JPS5829716B2 - 直流電気車駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チョッパ制御装置により回生運転制御される
直流電気車の駆動装置に関するものである。

直流電気車の駆動制御装置として、消費電力の低減、乗
心地の向上、無保守化等を狙って、チョッパ制御装置を
使った駆動制御装置が多用されるようになってきた。

このチョッパ制御装置を使った駆動制御装置の運転回路
構成は、カ行運転と回生運転で切換えられる。

これらのカ行運転と回生運転の特性を向上させるために
、チョッパ制御装置により電力制御される直流電動機に
於いてその励磁用として界磁巻線を２組設け、その内の
第１界磁巻線を電機子と直列接続し、第２界磁巻線は並
列に抵抗とダイオードを接続して自動可変界磁回路を構
成し、この自動可変界磁回路をカ行運転の場合にはチョ
ッパ制御装置の中のフリーホイールダイオードと直列接
続し、回生運転の場合にはチョッパ制御装置の中のチョ
ッパと直列接続しこのカ行運転に於いても回生運転に於
いても共にチョッパの運転状態により自動可変界磁回路
の中の第２界磁巻線の電流を変化させて直流電動機の界
磁量を自動的に変化させる方式が用いられている。

このようにすると、カ行運転、回生運転共に高速域での
弱め界磁運転が可能となり、運転特性の向上が図られる
。

このような自動可変界磁回路を使った直流電気車駆動回
路で直流電気車の回生運動を行う場合、チョッパの転流
失敗が問題となる。

これは前述の様に、回生運転の場合にチョッパと直列に
自動可変界磁回路が接続されているため、正常な運転の
場合は弱め界磁となっていたものがチョッパの転流失敗
が発生すると自動可変界磁回路に直流電動機の電機子電
流が連続して流入することになり、このため自動可変界
磁回路内の第２界磁巻線の電流が増大し、この第２界磁
巻線の影響により直流電動機の励磁が大きくなりチョッ
パの転流失敗による短絡電流が増大するためであった。

その保護の面から、チョッパ転流失敗による第２界磁巻
線の影響を除く必要があった。

本発明は、自動可変界磁回路の中の第２界磁巻線と直列
に開路装置を設け、チョッパの転流失敗検出信号やチョ
ッパの電流が基準値より大きくなったことを検出してこ
の開路装置を動作させ、第２界磁巻線を切離すことによ
り駆動装置の保護を図ることを目的とする。

本発明は又、前記の直流電動機を少なくとも２台並列接
続し、このうち第１の直流電動機の電機子と第２の直流
電動機の第１界磁巻線を直列接続して第１電路を構成し
、第１の直流電動機の第１界磁巻線と第２の直流電動機
の電機子を直列接続して第２電路を構成し、この第１電
路と第２電路を並列接続し、この２つの電路の間に第１
電路の電機子と第２電路の第１界磁巻線が閉電路を構成
する様に短絡装置を設け、前記開路装置と同時にこの短
絡装置を動作させて駆動回路保護することを目的とする
。

この発明の目的において自動可変界磁回路と並列に第２
の短絡装置を設け、前記開路装置と同時にこの第２の短
絡装置を動作させることにより開路装置動作の遅れによ
る影響を少なくすることができる。

第１図に本発明の１実施例を示す。

図中、１は直流電源、２１はフリーホイールダイオード
である。

２２はチョッパで、ａが点弧用ゲーム端子、ｂが消弧用
ゲート端子である。

このダイオード２１とチョッパ２２でチョッパ回路を構
成している。

３は平滑リアクトル、４１゜４２および４３は第１の直
流電動機を構成する電機子、第１界磁巻線、および第２
界磁巻線を示す。

４４．４５および４６は第２の直流電動機を構成する電
機子、第１界磁巻線、および第２界磁巻線を示す。

電機子４１とその第１界磁巻線４５、第１界磁巻線４２
とその電機子４４をそれぞれ直列接続して電１電路、第
２電路とし、それらの電路は共に並列接続される。

第２界磁巻線４３と４６には直列に開路装置７が接続さ
れその動作により界磁巻線４３と４６は切離なされる。

この開路装置７としては直流しゃ断器等が使用される。

これらの直列電路に並列にダイオード５１、抵抗５２、
第２の短絡装置８２が接続される。

又、直流電動機群が構成する第１電路と第２電路の間に
電機子４１とその第１界磁巻線４２及び電機子４４とそ
の第１界磁巻線４５が閉回路を構成する様に第１の短絡
装置８１が接続される。

この第１図の中では、第１の短絡装置、第２の短絡装置
共にサイリスタ素子を使用した場合を例示している。

９はチョッパ２２を流れるチョッパ電流検出器である。

この実施例において、チョッパ２２の正常運転時には開
路装置７は投入されており、第１の短絡装置８１と第２
の短絡装置８２は不導通状態で回生運転が行なわれる。

この回生運動は広く知られているので説明を省く。

このチョッパ２２が正常に動作している時は問題ないが
、もし何らかの原因で転流失敗を起こした場合、早急に
保護してやる必要がある。

そこでチョッパ２２の転流失敗検出がおこなわれる。

この転流失敗検出を第２図を用いて説明する。

この転流失敗検出は、チョッパの点弧用ゲート信号、消
弧用ゲート信号とチョッパ電流検出信号を用いて行いう
る。

第２図に示すように点弧用ゲート信号が出て消弧用ゲー
ト信号が出るまでの期間がチョッパ２２の導通期間で、
チョッパ電流検出信号も同じような波形となる。

そこで、点弧用ゲート信号と消弧用ゲート信号を使って
比較パルスを第２図の様に作る。

この比較パルスとチョッパ’ｆｌＬＲ。検出信号とで論
理演算を行い、比較パルスが出ている時にチョッパ電流
が無ければ正常、チョッパ電流があれば異常となりチョ
ッパ転流失敗検出信号が得られる。

このようにチョッパの転流失敗検出信号が得られると第
１図の開路装置７へ動作信号が送られると同時に第１、
第２の短絡装置８１゜８２へも動作信号が送られる。

このため、先づ、短絡装置８１と８２が導通し、第１の
直流電動機は電機子４１の誘起電圧でその第１界磁巻線
４２を逆励磁し、第２の直流電動機は電機子４４の誘起
電圧でその第１界磁巻線４５を逆励磁することになる。

又平滑りアクドル３を流れる電流は第２の短絡装置８２
を通って流れる。

開路装置７は動作信号を受けて完全に接点が開放してし
まうまでに時間遅れがあり、動作信号を受けて成る時間
後に動作し第２界磁巻線４３，４６を切離なす。

これにより第２界磁巻線４３．４６の電流は減少し、又
第１界磁巻線４２．４５の電流も減少するため、電機子
４１．４４の誘起電圧が抑さえられるため、チョッパ２
２の転流失敗による過電流は抑制される。

チョッパ２２の転流失敗が起っているのに転流失敗検出
信号が出なかった場合は、チョッパ電流検出信号が基準
値より大きくなったことを検出して同様に保護動作がな
される。

以上の様に、本発明によれば、チョッパの転流失敗に対
して有効な保護動作を行なわしめることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す回路図、第２図はチョ
ッパ転流失敗検出を説明するためのタイムチャートであ
る。 １：直流電源、２２：チョッパ、３：平滑りアクドル、
４１．４４：電機子、４２，４５：第１界磁巻線、４３
，４６：第２界磁巻線、７：開路装置、８１：第１の短
絡装置、８２：第２の短絡装置、９：チョッパ電流検出
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 界磁巻線を２組備えその内の第１界磁巻線を電機子
   と直列接続した直流電動機と、これに直列接続された平
   滑リアクトルと、前記直流電動機に対して直流電力制御
   を行うチョッパとを備え、前記直流電動機の持つ第２界
   磁巻線に並列にダイオードと抵抗を接続して前記チョッ
   パに接続し、前記チョッパにより回生ブレーキ運転を行
   わせると共に、第２界磁巻線と直列に開路装置を接続し
   たことを特徴とする直流電気車駆動回路。 ２ チョッパの転流失敗検出信号で前記開路装置を動作
   させる構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の直流電気車駆動回路。 ３ チョッパを流れるチョッパ電流の大きさが基準値よ
   り大きくなったことを検出して前記開路装置を動作させ
   る構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の直流電気車駆動回路。 ４ 直流電動機を少なくとも２台並列接続しこのうち第
   １の直流電動機の電機子と第２の直流電動機の第１界磁
   巻線を直列接続して第１電路を構成し、又、第１の直流
   電動機の第１界磁巻線と第２の直流電動機の電機子を直
   列接続して第２電路を構成し、この第１電路と第２電路
   を並列接続しこの２つの電路の間に第１電路の電機子と
   第２電路の第１界磁巻線が閉電路を構成するように短絡
   装置を設け、前記開路装置の動作信号と同時に短絡装置
   を動作させる構成とした電動機回路と、これに直列接続
   された平滑リアクトルと、前記電動機回路に対して直流
   電力制御を行うチョッパとを備え、前記直流電動機の持
   つ第２界磁巻線に並列にダイオードと抵抗を接続して前
   記チョッパに接続し、前記チョッパにより回生ブレーキ
   運転を行わせると共に、第２界磁巻線と直列に開路装置
   を接続したことを特徴とする直流電気車駆動回路。