JPS58224816A - 直流電鉄系回生インバ−タの制御装置 - Google Patents

直流電鉄系回生インバ−タの制御装置

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JPS58224816A
JPS58224816A JP57107289A JP10728982A JPS58224816A JP S58224816 A JPS58224816 A JP S58224816A JP 57107289 A JP57107289 A JP 57107289A JP 10728982 A JP10728982 A JP 10728982A JP S58224816 A JPS58224816 A JP S58224816A
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JP
Japan
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current
voltage
inverter
signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP57107289A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyomi Gondo
権藤 豊美
Hiroyasu Sato
佐藤 宏保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58224816A publication Critical patent/JPS58224816A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B60M3/06Arrangements for consuming regenerative power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電鉄系に設置される回生インバータの制御
装置に係り、特に回生車両よりの回生パワーを効果的に
商用周波電源側え回生じて回生効率を極力高めるようK
 L、た制御装置を提供しようとするものである。
直流電鉄系に於ては、車両の制動時に生ずる回生パワー
を有効に利用する方法として、既設の変電所が順電力変
換装置と(、てシリコン整流器が設置してあれば、この
シリコン整流器をサイリスタ整流器に設備変更して順−
逆両変換の機能を負わせ、さらには既設の変電所に回生
専用のインバータを設置して、こnらインバータを通し
て回生車両よりのパワーを商用周波電源側へ回生し、以
ってエネルギーの有効利用を図シ省エネルギーのき電果
を実現している。かかる省エネルギータイプのき電果で
回生パワーを商用周波電源側へ回生する場合、インバー
タの動作設定電圧レベルをインバータ無負荷直流電圧値
に固定して設定している。
この無負荷直流電圧Edoけ、よく知られているように
交流入力電源電圧をEAOs コンバータの制御遅れ角
をαとすればEdo = 155 EAO−CoSαな
る式で示されEAOを1200(Vl、αを00とそれ
ぞれ仮定した場合、無負荷直流電圧Edo+即ちインバ
ータが動作を開始する設定電圧は略1600 (Vlの
値となる。
これに対して回生車両側では、インバータの設置点より
回生車両までの線路インピーダンスによる電圧降下分を
△E(v)と仮定すれば、Edo+△E中1600(V
)十△E以上の端子間電圧が印加されることになる。従
って従来の電圧設定法であれば、インバータ設置点のき
電線直流電圧が動作設定電圧Edo以上の範囲では回生
パワーを有効に商用周波電源側へ回生できるが、動作設
定電圧Edo=略1600M以下にき電線電圧が低下す
れば、例え車両が回生パワーを発生していても商用周波
電源側へ回生することは不可能になる。、%に重要なこ
とは、車両側では回生時の端子間電圧が(1600(V
l+△E)以上の高圧になるので、端子間電圧がある基
準レベル以上にも上昇すると回生パワーを絞り込む所定
の電圧制限動作を行ない、機器の絶縁破壊を防止するよ
うにしている。このように従来方法では機器の保霞を第
一義としてとらえ多少の回生効率の低下は犠牲にしてい
る訳であるが、回生効率を極力高める方法として、例え
ばインバータの動作設定電圧を無負荷直流電圧レベルよ
り低く設定する方法が一応考えられる。しか(−乍らイ
ンバータの動作設定電圧を低い値に設定すれば、インバ
ータを設置する変電所に隣接する変電所より横流がイン
バータ側へ流れ、横流の値にもよるが横流による電力損
失の割合が回生効′率を高めた効果1よりも太きくなる
ケースが充分にある。
本発明はこの点に鑑みて発明されたものであって、特に
本願は隣接変電所より流入する横流と回生インバータの
直流入力電流との大きい方の電流値を、優先的に電圧制
御系に入力して回生インバータを制御することを一太特
徴とし、以下図示する実施例に基づき詳述する。
本実施例はき電果のA変電所、C変電所の順電・111
゜ 力変換装置としてシリコン整流器を、B変電所の順電力
変換装置として順−逆向変換機能を有するサイリスタ整
流器でそれぞれ構成した場合のき電果に適用する一具体
例を示し、同実施例で1は商用周波電源母線で、21〜
23は各変電所の交流遮断器を示し、61〜63け入力
される商用周波電源電圧を適当な電圧値に降圧する為の
変圧器で、4、及び43はダイオードをブリッジ接続し
て構成し交流入力電力を直流電力に変換するシリコン整
流器で、5はサイリスタを純ブリツジ接続して構成し交
流入力電力を直流電力に、さらには直流入力電力を交流
電力にそれぞれ順、逆変換するサイリスタ整流器で、6
1〜63けそれぞれ断路器で、7I〜72は各変電所の
直流電流を取出す為の直流検出用変流器で、81dC変
電所の直流電流を検出する電流検出回路で、9は直流電
流検出信号をレベルに応じてパルスコード化する符号化
形成回路で、10はパルスコード化された信号群を変調
して送信する為の送信回路で、11はB変電所の直流電
流を検出する電流検出回路で、12は送信された電流パ
ルス列信号群を受信して原信号に復調する為の受信回路
で、16は復調された電流検出信号を増幅する増幅回路
で、14は自変電所(B変電所を示す)の電流検出信号
とC変電所の電流検出信号とで大きい方の信号を取出す
最大値演算回路で、15はB変電所の直流電圧を取出す
為の絶縁トランスで、16は入力される直流電流の検出
信号レベルに応じて対応したインバータ出力電圧指令信
号Eを発生する関数発生回路で、この関数発生回路の入
−出力特性は図示する特性となっている。17はインバ
ータ出力電圧指令信号と電圧検出信号とを比較する比較
器で、18は誤差電圧を一旦増幅する為の電圧制御用増
幅器で、19はサイリスタ整流器5のゲート信号を任意
に移相する為の自動パルス移相回路で、20はき電線で
、21は車両で、22は軌条を示す。
以上のように構成される本実施例の動作を述べるに、B
変電所のサイリスタ整流器5がカ行パワーを供給するコ
ンバータ運転であれば、コンバータ運転時に投入される
図示しない電圧設定器より与えられる電圧設定信号と、
B変電所で取出されたき電線の直流電圧検出信号とを1
7の比較器で比較して、この誤差電圧を自動電圧制御系
の増幅器18で一旦増幅して自動パルス移相回路1,9
に導びき、この移相回路19より与えられるゲート信号
でサイリスタ整流器5の素子群を制御することによって
、所定のAVR(定電圧)制御を行ないき電線の直流電
圧を設定電圧通りに自動的にコントロールする。なおか
かるサイリスタ整流器5のコンバータ運転時に、B変電
所で取出した直流電流検出信号を基に最大値演算回路1
4の出力側に挿入される図示しない判定回路で、B変電
所のき電線直流電流を常時監視しておいて、検出信号レ
ベルが基準レベル以下であればコンバータ運転と判定し
て関数発生回路16を図示電圧制御系より遮断するよう
にしている。
かかるき1系のコンバータ運転時に、車両21が制動し
始めてき電線20の直流電圧が上昇しき電線直流電流の
レベルが総体的に上昇すると、このき電線の直流電流レ
ベルが基準レベル以上であれば図示しない前記判定回路
で回生が開始された旨を判定し、直ちに16の関数発生
回路を電圧制御系の比較器17に接続して、関数発生回
路・16のインバータ電圧設定指令信号を比較器17に
導びくようにする。従って比較器17はインバータ電圧
設定指令信号と直流電圧検出信号との誤差電圧を取出し
、この誤差電圧を増幅器16等の電圧制御系に入力して
最終的にサイリスタ電流器5をインバータ領域で動作さ
せ、車両21よりの回生パワーをき電線20→断路器6
.→サイリスタ整流器5の経路を通して商用周波電源母
線1側へ回生する。回生が進みき電線の直流電流レベル
が次第に低下してくると、関数発生回路16の特性を図
示特性のように、予じめ前以って直流入力電流■に対す
るインバータ電圧設定信号Eの対応関係を規定している
ので、直流入力電流レベルに応じて、インバータ電圧設
定指令信号を回生開始時点での無負荷電圧Edoより若
干低い動作電圧設定指令値より徐々に低下して行く。こ
のように電圧設定指令信号を直流電流のレベルに応じて
低下して行くと、これに対応してインバータ運転を行な
ってい6やイ1,72ヤイ。。、イヶゎ、エヶ、ゎヵ1
.    色低下してくるので、B変電所に隣接するC
変電所或いはA変電所工りき電線電圧の差分に応じた横
流がB変電所のサイリスタ整流器を通して流れ込んでく
る。横流がC変電所のみより流入するものと仮想すれば
、C変電所より送信される直流電流検出信号のレベルと
B変電所で取出した直流電流検出信号のレベルとを基に
、14の最大値演算回路で大きい方の直流電流検出信号
を関数発生回路16に導ひいて、この直流電流のレベル
に相応したインバータ電圧設定指令信号が比較器17に
出力されることになる。従ってインバータ運転時にある
サイリスタ整流器の逆起電圧値を低めに制御し過ぎて横
流が大き(なった場合でも、この横流のレベルに相応し
た高めの電圧設定指令信号が関数発生回路16より比較
器17に出力されるので、インバータ出力電圧、即ちイ
ンバータ直流逆起電圧値のレベルが上昇して流れ込む横
流を抑制する所定の動作が行なわれることになる。かか
る一連の動作過程で最大値演算回路14より出力される
直流電流の検出信号レベルが基準レベルより低下した旨
を図示しない判定回路で判定すると、直ちに関数発生回
路16を電圧制御系より切離してコンバータ運転時に投
入される図示しない電圧設定器よりの電圧指令を比較器
17に導ひき、サイリスク整流器をコンバータ運転とし
て動作させる。なお本実施例では、B変電所のサイリス
タ整流器を順−逆の両変換機能を有するき1系の場合に
ついて例示したが、例えば回生専用のインバータを設置
した場合でも本発明を適用できるのは申す迄もなく、回
生専用のインバータを設置した場合には図示実施例に比
しコスト面で多少は不経済となる。
以上のように、本発明はインバータの回生運転時に際し
て、インバータ設置点の変電Wrの直流電流と、この変
電所に隣接する変電所の直流電流とで大きい方の直流電
流を取出して、この直流電流に相応したインバータ電圧
設定指令信号を電圧制御系に入力し、所定の回生運転を
行なうので以下に示すように種々の効果を奏すものであ
る。
■ 回生運転時のインバータ電圧設定指令信号を可変と
したので、回生車両が発生するパワーを効果的に電源側
へ回生でき回生時の効率を高めることができる。
■ 回生運転時に隣接変電所よシ流入する横流を抑制し
つつパワーを電源側へ回生するので、横流による電力損
失を小さくでき時流にマツチした省エネルギータイプの
き電システムを提供することができる。
■ 最大値演算回路と関数発生回路とを付加するのみで
よいので、非常に経済的なき電システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による一実施例を示す直流電鉄系き電システ
ムの具体的な回路構成図。 1は商用周波電源母線、41〜43はシリコン整流器、
5はサイリスタ整流器、8〜11は直流電流検出回路、
9は符号化形成回路、10は送信回路、12は受信回路
、16は増幅器、14は最大値演算回路、16は関数発
生回路、17は比較器、18は電圧制御用増幅器、1゛
9は自動パルス移相回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 自変電所より取出した直流電流検出信号Aのレベルを監
    視してコンバータ運転かインバータ運転かを判定する判
    定回路と、前記電流検出信号Aと隣接変電所で取出し送
    信される直流電流検出信号Bとで犬なる値の信号のみを
    出力する最大値演算回路と、この回路より導びかれる電
    流検出信号を基に入力信号の電流レベルに対応したイン
    バータ電圧設定指令信号を出力し、且つインバータ電圧
    設定指令信号が入力電流レベルに応じて可変である関数
    発生回路と、この回路より与えられるインバータ電圧設
    定指令信号と直流電圧検出信号とを基に、隣接変電所よ
    り流入する横流を抑制しつつ電圧設定指令信号通りにイ
    ンバータ出力電圧を制御する電圧制御装置とでそれぞれ
    構成したことを特徴とする直流電鉄系回生インバータの
    制御装置。
JP57107289A 1982-06-22 1982-06-22 直流電鉄系回生インバ−タの制御装置 Pending JPS58224816A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1892141A1 (fr) * 2004-07-21 2008-02-27 Alstom Transport S.A. Système et sous-station d' alimentation électrique d' un réseau de traction
CN112004713A (zh) * 2018-04-24 2020-11-27 株式会社东芝 馈电装置以及馈电系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3785981A4 (en) * 2018-04-24 2022-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba POWER DEVICE AND POWER SYSTEM
CN112004713B (zh) * 2018-04-24 2024-01-26 株式会社东芝 馈电装置以及馈电系统

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