JPS58241B2 - リキコウバ−ニアシキデンドウキセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交流電気車の力行バーニア式電動機制御装置
に関するものである。

第１図は交流電気車の主回路を示すもので、架線１の電
力は、パンタグラフ２、真空遮断器３、変圧器４に加え
られ、整流装置５で整流された後、コンタクタ６、界磁
巻線７を介して電機子８に供給される。

そして、整流装置５はバーニア段５１およびスイッチ段
５２〜５６からなり、バーニア段５１で電圧は連続的に
変化するように制御され、スイッチ段５２〜５６では零
または最高電圧を出すように制御される。

このように、バーニア段とスイッチ段とを組み合わせて
制御することにより、電機子８の電圧は零から最高電圧
まで制御される。

このような整流装置５におけるノツチ切り換え時の制御
方式として、バーニア段の出力電圧を零にする操作をし
た後、スイッチ段とバーニア段とを同時に”入″の状態
、すなわち、動作状態にするものが考えられている。

第２図はこのような制御方式によって生ずる信号波形を
示すもので、ａおよびｂはそれぞれバーニア段およびス
イッチ段の出力電圧、Ｃは整流装置５の出力電圧、ｄお
よびｅはそれぞれバーニア段およびスイッチ段の制御出
力、ｆは電動機電流を示す。

第２図のバーニア段出力をみると、バーニア段制御出力
がオフしたと同時には零とならず除徐に減少している。

これは回路の性質上制御信号に対する応答の遅れがある
ためである。

この原因にはバーニア段の整流装置に用いられているサ
イリスクが一度オンすれば、それに加わっている電圧が
零にならない限りオフしない等が考えられる。

また減少し始めた出力が再び上昇しているのは、スイッ
チ段とバーニア段の制御信号を同時に出力したとしても
、それらの信号に応答して両者の出力が同時に出るとは
限らず、例えばバーニア段の出力が先に出たとすると、
この場合には、回路に一定の電流を流す指令があるため
、出るはずのスイッチ段の出力が出ていないので、指令
通りの電流を流すための電圧をバーニア段のみで補わな
けれはならず再び上昇する。

しかしこの時点でスイッチ段が出力した場合には、この
スイッチ段の出力電圧により指令の電流値が維持できる
ため、バーニア段の出力は急激に減少し始める。

その後はスイッチ段とバーニア段の出力の和により一定
の電流値を維持して行き滑らかに上昇する。

このようにバーニア段の出力電圧は零にならず第２図の
ａのように途中に山のできた形となる。

そのため、整流装置の出力電圧が急激に上昇し、電動機
の電流は急激に上昇、下降する。

そこで、スイッチ段とバーニア段を動作状態にするまで
の時間ｔ１ を選ぶようにすることもできるが、その
調整は極めてむずかしい。

本発明は、スイッチ切り換えの時、バーニア段の出力電
圧を零にした後、スイッチ段とバーニア段を所定の時間
差を持たせて動作状態にするように構成することにより
、電動機電流の急激な上昇下降をなくするようにした制
御装置を提供するものである。

以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

第３図は本発明による制御装置の一実施例を示すもので
、１１は比較器、１２は移相器、１３は移相器入力電圧
検出回路、１４はカウンタ、１５は比較判定器、１６は
コード変換器部、１７１〜１７５はワンショット回路、
１８１〜１８５および１９はアンドゲート、２０はコン
デンサ、２１は抵抗器、２２はトランジスタ、２３は主
回路電流入力端子、２４はマスコン指令入力端子である
。

なお、アンドゲート１９の出力はバーニア段の制御用で
あり、アンドゲート１８２〜１８５の出力はスイッチ段
の制御用である。

このような構成において、アンドゲート１８１から出力
が出ている時、移相器１２の出力によりバーニア段の電
圧が制御される。

また、マスコン指令と、移相器入力電圧検出回路１３か
らの指令とにより、比較判定器１５からコード変換器部
１６を介してワンショット回路１７１〜１７５およびア
ンドゲート１８１〜１８５に指令を出す。

ワンショット回路１７１〜１７５およびアンドゲート１
８１〜１８５により、ある時間遅れをもって整流装置５
に出力指令を与える。

ワンショット回路１７１の働いている期間、トランジス
タ２２を短絡し、比較器１１の出力を零にする。

この時、比較器１１の出力はコンデンサ２０と抵抗器２
１の値により決まる時定数で零に近ずく。

この回路で特徴的なことは、バーニア段用のワンショッ
ト回路１７１とスイッチ段用のワンショット回路１７２
〜１７５の時定数を変えて、ワンショット回路１７１の
時定数をより大きくしたことにある。

言い換えれば、バーニア段用の制御出力をスイッチ段用
の制御出力よりさらに遅延させたことにある。

第４図は第３図の制御装置による信号波形を示すもので
、ａ〜ｆは第２図の同じ符号のものに対応する。

なお、ワンショット回路１７１による時間遅れをｔ１、
ワンショット回路１７２〜１７５による時間遅れをｔ２
とする。

そして、この時間ｔ２ は、０．５サイクル程度に選ば
れており、時間ｔ１ は時間ｔ２ より大きくとられ、
コンデンサ２０、抵抗器２１の時定数によって比較器電
圧が零になった後、バーニア段が動作するようになって
いる。

第４図からも解るように、各出力電圧は重なりがなく、
電力中断時間も最大０．５サイクルであるため、電動機
電流の急激な変化はない。

第５図は本発明による制御装置の他の実施例を示すもの
で、２５はワンショット回路、２６および２７はオアゲ
ートである。

その他の構成は第３図の同じ符号のものに対応する。

この回路で主な働きは第３図の場合とはゞ同じであるが
、比較判定器１５からの指令は、動作するスイッチ段に
対応するワンショット回路のみに与えられ、スイッチ段
の出力とバーニア段の出力の時間差はワンショット回路
２５で持たされている。

なお、上記した実施例では、バーニア段が１個、スイッ
チ段が４〜５個の例について述べたが、それに限定され
ないことは言うまでもない。

以上述べたように、本発明によれば、電動機電流の急激
な上昇、降下が生ずることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流電気車の主回路の回路図、第２図は従来の
制御装置による信号波形説明図、第３図は本発明による
制御装置の一実施例の回路のブロック図、第４図は第３
図の装置による信号波形説明図、第５図は本発明による
制御装置の他の実施例の回路のブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バーニア段およびスイッチ段からなる整流装置によ
   り電動機を連続的に制御可能にした制御装置において、
   ノツチ切り換え時に前記バーニア段の出力電圧を零にす
   る手段と、ノツチ切り換え後所定時間たって前記スイッ
   チ段を動作状態にする２手段と、前記スイッチ手段の動
   作後、一定の遅延時間をもたせて前記バーニア段を動作
   状態にする手段とを具備したことを特徴とするカ行バー
   ニア式電動機制御装置。