JPS5915247B2 - 電力制御による走行体の定位置停止方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電力制御により走行体を乗降施設の定位置に
自動停止せしめる定位置停止方式に関する。

発明者らは、昭５１年９月１３日提出の特許出願により
「電力制御による走行体制御方式」と題し、適宜の車両
負荷に対して定電圧キ電を行なう２本の正キ電用トロリ
線に区分装置を設けて閉そく区間を形成し、一方のトロ
リ線には各閉そく区間毎に常時定電圧キ電を行なうと共
に、他方のトロリ線には各閉そく区間毎に車両の走行状
態に応じてキ電制御を行なうキ電回路により車両の自動
運転を電力制御のみをもって行なう電力制御による走行
体制御方式の発明を提案した。

本発明は上述の電力制御による走行体制御方式の一法と
して鋭意創案されたもので、適宜の閉そく°区間に設置
された乗降施設の定位置にキ電電圧の印加による電力制
御のみをもって走行体を自動停止させる電力制御による
走行体の定位置停止方式を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、軌道に沿って定電圧キ電を行なう正
キ電線、負キ電線、および所定の閉そく区間毎に区分装
置を有する第１及び第２の２本の正キ電用トロリ線を設
け、所定の閉そく区間毎に常時キ電状態におかれる第１
のトロ＋Ｊ％Ｉから走行体負荷に対してキ電し、そのキ
電電流に応動して第２のトロリ線へのキ電制御を行なっ
て閉そく制御を行なう区分制御所を備えたキ電回路によ
り自動運転される走行体を、乗降施設を含む閉そく区間
に設置された乗降施設の定位置に電力制御により定位置
に停止させるにあたり、乗降施設の走行体進行方向前方
の区分制御所におけるキ電制御用の第２のトロリ線の接
続線に適宜の手段によりオフとされる常時オンの開閉器
を挿入し、乗降施設の走行体進行方向後方の第２のトロ
リ線に区分装置を設けて減速区間を形成し、該減速区間
を区分形成する第２のトロリ線に適宜の減速パターンに
応じて定められた減速制御用キ電電圧を印加する制御変
電所を設けたことを特徴とするものである。

以下に図面を用いて本発明の望ましい実施例を説明する
。

第１図は本発明の定位置停止方式の一実施例を示す回路
結線図である。

ここで、走行体を電力制御により自動運転する昭和５１
年８月１３日付の「電力制御による走行体制御方式」と
題する特許願で開示されたキ電回路がそのまま用いられ
、第１図は乗降施設が設置される一つの閉そく区間につ
いて、これを裟す。

すなわち、軌道に沿って直流定電圧変電所ＳＳよりの電
力を供給する正キ電線ＰＦ１所定の閉そく区間毎に区分
装置、例えばエアセクションＡｌｌ 、Ａ１２・・・を
有し定電圧キ電のオン、オフによるキ電制御を受けるト
ロリ線ＰＦ１同じく所定の閉そく区間毎に区分装置、例
えばエアセクションＡ２１ 、Ａ２２ ｔ・・・を有
し常時車両負荷に対し定電圧キ電状態におかれるトロリ
線ＰＦ２、およびトロリ線またはレールよりなる負キ電
線ＮＦのそれぞれが設けられる。

そしてトロリ線ＰＦ、へのキ電制御を行なうため、各閉
そく区間毎に制御区分所ＳＣ１，ＳＣ２，・・グ設けら
れ、制御区分所ＳＣ１，ＳＣ２，・・はトロリ線ＰＦ２
による車両負荷へのキ電電流に応動する電流継電器■１
１゜■２２．・・・を有すると共に、この電流継電器■
１１ 。

■２２．・・・の作動によりオフされてトロリ線ＰＦ１
への定電圧キ電を遮断する常時オンの開閉器Ｓ１１゜Ｓ
２２ 、・・・が挿入されて成る。

このようなキ電回路により、前方区間に走行体が存在し
ないことを条件として閉そく区間に存在する走行体は定
電圧キ電を受けて走行し、このとき走行体の一つ後区間
を区分制御所の作動によりトロリ線ＰＦ１へのキ電を断
って閉そくシ、この閉そく中の区間に進入した走行体に
制動を行なわしめるものであった。

このようにキ電回路の閉そく区間に設けられた乗降施設
ＳＴの停止定位置Ｘ−Ｋに走行体Ｍを自動停止させるた
め、本発明の定位置停止方式における回路構成は、まず
乗降施設ＳＴの前方の区分制御所ＳＣ１のトロリ線ＰＦ
１側の接続線に適宜の手段によりオフとされる常時オン
の開閉器Ｓ。

を挿入する。

開閉器Ｓ。の作動は、例えば乗降施設ＳＴに設けられて
いる操作器Ｃにより行なわれる。

その他、走行体Ｍが乗降施設ＳＴの設置された閉そく区
間進入を検知して自動的に作動させる手段であってもよ
い。

また、停止位置Ｘ−Ｋからみて後方となる閉そく区間の
トロリ線ＰＦ１には所定の間隔をもって区分装置、例え
ばエアセクションＡ。

ｔ Ａ１ ｔ Ａ２が設けられる。このエアセクショ
ンＡ。

、Ａ１ 、Ａ２で区分されるＰＦｌの区間ｒ１ ｔｒ
２ ｔｒ３は走行体Ｍを減速させるためのキ電電圧を
与える減速区間Ｒを形成する。

この減速区間Ｒの区分数は必要に応じて定められるもの
で、本実施例では３区分としている。

減速区間Ｒに続く停止位置Ｘ−Ｘまでの区間ｒ４は乗降
施設ＳＴへの走行体Ｍの進入区間で、進入区間ｒ４に達
するとき走行体Ｍは所定の進入速度にされている。

減速区間区分のうち区間ｒ２．ｒ３ には制御変電所Ｃ
１ｔＣ２から減速制御用キ電電圧Ｖ１ 、ｖ２が印加さ
れている。

この減速制御用キ電電圧ｖ′２ 、ｖ２は区間ｒ２ｔｒ
３を走行体が抜は出るときの速度を与えるもので、本実
施例ではＶｌ ｔＶ２による２段階の減速を予定して
いるが、必要に応じて区分数を増減することで、適宜の
減速パターンを条件づけることができる。

一方、本発明の定位置停止方式で自動停止される走行体
の駆動源としては直流モータ、サイリスタモータ、ドラ
ッグリニアモータ等が使用できるが、第１図に示す実施
例では直流モータ駆動の走行体を一例にとって示す。

すなわち走行体Ｍは、トロリ線ＰＦ１ 、ＰＦ２および
負キ電線ＮＦよすの集電を行なう３組の集電装置Ｐ１
、Ｐ２ 、Ｐ３を有し、集電装置Ｐ４．２３間にはトロ
リ線ＰＦ。

からの定電圧キ電を受けて界磁ｔを含む界磁受電回路が
接続され、集電装置Ｐ２．２３間には電機子ｍを含む電
機子受電回路が接続される。

この電機子受電回路には、常時オフの開閉器Ｓ３が挿入
され、開閉器Ｓ３は電機子ｍの速度起電力ｅが規定値、
例えば定電圧キ電による定常走行速度の半分の速度にお
ける速度起電力で作動する電位継電器Ｅでオンとされる
。

また電機子受電回路と界磁受電回路との間は、限流抵抗
Ｒ７を介して常時オフの開閉器Ｓ１が挿入され、さらに
開閉器Ｓ、と並列に常時オンの開閉器Ｓ２が限流抵抗Ｒ
１を介して接続され、開閉器Ｓ２の界磁側は限流抵抗Ｒ
２を介して集電装置Ｐ２に至る。

開閉器Ｓ１．Ｓ２は、トロリ線ＰＦ１の定電圧キ電状態
を検知して作動される電位継電器Ｅ。

により開閉器Ｓ１はオン、開閉器Ｓ２はオフとされるも
のである。

また開閉器Ｓ２がオンとされるときの電機子ｍの両端を
見ると、限流抵抗Ｒ１、開閉器Ｓ２、限流抵抗Ｒ２の直
列接続で成る閉回路が形成され、電機子ｍの速度起電力
ｅは限流抵抗Ｒ１、Ｒ２を負荷とし、このため走行体Ｍ
は発電制動による減速を受ける。

また電機子受電回路の開閉器Ｓ３と並列に電位継電器Ｅ
。

によりオフとされる常時オンの開閉器Ｓ４ が挿入され
る。

なお電機子受電回路に挿入されたダイオードＤは界磁受
電側からの回り込みを阻止する。

次に上述の如く構成された本発明の定位置停止方式の動
作を説明する。

第１図において、区分制御所５Ｃ１−８Ｃ２間に設置さ
れた乗降施設ＳＴの定位置ｘ−ｘ’に停車させるため、
走行体Ｍが進入する以前に、まず操作器Ｃにより区分制
御所ＳＣ１側に挿入された開閉器Ｓ。

をオフとし、トロリ線ＰＦ１への定電圧キ電を遮断して
おく。

走行体Ｍが区分制御所５Ｃ１−８Ｃ２間に進入すると、
減速区間Ｒの最初の区分子、において、トロ＋）＠ＰＦ
、のキ電が断たれ零電圧であるから、走行体Ｍの電位継
電器Ｅｏが復旧して開閉器Ｓ１ をオフ、開閉器Ｓ２を
オン、開閉器Ｓ４をオンと元に戻す。

このため、電機子回路は開閉器Ｓ２を介して減流抵抗Ｒ
１゜Ｒ２を含む閉回路に切換えられ、走行体Ｍは発電制
動を受けて減速される。

次いで走行体Ｍがエアセクションに１’ −Ａ２ Ｍト
なる次の区分子２に進入すると、電機子ｍは制御変電所
Ｓ０２よりの制御電圧ｖ２の定電圧キ電を受ける。

このときの制御電圧■２と電機子ｍの速度起電力ｅとの
関係による車両の走行状態は、Ｖ２くｅ：発電制動によ
る減速 Ｖ２ｅ：定電圧キ電Ｖ２による加速 となり、区分子２を出るまでに車両Ｍは、ｅ−：Ｖ２な
る関係を満たす走行体速度を維持する。

さらにエアセクションＡ。

−Ａ１間となる３番目の区分子３に進入すると、同様に
制御変電所Ｃ０の制御電圧Ｖ１ （たソし、ＶｌくＶ２
）による定電圧キ電を受けて、 Ｖｌ ＜ｅ ：発電制動による減速 Ｖ１ ＞ ｅ ：定電圧キ電ｖ１による加速となり、区
分子３を出るまでに走行体Ｍは、ｅキＶ１なる関係を満
たす走行体速度を維持する。

もちろん、ＶｌくＶ２であるから、走行体Ｍは減速区間
Ｒの区分子２．ｒ３で段階的に減速される。

この車両Ｍの減速状態は、第２図に示す速度線図におい
て明確に示される。

第２図は縦軸に走行体速度Ｖを、横軸に減速区間と停止
位置ｘ−ｘ’ の距離をとって表す。

すなわち、曲線Ａは走行体の進入速度が高いときで、エ
アセクションＡ１−Ａ２間で制御電圧ｖ２ による速度
Ｖ２以上であるから、発電制動を受けて規定速度Ｖ２に
減速される。

また曲線Ｂは予定された車両進入速度であり、エアセク
ションＡ１−Ａ２間に達すると直ちに規定速度ｖ２に維
持される。

さらに曲線Ｃは走行体の進入速度が低いときを示し、エ
アセクションＡ、−Ａ２間に達するとき規定速度Ｖ２以
下であるから制御電圧Ｖ２による定電圧キ電を受けて加
速され、規定速度Ｖ２を維持する。

次いでエアセクションＡ。−Ａ１間において、いずれの
場合も、制御電圧Ｖ、による規定速度ｖ１ まで発電制
動により減速されて、規定速度Ｖ１ を維持することに
なり、エアセクションＡ。

を出ると直ヤに、油圧ブレーキ又は他の適当な制動を作
動させて定位置ｘ−ｘ’ の所要範囲内に停止される。

第２図のグラフ図から明らかな如く、本発明の定位置停
止方式は、走行体の重量もしくは走行体の進入速度のい
かんにかかわらず、減速区間を出るときには予定された
成る低速度に減速され、その後における油圧ブレーキ等
の作動をもって確実に定位置ｘ−ｘ’ に停車させる
ことができる。

なお、第１図に示す実施例において、開閉器Ｓ０．Ｓ２
、Ｓ４をトロリ線ＰＦ１のキ電状態を検知して作動さ
せる電位継電器Ｅ。

は、直流定電圧変電所ＳＳから印加されるキ電電圧に近
い値においてのみ作動するように設定され、制御変電所
Ｃ１、Ｃ２の制御電圧Ｖ１ 、ｖ２によっては作動しな
いものである。

また、制御変電所Ｃ１、Ｃ２の制御電圧Ｖ１゜ｖ２は、
減速区間Ｒを短かくするため、できるだけ小さな値と用
いることが必要である。

さらに、第１図では２段階にわたる減速を行なっている
が、発電制動による減速特性に応じ、一段階もしくは多
数段階となる減速区間を形成してもよい。

また、ｒｌ の区間に制御変電所を挿入した方が良い場
合もある。

以上の如くして一相停止した走行体Ｍを発車させるため
には、油圧ブレーキの作動を解除し、操作器Ｃで区分制
御所ＳＣ１の開閉器Ｓ。

をオンとすればトロリ線ＰＦ、に定電圧キ電が行なわれ
、電位継電器Ｅ。

が作動し開閉器Ｓ、をオン、開閉器Ｓ２をオフにする。

このため電機子ｍは開閉器Ｓ１ｗ限流抵抗Ｒ０を介して
界磁側から受電し、走行体Ｍは起動される。

次いで、走行体速度が上昇し、電機子ｍの速度起動力ｅ
が規定値、例えばキ電電圧による定速運行時の速度起動
力の略半分以上となる規定値に達すると電位継電器Ｅが
作動して開閉器Ｓ。

をオンとし、電機子ｍは集電装置Ｐ２の集電による正規
の閉そく部トロリ線ＰＦ１からの定電圧キ電を受ける。

従って、減流抵抗Ｒ１および電位継電器Ｅの速度起動力
ｅによる作動電圧を適宜に設計すれば、停車している走
行体の起動から定速運行速度に至るまでを、電力制御の
みをもって円滑に行うことができる。

第３図は本発明の他の実施例を示す回路結線図で、この
実施例は走行体の駆動源にドラッグリニアモータを使用
するこ吉を特徴とするものである。

ドラッグリニアモータとは、同一出願人による特願昭５
１−７３８８２号の「ドラッグリニアモータによる輸送
装置」と題した発明、および昭和５１年７月１６日提出
の特許願における「ドラッグリニアモータ」と題した発
明に開示された如く、走行体側にて直流モータで回動さ
れる円盤形磁石を、地上側に布設されたリアクションプ
レートと非接触でその磁路を鎖交させて、リアクション
プレートに鎖交する移動磁界によシ生ずるドラッグ力を
走行体の推進力として利用するものである。

このように走行体の駆動源としてドラッグリニアモータ
を用いた場合には、第３図の如く円盤形磁石の励磁コイ
ルＬ。

が、直流モータの界磁Ｌ１ と並列に接続されて励磁電
力を受け、負キ電線ＮＦが負キ電線とリアクションプレ
ートの両方を兼ねることになる。

またキ電回路側の他の実施例として、区分制御所ＳＣ１
、ＳＣ２、・・・は各々独立した直流定電圧変電所ｓｓ
１．ｓｓ、、・・・から電力供給を受け、制御変電所Ｃ
Ｉ 、Ｃ２も直接交流電力の供給を受け、減速制御電
圧Ｖ１ 、Ｖ２を定電圧キ電している。

他の回路構成は第１図に示した実施例と同じであるから
同一符号を付してその説明を省略する。

またその動作もドラッグリニアモータの駆動力が直流モ
ータによる円盤形磁石の回動により決まることから、定
位置停止の際の動作も第１図の場合と同じである。

なお、第３図において励磁コイルＬｏを界磁ｔ１ に並
列接続したが、インピーダンス整合が問題となるときに
は、励磁コイルし。

専用の正キ電用トロＩＪＩを設け、別の集電装置により
励磁電力を供給してもよいことはもちろんである。

以上詳述された如く本発明の電力制御による走行体の定
位置停止方式により、トロリ線に対するキ電電圧の匍脚
のみをもって、乗降施設の設けられた閉そく区間に進入
した走行体は、走行体進入速度或は走行体重量のいかん
にかかわらず、所定の減速キ電電圧の下に段階的に減速
されて低速運行に至り、最終区間におけるブレーキの作
動をもって、乗降施設の定位置に確実に自動停止される
ものである。

係る電力制御による走行体の定位置停止方式を軌道車両
、特に中速以下の鉄道車両に採用することにより大巾な
設備費用、維持費用の低減をもって自動運転化を達成で
きるという画期的な技術をここに実現できたものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電力制御による走行体の定位置停止方
式の実施例を示す回路結線図、第２図は第１図に示す実
施例による走行体の減速速度曲線を進入速度をパラメー
タとして示すグラフ図、第３図１ｔｉ走行体の駆動源と
してドラッグリニアモータを使用した本発明の他の実施
例を示す回路結線図である。 ＳＳ・・・・・・直流定電圧変電所、ＰＦ・・・・・・
正キ電線、Ｐ Ｆ １ ｔ Ｐ Ｆ２・・・・・・正
キ電用トロリ線、ＮＦ・・・・・・負キ電線、ＳＣ１、
ＳＣ２・・・・・・区分制御所、Ｃ１゜Ｃ２・・・・・
・制御変電所、１１１ｔＩ２□・・・・・・電流継電器
、Ｓ１ｔ 、Ｓ２２ 、Ｓ２ 、Ｓ＋ ・・””開閉器
（常時オン）、Ｓｌ、Ｓ２・・・・・・開閉器（常時オ
フ）、ＳＴ・・・・・・乗降施設、Ｃ・・・・・・操作
器、Ａｌｌ ！Ａ１２−Ａ２１−Ａ２２うＡ□ ｔ
Ａ１ ｔ ｋｓ””・エアセクション、Ｐ １ ｔ
Ｆ２ ｔＰ３・・・・・・集電装置、Ｒ・・・・・・
減速区間、Ｅ、Ｅｏ・・・・・・電位継電器、ｔ・・・
・・・界磁、ｍ・・・・・・電機子、Ｒ１，Ｒ２・・・
・・・限流抵抗、Ｌｏ・・・・・・励磁コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軌道に沿って、定電圧キ電を行なう正キ電線、負キ
   電線および所定の閉そく区間毎に区分装置を有する第１
   及び第２の２本の正キ電用トロリ線を設け、各閉そく区
   間毎に常時キ電状態におかれる第１のトロリ線から走行
   体負荷に対しキ電し、そのキ電電流に応動して走行体進
   行方向後方の第２のトロリ線へのキ電匍脚を行なって閉
   そく制御を行なう区分制御所により自動運転される走行
   体を、乗降施設を含む閉そく区間上に設置された乗降施
   設の定位置に電力制御により停止させるにあたり、乗降
   施設の走行体進行方向前方の区分制御所における第２の
   トロリ線の接続線に適宜の手段によりオフとされる常時
   オンの開閉器を挿入し、乗降施設の走行体進行方向後方
   のトロリ線に区分装置を設けて減速区間を形成し、該減
   速区間を区分形吸する第２のトロリ線に適宜の減速パタ
   ーンに応じて定められた減速匍脚用キ電電圧を印加する
   制御変電所を設けたことを特徴とする電力制御による走
   行体の定位置停止方式。