JPH07267087A - レールブレーキ電源装置 - Google Patents

レールブレーキ電源装置

Info

Publication number
JPH07267087A
JPH07267087A JP6085494A JP6085494A JPH07267087A JP H07267087 A JPH07267087 A JP H07267087A JP 6085494 A JP6085494 A JP 6085494A JP 6085494 A JP6085494 A JP 6085494A JP H07267087 A JPH07267087 A JP H07267087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rail brake
power supply
switch
power
vehicle
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
Application number
JP6085494A
Other languages
English (en)
Inventor
Shizuo Arai
新井静男
Yoichi Yasuda
安田陽一
Toshiaki Yamada
山田敏明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
Original Assignee
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, East Japan Railway Co filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6085494A priority Critical patent/JPH07267087A/ja
Publication of JPH07267087A publication Critical patent/JPH07267087A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量化、長寿命を図り、かつ良好な制動特性
を得る。 【構成】 大容量パワーコンデンサをレールブレーキ用
電源として使用し、車両の電源を活かしたときにパワー
コンデンサを充電状態としておき、レールブレーキ作動
時にパワーコンデンサの放電電流をレールブレーキに流
して制動力を得、車両の休止時間中はパワーコンデンサ
を電荷を放電させて無電圧状態とするようにしたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用レールブレーキ
の電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両においては、車輪に対する機械
制動の他に左右車輪の中央部の台車に取り付けてレール
に直接磁石で吸着し、摩擦力と電磁力と渦電流を発生さ
せて制動するレールブレーキ装置があり、高速度からで
も制動距離600mが確保できるようにしている。この
ような車両用レールブレーキの給電方法としては、架線
からパンタグラフを通して給電され、補助電源(3相交
流等)を通した出力を整流装置により直流に変換して電
源供給する方法と、蓄電池より電源供給する方法等があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】補助電源で電源供給す
る場合、架線停電時には作動させることができないため
非常ブレーキとしてレールブレーキを使用することはで
きない。これに対して、蓄電池より電源供給する場合、
架線停電等に拘らず非常ブレーキとしてレールブレーキ
を使用できるが、レールブレーキ作動電流が短時間大電
流であるため、レールブレーキのために蓄電池容量を大
幅に増大する必要がある。また、蓄電池容量増大により
車両重量が増加してしまう。車両の軽量化は、省エネル
ギーや線路破壊量低減による線路保守作業の軽減など多
くの効果があり、これまで車体、部品等の軽量化を進め
て来たところである。今後の在来線車両の高速化を進め
るに当たり最高速度からの制動距離(600m)の関係
からレールブレーキの取り付けが必要となってくるが、
レールブレーキシステムとしての軽量化が急務となって
いる。本発明は上記課題を解決するためのもので、蓄電
池を使用する場合に比して大幅な軽量化を図り、かつ良
好な制動特性を得ることができるレールブレーキ電源装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】そのために本発明のレー
ルブレーキ電源装置は、車両側電源より第1の開閉器を
通して充電され、第2の開閉器を通してレールブレーキ
に放電電流を供給するパワーコンデンサと、第3の開閉
器の閉成により形成されるパワーコンデンサの放電回路
と、車両側電源、各開閉器を制御する制御手段とからな
り、前記制御手段により、車両側電源が活きているとき
第1の開閉器が閉成されてパワーコンデンサが充電さ
れ、レールブレーキ動作指令により第1の開閉器、第2
の開閉器が開閉制御されて第2の開閉器が閉成している
間、パワーコンデンサよりレールブレーキに放電電流が
供給され、車両側電源開放指令により第3の開閉器が閉
成してパワーコンデンサの放電回路が閉成され、パワー
コンデンサの残留電荷が放電されることを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明はレールブレーキの供給電源において、
蓄電池の代わりに短時間大電流放電が可能で、かつ急速
充電が可能な大容量パワーコンデンサをレールブレーキ
用電源として使用し、車両の電源を活かしたときにパワ
ーコンデンサを充電状態としておきレールブレーキ作動
時にパワーコンデンサを放電させ、その放電電流をレー
ルブレーキに流して制動力を得ることにより、蓄電池方
式に比べ大幅な軽量化を図ることができる。また、パワ
ーコンデンサの寿命は電圧印加時間により影響されるた
め、車両の休止時間中、すなわち車両の蓄電池開放指令
または、パンタグラフ降下指令によりパワーコンデンサ
の放電回路を形成させて無電圧状態とすることにより、
パワーコンデンサへの電圧印加時間を削減しパワーコン
デンサの寿命延伸を図ることができる。また、コンデン
サの定抵抗における放電特性は初期に大電流が流れてそ
の後は指数関数的に減少するため、ブレーキ始動の高速
時には大きな制動力が得られて効果的な制動を行うこと
ができ、低速時には小さな制動力となるためレールブレ
ーキ解除時のショックが小さく、良好な制動特性を得る
ことができる。
【0006】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の一実施例のレールブレーキ電源装
置回路、図2は動作波形を示す図である。図中、11は
レールブレーキ、21はスイッチSW2、31はパワー
コンデンサ、41はスイッチSW3、42は抵抗器、5
1はスイッチSW1、61は蓄電池接触器、62は蓄電
池、71は整流器、81は車両用補助電源である。車両
用電源は、架線からパンタグラフを通して給電され、こ
れによる車両用補助電源81の出力整流器71で直流に
変換する回路と、蓄電池62とからなっている。蓄電池
62は、非常予備灯、放送用、制御回路用等の電源とし
て使用される。レールブレーキ電源装置回路は、3つの
スイッチ21,41,51、抵抗器42、大容量パワー
コンデンサ31、レールブレーキ11からなっており、
各電源、スイッチ等の動作は図示しない制御回路により
駆動制御されている。大容量パワーコンデンサ31は短
時間大電流放電が可能で、かつ急速充電が可能なもので
あり、レールブレーキ11は電流が流れると磁力により
レールに吸着し、摩擦力とレールブレーキに流れる渦電
流により生ずる電磁力とにより制動力を発生するもので
ある。
【0007】次に、図2の動作波形を参照してレールブ
レーキ電源回路の動作について説明する。パンタグラフ
が上がり蓄電池接触器61が閉じて車両側電源が活き、
補助電源か出力している場合は、SW1(51)が投入
され、パワーコンデンサ31が充電状態とされる。レー
ルブレーキ動作指令がONするとSW1(51)が開放
され、SW2(21)が投入される。もちろん、SW1
(51)は所定電圧まで充電されている場合は、レール
ブレーキ動作指令がONする時に開放されている。SW
2(21)が投入されると、パワーコンデンサ31に充
電されている電荷がSW2(21)とレールブレーキで
構成される閉ループ回路により放電され、レールブレー
キに電流が流れ制動力が得られる。
【0008】レールブレーキ動作指令がOFFすると、
SW2(21)が開放され、SW1(51)が再投入さ
れパワーコンデンサ31を充電状態とする。車両が車庫
等に入り、パンタグラフを降ろして車両用補助電源を停
止させるとSW1(51)が開放され、パワーコンデン
サ31の充電を停止する。車両用蓄電池62を開放する
ため蓄電池接触器61を開放すると、これと連動してS
W3(41)が投入され、パワーコンデンサ31に充電
されている電荷が抵抗器42とSW3(41)の閉ルー
プ回路により放電され、パワーコンデンサ31は無電圧
状態となる。このように、蓄電池開放指令または補助電
源停止により検知される車両の休止時間中には、パワー
コンデンサ31の放電回路が形成されるのでパワーコン
デンサの電圧印加時間を削減し寿命延伸を図ることがで
きる。
【0009】具体例として、図1の電源回路において、
車両1両分の構成としてレールブレーキは4個接続され
る。SW2(21)はレールブレーキ電流を入切できる
だけの大電流型電磁接触器等を使用する。パワーコンデ
ンサ31は車両の直流制御電源によって充電電圧が決ま
り、それによってパワーコンデンサ31の直列数が決ま
る。なお、並列数はレールブレーキの所要電流から決定
される。抵抗器42は、充電時及び車両休止時の放電時
にも通電される。これは、充電電流のピーク値を抑制
し、整流器の電流定格をいたずらに増大させないため
と、SW1(51)の突入電流容量を小さくするために
適正抵抗値を決定し、車両休止時の放電時にも併用す
る。
【0010】次に、蓄電池方式と本発明のパワーコンデ
ンサ方式の制動特性比較について図3により説明する。
制動力は、速度によらずほぼ一定の車輪に対する機械的
制動力に、レールブレーキによる制動力を加わえること
により得られる。蓄電池方式の制動力は、供給電流が一
定のため、渦電流による制動力は速度低下とともに減少
するが、摩擦力による制動力は速度低下に伴って増加
し、トータルの制動力は図示するように速度低下ととも
に増加する。一方、パワーコンデンサ方式の制動力は、
供給電流は初期に大きく、以後は指数関数的に減少する
ため制動力も図示するような指数関数的に減少する特性
となる。図から分かるように、蓄電池方式では大きな制
動力が必要な高速時に制動力が小さく、またレールブレ
ーキをOFFさせる速度では制動力が小さいのでブレー
キをOFFしたときのショックが大きい。これに対し
て、本発明のパワーコンデンサ方式によれば、大きな制
動力が必要な高速時に大きな制動力が得られ、レールブ
レーキをOFFしてもよい時にはには制動力が小さいの
でブレーキをOFFしたときのショックが小さくてす
み、極めて良好な制動特性が得られる。
【0011】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レールブ
レーキ用電源として従来の蓄電池を使用した場合と、パ
ワーコンデンサを使用した場合の重量比較試算では、蓄
電池の約30%の重量で構成可能である。また、パワー
コンデンサの寿命についても本発明の回路を用いること
により約50%延伸可能である。また、本発明のパワー
コンデンサ方式によりブレーキ始動の高速時には大きな
制動力で効果的な制動を行い、低速時には小さな制動力
でレールブレーキ解除時のショックを小さくし、良好な
制動特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す電源回路図である。
【図2】 電源回路の動作波形図である。
【図3】 制動特性を説明するための図である。
【符号の説明】
11…レールブレーキ、21…スイッチ、31…パワー
コンデンサ、41…スイッチ、42…抵抗器、51…ス
イッチ、61…蓄電池接触器、62…蓄電池、71…整
流器、81…車両用補助電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田敏明 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両側電源より第1の開閉器を通して充
    電され、第2の開閉器を通してレールブレーキに放電電
    流を供給するパワーコンデンサと、第3の開閉器の閉成
    により形成されるパワーコンデンサの放電回路と、車両
    側電源、各開閉器を制御する制御手段とからなり、前記
    制御手段により、車両側電源が活きているとき第1の開
    閉器が閉成されてパワーコンデンサが充電され、レール
    ブレーキ動作指令により第1の開閉器、第2の開閉器が
    開閉制御されて第2の開閉器が閉成している間、パワー
    コンデンサよりレールブレーキに放電電流が供給され、
    車両側電源開放指令により第3の開閉器が閉成してパワ
    ーコンデンサの放電回路が閉成され、パワーコンデンサ
    の残留電荷が放電されることを特徴とするレールブレー
    キ電源装置。
JP6085494A 1994-03-30 1994-03-30 レールブレーキ電源装置 Pending JPH07267087A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6085494A JPH07267087A (ja) 1994-03-30 1994-03-30 レールブレーキ電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6085494A JPH07267087A (ja) 1994-03-30 1994-03-30 レールブレーキ電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07267087A true JPH07267087A (ja) 1995-10-17

Family

ID=13154393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6085494A Pending JPH07267087A (ja) 1994-03-30 1994-03-30 レールブレーキ電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07267087A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014525872A (ja) * 2011-07-28 2014-10-02 クノル−ブレムゼ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング レール車両のレールブレーキの少なくとも1つの電気コイルに少なくとも1つの電気パルスを供給するための装置
JP2016025848A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 制動ユニットの応答時間を改善するためのシステム及び方法
JP2020141446A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 公益財団法人鉄道総合技術研究所 制動装置及び制動方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014525872A (ja) * 2011-07-28 2014-10-02 クノル−ブレムゼ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング レール車両のレールブレーキの少なくとも1つの電気コイルに少なくとも1つの電気パルスを供給するための装置
JP2016025848A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 制動ユニットの応答時間を改善するためのシステム及び方法
JP2020141446A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 公益財団法人鉄道総合技術研究所 制動装置及び制動方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2241472B1 (en) Power storage control apparatus and method of electric vehicle
US7451842B2 (en) Control system for electric motor car
US7977819B2 (en) Power converter and controller using such power converter for electric rolling stock
JP6125544B2 (ja) 電気鉄道ネットワークおよび関連エネルギー交換プロセス
JP2006101698A (ja) バッテリ駆動の鉄道列車
JP5495759B2 (ja) 複電圧対応電気車両の電圧切り替え制御方法および制御システム
JP2000233669A (ja) 直流き電系統の給電システム
JP3430709B2 (ja) 電気自動車電源制御装置
JPH0723505A (ja) 車載用電動機の制御装置
JP4178728B2 (ja) 電気車用の電源設備
JPH07267087A (ja) レールブレーキ電源装置
JP2609827B2 (ja) エレベータの制御装置
JP2002369304A (ja) 電気車の制御装置
JP3538565B2 (ja) 走行制御装置によるバッテリ浮動充電システム
KR101169342B1 (ko) 교류 전동차 탑재용 회생전력 저장 시스템
JP2001320831A (ja) 電鉄用電気車
JPH04145808A (ja) 電気自動車の省エネルギー装置
US4370603A (en) Shunt field control apparatus and method
JP2800586B2 (ja) 電気自動車用ブレーキ装置
JP2001177903A (ja) 電気車制御装置
JPS5915247B2 (ja) 電力制御による走行体の定位置停止方式
JPH059941Y2 (ja)
JPH10297839A (ja) エレベータの停電時自動着床運転装置
JPS6252521B2 (ja)
JPH0670475A (ja) アクティブ制御を行う集電装置の電源装置