JPH0686403A - 電気車制御装置 - Google Patents

電気車制御装置

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Publication number
JPH0686403A
JPH0686403A JP4235601A JP23560192A JPH0686403A JP H0686403 A JPH0686403 A JP H0686403A JP 4235601 A JP4235601 A JP 4235601A JP 23560192 A JP23560192 A JP 23560192A JP H0686403 A JPH0686403 A JP H0686403A
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JP
Japan
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circuit
circuit breaker
charging resistor
breaker
short
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Pending
Application number
JP4235601A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Ueda
浩充 植田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0686403A publication Critical patent/JPH0686403A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの短絡故障時に再起動を確実に阻
止する。 【構成】 この発明の電気車制御装置は、主回路を起動
した場合に、フィルタコンデンサが充電されないために
その両端電圧が所定値以上にならないときには、スイッ
チ回路が充電抵抗器回路を短絡する遮断器を投入させ
ず、また、充電抵抗器回路を短絡する遮断器を投入して
から所定時間経過してもフィルタコンデンサが充電され
ないためにその両端電圧が所定値以上にならないときに
は、スイッチ回路がこの充電抵抗器回路を開閉する遮断
器を開放する。これによって、インバータに短絡事故が
発生していれば、主回路を再起動しても、フィルタコン
デンサが充電されないために充電抵抗器回路を短絡する
遮断器を閉じることも、充電抵抗器回路を開閉する遮断
器を一定時間以上閉じておくこともできないようにし
て、インバータに短絡電流が長い時間流れて事故が拡大
することを確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電気車制御装置に関
し、特にインバータの短絡故障時に再起動を阻止するこ
とにより連鎖故障の発生を防止するようにした電気車制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フィルタリアクトルとフィルタコ
ンデンサとを備えた電気車制御装置として図2に示す回
路構成のものが知られている。この従来の電気車制御装
置は、架線からパンタグラフ1で集電した電源電力を、
過電流リレー2、充電抵抗器回路の開閉用の遮断器3、
充電抵抗器回路の短絡用の遮断器4を通してフィルタリ
アクトル6、フィルタコンデンサ7に導いて平滑し、こ
の平滑電力をインバータ9に供給し、ここでスイッチン
グ素子のスイッチング制御によって所望の交流電力に変
換し、負荷としての誘導電動機10に供給し、駆動する
ようにした主回路が備えられている。なお、充電抵抗器
回路の遮断器4と並列に充電抵抗器5が設けられてい
て、立上げ時には、この充電抵抗器5を通してフィルタ
リアクトル6およびフィルタコンデンサ7に電源を供給
するようにしている。
【0003】そして、このような従来の電気車制御装置
では、起動スイッチ21を投入することにより、遮断器
3の制御コイル3Aを加圧し、その主接点である遮断器
3を閉じて充電抵抗器5、フィルタリアクトル6を通し
てフィルタコンデンサ7を充電すると共に、制御コイル
3Aが補助接点3Bを閉じて遮断器4の制御コイル4A
を加圧して、その主接点である遮断器4を閉じ、充電抵
抗器5を短絡するようにした制御回路が備えられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置では、遮断器3が投入されると、
フィルタコンデンサ7の電圧とは無関係に、強制的に遮
断器4が投入されるようになっており、他方、過電流に
対する保護は過電流が流れて過電流リレー2がオンする
と、接点2Aを閉じて補助リレー23をオンし、その補
助接点23Aによって遮断器3の制御コイル3Aを消磁
して遮断器3を開放し、主回路を保護するようにしてい
たために、次のような問題点があった。
【0005】すなわち、過電流リレー2がオンすると補
助リレー23が自己保持するために、再起動したいとき
には、リセットスイッチ22を押して補助リレー23を
いったんリセットした後、再度、起動スイッチ21を投
入して起動を行なうのであるが、過電流の原因がインバ
ータ9内の短絡故障である場合にも、このリセット、再
起動操作によって遮断器3,4が再投入されて主回路を
構成することができるために再度過電流が流れることに
なり、短絡故障に気付かないで再起動を繰り返すことに
よって、故障箇所以外の主回路構成機器、電線などを損
傷して事故を拡大してしまう恐れがある問題点があっ
た。
【0006】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、インバータの短絡故障が発生した場
合には、フィルタコンデンサが充電されない点に注目
し、フィルタコンデンサが充電されないと充電抵抗器回
路を短絡する遮断器が投入できないようにして、また充
電抵抗器回路を開閉する遮断器を投入してから一定時間
経過してもフィルタコンデンサが充電されない場合にこ
の遮断器を強制的に開放するようにして、拡大事故の発
生を確実に防止するようにした電気車制御装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の電気車制御装
置は、インバータへの入力電流を平滑するフィルタリア
クトルおよびフィルタコンデンサと、前記フィルタコン
デンサ充電用の充電抵抗器回路と、前記充電抵抗器回路
を開閉する遮断器と、前記充電抵抗器回路を短絡する遮
断器と、前記フィルタコンデンサの両端電圧を検出する
電圧検出器と、前記電圧検出器の出力が所定値以上にな
ったときに前記充電抵抗器回路を短絡する遮断器を投入
するスイッチ回路と、前記充電抵抗器回路を開閉する遮
断器を投入してから所定時間経過しても前記電圧検出器
の出力が所定値以上にならない場合に前記充電抵抗器回
路を開閉する遮断器を開放するスイッチ回路とを備えた
ものである。
【0008】
【作用】この発明の電気車制御装置では、主回路を起動
した場合に、フィルタコンデンサが充電されないために
その両端電圧を検出する電圧検出器の出力が所定値以上
にならないときには、スイッチ回路が充電抵抗器回路を
短絡する遮断器を投入させず、また、充電抵抗器回路を
短絡する遮断器を投入してから所定時間経過してもフィ
ルタコンデンサが充電されないためにその両端電圧を検
出する電圧検出器の出力が所定値以上にならないときに
は、スイッチ回路がこの充電抵抗器回路を開閉する遮断
器を開放するように動作する。
【0009】これによって、主回路に再起動操作をして
も、インバータ側の短絡事故が発生していた場合には、
フィルタコンデンサが充電されないために充電抵抗器回
路を短絡する遮断器を閉じることも、充電抵抗器回路を
開閉する遮断器を一定時間以上閉じておくこともできな
いようにして、インバータに短絡電流が長い時間流れて
事故が拡大することを確実に防止する。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。
【0011】図1はこの発明の一実施例の回路構成を示
している。この図1に示す電気車制御装置の主回路は、
架線から電源電力を集電するパンタグラフ1、主回路に
過電流が流れたときに作用する過電流リレー2、充電抵
抗器回路を開閉する遮断器3、充電抵抗器回路を短絡す
る遮断器4、この遮断器4と並列に設けられた充電抵抗
器5、直流電源を平滑するためのフィルタリアクトル6
およびフィルタコンデンサ7、このフィルタコンデンサ
7の両端電圧、すなわち充電電圧を検出する電圧検出器
8を備え、フィルタコンデンサ7によって平滑した直流
電力をインバータ9に供給し、ここで直流−交流変換
し、所望の大きさの交流電力にして誘導電動機10に供
給するようになっている。
【0012】そしてこの電気車制御装置の制御回路は、
起動スイッチ21、この起動スイッチ21に直列に接続
された常閉接点である補助リレー接点23Aと、遮断器
3の開閉動作を行なう遮断器コイル3Aとを備えてい
る。また起動スイッチ21に対して、補助リレー接点2
3Aおよび遮断器コイル3Aと並列になるように接続さ
れた遮断器補助接点3Bと、遮断器4の開閉動作を行な
う遮断器コイル4Aと、スイッチ回路としてのトランジ
スタ24との直列回路を備えている。
【0013】制御回路はさらに、起動スイッチ21に直
列に接続されたリセットスイッチ22と、補助リレー2
3と、もう1つのスイッチ回路としてのトランジスタ2
5との直列回路を備えている。そして、このトランジス
タ25に並列に、補助リレー接点23Bと過電流リレー
接点2Aとの並列回路が接続されている。
【0014】制御回路はさらに、フィルタコンデンサ7
の電圧検出器8の出力を設定値と比較し、大きくなった
ときに“H”レベル出力をトランジスタ24のベースに
出力してトランジスタ24をターンオンさせる比較器2
6を備えている。さらにまた、遮断器コイル3によって
駆動される補助接点3Cとオンディレイタイマ27、遮
断器コイル4によって駆動される補助接点4Bと反転器
28、これらのオンディレイタイマ27の出力と反転器
28の出力とのAND論理で動作し、トランジスタ25
のスイッチングを制御するAND回路29を備えてい
る。
【0015】次に、上記構成の電気車制御装置の動作に
ついて説明する。
【0016】起動スイッチ21を投入すれば、充電抵抗
器回路を開閉する遮断器3に対する遮断器コイル3Aが
加圧され、このコイル3Aのリレー接点としての遮断器
3が投入されて充電抵抗器5を通してフィルタコンデン
サ7が充電される。
【0017】そこでフィルタコンデンサ7が所定の電圧
値以上に充電されれば、比較器26が“H”レベル出力
を出し、スイッチ回路としてのトランジスタ24をオン
する。前述の遮断器コイル3Aの加圧によってその補助
接点3Bがオンとなっているので、このトランジスタ2
4の導通によって、充電抵抗器回路を短絡する遮断器4
に対する遮断器コイル4Aが加圧されるようになり、こ
のコイル4Aのリレー接点としての遮断器4が投入さ
れ、充電抵抗器5を短絡してフィルタコンデンサ7の充
電を完了し、インバータ9の制御が開始される。
【0018】ここで、インバータ9の内部で短絡故障が
発生したならば、過電流リレー2に過電流が流れ、過電
流リレー2がオンして、その補助接点2Aもオンし、こ
の補助接点2Aによって補助リレー23をオンし(それ
まで、トランジスタ25がオフしているために補助リレ
ー23はオフ状態であった)、さらにその補助接点23
Bで自己保持すると共に、補助接点23Aをオフして遮
断器コイル3Aの加圧を解き、遮断器3をオフ(遮断)
動作させて過電流の通流を遮断する。
【0019】この後、起動スイッチ21をオフした後、
リセットスイッチ22をオンすると、補助リレー23が
オフして、再起動に備えられることになる。
【0020】そこで、再起動のために起動スイッチ21
を再度オンすると、遮断器コイル3Aが加圧されて遮断
器3が投入され、充電抵抗器5を通してフィルタコンデ
ンサ7を充電しようとするが、インバータ9に短絡故障
が発生している状態では、フィルタコンデンサ7は充電
されず、電圧検出器8が所定以上の電圧値を検出するこ
とができず、この結果、比較器26の出力がなくてトラ
ンジスタ24がオフのままとなって、充電抵抗器回路を
短絡する遮断器4の遮断器コイル4Aを加圧することが
できない。したがって、この遮断器コイル4Aによって
動作する遮断器4を投入することができず、過大な電流
が主回路に流れるのを防止することができる。
【0021】さらに、この状態が一定時間続くと、オン
ディレイタイマ27が出力し、AND回路29が出力し
てトランジスタ25をオンさせ、補助リレー23を再度
オンさせて自己保持させ、同時に遮断器コイル3Aの加
圧を解いて遮断器3をオフさせ、主回路を開放すること
になる。
【0022】こうして、この実施例の電気車制御装置で
は、インバータ9の短絡故障が発生した場合には、フィ
ルタコンデンサ7が充電されない点に注目し、フィルタ
コンデンサ7が充電されないと充電抵抗器回路を短絡す
る遮断器4が投入できないようにし、また充電抵抗器回
路を開閉する遮断器3を投入してから一定時間経過して
もフィルタコンデンサ7が充電されない場合にこの遮断
器3を強制的に開放することにより、短絡故障時の再起
動による拡大事故の発生を確実に防止する。
【0023】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ず、スイッチ回路にトランジスタ以外のスイッチング素
子を用いることができ、論理回路もそれと同等の構成と
することができる。さらに、マイクロコンピュータに組
み込んだソフトウェアプログラムによる制御とすること
も可能である。
【0024】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、主回路
を起動した場合に、フィルタコンデンサが充電されない
ためにその両端電圧を検出する電圧検出器の出力が所定
値以上にならないときには、スイッチ回路が充電抵抗器
回路を短絡する遮断器を投入させず、また、充電抵抗器
回路を短絡する遮断器を投入してから所定時間経過して
もフィルタコンデンサが充電されないためにその両端電
圧を検出する電圧検出器の出力が所定値以上にならない
ときには、スイッチ回路がこの充電抵抗器回路を開閉す
る遮断器を開放するようにしているので、主回路に再起
動操作をしても、インバータ側の短絡故障が発生してい
る場合には、フィルタコンデンサが充電されないために
充電抵抗器回路を短絡する遮断器が閉じられることがな
く、充電抵抗器回路を開閉する遮断器が一定時間以上閉
じられることもなく、主回路の再起動を確実に阻止する
ことができ、インバータに短絡電流が長い時間流れて事
故が拡大することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の回路ブロック図。
【図2】従来例の回路ブロック図。
【符号の説明】
1 パンタグラフ 2 過電流リレー 2A 補助接点 3 遮断器 3A〜3C 補助接点 4 遮断器 4A,4B 補助接点 5 充電抵抗器 6 フィルタリアクトル 7 フィルタコンデンサ 8 電圧検出器 9 インバータ 10 誘導電動機 21 起動スイッチ 22 リセットスイッチ 23 補助リレー 23A,23B 補助接点 24 トランジスタ 25 トランジスタ 26 比較器 27 オンディレイタイマ 28 反転器 29 AND回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータへの入力電流を平滑するフィ
    ルタリアクトルおよびフィルタコンデンサと、前記フィ
    ルタコンデンサ充電用の充電抵抗器回路と、前記充電抵
    抗器回路を開閉する遮断器と、前記充電抵抗器回路を短
    絡する遮断器と、前記フィルタコンデンサの両端電圧を
    検出する電圧検出器と、前記電圧検出器の出力が所定値
    以上になったときに前記充電抵抗器回路を短絡する遮断
    器を投入するスイッチ回路と、前記充電抵抗器回路を開
    閉する遮断器を投入してから所定時間経過しても前記電
    圧検出器の出力が所定値以上にならない場合に前記充電
    抵抗器回路を開閉する遮断器を開放するスイッチ回路と
    を備えて成る電気車制御装置。
JP4235601A 1992-09-03 1992-09-03 電気車制御装置 Pending JPH0686403A (ja)

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JP4235601A JPH0686403A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 電気車制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003289601A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Honda Motor Co Ltd 車両駆動装置の給電装置
JP2005192324A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toyota Motor Corp 電源系統の異常検知装置
JP2006320176A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Hitachi Ltd インバータの診断方法及び装置

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