JPH09308003A - 直流電気車の駆動装置 - Google Patents
直流電気車の駆動装置Info
- Publication number
- JPH09308003A JPH09308003A JP8123011A JP12301196A JPH09308003A JP H09308003 A JPH09308003 A JP H09308003A JP 8123011 A JP8123011 A JP 8123011A JP 12301196 A JP12301196 A JP 12301196A JP H09308003 A JPH09308003 A JP H09308003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- power
- generation brake
- brake control
- regenerative
- 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
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電ブレーキ制御時における架線からの電力
の流入を防止し、発電ブレーキ抵抗値を大きくすること
なく安定なブレーキ制御を可能とする。 【解決手段】 電動機９１〜９４を駆動するインバータ
装置８を、直流電源から切り離すための断流器５に対し
ダイオード１７を図示の向きに並列に接続することによ
り、発電ブレーキ制御中に直流電源から電力が流れ込ま
ないようにする。なお、発電ブレーキ制御中に回生負荷
が増加したときは、回生制御へと連続的に切り換えるこ
とが可能である。
の流入を防止し、発電ブレーキ抵抗値を大きくすること
なく安定なブレーキ制御を可能とする。 【解決手段】 電動機９１〜９４を駆動するインバータ
装置８を、直流電源から切り離すための断流器５に対し
ダイオード１７を図示の向きに並列に接続することによ
り、発電ブレーキ制御中に直流電源から電力が流れ込ま
ないようにする。なお、発電ブレーキ制御中に回生負荷
が増加したときは、回生制御へと連続的に切り換えるこ
とが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直流電気車の駆
動装置、特にブレーキ時の制御を改良した駆動装置に関
する。
動装置、特にブレーキ時の制御を改良した駆動装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来例を図２に示す。これは、
一般的な回生ブレーキ，発電ブレーキ併用の直流電気車
の駆動回路を示すもので、インバータ装置８と電動機
（モータともいう：Ｍ）９１，９２，９３，９４から構
成する例を示す。なお、１はパンタグラフ、２は高速度
遮断器、３は接触器、４は充電抵抗、５は断流器、６は
リアクトル、７はフィルタコンデンサ、１０は半導体ス
イッチ、１１は発電ブレーキ抵抗、１２はフィルタコン
デンサ電圧検出器、１３は半導体スイッチ制御回路、１
４はゲート制御回路、１５は車輪、１６は他回生車であ
る。
一般的な回生ブレーキ，発電ブレーキ併用の直流電気車
の駆動回路を示すもので、インバータ装置８と電動機
（モータともいう：Ｍ）９１，９２，９３，９４から構
成する例を示す。なお、１はパンタグラフ、２は高速度
遮断器、３は接触器、４は充電抵抗、５は断流器、６は
リアクトル、７はフィルタコンデンサ、１０は半導体ス
イッチ、１１は発電ブレーキ抵抗、１２はフィルタコン
デンサ電圧検出器、１３は半導体スイッチ制御回路、１
４はゲート制御回路、１５は車輪、１６は他回生車であ
る。
【０００３】すなわち、回生負荷の減少をフィルタコン
デンサ電圧の上昇によって検出し、フィルタコンデンサ
７と並列に接続した発電ブレーキ抵抗１１を、半導体ス
イッチ１０によって断続的にスイッチングまたはオンし
たまま回生負荷を増加させることにより、軽負荷状態を
なくす制御を行なうようにしている。
デンサ電圧の上昇によって検出し、フィルタコンデンサ
７と並列に接続した発電ブレーキ抵抗１１を、半導体ス
イッチ１０によって断続的にスイッチングまたはオンし
たまま回生負荷を増加させることにより、軽負荷状態を
なくす制御を行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような制御につ
いては、下記のような問題がある。すなわち、発電ブレ
ーキから回生ブレーキに連続的に切り換える際、より有
効に回生ブレーキを動作させることで省エネルギ−化を
図るため、インバータ装置８の入力回路に設けた断流器
５を開放せずに、架線と接続したまま発電ブレーキ抵抗
１１を投入するので、発電ブレーキ抵抗１１による回生
負荷が自車のみの回生負荷とならずに他の回生車１６の
負荷ともなり、発電ブレーキ抵抗１１の値を自車の最大
電気ブレーキ力から決めた場合、他の回生車１６の回生
とラップした時の状況では、発電ブレーキ抵抗１１に直
流電源側から電力が流入することによって、自車の発電
するエネルギ−を吸収できなくなる場合が生じるという
点である。
いては、下記のような問題がある。すなわち、発電ブレ
ーキから回生ブレーキに連続的に切り換える際、より有
効に回生ブレーキを動作させることで省エネルギ−化を
図るため、インバータ装置８の入力回路に設けた断流器
５を開放せずに、架線と接続したまま発電ブレーキ抵抗
１１を投入するので、発電ブレーキ抵抗１１による回生
負荷が自車のみの回生負荷とならずに他の回生車１６の
負荷ともなり、発電ブレーキ抵抗１１の値を自車の最大
電気ブレーキ力から決めた場合、他の回生車１６の回生
とラップした時の状況では、発電ブレーキ抵抗１１に直
流電源側から電力が流入することによって、自車の発電
するエネルギ−を吸収できなくなる場合が生じるという
点である。
【０００５】このような問題を回避するには、他の回生
車の分を余分に見込んで発電ブレーキ抵抗を大きめに設
定すればよいが、このようにすると発電ブレーキ抵抗が
大型化する。または、フィルタリアクトル６と直列に抵
抗器４を接続して他の回生車からの電力の流入を抑制す
れば良いが、こうすると発電ブレーキ中の架線への回生
能力が、直列に挿入した抵抗４の分だけ低下してしまう
ことになる。したがって、この発明の課題は、 （１）発電ブレーキ制御時に他の回生車からの影響によ
って、電気ブレーキによる制動トルクを低下させない。 （２）発電ブレーキ抵抗容量を最小（低価格）とする。 （３）発電ブレーキ制御中に回生負荷が増加したとき
は、連続的に回生ブレーキ制御に切り換えること。にあ
る。
車の分を余分に見込んで発電ブレーキ抵抗を大きめに設
定すればよいが、このようにすると発電ブレーキ抵抗が
大型化する。または、フィルタリアクトル６と直列に抵
抗器４を接続して他の回生車からの電力の流入を抑制す
れば良いが、こうすると発電ブレーキ中の架線への回生
能力が、直列に挿入した抵抗４の分だけ低下してしまう
ことになる。したがって、この発明の課題は、 （１）発電ブレーキ制御時に他の回生車からの影響によ
って、電気ブレーキによる制動トルクを低下させない。 （２）発電ブレーキ抵抗容量を最小（低価格）とする。 （３）発電ブレーキ制御中に回生負荷が増加したとき
は、連続的に回生ブレーキ制御に切り換えること。にあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、この発明では、インバータ装置と電動機とを備え
た直流電気車の駆動装置において、前記インバータ装置
を直流電源から切り離す断流器に対し、直流電源側がカ
ソード、インバータ装置側がアノードとなるようにダイ
オードを並列に接続し、発電ブレーキ制御中は前記断流
器を開放し、発電ブレーキ回路への直流電源からの電力
の流入を防止して発電ブレーキ制御を行ない、発電ブレ
ーキ制御中に回生負荷が増加したときは、発電ブレーキ
制御から回生ブレーキ制御へと連続的に切り換えるよう
にしている。
べく、この発明では、インバータ装置と電動機とを備え
た直流電気車の駆動装置において、前記インバータ装置
を直流電源から切り離す断流器に対し、直流電源側がカ
ソード、インバータ装置側がアノードとなるようにダイ
オードを並列に接続し、発電ブレーキ制御中は前記断流
器を開放し、発電ブレーキ回路への直流電源からの電力
の流入を防止して発電ブレーキ制御を行ない、発電ブレ
ーキ制御中に回生負荷が増加したときは、発電ブレーキ
制御から回生ブレーキ制御へと連続的に切り換えるよう
にしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態を示
す構成図である。同図からも明らかなように、この例は
直流電源をパンタグラフ１を介して給電し、このパンタ
グラフ１に直列に高速度遮断器２を接続し、さらに高速
度遮断器２に直列に、フィルタコンデンサ７の初期充電
用の充電抵抗４と、充電抵抗４を短絡するための接触器
３を接続し、この初期充電回路にインバータ開放用の断
流器５を直流接続してなる回路において、この断流器５
と並列にダイオード１７のカソード側を電源側に、アノ
ード側をインバータ装置８側にして接続した点が特徴で
ある。なお、その他は図２の従来例と同様である。
す構成図である。同図からも明らかなように、この例は
直流電源をパンタグラフ１を介して給電し、このパンタ
グラフ１に直列に高速度遮断器２を接続し、さらに高速
度遮断器２に直列に、フィルタコンデンサ７の初期充電
用の充電抵抗４と、充電抵抗４を短絡するための接触器
３を接続し、この初期充電回路にインバータ開放用の断
流器５を直流接続してなる回路において、この断流器５
と並列にダイオード１７のカソード側を電源側に、アノ
ード側をインバータ装置８側にして接続した点が特徴で
ある。なお、その他は図２の従来例と同様である。
【０００８】このような構成において、インバータ装置
８に対してブレーキ指令が与えられると、インバータ装
置８は電動機（Ｍ）９１〜９４を励磁するため、高速度
遮断器２および断流器５を投入し、フィルタコンデンサ
電圧が電源電圧と等しくなるよう、充電抵抗４を介して
充電する。フィルタコンデンサ電圧が電源電圧と等しく
なった時点で接触器３を投入し、フィルタリアクトル６
を介してインバータ装置８に直流電源を接続する。イン
バータ装置８に直流電源が接続されると、インバータ装
置８は電動機９１〜９４を励磁するための電圧を発生す
る。
８に対してブレーキ指令が与えられると、インバータ装
置８は電動機（Ｍ）９１〜９４を励磁するため、高速度
遮断器２および断流器５を投入し、フィルタコンデンサ
電圧が電源電圧と等しくなるよう、充電抵抗４を介して
充電する。フィルタコンデンサ電圧が電源電圧と等しく
なった時点で接触器３を投入し、フィルタリアクトル６
を介してインバータ装置８に直流電源を接続する。イン
バータ装置８に直流電源が接続されると、インバータ装
置８は電動機９１〜９４を励磁するための電圧を発生す
る。
【０００９】その後、車両のもつ運動エネルギーを電動
機９１〜９４を介してインバータ装置８が発電制御する
ことにより、電気ブレーキを動作させる。直流電源に電
気ブレーキによって発生する回生エネルギーを吸収する
負荷がない場合は、電源電圧は変電所の送り出す電圧以
上に上昇し、これによってフィルタコンデンサ電圧が上
昇する。その際、フィルタコンデンサ電圧が所定の電圧
値以上に上昇しても電気ブレーキを継続して動作させる
ために、半導体スイッチ１０をオンして、発電ブレーキ
抵抗１１をインバータ装置８の負荷として接続する。
機９１〜９４を介してインバータ装置８が発電制御する
ことにより、電気ブレーキを動作させる。直流電源に電
気ブレーキによって発生する回生エネルギーを吸収する
負荷がない場合は、電源電圧は変電所の送り出す電圧以
上に上昇し、これによってフィルタコンデンサ電圧が上
昇する。その際、フィルタコンデンサ電圧が所定の電圧
値以上に上昇しても電気ブレーキを継続して動作させる
ために、半導体スイッチ１０をオンして、発電ブレーキ
抵抗１１をインバータ装置８の負荷として接続する。
【００１０】そして、発電ブレーキ制御を開始した時点
で断流器５を開放することにより、直流電源に直列にダ
イオード１７を接続する。これにより、直流電源側から
のパワーの流入を防止しながら、発電ブレーキが動作可
能となり、発電ブレーキ中に回生負荷が増加した場合で
も、ダイオード１７を介して回生することが可能とな
る。
で断流器５を開放することにより、直流電源に直列にダ
イオード１７を接続する。これにより、直流電源側から
のパワーの流入を防止しながら、発電ブレーキが動作可
能となり、発電ブレーキ中に回生負荷が増加した場合で
も、ダイオード１７を介して回生することが可能とな
る。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、発電ブレーキ中に他
の回生車の影響によって、電気ブレーキを弱める必要が
なくなる。また、発電ブレーキ中に回生負荷が増加した
場合は連続的に制御を回生ブレーキに移行させることが
できる。さらに、発電ブレーキ抵抗の容量を自車の発生
する発電エネルギーより決定することができ、他車から
の回生による影響がないことや、電気ブレーキ時に電源
からの流入がないため小形化が可能となる、などの利点
が得られる。
の回生車の影響によって、電気ブレーキを弱める必要が
なくなる。また、発電ブレーキ中に回生負荷が増加した
場合は連続的に制御を回生ブレーキに移行させることが
できる。さらに、発電ブレーキ抵抗の容量を自車の発生
する発電エネルギーより決定することができ、他車から
の回生による影響がないことや、電気ブレーキ時に電源
からの流入がないため小形化が可能となる、などの利点
が得られる。
【図１】この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】従来例を示す構成図である。
１…パンタグラフ、２…高速度遮断器、３…接触器、４
…充電抵抗、５…断流器、６…リアクトル、７…フィル
タコンデンサ、８…インバータ装置、１０…半導体スイ
ッチ、１１…発電ブレーキ抵抗、１２…フィルタコンデ
ンサ電圧検出器、１３…半導体スイッチ制御回路、１４
…ゲート制御回路、１５…車輪、１６…他回生車、１７
…ダイオード、９１〜９４…電動機（モータ：Ｍ）。
…充電抵抗、５…断流器、６…リアクトル、７…フィル
タコンデンサ、８…インバータ装置、１０…半導体スイ
ッチ、１１…発電ブレーキ抵抗、１２…フィルタコンデ
ンサ電圧検出器、１３…半導体スイッチ制御回路、１４
…ゲート制御回路、１５…車輪、１６…他回生車、１７
…ダイオード、９１〜９４…電動機（モータ：Ｍ）。
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータ装置と電動機とを備えた直流
電気車の駆動装置において、 前記インバータ装置を直流電源から切り離す断流器に対
し、直流電源側がカソード、インバータ装置側がアノー
ドとなるようにダイオードを並列に接続し、発電ブレー
キ制御中は前記断流器を開放し、発電ブレーキ回路への
直流電源からの電力の流入を防止して発電ブレーキ制御
を行ない、発電ブレーキ制御中に回生負荷が増加したと
きは、発電ブレーキ制御から回生ブレーキ制御へと連続
的に切り換えることを特徴とする直流電気車の駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123011A JPH09308003A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 直流電気車の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8123011A JPH09308003A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 直流電気車の駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09308003A true JPH09308003A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14850041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8123011A Pending JPH09308003A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 直流電気車の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09308003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001238455A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Hitachi Ltd | 多重電力変換装置 |
| JP2008154341A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Toshiba Corp | 電気車用電源装置 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP8123011A patent/JPH09308003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001238455A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-08-31 | Hitachi Ltd | 多重電力変換装置 |
| JP2008154341A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Toshiba Corp | 電気車用電源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040205 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040205 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040401 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040406 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040507 |