JPH0686401A - 電気車の制御装置 - Google Patents
電気車の制御装置Info
- Publication number
- JPH0686401A JPH0686401A JP4233319A JP23331992A JPH0686401A JP H0686401 A JPH0686401 A JP H0686401A JP 4233319 A JP4233319 A JP 4233319A JP 23331992 A JP23331992 A JP 23331992A JP H0686401 A JPH0686401 A JP H0686401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- filter reactor
- auxiliary power
- blower motor
- train
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Transformer Cooling (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】主回路ａにおいて架線に接続されたパンタグラ
フＰＡＮから電力を受け、ラインブレーカＬＢ，フィル
タリアクトルＦＬ，フィルタコンデンサＦＣを介しイン
バータＩＮＶに電力が供給される。インバータでは直流
を３相交流に変換する。 【効果】フィルタリアクトルの冷却用ブロアモータを補
助電源の故障時にも駆動することができ、電車の運行を
継続することができる。
フＰＡＮから電力を受け、ラインブレーカＬＢ，フィル
タリアクトルＦＬ，フィルタコンデンサＦＣを介しイン
バータＩＮＶに電力が供給される。インバータでは直流
を３相交流に変換する。 【効果】フィルタリアクトルの冷却用ブロアモータを補
助電源の故障時にも駆動することができ、電車の運行を
継続することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルタリアクトルを有
する電車用制御装置に係り、特に、そのフィルタリアク
トルを冷却するブロアモータの制御装置に関する。
する電車用制御装置に係り、特に、そのフィルタリアク
トルを冷却するブロアモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気車に搭載される補機の電源
は、補助電源装置からとっていた。また、補助電源装置
と、誘導電動機駆動用インバータとを共用する技術も特
開平2−74101 号公報等で知られていた。
は、補助電源装置からとっていた。また、補助電源装置
と、誘導電動機駆動用インバータとを共用する技術も特
開平2−74101 号公報等で知られていた。
【０００３】また、インバータ電気車では、有害周波数
を除く等のため、パンタグラフとインバータとの間にフ
ィルタコンデンサとフィルタリアクトルから成るフィル
タ回路が挿入してある。このフィルタリアクトルの冷却
は、送風機によって行っている。
を除く等のため、パンタグラフとインバータとの間にフ
ィルタコンデンサとフィルタリアクトルから成るフィル
タ回路が挿入してある。このフィルタリアクトルの冷却
は、送風機によって行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、何らの原因で
補助電源が故障すると、フィルタリアクトルへの送風が
停止してしまい、フィルタリアクトルが過熱してしまう
ため、大電流を流すことができず、電気車が所望の運転
を行えない。つまり、補助電源の故障が電気車の走行に
差支えるという問題があった。
補助電源が故障すると、フィルタリアクトルへの送風が
停止してしまい、フィルタリアクトルが過熱してしまう
ため、大電流を流すことができず、電気車が所望の運転
を行えない。つまり、補助電源の故障が電気車の走行に
差支えるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は補助電源装置が故障した場
合、別の電源によってフィルタリアクトルの冷却用ブロ
アモータを駆動できる装置を提供することにある。
合、別の電源によってフィルタリアクトルの冷却用ブロ
アモータを駆動できる装置を提供することにある。
【０００６】近年、様々な機器から発生する磁束密度を
低減させる機運が高まってきており、フィルタリアクト
ルも磁束密度を低減させる社会上の要請がある。
低減させる機運が高まってきており、フィルタリアクト
ルも磁束密度を低減させる社会上の要請がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はフィルタリアクトルの冷却用ブロアモータ
の駆動制御は補助電源が正常な時は従来通り補助電源よ
りとり、補助電源が故障等により停止した場合には、主
回路インバータの出力を降圧して電源として用いる事に
より補助電源が停止した状態でも電車の運行を継続でき
るようにした。
め、本発明はフィルタリアクトルの冷却用ブロアモータ
の駆動制御は補助電源が正常な時は従来通り補助電源よ
りとり、補助電源が故障等により停止した場合には、主
回路インバータの出力を降圧して電源として用いる事に
より補助電源が停止した状態でも電車の運行を継続でき
るようにした。
【０００８】
【作用】フィルタリアクトルを冷却するブロアモータは
補助電源の交流出力を電源として駆動される。
補助電源の交流出力を電源として駆動される。
【０００９】一方、電車を駆動するインバータ装置はそ
の制御電源としてバッテリ電源を用いている。従って、
もし補助電源が停止してもバッテリ電源が有効な場合に
は電車を駆動することができる。しかし、フィルタリア
クトルの冷却ブロアが補助電源出力を用いているため、
補助電源が停止すると電車を駆動するとフィルタリアク
トルが過熱してしまい実際的には電車を駆動することが
できない。
の制御電源としてバッテリ電源を用いている。従って、
もし補助電源が停止してもバッテリ電源が有効な場合に
は電車を駆動することができる。しかし、フィルタリア
クトルの冷却ブロアが補助電源出力を用いているため、
補助電源が停止すると電車を駆動するとフィルタリアク
トルが過熱してしまい実際的には電車を駆動することが
できない。
【００１０】補助電源が停止した場合、ブロアモータの
電源として主回路インバータを用いると、主回路インバ
ータの出力周波数が低い場合には、フィルタリアクトル
に流れる電流が小さく冷却風量も、それほど必要としな
いため、フィルタリアクトルの発熱量に見合って冷却用
ブロアモータを制御することができる。
電源として主回路インバータを用いると、主回路インバ
ータの出力周波数が低い場合には、フィルタリアクトル
に流れる電流が小さく冷却風量も、それほど必要としな
いため、フィルタリアクトルの発熱量に見合って冷却用
ブロアモータを制御することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は一般のインバータ制御電車の主回路ａ、補助
電源回路ｂ、制御回路ｃを示す。図１ａの主回路におい
て架線に接続されたパンタグラフＰＡＮから電力を受
け、ラインブレーカＬＢ，フィルタリアクトルＦＬ，フ
ィルタコンデンサＦＣを介しインバータＩＮＶに電力は
供給される。インバータでは直流を３相交流に交換し、
図２に示されるように電車の速度に従って出力電圧、イ
ンバータ周波数が制御される。このインバータの出力は
電車を駆動するための誘導電動機ＩＭに与えられ、電車
は徐速に速度をあげながら運転される事になる。一方、
パンタグラフＰＡＮから受けた電力は補助電源装置ＳＩ
Ｖへも供給され、電車の電灯回路や空調回路への電源と
なる３相交流４４０Ｖや２２０Ｖが出力される。補助電
源出力はブロア接触子ＢＬＫ１を介してフィルタリアク
トルＦＬを冷却するためのブロアモータＢＬへと与えら
れ、ブロアは回転し冷却風がフィルタリアクトルへと送
られる。本発明ではブロアモータＢＬへの電力供給系統
がもう一系統存在している。すなわち、前述の主回路イ
ンバータの出力から高圧用ブロア接触子を介し、ブロア
用トランスＢＴＲによってブロアモータの定格電源電圧
まで降圧された系統である。低圧用ブロア接触子ＢＬＫ
１と高圧用ブロア接触子の制御の一例を図１のｃに示
す。インバータ等の制御電源としては一般にバッテリＢ
ＡＴＴから得られる直流１００Ｖが用いられる。通常補
助電源ＳＩＶが正常に稼働している場合、出力電圧は低
電圧検知リレーＡＣＬＶＲがオフしているため低圧用ブ
ロア接触子ＢＬＫ１がオンしている。つまり、この状態
ではブロアモータＢＬは補助電源から電力を受けて回転
している。ここで何らかの要因により、補助電源ＳＩＶ
が故障し正規の出力電圧がなくなってしまった場合を考
える。補助電源ＳＩＶの出力は低電圧検知回路ＡＣＬＶ
Ｄによって常に監視されており、低電圧検知回路が異常
を検知すると制御回路上のリレーやトランジスタのスイ
ッチＳが閉じ、低電圧検知リレーACLVRが励磁される。
ＡＣＬＶＲの低磁により、低圧用ブロア接触子ＢＬＫ１
はオフしかわりに高圧用ブロア接触子ＢＬＫ２がオンす
る事となる。このような状態ではフィルタリアクトルＦ
Ｌ用ブロアモータＢＬは、常時、回転しているわけでは
ないが、電車が動く時つまりフィルタリアクトルに電流
が流れる場合には主回路のインバータは運転を開始する
ため、ブロアモータは回転をはじめ、フィルタリアクト
ルの冷却を開始する。
る。図１は一般のインバータ制御電車の主回路ａ、補助
電源回路ｂ、制御回路ｃを示す。図１ａの主回路におい
て架線に接続されたパンタグラフＰＡＮから電力を受
け、ラインブレーカＬＢ，フィルタリアクトルＦＬ，フ
ィルタコンデンサＦＣを介しインバータＩＮＶに電力は
供給される。インバータでは直流を３相交流に交換し、
図２に示されるように電車の速度に従って出力電圧、イ
ンバータ周波数が制御される。このインバータの出力は
電車を駆動するための誘導電動機ＩＭに与えられ、電車
は徐速に速度をあげながら運転される事になる。一方、
パンタグラフＰＡＮから受けた電力は補助電源装置ＳＩ
Ｖへも供給され、電車の電灯回路や空調回路への電源と
なる３相交流４４０Ｖや２２０Ｖが出力される。補助電
源出力はブロア接触子ＢＬＫ１を介してフィルタリアク
トルＦＬを冷却するためのブロアモータＢＬへと与えら
れ、ブロアは回転し冷却風がフィルタリアクトルへと送
られる。本発明ではブロアモータＢＬへの電力供給系統
がもう一系統存在している。すなわち、前述の主回路イ
ンバータの出力から高圧用ブロア接触子を介し、ブロア
用トランスＢＴＲによってブロアモータの定格電源電圧
まで降圧された系統である。低圧用ブロア接触子ＢＬＫ
１と高圧用ブロア接触子の制御の一例を図１のｃに示
す。インバータ等の制御電源としては一般にバッテリＢ
ＡＴＴから得られる直流１００Ｖが用いられる。通常補
助電源ＳＩＶが正常に稼働している場合、出力電圧は低
電圧検知リレーＡＣＬＶＲがオフしているため低圧用ブ
ロア接触子ＢＬＫ１がオンしている。つまり、この状態
ではブロアモータＢＬは補助電源から電力を受けて回転
している。ここで何らかの要因により、補助電源ＳＩＶ
が故障し正規の出力電圧がなくなってしまった場合を考
える。補助電源ＳＩＶの出力は低電圧検知回路ＡＣＬＶ
Ｄによって常に監視されており、低電圧検知回路が異常
を検知すると制御回路上のリレーやトランジスタのスイ
ッチＳが閉じ、低電圧検知リレーACLVRが励磁される。
ＡＣＬＶＲの低磁により、低圧用ブロア接触子ＢＬＫ１
はオフしかわりに高圧用ブロア接触子ＢＬＫ２がオンす
る事となる。このような状態ではフィルタリアクトルＦ
Ｌ用ブロアモータＢＬは、常時、回転しているわけでは
ないが、電車が動く時つまりフィルタリアクトルに電流
が流れる場合には主回路のインバータは運転を開始する
ため、ブロアモータは回転をはじめ、フィルタリアクト
ルの冷却を開始する。
【００１２】電車が低速で走行している時は図２に示す
ように出力電圧も小さくまたインバータ周波数も低い
が、その時はフィルタリアクトルに流れる電流も小さい
ため、冷却風量としては問題ない。
ように出力電圧も小さくまたインバータ周波数も低い
が、その時はフィルタリアクトルに流れる電流も小さい
ため、冷却風量としては問題ない。
【００１３】一方、電車が高速で走行する場合には図２
に示すように出力電圧が架線電圧で決まる交流電圧にク
ランプされてしまうため、ブロアモータに流れる電流が
小さくなり、必要な冷却風量が与えられなくなることが
考えられ。従って、高速で電車がどのくらいの時間，速
度で走行する可能性があるか充分考えて図１のブロアモ
ータ変圧器ＢＴＲの変換比を決定する必要がある。
に示すように出力電圧が架線電圧で決まる交流電圧にク
ランプされてしまうため、ブロアモータに流れる電流が
小さくなり、必要な冷却風量が与えられなくなることが
考えられ。従って、高速で電車がどのくらいの時間，速
度で走行する可能性があるか充分考えて図１のブロアモ
ータ変圧器ＢＴＲの変換比を決定する必要がある。
【００１４】また上記に対する他の対応策としては、補
助電源が故障するという異常状態であること、そしてこ
のような異常はそんなにひんぱんに起こる現象ではない
事から、補助電源が故障した時は電車の最高速度をリミ
ットし、インバータ周波数が、例えば、ブロアモータＢ
Ｌの定格周波数近辺までしか増加しないようにする事も
可能であり、実際の電車の制御ではこの方が一般的であ
る。
助電源が故障するという異常状態であること、そしてこ
のような異常はそんなにひんぱんに起こる現象ではない
事から、補助電源が故障した時は電車の最高速度をリミ
ットし、インバータ周波数が、例えば、ブロアモータＢ
Ｌの定格周波数近辺までしか増加しないようにする事も
可能であり、実際の電車の制御ではこの方が一般的であ
る。
【００１５】尚、図３は比較のため従来のブロアモータ
ＢＬの駆動系統を示したものであり、この場合、補助電
源の故障が低電圧検知回路ＡＣＬＣＤで検知されれば主
回路のラインブレーカＬＢがオフされ、インバータの運
転をやめ、フィルタリアクトルＦＬの焼損をふせぐよう
になっている。
ＢＬの駆動系統を示したものであり、この場合、補助電
源の故障が低電圧検知回路ＡＣＬＣＤで検知されれば主
回路のラインブレーカＬＢがオフされ、インバータの運
転をやめ、フィルタリアクトルＦＬの焼損をふせぐよう
になっている。
【００１６】また、本発明の他の実施例として図４に示
すように、制御用電源のバッテリＢＡＴＴから補助のイ
ンバータＡＳＩＶを介し３相交流を発生し、ブロア用接
触子ＢＬＫを介してブロアモータＢＬを駆動する方式も
考えられる。しかし本方式では専用インバータ（ＡＳＩ
Ｖ）が必要となるため、あまり一般的ではないが本発明
と同様の効果が期待できる。
すように、制御用電源のバッテリＢＡＴＴから補助のイ
ンバータＡＳＩＶを介し３相交流を発生し、ブロア用接
触子ＢＬＫを介してブロアモータＢＬを駆動する方式も
考えられる。しかし本方式では専用インバータ（ＡＳＩ
Ｖ）が必要となるため、あまり一般的ではないが本発明
と同様の効果が期待できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、フィルタリアクトルの
冷却用ブロアモータを補助電源の故障時にも駆動するこ
とができるため、電車の運行を継続することができる。
冷却用ブロアモータを補助電源の故障時にも駆動するこ
とができるため、電車の運行を継続することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】本発明の一実施例を説明するための特性図。
【図３】従来例を示す回路図。
【図４】本発明の他の実施例を示す回路図。
ＢＬＫ１…低圧ブロア接触子、ＢＬＫ２…高圧ブロア接
触子、ＢＬ…ブロアモータ、ＢＴＲ…ブロアモータ変圧
器、ＩＮＶ…主回路インバータ。
触子、ＢＬ…ブロアモータ、ＢＴＲ…ブロアモータ変圧
器、ＩＮＶ…主回路インバータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 9/00 Ｐ 4235−5Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】電車を駆動するインバータ、前記インバー
タのスイッチングによる脈流を平滑するフィルタリアク
トル、前記フィルタリアクトルを冷却するためのブロア
モータを有する電車用制御装置において、前記ブロアモ
ータを前記インバータの出力で運転するようにしたこと
を特徴とする電気車の制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記ブロアモータは通
常電車の補助電源装置より運転され、前記補助電源装置
の異常時に運転系統を切換える手段を有した電気車の制
御装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記ブロアモータは制
御のバッテリによって運転される手段を有した電気車の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233319A JPH0686401A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233319A JPH0686401A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686401A true JPH0686401A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16953277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4233319A Pending JPH0686401A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5670851A (en) * | 1995-03-29 | 1997-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion control system for plural electric motors and auxiliary circuit |
| JP2010187433A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Railway Technical Res Inst | 燃料電池を搭載する電気鉄道車両用平滑リアクトル装置 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP4233319A patent/JPH0686401A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5670851A (en) * | 1995-03-29 | 1997-09-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion control system for plural electric motors and auxiliary circuit |
| JP2010187433A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Railway Technical Res Inst | 燃料電池を搭載する電気鉄道車両用平滑リアクトル装置 |
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