR2040749A5 (ja) | 1969-04-11 | 1971-01-22 | Sebec | |
| US3657625A (en) * | 1969-11-24 | 1972-04-18 | Westinghouse Electric Corp | System for blending dynamic and regenerative braking |
| US3688171A (en) * | 1971-08-13 | 1972-08-29 | Gen Motors Corp | Induction motor braking system |
| GB1402322A (en) * | 1972-07-26 | 1975-08-06 | Kg Eng Lab Ltd | Drive system incorporating a battery |
| US3781614A (en) * | 1972-07-31 | 1973-12-25 | Westinghouse Air Brake Co | Induction motor control system |
| GB1460741A (ja) | 1973-09-10 | 1977-01-06 | Lan | |
| US3890551A (en) * | 1974-01-24 | 1975-06-17 | Gen Electric | Regenerative braking circuit |
| US3859579A (en) * | 1974-01-27 | 1975-01-07 | Gen Electric | Protection circuit for power converter systems |
| US4039914A (en) | 1975-11-25 | 1977-08-02 | General Electric Company | Dynamic braking in controlled current motor drive systems |
| DE2613007B2 (de) | 1976-03-26 | 1979-10-31 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Förderanlage mit schienengebundenen Förderwagen mit Gleichstrommotoren |
| JPS56132175A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-16 | Fuji Electric Co Ltd | Frequency control method for voltage-type inverter |
-
1981
- 1981-02-25 US US06/238,076 patent/US4405886A/en not_active Ceased
-
1982
- 1982-02-18 GB GB8204771A patent/GB2093646B/en not_active Expired
- 1982-02-24 DE DE19823206615 patent/DE3206615A1/de not_active Ceased
- 1982-02-25 JP JP57029759A patent/JPH0667043B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1982-02-25 CA CA000397044A patent/CA1183201A/en not_active Expired
-
1985
- 1985-02-22 SG SG139/85A patent/SG13985G/en unknown
- 1985-05-02 HK HK338/85A patent/HK33885A/xx unknown
-
1986
- 1986-06-17 CA CA000511799A patent/CA1225695B/en not_active Expired
- 1986-12-30 MY MY714/86A patent/MY8600714A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| HK33885A (en) | 1985-05-10 |
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| SG13985G (en) | 1985-08-16 |
| CA1225695B (en) | 1987-08-18 |
| DE3206615A1 (de) | 1982-09-23 |
| US4405886A (en) | 1983-09-20 |
| GB2093646B (en) | 1984-09-12 |
| MY8600714A (en) | 1986-12-31 |
| GB2093646A (en) | 1982-09-02 |
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