JPH0759201A - 電気車の補助電源装置 - Google Patents
電気車の補助電源装置Info
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- JPH0759201A JPH0759201A JP5196562A JP19656293A JPH0759201A JP H0759201 A JPH0759201 A JP H0759201A JP 5196562 A JP5196562 A JP 5196562A JP 19656293 A JP19656293 A JP 19656293A JP H0759201 A JPH0759201 A JP H0759201A
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- carrier
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- electric vehicle
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- 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
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 音センサ101 では周囲の全体音レベルＰが検
出される。キャリア周波数成分除去フィルタ102 では、
全体音レベルＰからキャリア周波数成分を除去した周囲
音レベルＰ1 を検出する。キャリア周波数制御部103 に
は、あらかじめ周囲音レベルＰ1 とキャリア周波数ｆｃ
との関係が格納されていて、この関係から周囲音レベル
Ｐ1 に応じてキャリア周波数ｆｃが設定される。キャリ
ア周波数ｆｃの設定は、周囲音レベルＰ1 がある所定値
Ｐd より大きい時に低く制御される。そしてキャリア周
波数ｆｃのキャリア信号をキャリア信号発生部104 によ
り出力している。 【効果】 本発明によれば、周囲音レベルが所定値より
も大きい時にキャリア周波数を低く制御するので、電力
変換装置から発生する音を周囲の音で消去し、スイッチ
ング損失の低減を図り、効率を上げることができる。
出される。キャリア周波数成分除去フィルタ102 では、
全体音レベルＰからキャリア周波数成分を除去した周囲
音レベルＰ1 を検出する。キャリア周波数制御部103 に
は、あらかじめ周囲音レベルＰ1 とキャリア周波数ｆｃ
との関係が格納されていて、この関係から周囲音レベル
Ｐ1 に応じてキャリア周波数ｆｃが設定される。キャリ
ア周波数ｆｃの設定は、周囲音レベルＰ1 がある所定値
Ｐd より大きい時に低く制御される。そしてキャリア周
波数ｆｃのキャリア信号をキャリア信号発生部104 によ
り出力している。 【効果】 本発明によれば、周囲音レベルが所定値より
も大きい時にキャリア周波数を低く制御するので、電力
変換装置から発生する音を周囲の音で消去し、スイッチ
ング損失の低減を図り、効率を上げることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載される電気品
に交流電力を供給する電気車の補助電源装置に関する。
に交流電力を供給する電気車の補助電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は電気車の補助電源装置の概略構成
図である。架線１からパンタグラフ２により集電した直
流電力は、遮断器３、リアクトル４ａとコンデンサ４ｂ
からなるフィルタ回路４を介してスイッチング素子から
構成される電力変換装置５に供給される。そして電力変
換装置５により３相交流電力に変換され、リアクトル６
ａとコンデンサ６ｂからなる交流フィルタ回路６、変圧
器７を介して、車室内の照明や冷暖房装置などの車両用
電気品（負荷）８に供給している。制御部９では図４に
示すように電力変換装置５の出力電圧の基準となる変調
波11と三角波のキャリア信号12とから電力変換装置５の
スイッチング素子のオン・オフ信号を得て、電力変換装
置５に対して指令を出している。そして電力変換装置５
のスイッチング素子は制御部９からの指令により動作
し、３相交流電力を出力している。キャリア信号12は図
５に示すようにキャリア周波数ｆｃを低くすると騒音が
増す。この対策としてキャリア周波数ｆｃを高くすれば
騒音を抑えることはできるが、スイッチング損失が増大
してしまっていた。通常このキャリア周波数ｆｃは車両
が停止している時に、電力変換装置５から発生する騒音
が乗客に悪影響を与えない程度に設定している。従って
スイッチング損失はある程度大きなものとなっていた。
図である。架線１からパンタグラフ２により集電した直
流電力は、遮断器３、リアクトル４ａとコンデンサ４ｂ
からなるフィルタ回路４を介してスイッチング素子から
構成される電力変換装置５に供給される。そして電力変
換装置５により３相交流電力に変換され、リアクトル６
ａとコンデンサ６ｂからなる交流フィルタ回路６、変圧
器７を介して、車室内の照明や冷暖房装置などの車両用
電気品（負荷）８に供給している。制御部９では図４に
示すように電力変換装置５の出力電圧の基準となる変調
波11と三角波のキャリア信号12とから電力変換装置５の
スイッチング素子のオン・オフ信号を得て、電力変換装
置５に対して指令を出している。そして電力変換装置５
のスイッチング素子は制御部９からの指令により動作
し、３相交流電力を出力している。キャリア信号12は図
５に示すようにキャリア周波数ｆｃを低くすると騒音が
増す。この対策としてキャリア周波数ｆｃを高くすれば
騒音を抑えることはできるが、スイッチング損失が増大
してしまっていた。通常このキャリア周波数ｆｃは車両
が停止している時に、電力変換装置５から発生する騒音
が乗客に悪影響を与えない程度に設定している。従って
スイッチング損失はある程度大きなものとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電力変換装置は架線か
らパンタグラフを介して電源の供給をうけているため、
パンタグラフが一時的に架線から離れる瞬時離線現象が
起こると入力電圧が変動することがある。これに対して
車両用電気品（負荷）に対しては一定の電力を供給しな
くてはならないため、制御部で変調波の変調率を入力電
圧や出力電圧が低下した時には上げて対応していた。ス
イッチング損失はスイッチング素子がオフする時に多く
生じる。従って入力電圧や出力電圧が低下した場合で
も、車両用電気品（負荷）に一定の電力を供給するため
に変調率を変化させることで、スイッチング損失を更に
増加させ効率を下げてしまうという問題があった。
らパンタグラフを介して電源の供給をうけているため、
パンタグラフが一時的に架線から離れる瞬時離線現象が
起こると入力電圧が変動することがある。これに対して
車両用電気品（負荷）に対しては一定の電力を供給しな
くてはならないため、制御部で変調波の変調率を入力電
圧や出力電圧が低下した時には上げて対応していた。ス
イッチング損失はスイッチング素子がオフする時に多く
生じる。従って入力電圧や出力電圧が低下した場合で
も、車両用電気品（負荷）に一定の電力を供給するため
に変調率を変化させることで、スイッチング損失を更に
増加させ効率を下げてしまうという問題があった。
【０００４】そこで本発明は上記問題点を除去し、電力
変換装置のスイッチング損失をト―タル的に低減させ効
率を上げる電気車の補助電源装置を提供することを目的
とする。
変換装置のスイッチング損失をト―タル的に低減させ効
率を上げる電気車の補助電源装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【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記載の発明では、架線から供給される直流電
力を３相交流電力に変換する電力変換装置と、この電力
変換装置の出力端に接続された負荷に供給される電力の
基準となる搬送波をキャリア信号によってパルス幅変調
を行ない、このパルス幅変調信号により、前記電力変換
装置を制御する制御部とを備えた電気車の補助電源装置
において、電気車の周囲の全体音レベルを検出する全体
音検出手段と、この全体音検出手段の検出値から、キャ
リア信号のキャリア周波数の成分を除去した周囲音レベ
ルを検出する周囲音検出手段と、この周囲音検出手段の
検出値が、あらかじめ定められた所定値を越えた時に、
キャリア周波数を低く制御するキャリア周波数制御手段
と、このキャリア周波数制御手段により制御されたキャ
リア周波数のキャリア信号を発生するキャリア信号発生
手段とを備えて構成される。又請求項２記載の発明で
は、架線から供給される直流電力を３相交流電力に変換
する電力変換装置と、この電力変換装置の出力端に接続
された負荷に供給される電力の基準となる搬送波をキャ
リア信号によってパルス幅変調を行ない、このパルス幅
変調信号により、電力変換装置を制御する制御部とを備
えた電気車の補助電源装置において、電力変換装置の入
力電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の
検出値が、あらかじめ定められた第１の所定値より大き
い時、又は電圧検出手段の検出値が、あらかじめ定めら
れた第２の所定値より小さい時、キャリア周波数を低く
制御するキャリア周波数制御手段と、このキャリア周波
数制御手段により制御されたキャリア周波数のキャリア
信号を発生するキャリア信号発生手段とを備えて構成さ
れる。
に請求項１記載の発明では、架線から供給される直流電
力を３相交流電力に変換する電力変換装置と、この電力
変換装置の出力端に接続された負荷に供給される電力の
基準となる搬送波をキャリア信号によってパルス幅変調
を行ない、このパルス幅変調信号により、前記電力変換
装置を制御する制御部とを備えた電気車の補助電源装置
において、電気車の周囲の全体音レベルを検出する全体
音検出手段と、この全体音検出手段の検出値から、キャ
リア信号のキャリア周波数の成分を除去した周囲音レベ
ルを検出する周囲音検出手段と、この周囲音検出手段の
検出値が、あらかじめ定められた所定値を越えた時に、
キャリア周波数を低く制御するキャリア周波数制御手段
と、このキャリア周波数制御手段により制御されたキャ
リア周波数のキャリア信号を発生するキャリア信号発生
手段とを備えて構成される。又請求項２記載の発明で
は、架線から供給される直流電力を３相交流電力に変換
する電力変換装置と、この電力変換装置の出力端に接続
された負荷に供給される電力の基準となる搬送波をキャ
リア信号によってパルス幅変調を行ない、このパルス幅
変調信号により、電力変換装置を制御する制御部とを備
えた電気車の補助電源装置において、電力変換装置の入
力電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の
検出値が、あらかじめ定められた第１の所定値より大き
い時、又は電圧検出手段の検出値が、あらかじめ定めら
れた第２の所定値より小さい時、キャリア周波数を低く
制御するキャリア周波数制御手段と、このキャリア周波
数制御手段により制御されたキャリア周波数のキャリア
信号を発生するキャリア信号発生手段とを備えて構成さ
れる。
【０００６】
【作用】電気車が走行しているときには、周囲の全体音
レベルが上昇する。このような時には、周囲音検出手段
により検出される周囲音レベルも上昇している。そして
周囲音検出手段により検出された周囲音レベルが、あら
かじめ定められた所定値を越えた時には、キャリア周波
数制御手段により、キャリア周波数が低く制御される。
一般にキャリア周波数を低くすると電気車制御装置から
発生する騒音レベルが上昇するが、周囲音レベルも高い
ため、乗客にはあまり影響がない。従って、スイッチン
グ損失の低減が図られ、効率も上げることができる。
又、電気車の補助電源装置は、入力電圧が変動（瞬間離
線など）したときも負荷に供給する電力は一定に保たな
くてはならない。このため一般に変調波の変調率を制御
している。スイッチング損失は、この変調率制御によっ
て多く生じている。従って、電力変換装置の入力電圧を
電圧検出手段により監視し、キャリア周波数制御手段に
より、第１の所定値と第２の所定値の間に入らない値で
あるときは、キャリア周波数を低減させることにより、
スイッチング損失を低減し、効率を上げることができ
る。
レベルが上昇する。このような時には、周囲音検出手段
により検出される周囲音レベルも上昇している。そして
周囲音検出手段により検出された周囲音レベルが、あら
かじめ定められた所定値を越えた時には、キャリア周波
数制御手段により、キャリア周波数が低く制御される。
一般にキャリア周波数を低くすると電気車制御装置から
発生する騒音レベルが上昇するが、周囲音レベルも高い
ため、乗客にはあまり影響がない。従って、スイッチン
グ損失の低減が図られ、効率も上げることができる。
又、電気車の補助電源装置は、入力電圧が変動（瞬間離
線など）したときも負荷に供給する電力は一定に保たな
くてはならない。このため一般に変調波の変調率を制御
している。スイッチング損失は、この変調率制御によっ
て多く生じている。従って、電力変換装置の入力電圧を
電圧検出手段により監視し、キャリア周波数制御手段に
より、第１の所定値と第２の所定値の間に入らない値で
あるときは、キャリア周波数を低減させることにより、
スイッチング損失を低減し、効率を上げることができ
る。
【０００７】
【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は請求項１記載の発明の実施例を示す電気車の
補助電源装置の構成図である。架線１からパンタグラフ
２により集電した直流電力は、遮断器３、リアクトル４
ａとコンデンサ４ｂからなるフィルタ回路４を介してス
イッチング素子から構成される電力変換装置５に供給さ
れる。そして電力変換装置５により３相交流電力に変換
され、リアクトル６ａとコンデンサ６ｂからなる交流フ
ィルタ回路６、変圧器７を介して、車室内の照明や冷暖
房装置などの車両用電気品（以下負荷で示す）８に供給
している。制御部９では電力変換装置５の出力電圧の基
準となる変調波とキャリア周波数設定部10a から出力さ
れる三角波のキャリア信号とから電力変換装置５に対し
て指令を出している。そして電力変換装置５のスイッチ
ング素子は制御部９からの指令により動作し、３相交流
電力を出力している。キャリア周波数設定部10a は全体
音検出手段の一例として音センサ101 、周囲音検出手段
の一例としてキャリア周波数成分除去フィルタ102 、そ
してキャリア周波数制御部103 、キャリア信号発生部10
4 から構成されている。音センサ101 は周囲の騒音を電
圧値に変換して騒音レベルＰを検出するもので、電力変
換装置５が収納され車両の床下に搭載される箱内に備え
られている。この騒音レベルＰをキャリア周波数成分除
去フィルタ102 に入力している。キャリア周波数成分除
去フィルタ102 は帯域消去フィルタ（ＢＥＦ）で構成さ
れ、キャリア周波数ｆｃの成分を除去する。従って音セ
ンサ101 で検出された騒音レベルＰのうち、電力変換装
置５から発生するキャリア周波数ｆｃによる音は、キャ
リア周波数成分除去フィルタ102 によってその成分が除
去され、周囲の電気車の騒動音や駆動電動機から発生す
る音の成分（以下周囲音レベルという）Ｐ1 が抽出され
る。この周囲音レベルＰ1 はキャリア周波数制御部103
に入力される。キャリア周波数制御部103 には、周囲音
レベルＰ1 とキャリア周波数ｆｃとの関係があらかじめ
格納されている。周囲音レベルＰ1 のしきい値としてＰ
d が設定されており、このしきい値Ｐd より周囲音レベ
ルＰ1 が低い時は、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波
数定格値ｆｃｄとし、しきい値Ｐd より高くなるにつれ
てキャリア周波数ｆｃをキャリア周波数下限値ｆｃmin
まで低下させていく。このことは、周囲音レベルＰ1 が
車両が停止している時は低いため図に示すようにキャリ
ア周波数ｆｃをｆｃｄとして、騒音を抑制しておく。し
かし騒音を抑制する分スイッチング損失は上がるが、電
力変換装置５の入力電圧の変動はないため、変調率を制
御しなくても負荷８に対しては一定の電力が供給できて
いる。車両が走行しはじめると周囲音レベルＰ1 が高く
なっていく。そして、しきい値Ｐd を超えるとキャリア
周波数ｆｃを低下させる。キャリア周波数ｆｃを低下さ
せると電力変換装置５から発生する音は大きくなるが、
周囲の音が大きいため車内にいる乗客にはあまり影響さ
れない。従ってスイッチング損失を低下させることがで
きる。なおキャリア周波数ｆｃを低下させると電力変換
装置５の出力電圧の歪率が大きくなるため、出力電圧の
歪率が仕様内に納まる範囲でのキャリア周波数下限値ｆ
ｃmin を定め、この値までキャリア周波数ｆｃを低下さ
せ、スイッチング損失の低減をはかっている。このよう
にキャリア周波数制御部103 で周囲音レベルＰ1 に応じ
てキャリア周波数ｆｃが設定されると、キャリア信号発
生部104 にて、そのキャリア周波数ｆｃの三角波である
キャリア信号が発生される。又、キャリア周波数制御部
103で設定されるキャリア周波数ｆｃは、キャリア周波
数成分除去フィルタ102 にフィ―ドバックされる。この
ように、キャリア周波数成分除去フィルタ102 で、電力
変換装置５からキャリア周波数ｆｃによって発生する音
を除去し、周囲音レベルＰ1 によってキャリア周波数ｆ
ｃを随時設定しているため、周囲音レベルＰ1がしきい
値Ｐd を越える様な時には、キャリア周波数ｆｃを定格
値ｆｃｄよりも低下させて、スイッチング損失を低減さ
せることができる。このスイッチング損失を周囲音レベ
ルＰ1 がしきい値Ｐd よりも大きい時に低減させるとい
う期間を設けることは、ト―タルで発生する熱的ロスを
低減し、効率を上げることにつながる。又、架線電圧の
変動により従来のように変調率を制御しても、スイッチ
ング損失を低減させる期間を設けているので熱的ロスを
低減し、効率を上げることができる。
る。図１は請求項１記載の発明の実施例を示す電気車の
補助電源装置の構成図である。架線１からパンタグラフ
２により集電した直流電力は、遮断器３、リアクトル４
ａとコンデンサ４ｂからなるフィルタ回路４を介してス
イッチング素子から構成される電力変換装置５に供給さ
れる。そして電力変換装置５により３相交流電力に変換
され、リアクトル６ａとコンデンサ６ｂからなる交流フ
ィルタ回路６、変圧器７を介して、車室内の照明や冷暖
房装置などの車両用電気品（以下負荷で示す）８に供給
している。制御部９では電力変換装置５の出力電圧の基
準となる変調波とキャリア周波数設定部10a から出力さ
れる三角波のキャリア信号とから電力変換装置５に対し
て指令を出している。そして電力変換装置５のスイッチ
ング素子は制御部９からの指令により動作し、３相交流
電力を出力している。キャリア周波数設定部10a は全体
音検出手段の一例として音センサ101 、周囲音検出手段
の一例としてキャリア周波数成分除去フィルタ102 、そ
してキャリア周波数制御部103 、キャリア信号発生部10
4 から構成されている。音センサ101 は周囲の騒音を電
圧値に変換して騒音レベルＰを検出するもので、電力変
換装置５が収納され車両の床下に搭載される箱内に備え
られている。この騒音レベルＰをキャリア周波数成分除
去フィルタ102 に入力している。キャリア周波数成分除
去フィルタ102 は帯域消去フィルタ（ＢＥＦ）で構成さ
れ、キャリア周波数ｆｃの成分を除去する。従って音セ
ンサ101 で検出された騒音レベルＰのうち、電力変換装
置５から発生するキャリア周波数ｆｃによる音は、キャ
リア周波数成分除去フィルタ102 によってその成分が除
去され、周囲の電気車の騒動音や駆動電動機から発生す
る音の成分（以下周囲音レベルという）Ｐ1 が抽出され
る。この周囲音レベルＰ1 はキャリア周波数制御部103
に入力される。キャリア周波数制御部103 には、周囲音
レベルＰ1 とキャリア周波数ｆｃとの関係があらかじめ
格納されている。周囲音レベルＰ1 のしきい値としてＰ
d が設定されており、このしきい値Ｐd より周囲音レベ
ルＰ1 が低い時は、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波
数定格値ｆｃｄとし、しきい値Ｐd より高くなるにつれ
てキャリア周波数ｆｃをキャリア周波数下限値ｆｃmin
まで低下させていく。このことは、周囲音レベルＰ1 が
車両が停止している時は低いため図に示すようにキャリ
ア周波数ｆｃをｆｃｄとして、騒音を抑制しておく。し
かし騒音を抑制する分スイッチング損失は上がるが、電
力変換装置５の入力電圧の変動はないため、変調率を制
御しなくても負荷８に対しては一定の電力が供給できて
いる。車両が走行しはじめると周囲音レベルＰ1 が高く
なっていく。そして、しきい値Ｐd を超えるとキャリア
周波数ｆｃを低下させる。キャリア周波数ｆｃを低下さ
せると電力変換装置５から発生する音は大きくなるが、
周囲の音が大きいため車内にいる乗客にはあまり影響さ
れない。従ってスイッチング損失を低下させることがで
きる。なおキャリア周波数ｆｃを低下させると電力変換
装置５の出力電圧の歪率が大きくなるため、出力電圧の
歪率が仕様内に納まる範囲でのキャリア周波数下限値ｆ
ｃmin を定め、この値までキャリア周波数ｆｃを低下さ
せ、スイッチング損失の低減をはかっている。このよう
にキャリア周波数制御部103 で周囲音レベルＰ1 に応じ
てキャリア周波数ｆｃが設定されると、キャリア信号発
生部104 にて、そのキャリア周波数ｆｃの三角波である
キャリア信号が発生される。又、キャリア周波数制御部
103で設定されるキャリア周波数ｆｃは、キャリア周波
数成分除去フィルタ102 にフィ―ドバックされる。この
ように、キャリア周波数成分除去フィルタ102 で、電力
変換装置５からキャリア周波数ｆｃによって発生する音
を除去し、周囲音レベルＰ1 によってキャリア周波数ｆ
ｃを随時設定しているため、周囲音レベルＰ1がしきい
値Ｐd を越える様な時には、キャリア周波数ｆｃを定格
値ｆｃｄよりも低下させて、スイッチング損失を低減さ
せることができる。このスイッチング損失を周囲音レベ
ルＰ1 がしきい値Ｐd よりも大きい時に低減させるとい
う期間を設けることは、ト―タルで発生する熱的ロスを
低減し、効率を上げることにつながる。又、架線電圧の
変動により従来のように変調率を制御しても、スイッチ
ング損失を低減させる期間を設けているので熱的ロスを
低減し、効率を上げることができる。
【０００８】次に図２は請求項２記載の発明の実施例を
示す電気車の補助電源装置の構成図である。本実施例の
キャリア周波数設定部10b はキャリア周波数制御部106
、キャリア信号発生部107 から構成されている。電圧
検出器105 はコンデンサ４ｂの端子間電圧（電力変換装
置５の入力電圧）Ｖを検出するもので、検出値はキャリ
ア周波数設定部10b に入力される。通常架線１には直流
電圧1500Ｖがかかっている。そして、入力電圧Ｖとして
は1350〜1650Ｖとなる。しかし瞬時離線時などには、入
力電圧Ｖが1000〜2000Ｖの範囲で変動してしまう。これ
に対して負荷８に与える電圧は一定値を保たなければな
らないため、先にも説明したように変調波の変調率を制
御している。この変調率の制御時にスイッチング損失が
増加するため、本実施例ではこの点に着目し、入力電圧
Ｖの変動に応じてキャリア周波数ｆｃを制御する。電圧
検出器105 によって検出された入力電圧Ｖが、キャリア
周波数制御部106 に入力されると、キャリア周波数ｆｃ
が入力電圧Ｖに応じて設定される。キャリア周波数制御
部106 には、入力電圧Ｖとキャリア周波数ｆｃとの関係
があらかじめ格納されている。入力電圧Ｖのしきい値と
して、下限値Ｖ1 （架線電圧1500Ｖに対して1350Ｖ）、
上限値Ｖ2 （架線電圧1500Ｖに対して1650Ｖ）が設定さ
れており、入力電圧Ｖが下限値Ｖ1 から上限値Ｖ2 の範
囲内にある時は、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波数
定格値ｆｃｄとする。そして、下限値Ｖ1 より入力電圧
Ｖが低くなった時、又は上限値Ｖ2 より入力電圧が高く
なった時には、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波数定
格値ｆｃｄからキャリア周波数下限値ｆｃmin まで低下
させていく。この様にキャリア周波数制御部106 で入力
電圧Ｖに応じてキャリア周波数ｆｃが設定されると、キ
ャリア信号発生部107 にて、そのキャリア周波数ｆｃの
三角波であるキャリア信号が発生される。従って電圧変
動が大きい瞬時離線時などに変調波の変調率を制御する
ために増加していたスイッチング損失を、キャリア周波
数ｆｃの低減によって抑制し、効率を上げることができ
る。
示す電気車の補助電源装置の構成図である。本実施例の
キャリア周波数設定部10b はキャリア周波数制御部106
、キャリア信号発生部107 から構成されている。電圧
検出器105 はコンデンサ４ｂの端子間電圧（電力変換装
置５の入力電圧）Ｖを検出するもので、検出値はキャリ
ア周波数設定部10b に入力される。通常架線１には直流
電圧1500Ｖがかかっている。そして、入力電圧Ｖとして
は1350〜1650Ｖとなる。しかし瞬時離線時などには、入
力電圧Ｖが1000〜2000Ｖの範囲で変動してしまう。これ
に対して負荷８に与える電圧は一定値を保たなければな
らないため、先にも説明したように変調波の変調率を制
御している。この変調率の制御時にスイッチング損失が
増加するため、本実施例ではこの点に着目し、入力電圧
Ｖの変動に応じてキャリア周波数ｆｃを制御する。電圧
検出器105 によって検出された入力電圧Ｖが、キャリア
周波数制御部106 に入力されると、キャリア周波数ｆｃ
が入力電圧Ｖに応じて設定される。キャリア周波数制御
部106 には、入力電圧Ｖとキャリア周波数ｆｃとの関係
があらかじめ格納されている。入力電圧Ｖのしきい値と
して、下限値Ｖ1 （架線電圧1500Ｖに対して1350Ｖ）、
上限値Ｖ2 （架線電圧1500Ｖに対して1650Ｖ）が設定さ
れており、入力電圧Ｖが下限値Ｖ1 から上限値Ｖ2 の範
囲内にある時は、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波数
定格値ｆｃｄとする。そして、下限値Ｖ1 より入力電圧
Ｖが低くなった時、又は上限値Ｖ2 より入力電圧が高く
なった時には、キャリア周波数ｆｃをキャリア周波数定
格値ｆｃｄからキャリア周波数下限値ｆｃmin まで低下
させていく。この様にキャリア周波数制御部106 で入力
電圧Ｖに応じてキャリア周波数ｆｃが設定されると、キ
ャリア信号発生部107 にて、そのキャリア周波数ｆｃの
三角波であるキャリア信号が発生される。従って電圧変
動が大きい瞬時離線時などに変調波の変調率を制御する
ために増加していたスイッチング損失を、キャリア周波
数ｆｃの低減によって抑制し、効率を上げることができ
る。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、全体の音からキャリア周波数成分を除去して
電力変換装置から発生する音以外の周囲音を検出し、そ
の周囲音が大きい時にキャリア周波数を低減させて損失
を低減することで、効率を上げることができる。又請求
項２記載の発明によれば、入力電圧を常に監視し、変動
が大きい時にキャリア周波数を低減させて損失を低減す
ることで、効率を上げることができる。
によれば、全体の音からキャリア周波数成分を除去して
電力変換装置から発生する音以外の周囲音を検出し、そ
の周囲音が大きい時にキャリア周波数を低減させて損失
を低減することで、効率を上げることができる。又請求
項２記載の発明によれば、入力電圧を常に監視し、変動
が大きい時にキャリア周波数を低減させて損失を低減す
ることで、効率を上げることができる。
【図１】請求項１記載の発明の電気車の補助電源装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】請求項２記載の発明の電気車の補助電源装置の
構成図である。
構成図である。
【図３】従来の電気車の補助電源装置の概略構成図であ
る。
る。
【図４】変調波とキャリア信号波の波形図である。
【図５】キャリア周波数と電力変換装置から生じる騒
音、損失の関係を示す図である。
音、損失の関係を示す図である。
１ 架線 ２ パンタグラフ ４ フィルタ回路 ５ 電力変換装置 ６ 交流フィルタ回路 ８ 負荷 ９ 制御部 10a,10b キャリア周波数設定部 101 音センサ 102 キャリア周波数成分除去フィルタ 103,106 キャリア周波数制御部 104,107 キャリア信号発生部 105 電圧検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 架線から供給される直流電力を３相交流
電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置の出
力端に接続された負荷に供給する電力の基準となる搬送
波をキャリア信号によってパルス幅変調を行ない、この
パルス幅変調信号により、前記電力変換装置を制御する
制御部とを備えた電気車の補助電源装置において、 電気車の周囲の全体音レベルを検出する全体音検出手段
と、 この全体音検出手段の検出値から、前記キャリア信号の
キャリア周波数の成分を除去した周囲音レベルを検出す
る周囲音検出手段と、 この周囲音検出手段の検出値が、あらかじめ定められた
所定値を越えた時に、前記キャリア周波数を低く制御す
るキャリア周波数制御手段と、 このキャリア周波数制御手段により制御された前記キャ
リア周波数のキャリア信号を発生するキャリア信号発生
手段とを有する電気車の補助電源装置。 - 【請求項２】 架線から供給される直流電力を３相交流
電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置の出
力端に接続された負荷に供給される電力の基準となる搬
送波をキャリア信号によってパルス幅変調を行ない、こ
のパルス幅変調信号により、前記電力変換装置を制御す
る制御部とを備えた電気車の補助電源装置において、 前記電力変換装置の入力電圧を検出する電圧検出手段
と、 この電圧検出手段の検出値が、あらかじめ定められた第
１の所定値より大きい時、又は前記電圧検出手段の検出
値が、あらかじめ定められた第２の所定値より小さい
時、前記キャリア周波数を低く制御するキャリア周波数
制御手段と、 このキャリア周波数制御手段により制御された前記キャ
リア周波数のキャリア信号を発生するキャリア信号発生
手段とを有する電気車の補助電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196562A JPH0759201A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気車の補助電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196562A JPH0759201A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気車の補助電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0759201A true JPH0759201A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16359802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196562A Pending JPH0759201A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 電気車の補助電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759201A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252034A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Denso Corp | ファンモータ駆動装置及びファンモータ駆動方法 |
| JP2010130850A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toshiba Corp | 電気車用電力変換装置 |
| US20110040422A1 (en) * | 2008-04-07 | 2011-02-17 | Kone Corporation | Power supply apparatus and power supply arrangement |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5196562A patent/JPH0759201A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007252034A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Denso Corp | ファンモータ駆動装置及びファンモータ駆動方法 |
| US20110040422A1 (en) * | 2008-04-07 | 2011-02-17 | Kone Corporation | Power supply apparatus and power supply arrangement |
| US8450952B2 (en) * | 2008-04-07 | 2013-05-28 | Kone Corporation | Power supply apparatus and power supply arrangement |
| JP2010130850A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toshiba Corp | 電気車用電力変換装置 |
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