JPS5879471A - 負荷回路の制御装置 - Google Patents

負荷回路の制御装置

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JPS5879471A
JPS5879471A JP57184772A JP18477282A JPS5879471A JP S5879471 A JPS5879471 A JP S5879471A JP 57184772 A JP57184772 A JP 57184772A JP 18477282 A JP18477282 A JP 18477282A JP S5879471 A JPS5879471 A JP S5879471A
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JP57184772A
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ウオ−レン・コンラツド・フライ
ジエ−ムズ・ヘンリ−・ジユニア
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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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】 発明の関連分野 この発明は、一般に電動機制御装置、特に車両推進電動
機のチョッパ制御装置に関する。
従来技術 「ウェスチングハウス・エンジニーヤ」(/173年3
月号)第3参−41/ページに掲載された論文に述べら
れているように、鉄道軌道上を走行する輸送用車両の推
進電動機回路中の電流を調整するためのチョッパを使用
することは従来から知られている。けん引力要梢信号に
応答する導通制御装置は、チョッパ内の王すイリスタ舎
スイッチの導通を決定する。チョッパの主サイリスタ・
スイッチをターン・オフするために転流回路が設けられ
、この転流回路はターン・オフeサイリスクおよび線路
電圧源と同一の電圧レベルまで充電される電荷蓄積コン
デンサ’)含tro米国特許第’1,090./ / 
5号1m41.oqs、lzy号および第ダ、lコ3,
6デ3号に開示されたように。
推進電動機はソフトウェア・プログラムで制−されるマ
イクロプロセッサによって制御された。
「ウェスチングハウスφエンジニー−YJ (/970
年デ月号)第141J〜/4I9ページに掲載された論
文1高速サービスを行なう乗客用列車の推進制御装置”
には、車両の要請され九けん引力を確立するためKP信
号の動作が述べられている。
発明の開示 この発明はフリー・ホイール・ダイオードを含む車両推
進電動機を制御するためのチ田ツバ回路を提供し、7リ
ー・ホイール・ダイオードは主サイリスタが導通してい
ない時に電動積電rlLを通電する。7リー・ホイール
・ダイオードを通る電流の流れは検知され、この時OF
Fパルスによる主サイリスタの転Rを防ぐ。
この発明拡、その基本的な形態では、電源装置と協働し
、電流が通過する部品を含み、かつ制御パルスに応答し
てその動作を決定する丸めの負荷回路の制御装置であっ
て、導通時に前記制御パルスを前記負荷回路へ結合する
ための第1スイッチ手段と、前記部品を通過し要電流に
応答しかつこの電流通過に応じて導通させられる第1ス
イッチ手段と、この嬉コスイツテ手段が導通している時
に前記第1スイッチ手段を通して前記制御パルスを印加
するための第7信号手段と、前記第2スイッチ手段と結
合されかつ前記第2スイッチ手段が導通している時に前
記第7スイッチ手段の導電度を制御する第コ信号手段と
、を備えた制御装置、にある。
以下、この発明を添付図面に示した一実施例について詳
しく説明する。
発明の実施例 第1図は、輸送用車両の推進電動機制御チョッパ装置の
ための運転制御用負荷回路jを示す・電動モードでは、
負荷回路lが電動機回路lコに流れる電流を調整するテ
ヨツAtoを含む。
けん引力要請P信号に応答して導通制御装置13がチョ
ッパ10の主サイリスタlダをターン・オンさせると、
直流電源装置14の正側がら電動機回路lコを通って大
地帰路7にへ達し史に直流電源装置14の負側へ戻る回
路が完成することによって電動機回路lコの電流線増大
する。転置コンデンサコ0およびインダクタコ/と協働
する転流サイリスタ/9によって主サイリスタl参がタ
ーン・オフされると、電動機リアクトルコ2および電動
機回路/コのインダクタンスに貯えたエネルギーはフリ
ー・ホイール・ダイオード2Jを通して電動機回路lコ
に電流を流し続ける。電動機回路lコヘ印加され九平均
電圧は、テ冒ツバOM時間に対するテ冒ツバoyy時間
の比を調節することによって制御される。[クエスチン
グノ・ウス・エンジニーヤJ (/デク3牛3月号)第
3参〜4L/ヘージに掲載された上記論文に述べられて
いるように所望の平均電動機電流従って所望の電動機ト
ルクを維持するために、この調節は導通制御装置/jで
行なわれる・ 入力端子コtに供給され九P信号に応じて所要通夛主ナ
イリスタlダをターン・オンする九めに、水晶発振器コ
ロは所定の周波数例えばJ/fimlの制御信号コアを
導通制御装置l!へ供給する。水晶発儀器コロは同一所
定周波数の制御信号をのこぎp波発生器30へも供給す
る。
電動機回路lコの実電流XMはホール効果素子のような
電流トランスジューサココによって検知され、そして電
流信号J4!−け位相制御偏差回路3gの第1入力端子
J6へ供給される。位相制御偏差回路3tの第一入力端
子ダQdP信号、検知した車両速度および検知した車両
重量に応じ九周知の電流要請信号工R,)受ける。第1
入力端子36での実電流IMと第1入力端子36での電
流要請信号工Rとの偏差信号4I2を定めるために1位
相制御偏差回路3tは比例プラス積分動作を行なう。コ
ンパレータ4Iダは偏差信号亭コとのこぎり波信号41
4を比較するように働き、そして両者が交差する場合に
01F!パルス41gが供給さゝれて転流サイリスタl
デをターン−オンすると共に主サイリスタlダをターン
・オンする。水晶発振器2ルは、4過制御装置l!と協
働するP信号に応答して、コ/IHIIのようなタイム
・ベースで主サイリスタl亭のターン・オン時間を決定
する。主サイリスタlダのターン・オフ時間はのこぎり
波信号414と協働する偏差信号ダコによって決定され
る。
電流検出器!0はフリー・ホイール・ダイオ−トコJに
流れる電Rを検出するために設けられ、そのような電流
が検出されると011パルスが転tittイリスタlり
をターン−オンするのを妨げる。フリー・ホイール・ダ
イオード23を流れようとする電流が検出されるならば
、主サイリスタlダはオフに転流されないことが望まし
い。それは、フリー−ホイール・ダイオードλJ Kl
l!15!が流れて主サイリスタ/4Iがオフに転流さ
れると、7リー・ホイール・ダイオ−トコ3を破損する
可能性が高いためである。正常なチョッパ動作では、主
サイリスク/41がオフに転流されると同時にフリー・
ホイールΦダイオード、23嫁通電しない。しかしなが
ら、主サイリスタl亭がターン・オンされた後でチョッ
パ中のこの電流路に影響する大きな線路電圧変動のせい
で7リー嗜ホイール嗜ダイオード23が異常にも通電し
得ることが経験上分っている。
例えば、主サイリスタ/41が導通したのに引き続いて
直流電源装置16へ電流を供給している周知の送電線l
lと集電子が一瞬はずれると。
線路電圧は突然低下して7リー・ホイール・ダイオード
λJに通電させる。
第2図は、コンパレータ$11から到来する01PFパ
ルスダtK応答する電流検出器30を示す、この0IF
Fパルスはフリー・ホイール・ダイオ−トコJが通電し
ていないことを電流検出器goが検出した後で導通中の
トランジスタ参tを通過し、転txt、tイリスタlデ
をターン・オンし、ひいては主サイリスタl参をターン
・オフする。7リー・ホイール・ダイオ−トコJが通電
していることが検出されると、トランジスタ亭デは導通
させられないので、OF1バルスダtはこのトランジス
p4I9を通って導体!l(転流サイリスタ/9の点弧
を制御するために接続された)へ遅しない〇 〇シシパルスダlは、a次@@、t4を含むトランス!
参の1次巻1目へまず印加される。7リーΦホイール・
ダイオ−トコ3の両端間の電圧の極性がフリー・ホイー
ルeダイオードJJの右側に示し九ようにアノードがマ
イナス(−)でカンードがプラス(+)である限り、ダ
イオード2gのアノードは約+0.3ボルトにある。ポ
テンシオメータ40は、トランジスタ6/のベースに約
+ o、4I−ボルトのバイアス電圧を供給するように
最初調節されかつその彼所望ならば所定の位置に固定さ
れることができ、従ってトランジスタ41を導通状態に
バイアスする。01シバルスダlは1次mmrコを励磁
し、トランスj参の1次善@jAはエネルギー−ノくル
スを導通中のトランジスタ4/に通過させる。この工*
 th 4− 拳パルスはその後トランス44の一次書
III番41と結合した1次巻線4コを通過する。
このパルス・エネルギーはトランジスタ参デのベースの
ための負ドライブを与えてトランジスタダブを導通させ
かつOFジノ(ルスダjを導体j/へ通過させる。
転流サイリスタ19を点弧するための代表的な0?1パ
ルス亭tは約身0マイクロ秒持続する。
フリー・ホイール・ダイオードJJが通電しているかど
うかを電流検出器30が検出するのに要する時間遅れは
約lマイクロ秒である◇従って、011バルスダlの残
りの約lマイクロ秒は、トランジスタダブが導通した後
に通過させられ、かつフリm−ホイール・ダイオ−トコ
Jが通電していないならば導体よlへ印加される。
7リー・ホイール・ダイオードλ3が通電している時ニ
、コンパレータ’441から0??ハルスlltが供給
されるとしよう。フリー・ホイール・ダイオ−トコ3が
通電すると、その両端間の電圧はWJλ図のフリー・ホ
イール・ダイオード23の左側に示したようにカソード
がマイナス(−)でアノードがプラス(+)の状態に変
る。ダイオード!tの電圧降下のために、ダイオード!
tのアノードは約+0.3ボルトまで引き下げられかつ
トランジスタ61のベースでの+0.41ボルトのバイ
アス電圧よりも低くなる。トランジスタ6/と6gは周
知の差動増幅器を構成し。
そしてトランジスタ6gのより低いベース・ド多イブは
トランジスタ6tをターン・オンする九めに働きかつ1
次巻線!rコヘ印加された0ννパルスによる2次巻線
!遥からのエネルギー・パルスを側路する。従って、/
次巻MAコはこのエネルギー・パルスを受けないので、
トランジスタ参テのベースの丸めの負ドライブは供給さ
れずそしてトランジスタダブは011Pパルスqtの残
りを導体よlへ通過させることに関して導通しない、こ
のように、7リー・ホイール−ダイオ−トコJが通電す
ると、トランジスタ6tはターン・オンしそして2次善
@jt4からのoyyハルス電流は1犬舎f@b2を通
って流れない。
7リーφホイールeダイオード23が電動機電流を通電
しているかどうかを決定するためにOシアパルス参tB
電流エネルギー0パルスヲ供給し、そしてトランジスタ
41が導通しているならはこれは7リーφホイール・ダ
イオ−トコJが電動機電流を通電していないことを示す
ノテ、ハルス電流はトランスのi次巻線b−および2次
巻線6ヂを通って戻って来て、 oypパルスの残りの
時間転流サイリスタlデを点弧しひいては主テイリスタ
l#をターン番オフするためにトランジスタダブを結局
点弧する。
下記の構成部品は、電流検出器夕0の実例を作るために
使用された。
コンデンサロ/、Oユニl000ピコファラッドダイオ
ードjf。
CRJ 、OIR,7: MRコgo−zダイオードO
R4+。
oRs         : i M*デ3ルトランジ
スタ4I9゜ 4/ 、bt     :コNコ?07A抵抗 R/、
Rコ、xs:t、4ttキロオーム抵抗 R参    
  :&//オーム抵抗 Rz       =iキロ
オームポテンシオメータ40 二l〜1キロオーム抵抗
 R7,at    :10キロオームトランス!ダ、
66 :フエライト鉄心、轡数比20Q/コ00./次
善 線から2次善線へビー ク電圧5oooボルト
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る推進電動機制御装置の一実施例
を一部ブロック図で示す配線図、第2図はこの発明で使
用した電流検出器の配線図である。 !4は直流電源装置、コ3はフリー・ホイール・ダイオ
ード、tは負荷回路、タタはコンパレータ、50は電流
検出器、 ダブと1/と61はトランジスタ% 1+と
46はトランス、60はポテンシオメータである。 、゛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 電源装置と協働し、電流が通過する部品を含み、か
    つ制御パルスに応答してその動作を決定するための負荷
    回路の制御装置であって、導通時に前記制御パルスを前
    記負荷回路へ結合するための第1スイッチ手段と、 前記部品を通過した電流に応答しかつこの電流通過に応
    じて一導通させられる第2スイッチ手段と。 この第2スイッチ手段が導通している時に前記第コスイ
    ッチ手段を通して前記制御パルスを印加するための第1
    信号手段と。 前記第コスイッチ手段と結合されかつ前記第2スイッチ
    手段が導通している時に前記第  31スイッチ手段の
    導電度を制御する@コ信号手段と。 を備えた制御装置。 ユ KJスイッチ手段は、部品Km流が流れていない時
    に導通させられる特許請求の範囲第1項記載の制御f[
    。 3 第コスイッチ手段は1部品を通過する電流(よって
    前記部品の両端間に発生され走電圧の極性に応答し、か
    つ前記電流の通過に応じて前記部品の両端間の所定の電
    圧極性に従って導通させられる特許請求の範囲第1項記
    載の制御装置。 4 第2スイッチ手段は1部ibを通過する電流によっ
    て決定されたような前記部品の両端間の電圧の極性に応
    じて導通させられ。 第コ信号手段は、前記第2スイッチ手段が導通している
    時にtiglスイッチ手段の導電度を制御するためのバ
    イアス電圧を特徴する特許請求の範囲第1項記載の制御
    装置。
JP57184772A 1981-10-30 1982-10-22 負荷回路の制御装置 Pending JPS5879471A (ja)

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US316698 1994-09-30

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JP (1) JPS5879471A (ja)
KR (2) KR850003277Y1 (ja)
BR (1) BR8206248A (ja)
CA (1) CA1169490A (ja)
ES (1) ES516960A0 (ja)
GB (1) GB2108789B (ja)
IT (1) IT1219996B (ja)

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US4394724A (en) 1983-07-19
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