JPH09308005A - Electric rolling stock controller - Google Patents
Electric rolling stock controllerInfo
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- JPH09308005A JPH09308005A JP8116022A JP11602296A JPH09308005A JP H09308005 A JPH09308005 A JP H09308005A JP 8116022 A JP8116022 A JP 8116022A JP 11602296 A JP11602296 A JP 11602296A JP H09308005 A JPH09308005 A JP H09308005A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主電動機が搭載さ
れた車両(以下、電動車という。)と、この電動車に連
結され主電動機を搭載しない車両(以下、付随車とい
う。)とを備えた電気車を制御する電気車制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle equipped with a main electric motor (hereinafter referred to as an electric vehicle) and a vehicle connected to this electric vehicle and not equipped with a main electric motor (hereinafter referred to as a trailing vehicle). The present invention relates to an electric vehicle control device that controls an equipped electric vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、付随車のブレーキは空気ブレーキ
が、多く用いられている。これは電動圧縮機によって作
られた電力空気をタンクに溜め、この圧力空気を電気/
圧力変換弁の開閉動作により制御し、この制御された圧
力空気によって制輪子を車輪に押し当て、摩擦力によっ
てブレーキ力を得るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, an air brake is often used as a brake for a trailer vehicle. This is to store the electric power air produced by the electric compressor in the tank, and to convert this pressurized air to electricity /
It is controlled by the opening / closing operation of the pressure conversion valve, the brake shoe is pressed against the wheels by the controlled pressure air, and the braking force is obtained by the frictional force.
【0003】一方、電動車のブレーキは、可能な限り主
電動機制御による電気ブレーキを働かせることを前提と
した上で、不足分を空気ブレーキにより補うという併用
方式が多く用いられている。On the other hand, as for the brake of an electric vehicle, a combined system is often used in which an electric brake is controlled by controlling a main motor as much as possible, and a shortage is compensated by an air brake.
【0004】これはブレーキ力指令に対する電気ブレー
キ力の立ち上がりの遅れや、終速近くの電気ブレーキの
トルク低下に応じて、空気ブレーキを制御して作動させ
ることで安定したブレーキ力の確保を目的としている。This is for the purpose of securing a stable braking force by controlling and operating the air brake in response to a delay in the rise of the electric braking force with respect to the braking force command and a decrease in the torque of the electric brake near the end speed. There is.
【0005】主電動機制御による電気ブレーキには、回
生ブレーキ方式と発電ブレーキ方式の二種類がある。回
生ブレーキ方式は、主電動機からインバータを介して回
生される直流電力を直接直流架線に還元させ、又は整流
器やPWMコンバータにより交流電力に変換して変圧器
を通して交流架線に還元させることによりブレーキ力を
発生する。又発電ブレーキ方式は、回生される直流電力
を電力源に還元せずにブレーキ時のみ接続される負荷抵
抗器により消費させることによりブレーキ力を発生す
る。これら二種類のブレーキ方式は、電力源の条件によ
りいずれかを選択または併用している。There are two types of electric brakes controlled by the main motor, a regenerative braking system and a regenerative braking system. The regenerative braking system reduces the braking force by directly reducing the DC power regenerated from the main motor through the inverter to the DC overhead line, or converting it to AC power by a rectifier or PWM converter and reducing it to the AC overhead line through a transformer. appear. Further, in the dynamic braking system, the braking force is generated by consuming the regenerated DC power by the load resistor connected only during braking without returning it to the power source. These two types of braking methods are selected or used in combination depending on the conditions of the power source.
【0006】そして近年、電動車と付随車を複数組み合
わせて列車編成を成す電気車では、付随車のブレーキ力
を電動車の回生ブレーキに負担させることで省エネルギ
ー推進と制輪子摩耗抑制による保守低減化が図られてい
る。[0006] In recent years, in an electric vehicle in which a plurality of electric vehicles and associated vehicles are combined to form a train, the braking force of the associated vehicles is applied to the regenerative brake of the electric vehicle to promote energy saving and reduce maintenance of brake shoe wear. Is being pursued.
【0007】更に、省エネルギーと制輪子の保守低減の
観点からみると、電力源側の回生負荷が十分でない場
合、回生失効と同時に空気ブレーキに切り替えると、制
輪子の摩耗を促進させてしまうため望ましくない。また
回生失効と同時に発電ブレーキに切り替えると、回生負
荷条件が回復した後の列車の運動エネルギーを無駄に消
費してしまうため望ましくない。そこで回生ブレーキ力
が十分に得られなくても直流電圧上昇を抑制制御し不足
分を空気ブレーキで補いながら回生ブレーキを継続させ
る方法(軽負荷回生制御)や回生負荷条件に応じて発電
ブレーキによる電力消費を連続的に制御し、併用する回
生ブレーキを継続させる方法(可逆形回生・発電ブレン
ディングブレーキ)が採用され始めている。Further, from the viewpoint of energy saving and maintenance reduction of the brake shoe, if the regenerative load on the power source side is not sufficient, switching to the air brake at the same time as the regeneration is expired promotes wear of the brake shoe, which is desirable. Absent. Further, switching to the power generation brake at the same time as the regenerative expiry is undesirable because it wastefully consumes the kinetic energy of the train after the regenerative load condition is recovered. Therefore, even if sufficient regenerative braking force is not obtained, a method to suppress the DC voltage rise and supplement the shortage with the air brake to continue the regenerative braking (light load regenerative control) or the power generated by the regenerative braking according to the regenerative load condition The method of continuously controlling the consumption and continuing the regenerative braking used in combination (reversible regenerative / power generation blending brake) has begun to be adopted.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが回生負荷が十
分でない場合、上述した軽負荷回生制御だけでは、空気
ブレーキの負担率が大きくなることから、制輪子の保守
低減の効果は期待通りには得られていない、ということ
が明らかになってきた。However, when the regenerative load is not sufficient, the above-mentioned light load regenerative control increases the load factor of the air brake, and therefore the effect of reducing the maintenance of the brake shoe can be obtained as expected. It has become clear that it has not been done.
【0009】そして最近になって制輪子と車輪の摩擦面
間の凝着により制輪子が車輪を削るという現象が検証さ
れ、保守低減化に対して問題視されている。また同じよ
うに回生負荷が十分でない場合、上述した可逆形回生・
発電ブレンディングブレーキでは、発電ブレーキの負担
率が大きくなることから、列車の運動エネルギーを有効
利用できずに、消費させてしまうという問題点が残る。Recently, a phenomenon in which the brake shoe scrapes the wheel due to the adhesion between the brake shoe and the friction surface of the wheel has been verified, and a reduction in maintenance has been regarded as a problem. Similarly, when the regenerative load is not sufficient, the reversible regenerative
In the power-generating blending brake, since the burden rate of the power-generating brake becomes large, there remains a problem that the kinetic energy of the train cannot be effectively used and is consumed.
【0010】更に列車の高速化、大量輸送化を計画する
上で、電動車の電気ブレーキによる負担は、車輪とレー
ルの粘着限界を最適制御したとしても、制動距離の短縮
には限界があるため、付随車の電気ブレーキの採用が不
可欠である。Further, in planning high-speed and mass-transportation of trains, the burden of electric brakes on electric vehicles is limited even if the adhesion limit between wheels and rails is optimally controlled, because the braking distance is limited. It is essential to use electric brakes for trailers.
【0011】そこで本発明はこのような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、発電ブレーキにて消費していた
エネルギーの有効活用により更なる省エネルギーの推進
を図るとともに、空気ブレーキ負担率の軽減による制輪
子および車輪の保守低減化、また列車の高速化、大量輸
送化に応じ、総合ブレーキ力の強化を可能とした電気車
制御装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems, and further promotes energy saving by effectively utilizing the energy consumed by the power-generating brake and reduces the air brake burden rate. It is an object of the present invention to provide an electric vehicle control device capable of reducing the maintenance of brakes and wheels due to, and increasing the total braking force according to the speeding up and mass transportation of trains.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項1に記載の発明は、主電動機を搭載した
電動車と、この電動車に連結されて走行する付随車とを
備えた電気車を制御する電気車制御装置において、直流
電力を交流電力に変換して、主電動機に交流電力を供給
するインバータと、このインバータの直流側に並列に接
続された電気ブレーキ変換装置と、付随車に搭載され、
付随車を減速させる電気ブレーキ装置と、電気車のブレ
ーキ力指令に応じて、インバータを制御して主電動機か
ら回生電力を発生させることにより、電動車を減速さ
せ、回生電力を電気ブレーキ変換装置で変換して電気ブ
レーキ装置に電力を供給することにより、付随車を減速
させる制御装置とを有してなる。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is provided with an electric vehicle equipped with a main electric motor, and a trailing vehicle connected to the electric vehicle and traveling. In an electric vehicle control device for controlling an electric vehicle, an inverter that converts DC power into AC power and supplies AC power to a main motor, and an electric brake conversion device that is connected in parallel to the DC side of the inverter, It is installed in the accompanying vehicle,
An electric brake device that decelerates an accompanying vehicle, and an inverter is controlled to generate regenerative electric power from a main motor according to a braking force command of the electric vehicle, so that the electric vehicle is decelerated and the regenerative electric power is converted by an electric brake conversion device. And a control device for decelerating the trailing vehicle by converting and supplying electric power to the electric brake device.
【0013】請求項2に記載の発明は、主電動機を搭載
した電動車と、この電動車に連結されて走行する付随車
とを備えた電気車を制御する電気車制御装置において、
直流電力を交流電力に変換して、主電動機に交流電力を
供給するインバータと、このインバータの直流側に並列
に接続されたスイッチング素子と、付随車に搭載され、
付随車を減速させる電気ブレーキ装置と、インバータの
直流側に並列に接続されたコンデンサの端子間電圧を検
出する電圧検出器と、電気車のブレーキ力指令に応じ
て、インバータを制御して主電動機から回生電力を発生
させることにより、電動車を減速させる電動車ブレーキ
制御装置と、電気車のブレーキ力指令に応じて、コンデ
ンサの端子間電圧が上昇するにしたがって、スイッチン
グ素子の流通率を上げて、回生電力を電気ブレーキ装置
に供給することにより、付随車を減速させる付随車ブレ
ーキ制御装置とを有してなる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle control device for controlling an electric vehicle including an electric vehicle equipped with a main electric motor and a trailing vehicle connected to the electric vehicle and traveling.
An inverter that converts DC power into AC power and supplies AC power to the main motor, a switching element that is connected in parallel to the DC side of this inverter, and is installed in an accompanying vehicle,
An electric brake device that decelerates the trailing vehicle, a voltage detector that detects the voltage across the terminals of a capacitor connected in parallel to the DC side of the inverter, and a main motor that controls the inverter according to the braking force command of the electric vehicle. An electric vehicle brake control device that decelerates the electric vehicle by generating regenerative power from the electric vehicle, and increases the distribution ratio of the switching elements as the voltage between the terminals of the capacitor increases in response to the braking force command of the electric vehicle. And a trailing vehicle brake control device that decelerates the trailing vehicle by supplying regenerative electric power to the electric braking device.
【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の発明において、電気車のブレーキ力指
令に対して、電動車の減速の不足分を補う空気ブレーキ
制御装置を有してなる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, there is provided an air brake control device for compensating for the deceleration shortage of the electric vehicle with respect to the braking force command of the electric vehicle. I will do it.
【0015】請求項4に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の発明において、電気車のブレーキ力指
令に対して、付随車の減速の不足分を補う空気ブレーキ
制御装置を有してなる。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided an air brake control device for compensating for the shortage of deceleration of the trailing vehicle with respect to the braking force command of the electric vehicle. I will do it.
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請
求項4のいずれかに記載の発明において、電気ブレーキ
装置は、渦電流ブレーキ装置またはレールブレーキ装置
であることを特徴とする。According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the electric brake device is an eddy current brake device or a rail brake device.
【0017】上述した構成により、電動車のブレーキ時
の回生電力を、付随車の電気ブレーキ装置に供給するこ
とができるので、回生電力の有効活用と空気ブレーキ負
担率を軽減させることができる。With the above-described structure, the regenerative electric power at the time of braking the electric vehicle can be supplied to the electric brake device of the trailing vehicle, so that the regenerative electric power can be effectively utilized and the air brake burden rate can be reduced.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の実施
の形態を示す電気車制御装置の構成図である。集電器3
より取り込んだ交流電力は、変圧器4を介して、整流器
やPWMコンバータなどの交直変換器5にて直流電力に
変換される。この直流電力はフィルタコンデンサ6で平
滑化され、VVVFインバータ7にて三相交流電力に変
換される。そしてこの三相交流電力により主電動機8を
駆動して電動車1は走行する。この様に構成された電動
車1には、更にブレーキ時に主電動機8からインバータ
7を介して回生される直流電力の過剰上昇分を変換し、
付随車2に設けられた渦電流ブレーキ装置又はレールブ
レーキ装置などの電気ブレーキ装置10へ供給する電気
ブレーキ変換装置9が搭載されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an electric vehicle controller showing an embodiment of the present invention. Current collector 3
The AC power taken in is converted into DC power by the AC / DC converter 5 such as a rectifier or a PWM converter via the transformer 4. This DC power is smoothed by the filter capacitor 6 and converted into three-phase AC power by the VVVF inverter 7. The main motor 8 is driven by this three-phase AC power to drive the electric vehicle 1. In the electric vehicle 1 configured in this way, the excessive increase in the DC power regenerated from the main electric motor 8 via the inverter 7 during braking is further converted,
An electric brake conversion device 9 for supplying to an electric brake device 10 such as an eddy current brake device or a rail brake device provided in the trailer vehicle 2 is mounted.
【0019】この他図示しないが、空気ブレーキ制御系
が設けられ、インバータ7、電気ブレーキ制御装置9、
及び空気ブレーキ制御系は制御装置100の指令に基づ
いて制御される。Although not shown, an air brake control system is provided, the inverter 7, the electric brake control device 9, and the like.
The air brake control system is controlled based on a command from the control device 100.
【0020】ここで集電器3から取り込まれる交流電力
を、内燃発電機を搭載してこれより得るようにしてもよ
い。図2は図1の制御装置の構成図である。制御装置1
00は、電気車ブレーキ制御装置16、インバータ制御
装置71、付随車ブレーキ制御装置22、及び電気ブレ
ーキ制御装置91から構成される。主幹制御部からブレ
ーキ指令11が電動車ブレーキ制御装置16、インバー
タ制御装置71、付随車ブレーキ制御装置22、電気ブ
レーキ制御装置91へそれぞれ伝えられると、同時に運
転制御部からブレーキ力指令12が電動車ブレーキ制御
装置16、付随車ブレーキ制御装置22へ伝えられる。The AC power taken in from the current collector 3 may be mounted on an internal combustion generator to obtain it. FIG. 2 is a block diagram of the control device of FIG. Control device 1
00 includes an electric vehicle brake control device 16, an inverter control device 71, a trailing vehicle brake control device 22, and an electric brake control device 91. When the brake command 11 is transmitted from the master control unit to the electric vehicle brake control device 16, the inverter control device 71, the trailing vehicle brake control device 22, and the electric brake control device 91, at the same time, the braking force command 12 is output from the operation control unit. The information is transmitted to the brake control device 16 and the trailing vehicle brake control device 22.
【0021】電動車ブレーキ制御装置16は、電動車1
の荷重を測定する図示しない荷重センサからの電動車荷
重信号14と、例えば主電動機8の回転速度から得られ
る電動車速度信号15とブレーキ力指令12とを入力し
電動車ブレーキパターン信号17を演算してインバータ
制御装置71へ出力する。インバータ制御装置71は、
電動車ブレーキパターン信号17に基づいてインバータ
7を駆動させ、電動機8をブレーキ制御し、電気ブレー
キ力を得る。The electric vehicle brake control device 16 controls the electric vehicle 1
An electric vehicle load signal 14 from a load sensor (not shown) for measuring the load of the vehicle, an electric vehicle speed signal 15 and a braking force command 12 obtained from the rotation speed of the main motor 8 are input, and an electric vehicle brake pattern signal 17 is calculated. And outputs it to the inverter control device 71. The inverter control device 71 is
The inverter 7 is driven based on the electric vehicle brake pattern signal 17, the electric motor 8 is brake-controlled, and the electric braking force is obtained.
【0022】又、インバータ制御装置71は電動車速度
信号15と電動機8の電動機電流と直流電圧検出器13
からのフィルタコンデンサ6の電圧により電気ブレーキ
力を演算し、電動車ブレーキフィードバック信号18と
して電動車ブレーキ制御装置16へ返す。Further, the inverter control device 71 uses the electric vehicle speed signal 15, the electric motor current of the electric motor 8 and the DC voltage detector 13.
The electric braking force is calculated based on the voltage of the filter capacitor 6 from and is returned to the electric vehicle brake control device 16 as the electric vehicle brake feedback signal 18.
【0023】電動車ブレーキ制御装置16はインバータ
制御装置71へ伝えた電動車ブレーキパターン信号17
に対する電動車ブレーキフィードバック信号18を比較
し、不足分を電動車電気/圧力変換弁19に与えて、空
気ブレーキにより補う働きをする。The electric vehicle brake control device 16 sends the electric vehicle brake pattern signal 17 to the inverter control device 71.
The electric vehicle brake feedback signal 18 is compared to the electric vehicle electric current / pressure conversion valve 19 and the shortage is supplied to the electric vehicle electric / pressure conversion valve 19 so as to be compensated by the air brake.
【0024】一方付随車ブレーキ制御装置22は、付随
車2の荷重を測定する図示しない荷重センサからの付随
車荷重信号20と、例えば付随車の車軸の回転速度を検
出しそれから得られる付随車速度信号21とブレーキ力
指令12とを入力し付随車ブレーキパターン信号23を
演算して電気ブレーキ制御装置91へ出力する。電気ブ
レーキ制御装置91は、付随車ブレーキパターン信号2
3と直流電圧検出器13からのフィルタコンデンサ6の
電圧によって、電気ブレーキ変換装置9を制御させ、通
流率制御を行わせて電気ブレーキ装置10へ電力を供給
し、電気ブレーキ力を得る。On the other hand, the trailing vehicle brake control device 22 detects the trailing vehicle load signal 20 from a load sensor (not shown) for measuring the load of the trailing vehicle 2 and, for example, the rotation speed of the trailing vehicle axle, and the trailing vehicle speed obtained therefrom. The signal 21 and the braking force command 12 are input to calculate the accompanying vehicle brake pattern signal 23 and output it to the electric brake control device 91. The electric brake control device 91 uses the accompanying vehicle brake pattern signal 2
The voltage of the filter capacitor 6 from the DC voltage detector 3 and the DC voltage detector 13 controls the electric brake conversion device 9 to control the duty ratio to supply electric power to the electric brake device 10 to obtain the electric braking force.
【0025】又電気ブレーキ制御装置91は、電気ブレ
ーキ装置10のコイルの励磁電流と付随車速度信号21
とにより電気ブレーキ力を演算し、付随車ブレーキフィ
ードバック信号24として付随車ブレーキ制御装置22
へ返す。Further, the electric brake control device 91 includes an exciting current of a coil of the electric brake device 10 and an accompanying vehicle speed signal 21.
The electric braking force is calculated by the following, and the accompanying vehicle brake control device 22 is provided as an accompanying vehicle brake feedback signal 24
Return to
【0026】付随車ブレーキ制御装置22は、電気ブレ
ーキ制御装置91へ伝えた付随車ブレーキパターン信号
23に対する付随車ブレーキフィードバック信号24を
比較し、不足分を付随車電気/圧力変換弁25に与え
て、空気ブレーキにより補う働きをする。The trailing vehicle brake control device 22 compares the trailing vehicle brake feedback signal 24 with respect to the trailing vehicle brake pattern signal 23 transmitted to the electric brake control device 91, and supplies the shortage to the trailing vehicle electric / pressure conversion valve 25. , Works by supplementing with the air brake.
【0027】なお、図1においては交流電気車を対象に
していたが、これに限られず直流架線から電力の供給を
うける直流電気車を対象としても同様である。そこで、
図3は直流電気車を対象とした図1の具体的な主回路構
成を示す。集電器3から取り込まれる直流電力は、高速
度遮断器26を経て、フィルタリアクトル27、フィル
タコンデンサ6からなる逆L形フィルタにて高周波が除
去され、インバータ7の正側端子に与えられる。インバ
ータ7は図中のゲートターンオフサイリスタGTu〜G
Tzのゲートパルスをパルス幅変調方式により制御し、
三相交流電力を発生させ電動機8を駆動する。Although the AC electric vehicle is targeted in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and the same applies to a DC electric vehicle that receives power supply from a DC overhead line. Therefore,
FIG. 3 shows a specific main circuit configuration of FIG. 1 for a DC electric vehicle. The DC power taken from the collector 3 passes through the high-speed circuit breaker 26, the high frequency is removed by the inverted L-shaped filter including the filter reactor 27 and the filter capacitor 6, and is given to the positive terminal of the inverter 7. The inverter 7 is a gate turn-off thyristor GTu to G in the figure.
The gate pulse of Tz is controlled by the pulse width modulation method,
The three-phase AC power is generated to drive the electric motor 8.
【0028】そして今、仮にインバータ7の入力電圧を
DC1500Vとし、電動機8を駆動させ、列車速度を
120km/hまで力行、加速させた後、力行オフ、だ
行状態より常用最大ブレーキを扱ったとする。Now, suppose that the input voltage of the inverter 7 is DC 1500V, the electric motor 8 is driven, the train speed is 120 km / h, the train speed is 120 km / h, the train speed is accelerated, then the power running is turned off. .
【0029】すると、常用最大ブレーキに相当するブレ
ーキ力指令12が電動車ブレーキ制御装置16、付随車
ブレーキ制御装置22へ伝えられ、このブレーキ力指令
12を基に電動車ブレーキ制御装置16は、電動車ブレ
ーキパターン信号17をインバータ制御装置71へ、付
随車ブレーキ制御装置22は、付随車ブレーキパターン
信号23を電気ブレーキ制御装置91へ伝える。Then, the braking force command 12 corresponding to the maximum service brake is transmitted to the electric vehicle brake control device 16 and the trailing vehicle brake control device 22. Based on the braking force command 12, the electric vehicle brake control device 16 is electrically driven. The vehicle brake pattern signal 17 is transmitted to the inverter control device 71, and the associated vehicle brake control device 22 transmits the associated vehicle brake pattern signal 23 to the electric brake control device 91.
【0030】インバータ制御装置71は、電動車ブレー
キパターン信号17により、インバータ7を構成するゲ
ートターンオフサイリスタGTu〜GTzのゲートパル
スを制御し、すべり周波数や電動機電流を制御しながら
出力周波数を下降させ、電動機8を停止に向けていく。The inverter control device 71 controls the gate pulse of the gate turn-off thyristors GTu to GTz forming the inverter 7 by the electric vehicle brake pattern signal 17 to decrease the output frequency while controlling the slip frequency and the motor current. The electric motor 8 is stopped.
【0031】電動機8は、負側のすべりを与えられ、慣
性の法則による列車の運動エネルギーを保有した回転子
側の二次電流の極性が逆になり、それを打ち消すように
誘起する、固定子側の一次電流も逆になることから、発
電機の働きを始め、運動エネルギーが電気エネルギーに
変換される。The electric motor 8 is given a slip on the negative side, and the polarity of the secondary current on the rotor side, which holds the kinetic energy of the train according to the law of inertia, is reversed and induces it so as to cancel it. Since the primary current on the side is also reversed, the power generator starts to work and kinetic energy is converted into electric energy.
【0032】電動機8が発電機として発生する三相交流
電力は、インバータ7のゲートターンオフサイリスタG
Tu〜GTzのゲートパルスによりブレーキ電流として
制御されながら、ゲートターンオフサイリスタGTu〜
GTzに並列接続されたフリーホイリングダイオードに
より三相全波整流され、入力電圧DC1500Vを上回
る回生電圧となり、フィルタリアクトル27、高速度遮
断器26、集電器3を経て架線に与えられ、本列車の補
機回路や同一給電区間内の力行中の他の列車などの回生
負荷に供給される。この回生電圧は、回生負荷へ流れ込
む回生電流との兼ね合いで、十分な負荷があれば、それ
ほど上昇しないが、軽負荷の場合、ブレーキ電流を確保
するために上昇することになる。The three-phase AC power generated by the electric motor 8 as a generator is the gate turn-off thyristor G of the inverter 7.
Gate turn-off thyristor GTu ~ while being controlled as a brake current by the gate pulse of Tu ~ GTz
Three-phase full-wave rectification is performed by a freewheeling diode connected in parallel with GTz, and a regenerative voltage exceeding the input voltage DC1500V is generated, which is given to the overhead line via the filter reactor 27, high-speed circuit breaker 26, and current collector 3, and It is supplied to regenerative loads such as auxiliary circuits and other trains that are running in the same power supply section. This regenerative voltage does not increase so much when there is a sufficient load in consideration of the regenerative current flowing into the regenerative load, but in the case of a light load, it increases to secure the brake current.
【0033】そこで電気ブレーキ制御装置91は、図4
に示すように、付随車ブレーキパターン信号23と回生
電圧にて上昇したフィルタコンデンサ6の電圧の値を直
流電圧検出器13から受け、電気ブレーキ変換装置9の
ブレーキチョッパ用ゲートターンオフサイリスタBCH
のゲートパルスの通流率制御を開始する。Therefore, the electric brake control device 91 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the value of the voltage of the filter capacitor 6 increased by the accompanying vehicle brake pattern signal 23 and the regenerative voltage is received from the DC voltage detector 13, and the gate turn-off thyristor BCH for the brake chopper of the electric brake conversion device 9 is received.
Commutation rate control of gate pulse is started.
【0034】すなわち回生電圧によりフィルタコンデン
サ6の電圧がDC1680Vを越え、更に上昇するよう
な回生軽負荷状態であった場合、電気ブレーキ変換装置
9の通流率を上げ、電気ブレーキ装置10のコイルへ流
れる電流を大きくして行き、付随車の電気ブレーキを働
かせることにより、回生電圧の上昇を抑え、付随車の電
気ブレーキ力を確保しながら電動車の軽負荷回生状態を
解消させることになる。That is, when the voltage of the filter capacitor 6 exceeds DC1680V due to the regenerative voltage and is in a regenerative light load state in which the voltage further rises, the conduction ratio of the electric brake conversion device 9 is increased to the coil of the electric brake device 10. By increasing the flowing current and operating the electric brake of the accompanying vehicle, it is possible to suppress an increase in the regenerative voltage and eliminate the light load regenerative state of the electric vehicle while securing the electric braking force of the accompanying vehicle.
【0035】尚、この発明は上記の実施例に限定される
ことはなく、特に制輪子および車輪の保守低減化の効果
を重要視した場合、回生電圧の上昇に関係なく、ブレー
キ力指令に基づいた、付随車の電気ブレーキ力を制御す
ることにより、空気ブレーキ負担を必要最小限とする使
い方もある。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and particularly when the effect of reducing the maintenance of the brake shoe and the wheels is emphasized, it is based on the braking force command regardless of the increase of the regenerative voltage. There is also a method of controlling the electric braking force of a trailing vehicle to minimize the air brake load.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電動車のブレーキ時に発生する回生電力を、付随車の電
気ブレーキ装置に供給することで、回生電力の有効活用
と空気ブレーキ負担率を軽減させることができる。As described above, according to the present invention,
By supplying the regenerative power generated when the electric vehicle is braked to the electric brake device of the trailing vehicle, it is possible to effectively use the regenerative power and reduce the air brake burden rate.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施の形態を示す電気車の制御装置の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a control device for an electric vehicle showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の制御装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the control device of FIG.
【図3】直流電気車における図1の具体的構成図であ
る。FIG. 3 is a specific configuration diagram of FIG. 1 in a DC electric vehicle.
【図4】通流率制御に関する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram regarding flow rate control.
1 電動車 2 付随車 6 フィルタコンデンサ 7 インバータ 8 主電動機 9 電気ブレーキ変換装置 10 電気ブレーキ装置 100 制御装置 1 Electric Vehicle 2 Accompanying Vehicle 6 Filter Capacitor 7 Inverter 8 Main Motor 9 Electric Brake Converter 10 Electric Brake Device 100 Control Device
Claims (5)
車に連結されて走行する付随車とを備えた電気車を制御
する電気車制御装置において、 直流電力を交流電力に変換して、前記主電動機に前記交
流電力を供給するインバータと、 このインバータの直流側に並列に接続された電気ブレー
キ変換装置と、 前記付随車に搭載され、前記付随車を減速させる電気ブ
レーキ装置と、 前記電気車のブレーキ力指令に応じて、前記インバータ
を制御して前記主電動機から回生電力を発生させること
により、前記電動車を減速させ、前記回生電力を前記電
気ブレーキ変換装置で変換して前記電気ブレーキ装置に
電力を供給することにより、前記付随車を減速させる制
御装置とを有する電気車制御装置。1. An electric vehicle control device for controlling an electric vehicle including an electric vehicle equipped with a main electric motor and a trailing vehicle connected to the electric vehicle and traveling, converting DC power to AC power. An inverter that supplies the AC electric power to the main motor, an electric brake conversion device that is connected in parallel to the DC side of the inverter, an electric brake device that is mounted on the trailing vehicle and decelerates the trailing vehicle, The electric brake is decelerated by controlling the inverter to generate regenerative electric power from the main electric motor according to a braking force command of the vehicle, and the electric regenerative electric power is converted by the electric brake converting device to generate the electric brake. An electric vehicle control device comprising: a control device that decelerates the trailing vehicle by supplying electric power to the device.
車に連結されて走行する付随車とを備えた電気車を制御
する電気車制御装置において、 直流電力を交流電力に変換して、前記主電動機に前記交
流電力を供給するインバータと、 このインバータの直流側に並列に接続されたスイッチン
グ素子と、 前記付随車に搭載され、前記付随車を減速させる電気ブ
レーキ装置と、 前記インバータの直流側に並列に接続されたコンデンサ
の端子間電圧を検出する電圧検出器と、 前記電気車のブレーキ力指令に応じて、前記インバータ
を制御して前記主電動機から回生電力を発生させること
により、前記電動車を減速させる電動車ブレーキ制御装
置と、 前記電気車のブレーキ力指令に応じて、前記コンデンサ
の端子間電圧が上昇するにしたがって、前記スイッチン
グ素子の流通率を上げて、前記回生電力を前記電気ブレ
ーキ装置に供給することにより、前記付随車を減速させ
る付随車ブレーキ制御装置とを有する電気車制御装置。2. An electric vehicle control device for controlling an electric vehicle including an electric vehicle equipped with a main electric motor and a trailing vehicle connected to the electric vehicle and traveling, converting DC power to AC power. An inverter that supplies the AC power to the main motor, a switching element that is connected in parallel to the DC side of the inverter, an electric brake device that is mounted on the trailer vehicle and decelerates the trailer vehicle, and a DC of the inverter. A voltage detector that detects the voltage across the terminals of the capacitors connected in parallel to the side, in response to the braking force command of the electric vehicle, by controlling the inverter to generate regenerative power from the main motor, An electric vehicle brake control device for decelerating an electric vehicle, and in accordance with a braking force command of the electric vehicle, as the inter-terminal voltage of the capacitor rises, An electric vehicle control device comprising: an associated vehicle brake control device that increases the distribution ratio of switching elements and supplies the regenerative power to the electric brake device to decelerate the associated vehicle.
制御装置において、 前記電気車のブレーキ力指令に対して、前記電動車の減
速の不足分を補う空気ブレーキ制御装置を有する電気車
制御装置。3. The electric vehicle control device according to claim 1, further comprising an air brake control device that compensates a deceleration shortage of the electric vehicle with respect to a braking force command of the electric vehicle. Control device.
制御装置において、 前記電気車のブレーキ力指令に対して、前記付随車の減
速の不足分を補う空気ブレーキ制御装置を有する電気車
制御装置。4. The electric vehicle control device according to claim 1, further comprising an air brake control device that compensates for a deceleration shortage of the trailing vehicle with respect to a braking force command of the electric vehicle. Control device.
の電気車制御装置において、 前記電気ブレーキ装置は、渦電流ブレーキ装置またはレ
ールブレーキ装置であることを特徴とする電気車制御装
置。5. The electric vehicle control device according to claim 1, wherein the electric brake device is an eddy current brake device or a rail brake device.
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JPH09308005A true JPH09308005A (en) | 1997-11-28 |
JP3499079B2 JP3499079B2 (en) | 2004-02-23 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008054408A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Hitachi Ltd | Driver of rail vehicle |
JP2008284971A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | Traveling control device for vehicle |
JP2017099172A (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | Brake control device, brake control method, train and program |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP11602296A patent/JP3499079B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2017090504A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | Brake control device, brake control method, train, and program |
US10625717B2 (en) | 2015-11-25 | 2020-04-21 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Brake control device, brake control method, train, and program |
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