JPH11155204A - 電気車制御装置 - Google Patents
電気車制御装置Info
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- JPH11155204A JPH11155204A JP9322700A JP32270097A JPH11155204A JP H11155204 A JPH11155204 A JP H11155204A JP 9322700 A JP9322700 A JP 9322700A JP 32270097 A JP32270097 A JP 32270097A JP H11155204 A JPH11155204 A JP H11155204A
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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
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
替器の操作を乗務員が失念したときに、電気車が直流区
間と交流区間の境界に設置される無電圧区間に進入した
ことを検知して遮断器を開放することで、回路が直流区
間の状態のまま交流区間に進入し機器を破損することを
防止することにある。 【解決手段】直流区間から交流区間への際の無電圧区間
への進入時に、直流電圧継電器25に逆加圧されること
を防ぎ、無電圧区間に進入したことを検知して遮断器2
を開くことにより、回路が直流区間の状態のまま交流区
間に進入して機器を破損することを防止する。
Description
に関し、特に架線から得られる電力が交流である区間と
直流である区間とを直通して運転される交直流電気車の
制御装置に関する。
しては、特開平6−141404 号公報が挙げられる。特開平
6−141404 号公報によれば、交流区間であれば集電器1
により架線から集電された交流電力は遮断器2を介した
後、交直切替器3にて交流側に接続され、変圧器4で降
圧された後交流接触器11を介してコンバータ装置6に
入力され、ここで直流電力に変換してフィルタコンデン
サ7を充電し、インバータ装置8にて誘導電動機9を駆
動する。このとき、交流接触器11を閉し、直流接触器
14を開く。
力は、交直切替器3にて直流側に接続された直流遮断器
11及びフィルタリアクトル17を介してフィルタコン
デンサ7を充電し、インバータ装置8にて誘導電動機9
を駆動する。このとき、交流接触器11は開き、直流接
触器14は閉じる。
の動作を考える。
として、特開昭63−18905 号公報が挙げられる。図2に
一般的なインバータ装置を用いた直流電気車の主回路構
成を示す。集電器1により取り込まれた直流電力は、直
列に接続された遮断器2,接触器14,フィルタリアク
トル17を介してインバータ装置8に供給され誘導電動
機9を駆動する。インバータ装置の入力側両極間にはフ
ィルタコンデンサが接続され、負極側は接地ブラシ10
に接続されている。また、接触器14と並列には充電抵
抗器16と補助直流接触器15の直列体が接続され、フ
ィルタコンデンサ7の充電時には補助直流接触器15が
閉じ、充電抵抗器16により制限された充電電流で充電
される。
ける直流接触器14の動作は、設定速度より高い条件下
で力行オフ又は回生ブレーキゆるめを行った後の惰行状
態時には、直流接触器14を開かずにインバータ装置8
のみの運転を停止させておき、再ブレーキ時にはインバ
ータ装置8の運転を開始させるとある。図3に特開昭63
−18905 号公報によるノッチ指令や直流接触器14の動
作のタイムチャートを示す。最初の運転時には直流接触
器14は開いている。ここでノッチ指令があるとはじめ
に補助直流接触器15を閉じフィルタコンデンサを充電
した後、補助直流接触器15を開き直流接触器14を閉
じてインバータ装置8のゲートがスタートし運転を開始
する。
きはインバータ装置8のゲートは停止するが直流接触器
14は閉じたままである。そして再度のノッチ指令時に
は直流接触器14は既に閉じているので、直ちにインバ
ータ装置8はゲートがスタートし運転を再開する。
流接触器14を開放しないことにより、再運転時のフィ
ルタコンデンサ7の充電時間が不要になり、ノッチ指令
からインバータ装置の運転開始までの時間を短縮でき
る。交流電気車における変圧器とコンバータ装置の間に
挿入される交流接触器においても同様である。このよう
なことから、直流電気車,交流電気車共にノッチオフ中
においても接触器を閉じておく方式が最近の主流であ
る。
電気車が直流区間を走行中において、ノッチオフ時に直
流遮断器を開かないと直流区間から交流区間に切り替わ
る際に、直流と交流の境界点にある架線の無電圧区間に
進入しても、架線の直流電圧がなくなったことを検知で
きないという問題がある。
器1で集電された電力は、車両を駆動するための電力と
して遮断器2へ接続されると共に、架線の電気方式が交
流であるか、直流であるかを検出するために計器用変圧
器21の1次巻線へも接続される。計器用変圧器21の
接地側には第1直流電圧継電器抵抗器23と第2直流電
圧継電器抵抗器24が直列に接続され接地される。計器
用変圧器21の2次側には交流電圧継電器22が接続さ
れ、第2直流電圧継電器抵抗器24には並列に直流電圧
継電器25が接続される。
次側には計器用変圧器21の巻数比で降圧された架線電
圧が発生し、交流電圧継電器22が動作して架線の電圧
が交流であることを検知する。このとき、直流電圧継電
器25には計器用変圧器21,第1直流電圧継電器抵抗
器23,第2直流電圧継電器抵抗器24で分圧された電
圧が印加されるが、第2直流電圧継電器抵抗器24の抵
抗値より計器用変圧器21の1次巻線のインピーダンス
の方が格段に大きく、第2直流電圧継電器抵抗器24に
はほとんど電圧が発生しない。
次巻線のインピーダンスは巻線の抵抗分のみになり無視
できるほど小さな値になるため、直流電圧継電器25に
は第1直流電圧継電器抵抗器と第2直流電圧継電器抵抗
器で分圧された電圧が印加され、直流電圧継電器25が
動作して架線の電圧が直流であることを検知する。
前に乗務員が交直切替えの操作を行うと、まず遮断器2
が開放され交直切替器3がこれから進入する電気方式の
回路側に転換する。その後、車両が無電圧区間を通過
し、新たな電気方式の区間に進入して交直切替器3の接
続されている電気方式と、交流電圧継電器22または直
流電圧継電器25で検出された電気方式が一致すると遮
断器2が投入され新たな電気方式での運転が可能とな
る。ここで、直流区間から交流区間に進入する際に、乗
務員が交直切替えの操作を失念すると回路を切り替えな
いままで交流区間に進入してしまうため、無電圧区間に
進入し直流電圧継電器25が直流電圧がないことを検知
したら遮断器2を開放するシーケンスが組まれている。
器3は直流接触器14側に接続されていて、集電器1か
ら集電された電力は遮断器2,交直切替器3,直流接触
器14、及びフィルタリアクトル17を介してフィルタ
コンデンサ7を充電し、インバータ装置8へ供給され
る。
を開かないと、上述の直流から交流へ転換する際に乗務
員が交直切替えの操作を失念して無電圧区間に進入した
ときに、フィルタコンデンサ7に充電されている電荷が
フィルタリアクトル17,直流接触器14,交直切替器
3,遮断器2を介して逆流し、直流電圧継電器25を動
作させ無電圧区間に進入したことを検出できなくなり、
直流回路のままで交流区間に進入して機器を破損するこ
とになってしまう。
めの本発明は、直流区間においてはノッチ指令がオンし
インバータ装置が動作しているときのみ直流接触器14
を閉じ、交流区間においてはインバータ装置やコンバー
タ装置の動作にかかわらず、交流接触器11を常時閉じ
ておくことを特徴とするものである。
の動作が停止したことで直流接触器14を開くことによ
って、無電圧区間に進入し架線電圧がなくなったことを
検出でき交流区間に進入する前に遮断器3を開き機器を
保護することができる。
に進入しても、力行動作中であればフィルタコンデンサ
7への電力の供給が途絶えるためにフィルタコンデンサ
7の電圧が急速に低下して、あらかじめセットした電圧
まで低下すれば低電圧検知の保護動作が動作してインバ
ータ装置の動作を停止し、直流接触器14を開くことが
できる。
力を戻せなくなるためフィルタコンデンサ7の電圧が急
速に上昇し、過電圧検知の保護動作が動作してインバー
タ装置の動作を停止し、直流接触器14を開くことがで
きる。なお、交流区間では、コンバータ装置6側から交
流電圧継電器22を逆加圧することはないため、交流接
触器11が閉じていても無電圧区間に進入して架線電圧
がなくなったことを検出できる。
用いて説明する。
回路図である。本発明の特徴である交流接触器11や直
流接触器14の動作を図5を用いて説明する。
1,補助交流接触器12,直流接触器14,補助直流接
触器15はいずれも開いている。
よりまず補助交流接触器12を閉じ、充電抵抗器13で
制限された充電電流が単相PWMコンバータ30に流れ
込む。単相PWMコンバータ装置30では各アームのI
GBT31〜34と並列に接続されたフリーホイールダ
イオード35〜38にて整流されフィルタコンデンサ7
を充電する。フィルタコンデンサ7が充電されたことで
補助交流接触器12を開き、交流接触器11を閉じて単
相PWMコンバータ装置30がゲートスタートし、その
後インバータ装置8がゲートスタートする。
相PWMコンバータ装置30のゲートがストップするの
みである。そして、再度のノッチ投入時には既に交流接
触器11が投入されているので、フィルタコンデンサ7
の充電時間が不要となり、直ちに単相PWMコンバータ
装置30、及びインバータ装置8がゲートスタートす
る。
よりまず補助直流接触器15を閉じ、充電抵抗器16で
制限された電流がフィルタリアクトル17を介してフィ
ルタコンデンサ7を充電する。フィルタコンデンサ7が
充電されたことで補助直流接触器15を開き、直流接触
器14を閉じてインバータ装置8がゲートスタートす
る。
トがストップし、その後直流接触器15を開く。これに
より、乗務員が交直切替えの操作を失念したまま無電圧
区間に進入したときに、直流電圧継電器25にフィルタ
コンデンサ7の電圧が逆加圧されず、架線の電圧がなく
なったことを検知して遮断器2を開くことにより、回路
が直流区間の状態のまま交流区間に進入し機器を破損す
ることを防止することができる。
入時と同様にまず補助直流接触器15を閉じ、フィルタ
コンデンサ7が充電された後に補助直流接触器15を開
き直流接触器14を閉じてインバータ装置8がゲートス
タートする。
直流電気車が直流区間から交流区間に進入する際に乗務
員が交直切替えを失念しても、無電圧区間に進入して架
線に直流電圧がなくなったことを検知して遮断器を開く
ことにより、回路が直流区間の状態のまま交流区間に進
入して機器を破損することを防止することができる。
図。
ケンス。
回路図。
ンス。
器、6…コンバータ装置、7…フィルタコンデンサ、8
…インバータ装置、9…誘導電動機、10…接地ブラ
シ、11…交流接触器、12…補助交流接触器、13…
充電抵抗器、14…直流接触器、15…補助直流接触
器、16…充電抵抗器、17…フィルタリアクトル、2
1…計器用変圧器、22…交流電圧継電器、23…第1
直流電圧継電器抵抗器、24…第2直流電圧継電器抵抗
器、25…直流電圧継電器、31〜34…IGBT、3
5〜38…フリーホイールダイオード。
Claims (1)
- 【請求項1】架線に交流区間と直流区間を有し、この両
区間を走行可能な電気鉄道車両システムにおいて、架線
から電源を取り込むための集電器と、 電源を遮断するために前記集電器に接続された遮断器
と、 前記集電器,遮断器を介して得られる架線からの電力を
交流側と直流側とに切り替える交直切替器と、 前記交直切替器の交流出力側に接続された変圧器と、 前記変圧器の2次側出力に交流接触器を介して接続さ
れ、交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、 前記コンバータ装置の直流出力側に接続されたインバー
タ装置と、 前記交直切替器の直流出力側と前記インバータ装置の直
流入力側との間に直列に接続された直流接触器、及びフ
ィルタリアクトルと、 前記インバータ装置の直流入力側の正負両極間に接続さ
れたフィルタコンデンサとを備え、 互いに接続された前記コンバータ装置の直流出力端と前
記インバータ装置の直流入力端の負極側を接地し、 交流電源区間運転時は前記交流接触器を常時閉じ、前記
直流接触器は常時開き、直流電源区間運転時は前記交流
接触器は常時開き、前記直流接触器はインバータ装置の
動作時のみ閉じることを特徴とする電気車制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32270097A JP3677534B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32270097A JP3677534B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
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---|---|
JPH11155204A true JPH11155204A (ja) | 1999-06-08 |
JP3677534B2 JP3677534B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=18146651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32270097A Expired - Lifetime JP3677534B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3677534B2 (ja) |
Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-11-25 JP JP32270097A patent/JP3677534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
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JP3677534B2 (ja) | 2005-08-03 |
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