JPH07111701A - 電気車制御装置及び電気車制御方法 - Google Patents
電気車制御装置及び電気車制御方法Info
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- JPH07111701A JPH07111701A JP5251309A JP25130993A JPH07111701A JP H07111701 A JPH07111701 A JP H07111701A JP 5251309 A JP5251309 A JP 5251309A JP 25130993 A JP25130993 A JP 25130993A JP H07111701 A JPH07111701 A JP H07111701A
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 指令装置９は、電気車の運転指令をインバ−
タ制御装置11のみに入力する。インバ−タ制御装置11は
指令装置９からの力行指令Ｐおよびブレーキ指令Ｂに応
じてインバータ５の出力周波数と出力電圧を制御する。
また、ブレーキ指令Ｂ時にはブレーキ接触器投入指令Ｂ
Ｋを出力して発電ブレーキ接触器７ａをオンさせ、発電
ブレーキ抵抗器７ｂをコンバータ４の出力とインバータ
５の入力間に接続する。更にインバ−タ制御装置７で
は、ブレーキ接触器７ａのオン、オフ状態を示すブレー
キ接触器状態信号ＢＫＮＡを入力とし、力行指令Ｐ、ブ
レーキ指令Ｂとの論理によりコンバ−タ制御装置10へコ
ンバータ力行指令ＣＰ、コンバータブレーキ指令ＣＢを
出力し、この信号に基づいてコンバータ４を制御する。 【効果】 発電ブレーキ抵抗器の消費エネルギが過大と
なることを確実に防止できる。
タ制御装置11のみに入力する。インバ−タ制御装置11は
指令装置９からの力行指令Ｐおよびブレーキ指令Ｂに応
じてインバータ５の出力周波数と出力電圧を制御する。
また、ブレーキ指令Ｂ時にはブレーキ接触器投入指令Ｂ
Ｋを出力して発電ブレーキ接触器７ａをオンさせ、発電
ブレーキ抵抗器７ｂをコンバータ４の出力とインバータ
５の入力間に接続する。更にインバ−タ制御装置７で
は、ブレーキ接触器７ａのオン、オフ状態を示すブレー
キ接触器状態信号ＢＫＮＡを入力とし、力行指令Ｐ、ブ
レーキ指令Ｂとの論理によりコンバ−タ制御装置10へコ
ンバータ力行指令ＣＰ、コンバータブレーキ指令ＣＢを
出力し、この信号に基づいてコンバータ４を制御する。 【効果】 発電ブレーキ抵抗器の消費エネルギが過大と
なることを確実に防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気車駆動用の電動機
を制御する電気車制御装置及び電気車制御方法に関す
る。
を制御する電気車制御装置及び電気車制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】単相交流電化区間を走行する電気車（以
下交流電気車と言う）は、いったん受電した交流電力を
トランスにて降圧し、この降圧した交流電力をサイリス
タやダイオードなどで構成されるコンバータ装置（以
下、コンバータで示す）で直流電力に変換し、この直流
電力を駆動用直流電動機に供給することで走行してい
る。
下交流電気車と言う）は、いったん受電した交流電力を
トランスにて降圧し、この降圧した交流電力をサイリス
タやダイオードなどで構成されるコンバータ装置（以
下、コンバータで示す）で直流電力に変換し、この直流
電力を駆動用直流電動機に供給することで走行してい
る。
【０００３】一方、近年、可変電圧・可変周波数インバ
ータ装置（以下、インバータと言う）により制御される
誘導電動機駆動の交流電気車が運転されるようになって
きている。この場合の交流電気車は、いったん受電した
交流電力をトランスにて降圧し、この降圧した交流電力
をサイリスタやダイオードなどで構成されるコンバーで
直流電力に変換し、この直流電力をインバ−タで３相交
流電力に変換して誘導電動機に供給することで走行して
いる。
ータ装置（以下、インバータと言う）により制御される
誘導電動機駆動の交流電気車が運転されるようになって
きている。この場合の交流電気車は、いったん受電した
交流電力をトランスにて降圧し、この降圧した交流電力
をサイリスタやダイオードなどで構成されるコンバーで
直流電力に変換し、この直流電力をインバ−タで３相交
流電力に変換して誘導電動機に供給することで走行して
いる。
【０００４】図４は誘導電動機駆動の交流電気車の制御
装置の構成図である。図示しない交流架線からパンタグ
ラフ１を介して集電された交流電力は、電流の入切を行
う遮断器２を通して、変圧器３により降圧された後、コ
ンバータ４にて直流電力に変換される。この直流電力は
インバータ５により可変電圧・可変周波数の３相交流電
力に変換されて誘導電動機６へ供給され、電気車はこの
誘導電動機６の発生トルクにより力行、ブレーキ運転さ
れる。また、コンバータ４の出力とインバータ５の入力
間には、ブレーキ接触器７ａと発電ブレーキ抵抗器７ｂ
により構成される発電ブレーキ回路８が接続されてい
る。
装置の構成図である。図示しない交流架線からパンタグ
ラフ１を介して集電された交流電力は、電流の入切を行
う遮断器２を通して、変圧器３により降圧された後、コ
ンバータ４にて直流電力に変換される。この直流電力は
インバータ５により可変電圧・可変周波数の３相交流電
力に変換されて誘導電動機６へ供給され、電気車はこの
誘導電動機６の発生トルクにより力行、ブレーキ運転さ
れる。また、コンバータ４の出力とインバータ５の入力
間には、ブレーキ接触器７ａと発電ブレーキ抵抗器７ｂ
により構成される発電ブレーキ回路８が接続されてい
る。
【０００５】指令装置９は、例えば電気車の乗務員が操
作する主幹制御器やモニタ装置などであり、電気車の運
転指令をそれぞれコンバ−タ制御装置10、インバ−タ制
御装置11へ出力するものである。指令装置９が力行指令
Ｐを出力すると、コンバ−タ制御装置10ではコンバータ
４の出力電圧ＶD を所定の直流電圧ＶA まで上昇させ、
その後は力行指令Ｐがオフするまでコンバータ４の出力
電圧ＶD を直流電圧ＶA 一定に保つように制御する。そ
してインバ−タ制御装置11ではインバータ５の出力周波
数と出力電圧を制御する。電気車のブレ−キ運転時に
は、誘導電動機６を発電機として動作させ、誘導電動機
６から発生した発電エネルギをインバ−タ５を介して発
電ブレ−キ抵抗器で消費させることで、制動力を得てい
る。そこでブレーキ指令Ｂを指令装置９が出力した場合
には、インバ−タ制御装置11からブレーキ接触器投入指
令ＢＫを出力してブレーキ接触器７ａをオンし、発電ブ
レーキ抵抗器７ｂをコンバータ４の出力とインバータ５
の入力間に接続する。コンバ−タ制御装置10では、コン
バータ４の出力電圧ＶD を所定の直流電圧ＶA まで上昇
させて、インバータ５が発電ブレーキモードで運転を開
始できる電圧を確立させ、所定時間Ｔが経過した後、所
定の直流電圧ＶB まで下降させ、その後はブレーキ指令
Ｂがオフするまで直流電圧ＶB 一定に保つように制御す
る。
作する主幹制御器やモニタ装置などであり、電気車の運
転指令をそれぞれコンバ−タ制御装置10、インバ−タ制
御装置11へ出力するものである。指令装置９が力行指令
Ｐを出力すると、コンバ−タ制御装置10ではコンバータ
４の出力電圧ＶD を所定の直流電圧ＶA まで上昇させ、
その後は力行指令Ｐがオフするまでコンバータ４の出力
電圧ＶD を直流電圧ＶA 一定に保つように制御する。そ
してインバ−タ制御装置11ではインバータ５の出力周波
数と出力電圧を制御する。電気車のブレ−キ運転時に
は、誘導電動機６を発電機として動作させ、誘導電動機
６から発生した発電エネルギをインバ−タ５を介して発
電ブレ−キ抵抗器で消費させることで、制動力を得てい
る。そこでブレーキ指令Ｂを指令装置９が出力した場合
には、インバ−タ制御装置11からブレーキ接触器投入指
令ＢＫを出力してブレーキ接触器７ａをオンし、発電ブ
レーキ抵抗器７ｂをコンバータ４の出力とインバータ５
の入力間に接続する。コンバ−タ制御装置10では、コン
バータ４の出力電圧ＶD を所定の直流電圧ＶA まで上昇
させて、インバータ５が発電ブレーキモードで運転を開
始できる電圧を確立させ、所定時間Ｔが経過した後、所
定の直流電圧ＶB まで下降させ、その後はブレーキ指令
Ｂがオフするまで直流電圧ＶB 一定に保つように制御す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術では、指令装置から出力される一つの運転指令
をコンバ−タ制御装置とインバ−タ制御装置にてそれぞ
れが認識して、両者が例えば力行、もしくはブレーキ制
御を行うようにしていた。従って指令装置からブレーキ
指令Ｂを出力した時に、インバ−タ制御装置ではブレー
キ指令Ｂを正しく認識したが、コンバ−タ制御装置では
誤って力行指令Ｐとして認識し、両者で運転指令の不一
致が発生した場合、コンバータを常に出力電圧ＶD を直
流電圧ＶA一定となるように制御するため、発電ブレー
キ抵抗器の消費エネルギが過大となってしまっていた。
また、コンバ−タ制御装置、インバ−タ制御装置が共に
力行指令Ｐを正しく認識した時でも、ブレーキ接触器の
接点が溶着して発電ブレーキ抵抗器が常に回路に接続さ
れた場合、やはり常に直流電圧ＶA が発電ブレーキ抵抗
器に印加されるため、消費エネルギが過大となってい
た。これらを考慮して、発電ブレーキ抵抗器の焼損など
の拡大事故を未然に防止するために、発電ブレーキ抵抗
器として、熱的容量に相当余裕のある抵抗器を選定する
必要があり、抵抗器の小型・軽量化が図れなかった。ま
た電気車へ艤装する際も他の機器への発熱の影響を抑え
るために考慮が必要となり、艤装スペ−スの低減を図る
ことができなかった。
従来技術では、指令装置から出力される一つの運転指令
をコンバ−タ制御装置とインバ−タ制御装置にてそれぞ
れが認識して、両者が例えば力行、もしくはブレーキ制
御を行うようにしていた。従って指令装置からブレーキ
指令Ｂを出力した時に、インバ−タ制御装置ではブレー
キ指令Ｂを正しく認識したが、コンバ−タ制御装置では
誤って力行指令Ｐとして認識し、両者で運転指令の不一
致が発生した場合、コンバータを常に出力電圧ＶD を直
流電圧ＶA一定となるように制御するため、発電ブレー
キ抵抗器の消費エネルギが過大となってしまっていた。
また、コンバ−タ制御装置、インバ−タ制御装置が共に
力行指令Ｐを正しく認識した時でも、ブレーキ接触器の
接点が溶着して発電ブレーキ抵抗器が常に回路に接続さ
れた場合、やはり常に直流電圧ＶA が発電ブレーキ抵抗
器に印加されるため、消費エネルギが過大となってい
た。これらを考慮して、発電ブレーキ抵抗器の焼損など
の拡大事故を未然に防止するために、発電ブレーキ抵抗
器として、熱的容量に相当余裕のある抵抗器を選定する
必要があり、抵抗器の小型・軽量化が図れなかった。ま
た電気車へ艤装する際も他の機器への発熱の影響を抑え
るために考慮が必要となり、艤装スペ−スの低減を図る
ことができなかった。
【０００７】そこで本発明の目的は、指令装置からの運
転指令に対して、インバータとコンバータ間の協調を確
実にとり、発電ブレーキ抵抗器の小型・軽量化、艤装ス
ペースの低減などを図る電気車制御装置及び電気車制御
方法を提供することにある。
転指令に対して、インバータとコンバータ間の協調を確
実にとり、発電ブレーキ抵抗器の小型・軽量化、艤装ス
ペースの低減などを図る電気車制御装置及び電気車制御
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、交流電力を直流電力に変換す
るコンバータ装置と、このコンバータ装置で変換された
直流電力を、電気車の駆動用電動機に供給する３相交流
電力に交換するインバータ装置と、コンバータ装置とイ
ンバータ装置との間に接続される接触器と抵抗器とから
なる直列回路と、電気車の力行指令とブレーキ指令を出
力する指令装置と、この指令装置から出力される指令を
判別して、インバータ装置を制御すると共に、接触器の
状態を監視して、接触器の状態と判別した指令に基づい
てコンバータ装置運転指令を出力する第１の制御装置
と、このコンバータ装置運転指令を入力して、コンバー
タ装置を制御する第２の制御装置とを備えてなる。
に請求項１記載の発明は、交流電力を直流電力に変換す
るコンバータ装置と、このコンバータ装置で変換された
直流電力を、電気車の駆動用電動機に供給する３相交流
電力に交換するインバータ装置と、コンバータ装置とイ
ンバータ装置との間に接続される接触器と抵抗器とから
なる直列回路と、電気車の力行指令とブレーキ指令を出
力する指令装置と、この指令装置から出力される指令を
判別して、インバータ装置を制御すると共に、接触器の
状態を監視して、接触器の状態と判別した指令に基づい
てコンバータ装置運転指令を出力する第１の制御装置
と、このコンバータ装置運転指令を入力して、コンバー
タ装置を制御する第２の制御装置とを備えてなる。
【０００９】又請求項２記載の発明は、指令装置から出
力される電気車の力行指令とブレーキ指令に応じて、交
流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、このコ
ンバータ装置で変換された直流電力を、電気車の駆動用
電動機に供給する３相交流電力に変換するインバータ装
置とを制御する際に、指令装置から電気車の力行指令が
出力された時には、インバータ装置を力行運転すると共
に、接触器が開放していることを確認してコンバータ装
置を力行運転し、指令装置から電気車のブレーキ指令が
出力された時には、インバータ装置をブレーキ運転する
と共に、接触器を投入して接触器が閉成していることを
確認してコンバータ装置をブレーキ運転する電気車制御
方法である。
力される電気車の力行指令とブレーキ指令に応じて、交
流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、このコ
ンバータ装置で変換された直流電力を、電気車の駆動用
電動機に供給する３相交流電力に変換するインバータ装
置とを制御する際に、指令装置から電気車の力行指令が
出力された時には、インバータ装置を力行運転すると共
に、接触器が開放していることを確認してコンバータ装
置を力行運転し、指令装置から電気車のブレーキ指令が
出力された時には、インバータ装置をブレーキ運転する
と共に、接触器を投入して接触器が閉成していることを
確認してコンバータ装置をブレーキ運転する電気車制御
方法である。
【００１０】
【作用】上述した構成により請求項１記載の発明では、
指令装置から出力する電気車の力行指令、ブレーキ指令
を第１の制御装置のみに入力し、この力行指令、もしく
はブレーキ指令と接触器の状態に基づいて第１の制御装
置は第２の制御装置へコンバータ装置運転指令として力
行制御指令、もしくはブレーキ制御指令を出力する。第
２の制御装置はこの指令に基づき、コンバータ装置を制
御する。
指令装置から出力する電気車の力行指令、ブレーキ指令
を第１の制御装置のみに入力し、この力行指令、もしく
はブレーキ指令と接触器の状態に基づいて第１の制御装
置は第２の制御装置へコンバータ装置運転指令として力
行制御指令、もしくはブレーキ制御指令を出力する。第
２の制御装置はこの指令に基づき、コンバータ装置を制
御する。
【００１１】又請求項２記載の発明では、インバータ装
置、コンバータ装置共に同一の運転指令を入力して、そ
の運転指令が力行指令の時はインバ−タ装置を力行運転
して、更に接触器が開放していることを確認してからコ
ンバータ装置を力行運転し、運転指令がブレーキ指令の
時はインバ−タ装置をブレ−キ運転して、更に接触器を
投入して閉成したことを確認してからコンバータ装置を
ブレーキ運転する。従って万一接触器の接点が溶着して
抵抗器が常にコンバータ装置とインバータ装置との間に
接続されてしまった場合にも、指令装置が出力する運転
指令に対して、インバータ装置、コンバータ装置共に同
一の運転指令を確実に入力すると共に、接触器の状態に
より制御を行なうため、抵抗器の消費エネルギが過大に
なることを防止できる。
置、コンバータ装置共に同一の運転指令を入力して、そ
の運転指令が力行指令の時はインバ−タ装置を力行運転
して、更に接触器が開放していることを確認してからコ
ンバータ装置を力行運転し、運転指令がブレーキ指令の
時はインバ−タ装置をブレ−キ運転して、更に接触器を
投入して閉成したことを確認してからコンバータ装置を
ブレーキ運転する。従って万一接触器の接点が溶着して
抵抗器が常にコンバータ装置とインバータ装置との間に
接続されてしまった場合にも、指令装置が出力する運転
指令に対して、インバータ装置、コンバータ装置共に同
一の運転指令を確実に入力すると共に、接触器の状態に
より制御を行なうため、抵抗器の消費エネルギが過大に
なることを防止できる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照し詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す図で、図１（ａ）は
電気車制御装置の構成図、図１（ｂ）はインバ−タ制御
装置の機能ブロック図である。図示しない架線からパン
タグラフ１及び遮断器２を介して集電された交流電力
は、変圧器３により降圧された後、コンバータ４にて直
流電力に変換される。この直流電力はインバータ５によ
り可変電圧・可変周波数の３相交流電力に変換されて誘
導電動機６へ供給される。電気車はこの誘導電動機６の
発生トルクにより力行、ブレーキ運転される。またコン
バータ４の出力とインバータ５の入力間に、ブレーキ接
触器７ａと発電ブレーキ抵抗器７ｂにより構成される発
電ブレーキ回路８が接続されている。
る。図１は本発明の一実施例を示す図で、図１（ａ）は
電気車制御装置の構成図、図１（ｂ）はインバ−タ制御
装置の機能ブロック図である。図示しない架線からパン
タグラフ１及び遮断器２を介して集電された交流電力
は、変圧器３により降圧された後、コンバータ４にて直
流電力に変換される。この直流電力はインバータ５によ
り可変電圧・可変周波数の３相交流電力に変換されて誘
導電動機６へ供給される。電気車はこの誘導電動機６の
発生トルクにより力行、ブレーキ運転される。またコン
バータ４の出力とインバータ５の入力間に、ブレーキ接
触器７ａと発電ブレーキ抵抗器７ｂにより構成される発
電ブレーキ回路８が接続されている。
【００１３】指令装置９は例えば電気車の乗務員が操作
する主幹制御器やモニタ装置などであり、電気車の運転
指令（力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂ）をインバ−タ制
御装置11に対して出力するものである。インバ−タ制御
装置11はこの指令装置９からの運転指令をうけてインバ
ータ５を制御し、インバ−タ５の出力周波数と出力電圧
を可変する。このインバ−タ制御装置11は、指令装置９
から出力される力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂを運転指
令判断部12でうけてどちらの指令が出力されたか判断す
る。運転指令判断部12は、指令装置９から出力される運
転指令が力行指令Ｐであると判断した場合、コンバータ
運転指令発生部14にて後述するようにコンバータ力行指
令ＣＰをコンバータ制御装置10に出力する。又運転指令
判断部12は、指令装置９から出力された運転指令がブレ
ーキ指令Ｂであると判断した場合、発電ブレーキ接触器
制御部13は発電ブレーキ接触器投入指令ＢＫを出力し、
発電ブレーキ接触器７ａをオンする。すると、発電ブレ
ーキ抵抗器７ｂがコンバータ４の出力とインバータ５の
入力間に接続される。更にコンバータ運転指令発生部14
は後述するようにコンバータブレーキ指令ＣＢをコンバ
ータ指令装置10に出力する。
する主幹制御器やモニタ装置などであり、電気車の運転
指令（力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂ）をインバ−タ制
御装置11に対して出力するものである。インバ−タ制御
装置11はこの指令装置９からの運転指令をうけてインバ
ータ５を制御し、インバ−タ５の出力周波数と出力電圧
を可変する。このインバ−タ制御装置11は、指令装置９
から出力される力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂを運転指
令判断部12でうけてどちらの指令が出力されたか判断す
る。運転指令判断部12は、指令装置９から出力される運
転指令が力行指令Ｐであると判断した場合、コンバータ
運転指令発生部14にて後述するようにコンバータ力行指
令ＣＰをコンバータ制御装置10に出力する。又運転指令
判断部12は、指令装置９から出力された運転指令がブレ
ーキ指令Ｂであると判断した場合、発電ブレーキ接触器
制御部13は発電ブレーキ接触器投入指令ＢＫを出力し、
発電ブレーキ接触器７ａをオンする。すると、発電ブレ
ーキ抵抗器７ｂがコンバータ４の出力とインバータ５の
入力間に接続される。更にコンバータ運転指令発生部14
は後述するようにコンバータブレーキ指令ＣＢをコンバ
ータ指令装置10に出力する。
【００１４】次にコンバータ運転指令発生部14の動作を
詳しく説明する。コンバータ運転指令発生部14は運転指
令判断部12で判断した力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂを
入力する他に、発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡを
入力する。電気車の力行運転時には発電ブレ−キ接触器
７ａはオフ状態であるが、電気車のブレ−キ運転時に
は、発電ブレ−キ接触器７ａはオン状態である。コンバ
−タ運転指令発生部14は、発電ブレ−キ接触器７ａがオ
フ状態である時は「０」、オン状態であれば「１」を発
電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡとして入力する。具
体的に説明していくと、指令装置９から力行指令Ｐがイ
ンバ−タ制御装置11へ出力されると、運転指令判断部12
で力行指令Ｐが入力されたと判断し、この力行指令Ｐの
入力情報（以下力行指令Ｐと言う）がコンバータ運転指
令発生部14へ入力される。又発電ブレ−キ接触器７ａは
オフ状態であるので、発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫ
ＮＡとして「０」がコンバータ運転指令発生部14へ入力
される。発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡはＮＯＴ
回路14ａで「１」に反転され、力行指令装置ＰとＮＯＴ
回路14ａの出力がＡＮＤ回路14ｂに入力される。そして
ＡＮＤ回路14ｂからコンバータ力行指令ＣＰが出力され
ることになる。つまり力行指令Ｐが運転指令判断部12で
判断され、発電ブレーキ接触器７ａがオフ状態であると
いう条件が揃ったことではじめてコンバ−タ制御装置10
へコンバータ力行指令ＣＰが出力される。
詳しく説明する。コンバータ運転指令発生部14は運転指
令判断部12で判断した力行指令Ｐ又はブレーキ指令Ｂを
入力する他に、発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡを
入力する。電気車の力行運転時には発電ブレ−キ接触器
７ａはオフ状態であるが、電気車のブレ−キ運転時に
は、発電ブレ−キ接触器７ａはオン状態である。コンバ
−タ運転指令発生部14は、発電ブレ−キ接触器７ａがオ
フ状態である時は「０」、オン状態であれば「１」を発
電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡとして入力する。具
体的に説明していくと、指令装置９から力行指令Ｐがイ
ンバ−タ制御装置11へ出力されると、運転指令判断部12
で力行指令Ｐが入力されたと判断し、この力行指令Ｐの
入力情報（以下力行指令Ｐと言う）がコンバータ運転指
令発生部14へ入力される。又発電ブレ−キ接触器７ａは
オフ状態であるので、発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫ
ＮＡとして「０」がコンバータ運転指令発生部14へ入力
される。発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡはＮＯＴ
回路14ａで「１」に反転され、力行指令装置ＰとＮＯＴ
回路14ａの出力がＡＮＤ回路14ｂに入力される。そして
ＡＮＤ回路14ｂからコンバータ力行指令ＣＰが出力され
ることになる。つまり力行指令Ｐが運転指令判断部12で
判断され、発電ブレーキ接触器７ａがオフ状態であると
いう条件が揃ったことではじめてコンバ−タ制御装置10
へコンバータ力行指令ＣＰが出力される。
【００１５】又指令装置９からインバ−タ制御装置11へ
ブレーキ指令Ｂが出力されると、運転指令判断部12でブ
レーキ指令Ｂが入力されたと判断し、このブレーキ指令
Ｂの入力情報（以下ブレーキ指令Ｂと言う）が発電ブレ
ーキ接触器制御部13、コンバータ運転指令発生部14へ入
力される。発電ブレーキ接触器制御部13はブレーキ指令
Ｂをうけて発電ブレーキ接触器投入指令ＢＫを出力し、
発電ブレーキ接触器７ａをオンする。従って発電ブレー
キ接触器状態信号ＢＫＮＡとして「１」がコンバータ運
転指令発生部14へ入力される。運転指令判断部12からの
ブレーキ指令Ｂと発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡ
（「１」）がＡＮＤ回路14ｃに入力され、コンバータブ
レーキ指令ＣＢがコンバ−タ制御装置10へ出力される。
つまりブレーキ指令Ｂが運転指令判断部12で判断され、
発電ブレーキ接触器７ａがオン状態であるという条件が
揃ったことではじめてコンバ−タ制御装置10へコンバー
タブレーキ指令ＣＢが出力される。このようにインバ−
タ制御装置11の運転指令認識により、コンバ−タ制御装
置10へも同一の指令が確実に入力されることになる。
ブレーキ指令Ｂが出力されると、運転指令判断部12でブ
レーキ指令Ｂが入力されたと判断し、このブレーキ指令
Ｂの入力情報（以下ブレーキ指令Ｂと言う）が発電ブレ
ーキ接触器制御部13、コンバータ運転指令発生部14へ入
力される。発電ブレーキ接触器制御部13はブレーキ指令
Ｂをうけて発電ブレーキ接触器投入指令ＢＫを出力し、
発電ブレーキ接触器７ａをオンする。従って発電ブレー
キ接触器状態信号ＢＫＮＡとして「１」がコンバータ運
転指令発生部14へ入力される。運転指令判断部12からの
ブレーキ指令Ｂと発電ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡ
（「１」）がＡＮＤ回路14ｃに入力され、コンバータブ
レーキ指令ＣＢがコンバ−タ制御装置10へ出力される。
つまりブレーキ指令Ｂが運転指令判断部12で判断され、
発電ブレーキ接触器７ａがオン状態であるという条件が
揃ったことではじめてコンバ−タ制御装置10へコンバー
タブレーキ指令ＣＢが出力される。このようにインバ−
タ制御装置11の運転指令認識により、コンバ−タ制御装
置10へも同一の指令が確実に入力されることになる。
【００１６】次に上記したようにコンバ−タ制御装置10
がコンバータ力行指令ＣＰ又はコンバータブレーキ指令
ＣＢを入力した時のコンバータ４の出力電圧制御につい
て説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、コンバ−タ制
御装置10がコンバータ力行指令ＣＰおよびコンバータブ
レーキ指令ＣＢに応じて設定するコンバータ４の出力電
圧ＶD の制御パターンの一例である。コンバータ力行指
令ＣＰがインバ−タ制御装置11から出力されると、力行
電圧パターン作成部15では、力行中の所定の直流電圧Ｖ
A 、例えば1500Ｖまでコンバータ４の出力電圧を上昇さ
せ、その後はコンバータ力行指令ＣＰがオフするまで一
定の直流電圧ＶA を保つような力行電圧パターンＶＤＰ
が作成される。そして、コンバータ４の出力電圧ＶD が
力行電圧パターンＶＤＰに一致するようにコンバータ４
が制御される。また、コンバータブレーキ指令ＣＢがイ
ンバ−タ制御装置11から出力されると、発電ブレーキ電
圧パターン作成部16では、いったん所定の直流電圧ＶA
までコンバータ４の出力電圧を上昇させ、時間Ｔが経過
した後、発電ブレーキ中の所定の直流電圧ＶB 、例えば
300Ｖまでコンバータ４の出力電圧を下降させ、その後
はコンバータブレーキ指令ＣＢがオフするまで一定の直
流電圧ＶB を保つような発電ブレーキ電圧パターンＶＤ
Ｂが作成される。そしてコンバータ４の出力電圧が発電
ブレーキ電圧パターンＶＤＢに一致するようにコンバー
タ４が制御される。時間Ｔの間に、インバータ５は指令
装置９からのブレーキ指令Ｂにより発電ブレーキモード
で運転を開始するため、コンバータ４の出力電圧パター
ンＶＤＢがＶB まで下降しても、実際のコンバータ出力
電圧値ＶD はコンバータ５の直流側電圧、すなわち誘導
電動機６から発生する発電エネルギと発電ブレーキ抵抗
器８の抵抗値で決まる電圧に維持されることになる。
がコンバータ力行指令ＣＰ又はコンバータブレーキ指令
ＣＢを入力した時のコンバータ４の出力電圧制御につい
て説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、コンバ−タ制
御装置10がコンバータ力行指令ＣＰおよびコンバータブ
レーキ指令ＣＢに応じて設定するコンバータ４の出力電
圧ＶD の制御パターンの一例である。コンバータ力行指
令ＣＰがインバ−タ制御装置11から出力されると、力行
電圧パターン作成部15では、力行中の所定の直流電圧Ｖ
A 、例えば1500Ｖまでコンバータ４の出力電圧を上昇さ
せ、その後はコンバータ力行指令ＣＰがオフするまで一
定の直流電圧ＶA を保つような力行電圧パターンＶＤＰ
が作成される。そして、コンバータ４の出力電圧ＶD が
力行電圧パターンＶＤＰに一致するようにコンバータ４
が制御される。また、コンバータブレーキ指令ＣＢがイ
ンバ−タ制御装置11から出力されると、発電ブレーキ電
圧パターン作成部16では、いったん所定の直流電圧ＶA
までコンバータ４の出力電圧を上昇させ、時間Ｔが経過
した後、発電ブレーキ中の所定の直流電圧ＶB 、例えば
300Ｖまでコンバータ４の出力電圧を下降させ、その後
はコンバータブレーキ指令ＣＢがオフするまで一定の直
流電圧ＶB を保つような発電ブレーキ電圧パターンＶＤ
Ｂが作成される。そしてコンバータ４の出力電圧が発電
ブレーキ電圧パターンＶＤＢに一致するようにコンバー
タ４が制御される。時間Ｔの間に、インバータ５は指令
装置９からのブレーキ指令Ｂにより発電ブレーキモード
で運転を開始するため、コンバータ４の出力電圧パター
ンＶＤＢがＶB まで下降しても、実際のコンバータ出力
電圧値ＶD はコンバータ５の直流側電圧、すなわち誘導
電動機６から発生する発電エネルギと発電ブレーキ抵抗
器８の抵抗値で決まる電圧に維持されることになる。
【００１７】図３は、電気車がブレーキ指令にて減速す
る際の、速度Ｓと直流電圧ＶD の関係を示したグラフで
ある。電気車の運動エネルギは速度が低下するにつれて
減少するため、直流電圧ＶD も速度Ｓとともに低下す
る。通常、直流電圧ＶD が 400Ｖ程度まで低下するまで
インバータ５は発電モードで運転可能であるため、コン
バータ４の出力電圧パターンＶＤＢをＶB まで下げてお
くことにより、発電ブレーキ抵抗器８での消費エネルギ
を必要最低限に抑えることができる。すなわちコンバー
タ４の出力電圧パターンＶＤＢをインバータ５の直流側
電圧より低く設定することで、コンバータ側からの電力
の流入をほとんど無くすことができるため、発電ブレー
キ抵抗器８の熱的容量を減らすことができ、抵抗器の小
型・軽量化が図れる。
る際の、速度Ｓと直流電圧ＶD の関係を示したグラフで
ある。電気車の運動エネルギは速度が低下するにつれて
減少するため、直流電圧ＶD も速度Ｓとともに低下す
る。通常、直流電圧ＶD が 400Ｖ程度まで低下するまで
インバータ５は発電モードで運転可能であるため、コン
バータ４の出力電圧パターンＶＤＢをＶB まで下げてお
くことにより、発電ブレーキ抵抗器８での消費エネルギ
を必要最低限に抑えることができる。すなわちコンバー
タ４の出力電圧パターンＶＤＢをインバータ５の直流側
電圧より低く設定することで、コンバータ側からの電力
の流入をほとんど無くすことができるため、発電ブレー
キ抵抗器８の熱的容量を減らすことができ、抵抗器の小
型・軽量化が図れる。
【００１８】発電ブレーキ接触器７ａの接点が溶着して
電気車の力行運転中に発電ブレーキ接触器７ａが常にコ
ンバータ４の出力端に接続されてしまうようになった場
合は、指令装置９からインバ−タ制御装置11へ出力され
る力行指令Ｐに対して運転指令判断部12で力行指令Ｐを
判断するが、コンバータ運転指令発生部14において発電
ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡとして「１」が入力さ
れるので、ＡＮＤ回路14ｂからはコンバータ力行指令Ｃ
Ｐが、ＡＮＤ回路14ｃからはコンバータブレーキ指令Ｃ
Ｂが共にコンバ−タ制御装置10に対して出力されること
はない。従ってコンバ−タ制御装置10からはコンバータ
４に対して運転指令が出力されず、コンバータ４の運転
が停止する。するとコンバータの出力電圧ＶD が低下す
るためインバータ５の運転も停止される。従って発電ブ
レーキ接触器７ａが万一溶着してしまった場合にはコン
バータ４、インバータ５の運転がされず発電ブレ−キ接
触器７ａの消費エネルギが過大となることはない。
電気車の力行運転中に発電ブレーキ接触器７ａが常にコ
ンバータ４の出力端に接続されてしまうようになった場
合は、指令装置９からインバ−タ制御装置11へ出力され
る力行指令Ｐに対して運転指令判断部12で力行指令Ｐを
判断するが、コンバータ運転指令発生部14において発電
ブレーキ接触器状態信号ＢＫＮＡとして「１」が入力さ
れるので、ＡＮＤ回路14ｂからはコンバータ力行指令Ｃ
Ｐが、ＡＮＤ回路14ｃからはコンバータブレーキ指令Ｃ
Ｂが共にコンバ−タ制御装置10に対して出力されること
はない。従ってコンバ−タ制御装置10からはコンバータ
４に対して運転指令が出力されず、コンバータ４の運転
が停止する。するとコンバータの出力電圧ＶD が低下す
るためインバータ５の運転も停止される。従って発電ブ
レーキ接触器７ａが万一溶着してしまった場合にはコン
バータ４、インバータ５の運転がされず発電ブレ−キ接
触器７ａの消費エネルギが過大となることはない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ンバータやインバータなど複数の制御部により構成され
た発電ブレーキを使用する電気車制御装置において、イ
ンバ−タ制御装置とコンバ−タ制御装置への電気車運転
指令を確実に一致させることができる。又発電ブレーキ
接触器の状態を常に監視することで発電ブレーキ抵抗器
の消費エネルギが過大になることを防止でき、かつ抵抗
器の小型・軽量化、艤装スペースの低減などが図ること
ができる。
ンバータやインバータなど複数の制御部により構成され
た発電ブレーキを使用する電気車制御装置において、イ
ンバ−タ制御装置とコンバ−タ制御装置への電気車運転
指令を確実に一致させることができる。又発電ブレーキ
接触器の状態を常に監視することで発電ブレーキ抵抗器
の消費エネルギが過大になることを防止でき、かつ抵抗
器の小型・軽量化、艤装スペースの低減などが図ること
ができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図で、（ａ）は電気車
制御装置の構成図、（ｂ）はインバ−タ制御装置の機能
ブロック図である。
制御装置の構成図、（ｂ）はインバ−タ制御装置の機能
ブロック図である。
【図２】コンバ−タ制御装置の制御機能を示す図で、
（ａ）はコンバータ力行指令に対するコンバータ出力電
圧制御図、（ｂ）はコンバータブレーキ指令に対するコ
ンバータ出力電圧制御図である。
（ａ）はコンバータ力行指令に対するコンバータ出力電
圧制御図、（ｂ）はコンバータブレーキ指令に対するコ
ンバータ出力電圧制御図である。
【図３】コンバータ出力電圧と電気車速度との関係を示
す図である。
す図である。
【図４】従来の電気車制御装置の構成図である。
４…コンバータ ５…インバータ ６…誘導電動機 ７ａ…発電ブレーキ接触器 ７ｂ…発電ブレーキ抵抗器 ９…指令装置 10…コンバ−タ制御装置 11…インバ−タ制御装置 12…運転指令判断部 13…発電ブレーキ接触器制御部 14…コンバータ運転指令発生部
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電力を直流電力に変換するコンバー
タ装置と、 このコンバータ装置で変換された直流電力を、電気車の
駆動用電動機に供給する３相交流電力に交換するインバ
ータ装置と、 前記コンバータ装置と前記インバータ装置との間に接続
される接触器と抵抗器とからなる直列回路と、 前記電気車の力行指令とブレーキ指令を出力する指令装
置と、 この指令装置から出力される指令を判別して、前記イン
バータ装置を制御すると共に、前記接触器の状態を監視
して、前記接触器の状態と前記判別した指令に基づいて
コンバータ装置運転指令を出力する第１の制御装置と、 このコンバータ装置運転指令を入力して、前記コンバー
タ装置を制御する第２の制御装置とを有する電気車制御
装置。 - 【請求項２】 指令装置から出力される電気車の力行指
令とブレーキ指令に応じて、交流電力を直流電力に変換
するコンバータ装置と、このコンバータ装置で変換され
た直流電力を、電気車の駆動用電動機に供給する３相交
流電力に変換するインバータ装置とを制御する際に、 前記指令装置から前記電気車の力行指令が出力された時
には、前記インバータ装置を力行運転すると共に、前記
接触器が開放していることを確認して前記コンバータ装
置を力行運転し、 前記指令装置から前記電気車のブレーキ指令が出力され
た時には、前記インバータ装置をブレーキ運転すると共
に、前記接触器を投入し前記接触器が閉成していること
を確認して前記コンバータ装置をブレーキ運転する電気
車制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251309A JPH07111701A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251309A JPH07111701A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111701A true JPH07111701A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17220896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5251309A Pending JPH07111701A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | 電気車制御装置及び電気車制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111701A (ja) |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP5251309A patent/JPH07111701A/ja active Pending
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