JPS5818879B2 - リニアモ−タの給電装置 - Google Patents

リニアモ−タの給電装置

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JPS5818879B2
JPS5818879B2 JP53097793A JP9779378A JPS5818879B2 JP S5818879 B2 JPS5818879 B2 JP S5818879B2 JP 53097793 A JP53097793 A JP 53097793A JP 9779378 A JP9779378 A JP 9779378A JP S5818879 B2 JPS5818879 B2 JP S5818879B2
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はりニアモータの給電装置に係り、特に軌道側に
設けられかつ多数の区間に分割されたりニアモータの推
進コイルにより車両を駆動する超高速鉄道等に使用する
に好適なりニアモータの給電装置に関する。
超電導磁気浮上式の超高速鉄道では、車両重量低減など
の理由からりニアモータの電機子コイル(通常推進コイ
ルと呼ばれる)は軌道側に設置され、推進コイルに軌道
側の電力変換装置で通電することにより車両を駆動する
ここで、軌道側の推進コイルはりニアモータの力率を良
くし電力変換装置の容量を低減するために、適当な長さ
の区間に分割し、各区間の推進コイルは開閉器を介して
電力変換装置に接続される。
そして、開閉器を介して車両が存在する区間の推進コイ
ルのみに給電するようにしている。
しかし、車両が2つの区間にまたがって走行していると
きは両区間の開閉器を閉じて2つの推進コイルに給電す
る必要があり、このような場合は電力変換装置の無効電
力が増大する。
従って、電力変換装置の交流電源側の無効電力は、車両
の走行につれて開閉器を順次切替ながら推進コイルに給
電するとき、同時に給電する推進コイルの数に応じて変
動することになる。
この無効電力の変動分は、車両が次の区間に進入を始め
た時点を考えると、その推進コイルへはほとんど無効電
力のみを給電することになるので、極めて大きい。
リニアモータがリニアシンクロナスモータの場合は例え
ば第2図dのごとく変動し、皮相電力の変動は第2図C
のごとく数十%と大きく、電圧フリッカなど交流電源系
統へ多大な悪影響を与えることは勿論のこと、電源設備
が過大なものとなってしま」う。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、無効
電力の変動に伴う交流入力電源系統への悪影響を低減し
、かつ無効電力を節減することのできるリニアモータの
給電装置を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、開閉器を順次切替
えながら推進コイルに給電するときに前記電力変換装置
の交流入力電源に生ずる無効電力の変動を補償する無効
電力調節器と、前記リニアモータの特性上前記電力変換
装置の交流入力電源に:常時中ずる無効電力を補償する
無効電力調節器とを設け、これらの無効電力調節器によ
り、交流入力電源の無効電力調節を行なうようにしたこ
とを特徴とする工 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す二る。
第1図は、本発明の一実施例に係るリニアモータの給電
装置の概略構成図である。
リニアモータの推進コイルは各区間の推進コイル単位L
M、。
LM2.LM3.LM、・・・・・・、に分割され、そ
れぞれ。
開閉器SW□、SW2.SW3.SW4.・・・・・・
で順次交互にフィーダF1及びF2に接続されている。
各フィーダには電力変換装置CC0及びCC2が接続さ
れ、変圧器Trの一次側と交流電源SSとの間に第一の
無効電力調節器RP C1及び第二の無効。
電力調節器RPC2が接続されている。
この給電装置の大略の動作は次のごとくである。
車両TRAINが第1図のごとき二つの推進コイル単位
LM2とLM3にまたがっているときは、それぞれ開閉
器SW2とSW3を閉じてそれぞれ電力変換装置CC2
及びCC1で給電し、車両が推進コイル単位LM2を退
出すると電力変換装置CC2の給電を休止し、推進コイ
ル単位LM4に進入する直前まで電力変換装置CC1の
みで給電する。
このときの動作波形を第2図に示す。
第2図で電力変換装置CC1及びCC2の給電電力はa
及びbのごとくであり、aでLM3、またbでLM2と
あるのは、それぞれ電力変換装置CC1で推進コイル単
位LM3へ、また電力変換装置CC2で推進コイル単位
LM2へ給電している状態を示す。
そして、電力変換装置CC1とCC2の両者が同時に給
電している期間は車両が2つの区間にまたがっている場
合であり、このように給電することにより車両の推進力
が変動せずに区間走行を行うことができる。
しかし、第2図中Cに示すように、電力変換装置CC1
及びCC2の合成電力である変圧器Trの一次側皮相電
力は大幅に変動するので、このままでは前述のように交
通入力電源SS側に悪影響を与えてしまう。
この皮相電力の変動はほとんど二つの推進コイルを励磁
したときの無効電力の変動によるものである。
無効電力は第2図のdに示すようにリニアモータの力率
などで定まるベース的な部分RPBと、二つの推進コイ
ルを励磁したときの増加分ΔRPに分けて考えられる。
そこで、第2図eに示すベース的な無効電力分RPBを
前述の第一の無効電力調節器RPC1て、かつ第2図f
で示す励磁推進コイルの変化による無効電力の変動分Δ
RPを前述の第二の無効電力調節器RPC2でそれぞれ
補償すれば、交流入力電源は第2図gに示すように、は
ぼ一定な有効電力Pwのみを供給すればよいことになる
無効電力調節器としては、コンデンサやりアクドルを使
用した通常のもので良いが、第二の無効電力調節器RP
C2の制御は第3図に示すように、開閉器の切替制御及
び電力変換装置の起動、停止を指示するき電区分切替制
御装置SCからの給電指◆GS、及びGS3に関連して
行なう。
すなわち、両型力変換装置CC1及びCC2への給電指
令GS1及びGS2がいずれも起動を指示するとき、ケ
ート回路TSGはサイリスタスイッチTSを付勢して導
通状態にし、第二の無効電力調節器RPC2を交流電源
ラインに接続する。
このようにし7て車両が推進コイル間にまたがって走行
するときの無効電力変動分を補償するものである。
ここで、サイリスクスイッチTSは、第二の無効電力調
節器として第4図に示すようなサイリスタ制御方式のも
のを使用すれば、特に別に設ける必要はなく、ゲート回
路TSGの指令がオンのときサイリスクTS1.−TS
3□ がゲート付勢されるようにし、ゲート回路TSG
の指令がオフのとき付勢を止めるようにすればよい。
なお、第4図中でC1〜C3は並列コンデンサである。
また、サイリスク制御方式の無効電力調節器を用いる場
合は、車両が推進コイル間にまたかつか走行するときの
無効電力変動分を予め基準値として指令し時々刻々制御
することによりきめの細かい無効電力補償が可能となる
次に、第一の無効電力調節器RPC,は無効電力のベー
ス分を補償すると前述したが、例えばリニアモータがリ
ニアシンクロナスモータである場合、リニアモータの特
性は第5図に示すように力率(曲線X)、無効電力(曲
線Y)及び効率(曲線Z)は速度と共に変化する。
また、リニアシンクロナスモータは通常電流基準値に対
して定電流駆動されるので、推進コイルに流す電流基準
値の大小により無効電力も変化する。
例えば、加速時の電流は大きく、定速走行では走行抵抗
相当の推力に相当する加速時より少ない電流で良い。
以上のようにリニアモータの運転では速度や電流などの
状態で補償すべき無効電力は変わってくる。
このような無効電力のベース分の変化を第一の無効電力
調節器で補償しようとしたのが第6図及び第7図の実施
例である。
第6図において、無効電力設定器RPcs 1は速度や
電流などリニアモータの運転状態を表わす信号を入力し
て、補償すべき無効電力の設定を第一の無効電力調節器
に対して行なうものである。
この無効電力補償はりニアモータの運転状態に対して連
続的に行なえば最も望ましいが、無効電力調節器の設備
が複雑かつ高価となる。
そこで、第6図の無効電力設定器RPC81及び第7図
の第一の無効電力調節器RP C1では無効電力補償を
行なう状態を3状態とし、カ行最大用調節器RP C1
□、カ行用調節器RPC12及び回生ブレーキ用調節器
RPC13を備え、適宜開閉器S1□〜St3により交
流電源に接続して階段的に無効電力補償を行なうように
したものであり、これにより装置が簡単で安価にできる
無効電力調節器単位RPC,1〜RPC,3の選択は、
例えば第6図に示すように、速度に対する無効電力特性
を示す関数発生器FAの出力と電流基準値を掛算器MA
で乗算し、その結果を比較器CP、□〜CP13で判断
して行なえば良い。
この場合掛算器MAの出力が小さい時は補償すべき無効
電力は小さいので、開閉器Stt〜S13はオフして無
効電力調節器は系統から切離されることになる。
無効電力補償を更にきめ細かにするには、第6図及び第
7図で無効電力設定器及び第一の無効電力調節器の区分
けを多くすればよい。
以上のように補償すべき無効電力を運転状態で変えるこ
とは第二の無効電力調節器においても効果がある。
すなわち、例えば電流基準値が小さいときは無効電力の
変動量は小さいので補償量も小さくすべきである。
さもなくば過補償となり、例えばカ行運転時の遅れ力率
負荷に対して進み力率の無効電力調節器を挿入した場合
は、電源系統に多大な進み力率の負荷が接続されること
になり、電圧の上昇など悪影響を与えることになる。
以上のことから、第7図の実施例では、第二の無効電力
調節器RPC2の無効電力補償量も、第一の無効電力調
節器RP C,の場合と同様に、無効電力設定器RPC
82により運転状態により補償量を変えるようにしたも
のである。
以上説明したように、本発明によれば、車両の進行につ
れて開閉器を順次切替ながら推進コイルに給電制御する
ときに生じる交流電源の無効電力変動が大幅に低減され
るので、電圧フリッカなど交流入力電源系統への悪影響
を除去することができるとともに、無効電力が効果的に
補償されるので、これを節減し、省電力化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るリニアモータの給電装
置の概略構成図、第2図はその動作波形図、第3図は第
二の無効電力調節器の制御方法を説明するための結線図
、第4図は無効電力調節器の→Uを示す電気回路図、第
5図はりニアモータの特性図、第6図及び第7図はりニ
アモータの運転状態に応じて無効電力調節器を制御する
場合の無効電力設定器及び無効電力調節器のブロック図
であ仝・ LM、〜LM4・・・・・・リニアモータの推進コイル
、SW1〜SW4・・・・・・開閉器、Fl、F2・・
・・・・フィーダ、CC1,CC2・・・・・・電力変
換装置、SS・・・・・・交流入力電源、RPCl・・
・・・・第一の無効電力調節器、RFe5・・・・・・
第二の無効電力調節器、R2O3、。 RFe82 ・・・・・・無効電力設定器、SC・・・
・・・き電区分切替制御装置、TSG・・・・・・ゲー
ト回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軌道側に設けられかつ多数の区間に分割されタリニ
    アモータの推進コイルと、この推進コイルに給電するた
    めの電力変換装置と、前記多数の区間の推進コイルと電
    力変換装置を接続する多数の開閉器と、前記電力変換装
    置の交流入力電源とを備え、リニアモータの移動側であ
    る走行体の進行につれて前記開閉器を順次切替えながら
    前記推進コイルに給電するものにおいて、前記開閉器を
    順次切替えながら推進コイルに給電するときに前記電力
    変換装置の交流入力電源に生ずる無効電力の変動を補償
    する無効電力調節器と、前記リニアモータの特性上前記
    電力変換装置の交流入力電源に常時束じる無効電力を補
    償する無効電力調節器とを設けたことを特徴とするりニ
    アモータの給電装置っ 2、特許請求の範囲第1項において、前記リニアモータ
    の特性上常時生ずる無効電力を補償する無効電力調節器
    は、前記走行体の速度に応じて無効電力調節を行なうよ
    うにしたことを特徴とするりニアモータの給電装置。 3 %許請求の範囲第1項において、前記リニアモータ
    の特性上常時生ずる無効電力を補償する無効電力調節器
    は、前記推進コイルに流す電流基準値に応じて無効電力
    調節を行なうようにしたことを特徴とするりニアモータ
    の給電装置。
JP53097793A 1978-08-12 1978-08-12 リニアモ−タの給電装置 Expired JPS5818879B2 (ja)

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