JPS59181902A - 電気車のブレ−キ制御装置 - Google Patents
電気車のブレ−キ制御装置Info
- Publication number
- JPS59181902A JPS59181902A JP5737283A JP5737283A JPS59181902A JP S59181902 A JPS59181902 A JP S59181902A JP 5737283 A JP5737283 A JP 5737283A JP 5737283 A JP5737283 A JP 5737283A JP S59181902 A JPS59181902 A JP S59181902A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brake
- speed
- electric
- command
- circuit
- Prior art date
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電気式ブレーキと機械式ブレーキとを併用す
る電気車のブレーキ制御装置において、とくに電気式ブ
レーキの不要動作を防止し省エネルギをはかったブレー
キ制御装置の構成に関するものである。
る電気車のブレーキ制御装置において、とくに電気式ブ
レーキの不要動作を防止し省エネルギをはかったブレー
キ制御装置の構成に関するものである。
第１図はこの種従来の電気車のブレーキ制御装置の一例
としての分巻界磁チョッパ制御による回生式電気ブレー
キの主回路構成を示す回路図で、第２図はその制御回路
プロ゛ツク図である。
としての分巻界磁チョッパ制御による回生式電気ブレー
キの主回路構成を示す回路図で、第２図はその制御回路
プロ゛ツク図である。
図において、（１）は架線、（２］はパンタグラフであ
る。（３］は断流器、（４）は主電動機の電機子、（５
）は電機子（４）の端子電圧を測定する直流変圧器、（
６）は直流変圧器（５）の直列抵抗器で、以上により電
板子回路を構成する。（７）は断流器、（８）はフィル
タリアクトル、（９）はフィルタコンテンサ、ｔｏｏ）
は主電動板の分巻界磁巻線、（川はフリホイリングダイ
オード、（＋２１は分巻界磁電流を制御する界磁チョッ
パ装置で、以上によシ分巻界価巻線回路を構成する。（
１□□□は架線電圧を測定する直流変圧器、（１４）は
直流変圧器（１３）の直列抵抗台である。Ｏ均はブレー
キ指令を受けて断流器（７）を投入する界磁巻線回路投
入回路、（ｌ（へ）は直流変圧器（５）及び（１３）の
出力を比較する比較器で、削出力が一致したとき、断流
器（３）を投入する電機子回路投入回路（！乃に入力を
与える。（１８）は両投入団路（１５１及びαηからの
入力を受けて界磁チョッパ装置ｔ１２１を制御する界磁
チョッパ制御回路である。そして、両投式回路（１５）
Ｑη、比較器ａｌ１９及び界磁チョッパ制御回路（１８
）とにより回生式−気ブレーキ制御回路（＋９）ｔｌ’
構成する。
る。（３］は断流器、（４）は主電動機の電機子、（５
）は電機子（４）の端子電圧を測定する直流変圧器、（
６）は直流変圧器（５）の直列抵抗器で、以上により電
板子回路を構成する。（７）は断流器、（８）はフィル
タリアクトル、（９）はフィルタコンテンサ、ｔｏｏ）
は主電動板の分巻界磁巻線、（川はフリホイリングダイ
オード、（＋２１は分巻界磁電流を制御する界磁チョッ
パ装置で、以上によシ分巻界価巻線回路を構成する。（
１□□□は架線電圧を測定する直流変圧器、（１４）は
直流変圧器（１３）の直列抵抗台である。Ｏ均はブレー
キ指令を受けて断流器（７）を投入する界磁巻線回路投
入回路、（ｌ（へ）は直流変圧器（５）及び（１３）の
出力を比較する比較器で、削出力が一致したとき、断流
器（３）を投入する電機子回路投入回路（！乃に入力を
与える。（１８）は両投入団路（１５１及びαηからの
入力を受けて界磁チョッパ装置ｔ１２１を制御する界磁
チョッパ制御回路である。そして、両投式回路（１５）
Ｑη、比較器ａｌ１９及び界磁チョッパ制御回路（１８
）とにより回生式−気ブレーキ制御回路（＋９）ｔｌ’
構成する。
次に、上記のように構成された従来の電気車のブレーキ
制御装置の制御動作を牙１図ないし第３図について説明
する。第３図は回生ブレーキ特性曲線で、縦軸は電気車
の速度、横軸はブレーキトルクを示す。いま、速度■、
からブレーキがかけられた場合全説明する。運転手の操
作等によりブレーキ指令が出力されると、これを受けて
投入回路ｔ１５）が断流器（７）を投入し、界磁チョッ
パ制御回路（【樽が界磁チョッパ装置（ｌ匂を制御を始
めるが、直ぐに断流器（３）を投入すると電機子（４）
の電圧が架−ｉ、！ｍの電圧に比較して低いため、回生
じなければならないのに逆に架線］１）から電流が流れ
込む不具合が生じる。逆に、電機子（４）の電圧か架線
１１）の電圧より高い条件で断流器ｔｅｌを投入すると
過大な回生電流が流れて不具合となる。そこで、両直流
狭圧詣ｆ５］ （１３） Ｖｃより電機子（４）及び架
線ｉｌ＋の双方の電圧を検知し、比較器（国で比較し、
双方の電圧が一致した条件で投入回路（１乃に指令を与
え断流器（３１を投入する。投入−キトルクＴを発生す
べく第８図の曲線（２０Ａ）に示す回生ブレーキ特性が
得られるように界磁チョッパ装置＋＋２］ｉ制御する。
制御装置の制御動作を牙１図ないし第３図について説明
する。第３図は回生ブレーキ特性曲線で、縦軸は電気車
の速度、横軸はブレーキトルクを示す。いま、速度■、
からブレーキがかけられた場合全説明する。運転手の操
作等によりブレーキ指令が出力されると、これを受けて
投入回路ｔ１５）が断流器（７）を投入し、界磁チョッ
パ制御回路（【樽が界磁チョッパ装置（ｌ匂を制御を始
めるが、直ぐに断流器（３）を投入すると電機子（４）
の電圧が架−ｉ、！ｍの電圧に比較して低いため、回生
じなければならないのに逆に架線］１）から電流が流れ
込む不具合が生じる。逆に、電機子（４）の電圧か架線
１１）の電圧より高い条件で断流器ｔｅｌを投入すると
過大な回生電流が流れて不具合となる。そこで、両直流
狭圧詣ｆ５］ （１３） Ｖｃより電機子（４）及び架
線ｉｌ＋の双方の電圧を検知し、比較器（国で比較し、
双方の電圧が一致した条件で投入回路（１乃に指令を与
え断流器（３１を投入する。投入−キトルクＴを発生す
べく第８図の曲線（２０Ａ）に示す回生ブレーキ特性が
得られるように界磁チョッパ装置＋＋２］ｉ制御する。
その後速度の低下に伴ない電機子（４）の電圧が降下し
ようとするが、界磁チョッパ制御回路（１８）が界ａ巻
線（ｌＯ）の電流を増大させてこれを補い、ブレーキ特
性は曲線（２０Ａ）から曲線（２０Ｂ ）へ、また動作
点は（２１Ａ）かう（２１Ｂ ）へ移行し一定ブレーキ
トルクＴのもとて電気車は次オに速度を低下させていく
。そして、動作点が最強界磁の特性曲線（２６ｃ ）上
の点（２１０）に至った後は、ブレーキトルクは曲線（
２ｏｃ）に沿い点（２１０）から点（２２０）へ同って
急速に失効する。これは最強界磁にしても電機子（４）
の電圧を架線ｔｌ＋の電圧と寺しく維持することができ
ないからである。上記回生ブレーキトルクの低下に伴い
、通常空気式４の機械式ブレーキが始動し、以後上記機
械式ブレーキ・によυ電気車を停止する操作が行われる
。
ようとするが、界磁チョッパ制御回路（１８）が界ａ巻
線（ｌＯ）の電流を増大させてこれを補い、ブレーキ特
性は曲線（２０Ａ）から曲線（２０Ｂ ）へ、また動作
点は（２１Ａ）かう（２１Ｂ ）へ移行し一定ブレーキ
トルクＴのもとて電気車は次オに速度を低下させていく
。そして、動作点が最強界磁の特性曲線（２６ｃ ）上
の点（２１０）に至った後は、ブレーキトルクは曲線（
２ｏｃ）に沿い点（２１０）から点（２２０）へ同って
急速に失効する。これは最強界磁にしても電機子（４）
の電圧を架線ｔｌ＋の電圧と寺しく維持することができ
ないからである。上記回生ブレーキトルクの低下に伴い
、通常空気式４の機械式ブレーキが始動し、以後上記機
械式ブレーキ・によυ電気車を停止する操作が行われる
。
なお、第３図の点（２１Ｃ）に↑目当する速度Ｖ。
全有効ブレーキ終速と称し、主電動機の特性、回生効率
等の条件を加味して通常２０〜ｓ ｏ Ｋｒｎ４程度の
値に設定される。
等の条件を加味して通常２０〜ｓ ｏ Ｋｒｎ４程度の
値に設定される。
しかるに、上記のような従来の′電気車のブレーキ制御
装置においては、とくに有効ブレーキ終速■ｏより低い
速度からブレーキがかけられた場合、以下に示すような
欠点があった。ｋｌ］ち、有効ブレーキ終速Ｖ。より低
い速度例えば第３図に示す速度■２からブレーキがかけ
られた場合を考える。この場合も、前述の速度Ｖ、から
の場合と同様に、先ず断流１１（７＋’ｉ投入し、界磁
チョッパ装置０２）により界磁電流を流し電機子１４）
の電圧が架線＋１１の電圧と等しくなるのを待つが、速
度ｖ２は最強界磁の特性曲線（２００）よシ低い速度で
あるため′電機子（４）の電圧は水入に架線ＩＩＩの電
圧と尋しくならず、比較器（＋６）はその指令を発する
ことがない。従って、速度■０より低い速度ｖ２で回生
ブレーキをかけると予じめ回生条件が成立しないことが
判っているにもかかわらず、断流器（７）が投入され架
線１１１より分巻界磁春綴回路に電流が流れ込むという
不要動作が生じ無駄なエネルギの損失をきたすという欠
点があった。
装置においては、とくに有効ブレーキ終速■ｏより低い
速度からブレーキがかけられた場合、以下に示すような
欠点があった。ｋｌ］ち、有効ブレーキ終速Ｖ。より低
い速度例えば第３図に示す速度■２からブレーキがかけ
られた場合を考える。この場合も、前述の速度Ｖ、から
の場合と同様に、先ず断流１１（７＋’ｉ投入し、界磁
チョッパ装置０２）により界磁電流を流し電機子１４）
の電圧が架線＋１１の電圧と等しくなるのを待つが、速
度ｖ２は最強界磁の特性曲線（２００）よシ低い速度で
あるため′電機子（４）の電圧は水入に架線ＩＩＩの電
圧と尋しくならず、比較器（＋６）はその指令を発する
ことがない。従って、速度■０より低い速度ｖ２で回生
ブレーキをかけると予じめ回生条件が成立しないことが
判っているにもかかわらず、断流器（７）が投入され架
線１１１より分巻界磁春綴回路に電流が流れ込むという
不要動作が生じ無駄なエネルギの損失をきたすという欠
点があった。
この発明はこのような従来のものの欠点を解ン肖するｆ
；めになされたもので、１気車の速度を検出し、この速
度が血気式ブレーキの・■効ブレーキ終運以上のときの
み電気式ブレーキ２作幼しうるようにすることにより１
．気式ブレーキの不要助作會防止し省エネルギ全図ｐう
る電気車のブレーキ制御装置を提供することを目的とす
るものである。
；めになされたもので、１気車の速度を検出し、この速
度が血気式ブレーキの・■効ブレーキ終運以上のときの
み電気式ブレーキ２作幼しうるようにすることにより１
．気式ブレーキの不要助作會防止し省エネルギ全図ｐう
る電気車のブレーキ制御装置を提供することを目的とす
るものである。
以下、この発明の一実施例における電気車のブレーキ制
御装置金図面について説明する。オ壱図は上記ブレーキ
制御装置の制御回酌プロソ投入回路’！’）、界磁チョ
ッパ制御回路（１８）は従来の一合と同一であるからｕ
’ｒｆｌ ’列を省略する。＋２３１１″ｉ眠気車の速
度全検出し上記速度が有効ブレーキ終速Ｖ、以上のとき
指令を発する速度比較器回路、（２（１）はブレーキ指
令と速度比較回路（２３１からの指令とをアンド条件で
投入回路（１０へ指令を送るアンド回路である。そして
、両投入回路（１５１９η、比較器（１６）、界磁チョ
ッパ制御回路（１８）、速度比較回路１２３１及びアン
ド回路例とによシ回生式眠気ブレーキ制御１０Ｊ ＠
ｔ２ａを構成する〇上記のように構成されたこの＠男の
一実施例における電気車のブレーキ制御装置においては
、投入回路（１６）は電気車の速度が有効ブレーキ終速
７０以上でかつブレーキ指令が出たときのみしか前作し
ないので、回生ブレーキがかからない連及でブレーキ指
令が出ても断流器（７）は投入されず、従って架＠ ｔ
ｌｌより分巻界磁＠線回路に電流が流れ込むこともなく
省エネルギを達成することができる。
御装置金図面について説明する。オ壱図は上記ブレーキ
制御装置の制御回酌プロソ投入回路’！’）、界磁チョ
ッパ制御回路（１８）は従来の一合と同一であるからｕ
’ｒｆｌ ’列を省略する。＋２３１１″ｉ眠気車の速
度全検出し上記速度が有効ブレーキ終速Ｖ、以上のとき
指令を発する速度比較器回路、（２（１）はブレーキ指
令と速度比較回路（２３１からの指令とをアンド条件で
投入回路（１０へ指令を送るアンド回路である。そして
、両投入回路（１５１９η、比較器（１６）、界磁チョ
ッパ制御回路（１８）、速度比較回路１２３１及びアン
ド回路例とによシ回生式眠気ブレーキ制御１０Ｊ ＠
ｔ２ａを構成する〇上記のように構成されたこの＠男の
一実施例における電気車のブレーキ制御装置においては
、投入回路（１６）は電気車の速度が有効ブレーキ終速
７０以上でかつブレーキ指令が出たときのみしか前作し
ないので、回生ブレーキがかからない連及でブレーキ指
令が出ても断流器（７）は投入されず、従って架＠ ｔ
ｌｌより分巻界磁＠線回路に電流が流れ込むこともなく
省エネルギを達成することができる。
なお、速度比較回路１２３）は特別に上記制御のために
設けてもよいが、電気車に一般に組み込まれている戸閉
保安装置（一定速度以上では扉がしＩＪかないようにす
る装置）を流用することも考えられる。更に、以上Ｖζ
おいては分巻界磁チョッパ制御による回生式電気ブレー
キの場合について説明しているが、カム式又は′祇磯子
チョッパ制御による発電式電気ブレーキの場合にも同様
にこの発明を適用することができ、カム操作前の不要動
作をなくし省エネルギを図ることができる。なお、上記
発電式電気ブレーキ指令においても有効ブレーキ終速か
設定されるのは以下のような理由による。即ち、低速度
になるに従かいブレーキノツチ曲線の傾きが小さくなり
ノツチ進段時の電流変化を一定巾内に抑えるにはステッ
プ截を非常に多くとる必要かあｐ次牙にコントローラが
高価となり得策でなくなること、また極低速（５Ｋｍ／
ｈ程度）で機械式ブレーキに切換えるとスムーズな停止
操作が困難になること等のためで、有効ブレーキ終速と
しては通常１０〜１５Ｋｍ／ｈ程度に設定される。
設けてもよいが、電気車に一般に組み込まれている戸閉
保安装置（一定速度以上では扉がしＩＪかないようにす
る装置）を流用することも考えられる。更に、以上Ｖζ
おいては分巻界磁チョッパ制御による回生式電気ブレー
キの場合について説明しているが、カム式又は′祇磯子
チョッパ制御による発電式電気ブレーキの場合にも同様
にこの発明を適用することができ、カム操作前の不要動
作をなくし省エネルギを図ることができる。なお、上記
発電式電気ブレーキ指令においても有効ブレーキ終速か
設定されるのは以下のような理由による。即ち、低速度
になるに従かいブレーキノツチ曲線の傾きが小さくなり
ノツチ進段時の電流変化を一定巾内に抑えるにはステッ
プ截を非常に多くとる必要かあｐ次牙にコントローラが
高価となり得策でなくなること、また極低速（５Ｋｍ／
ｈ程度）で機械式ブレーキに切換えるとスムーズな停止
操作が困難になること等のためで、有効ブレーキ終速と
しては通常１０〜１５Ｋｍ／ｈ程度に設定される。
この発明は以上説明したように、電気車の速度を検出し
、この速度が電気式ブレーキの有効ブレーキ終速以上の
ときのみ、ｄ気式ブレーキを作幼しうるようにすること
により、 ’ｉｊ４気式フ゛レーキの不要、朗作を防止
し省エネルギを図ることができるという効果がある。
、この速度が電気式ブレーキの有効ブレーキ終速以上の
ときのみ、ｄ気式ブレーキを作幼しうるようにすること
により、 ’ｉｊ４気式フ゛レーキの不要、朗作を防止
し省エネルギを図ることができるという効果がある。
第１図は従来の分巻界磁チョッパ制御による回生式電気
ブレーキの主回路構成を示す回路１」、第２図はその制
御回路ブロック図、第３図は第１図の回生ブレーキの特
性曲線図、第４図はこの＠明の一実施例における分巻界
磁テヨツ／ぐ制御による回生式電気ブレーキの制御回路
ブロソ界磁チョッパ制イ」回路、凶は速度比較回路、シ
褐はアンド回路、（ロ）は回生式電気ブレーキ制御回路
である。 ンよお、図中同一符号は同−又はイ・目当用と分を示す
。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第４図
ブレーキの主回路構成を示す回路１」、第２図はその制
御回路ブロック図、第３図は第１図の回生ブレーキの特
性曲線図、第４図はこの＠明の一実施例における分巻界
磁テヨツ／ぐ制御による回生式電気ブレーキの制御回路
ブロソ界磁チョッパ制イ」回路、凶は速度比較回路、シ
褐はアンド回路、（ロ）は回生式電気ブレーキ制御回路
である。 ンよお、図中同一符号は同−又はイ・目当用と分を示す
。 代理人 葛 野 信 − 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ 電気式ブレーキと機械式ブレーキとを併用パ
する電気車のブレーキ制御装置において、電気車の速度
を検出し上記速度が上記電気式ブレーキの有効ブレーキ
終速以上のときのみ上記電気式ブレーキを作動しうるよ
うにしたことを特徴とする電気車のブレーキ制御装置。 （２） 電気式ブレーキは分巻界磁チョッパによる回
生式電気ブレーキであることを特徴とする特許請求の範
囲オ１項記載の電気車のブレーキ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5737283A JPS59181902A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電気車のブレ−キ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5737283A JPS59181902A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電気車のブレ−キ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181902A true JPS59181902A (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=13053756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5737283A Pending JPS59181902A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 電気車のブレ−キ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59181902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996016831A1 (fr) * | 1994-11-29 | 1996-06-06 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Commande de frein pour vehicule electrique |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5737283A patent/JPS59181902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996016831A1 (fr) * | 1994-11-29 | 1996-06-06 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Commande de frein pour vehicule electrique |
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