JPS5927177B2 - 交流電気車用相数変換機 - Google Patents
交流電気車用相数変換機Info
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- JPS5927177B2 JPS5927177B2 JP9552979A JP9552979A JPS5927177B2 JP S5927177 B2 JPS5927177 B2 JP S5927177B2 JP 9552979 A JP9552979 A JP 9552979A JP 9552979 A JP9552979 A JP 9552979A JP S5927177 B2 JPS5927177 B2 JP S5927177B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/32—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by dynamic converters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単相交流を３相交流に変換する回転機形の交流
電気車用の相数変換機構装置に関する。
電気車用の相数変換機構装置に関する。
交流電気車は架線電源が単相交流であるため、低圧補助
用交流回転機（けん引用主電動機のブロワ−モータ、変
圧機のオイルモータ、抵抗器のブロワ−モータ等々）と
して単相の誘導電動機を使用すると起動用コンデンサ、
接触器等が必要となり重量、寸法が大きくなる。そこで
、この種の補助用交流回転機として小形、安価、保守容
易な３相誘導電動機を使用することから、架線電源の単
相交流を３相交流に変換する回転機形の相数変換機が用
いられている。
用交流回転機（けん引用主電動機のブロワ−モータ、変
圧機のオイルモータ、抵抗器のブロワ−モータ等々）と
して単相の誘導電動機を使用すると起動用コンデンサ、
接触器等が必要となり重量、寸法が大きくなる。そこで
、この種の補助用交流回転機として小形、安価、保守容
易な３相誘導電動機を使用することから、架線電源の単
相交流を３相交流に変換する回転機形の相数変換機が用
いられている。
この種の相数変換機の動作原理は極く周知なので、ここ
ではその説明は省略する。第１図により従来の相数変換
機装置を説明する。
ではその説明は省略する。第１図により従来の相数変換
機装置を説明する。
図で１０は変圧器で、架線に接続されたパンタグラフ１
１から給電を受ける１次巻線１２と２次巻線１３、３次
巻線１４の出力巻線を持つている。２次巻線１３は整流
装置１５を介して図示しない車両駆動用の主直流電動機
に接続される。
１から給電を受ける１次巻線１２と２次巻線１３、３次
巻線１４の出力巻線を持つている。２次巻線１３は整流
装置１５を介して図示しない車両駆動用の主直流電動機
に接続される。
３次巻線１４は中間タップを持ち、相数変換機１６に給
電する。
電する。
相数変換機１６は単相の誘導電動機として抵抗分相起動
方式を用いて起動される。
方式を用いて起動される。
即ち、主巻線と補助巻線を有しており、補助巻線に直列
に起動抵抗１７を挿入し、主巻線の作る磁束と補助巻線
の作る磁束の位相をずらせて回転磁界を作らせる。回転
数が上昇（定格の略８５％）したら起動抵抗器Ｔを接触
器１８により切り離し、負荷接触器１９を投入して負荷
群２０に３相交流を供給する。前述の相数変換機１６は
主巻線と補助巻線の２巻線の組合わせにより３相交流電
圧を得ているため、入力電圧（変圧器３次巻線１４電圧
）の変動および負荷変動により３相出力電圧は平衡電圧
とはならず不平衡電圧となる。第２図に入力電圧と負荷
を変えた場合の出力電圧不平衡率を示す。
に起動抵抗１７を挿入し、主巻線の作る磁束と補助巻線
の作る磁束の位相をずらせて回転磁界を作らせる。回転
数が上昇（定格の略８５％）したら起動抵抗器Ｔを接触
器１８により切り離し、負荷接触器１９を投入して負荷
群２０に３相交流を供給する。前述の相数変換機１６は
主巻線と補助巻線の２巻線の組合わせにより３相交流電
圧を得ているため、入力電圧（変圧器３次巻線１４電圧
）の変動および負荷変動により３相出力電圧は平衡電圧
とはならず不平衡電圧となる。第２図に入力電圧と負荷
を変えた場合の出力電圧不平衡率を示す。
電圧不平衡率はＪＥＣ１１４（同期機）規格により正相
電圧（ＩＶＩＩ）と逆相電圧（ｌＶ２ｌ）の比（：Ｖ２
Ｉ／ＩＶＩＩ×１００％）で表わされ、不平衡率が大き
ければ逆相電圧が大きいことになる。この不平衡率の算
定もよく知られた事項であり、ここではその算出方法は
省略する。第３図乃至第５図に、誘導電動機負荷の場合
の電圧不平衡率に対する夫々出力電圧、各相電流、各相
温度上昇の関係曲線図を示す。即ち、従来においては、
逆相電流による温度上昇の増加を考慮するため、平衡電
圧の場合より温度上昇に余裕をもつた誘導電動機を使用
しなければならない不都合があつた。
電圧（ＩＶＩＩ）と逆相電圧（ｌＶ２ｌ）の比（：Ｖ２
Ｉ／ＩＶＩＩ×１００％）で表わされ、不平衡率が大き
ければ逆相電圧が大きいことになる。この不平衡率の算
定もよく知られた事項であり、ここではその算出方法は
省略する。第３図乃至第５図に、誘導電動機負荷の場合
の電圧不平衡率に対する夫々出力電圧、各相電流、各相
温度上昇の関係曲線図を示す。即ち、従来においては、
逆相電流による温度上昇の増加を考慮するため、平衡電
圧の場合より温度上昇に余裕をもつた誘導電動機を使用
しなければならない不都合があつた。
本発明は上記点にかんがみ、起動抵抗器を逆相電流防止
用として利用し電圧不平衡があつても逆相電流が流れな
いようにし、負荷の誘導電動機の温度上昇を抑制できる
ようにした交流電気車用の相数変換機装置を提供するこ
とを目的とする。
用として利用し電圧不平衡があつても逆相電流が流れな
いようにし、負荷の誘導電動機の温度上昇を抑制できる
ようにした交流電気車用の相数変換機装置を提供するこ
とを目的とする。
以下本発明の一実施例を第６図を参照して説明する。図
で１６が回転機形相数変換機で、主巻線１６Ａは変換器
１０の３次巻線１４に並列に、また補助巻線１６Ｂは中
間タツプに接続されている。この相数変換機１６の出力
各相Ｕ，Ｖ，Ｗには夫夫抵抗器２１，２２，２３が挿入
され、抵抗器２２，２３は接触器１８を介して直接に補
助巻線１６Ｂに接続して起動抵抗器として使用できるよ
うにしてある。この構成において、回転数が上昇（定格
の８５％程度）した後、起動接触器１８を開放し負荷接
触器１９を投入するが、定常時において起動抵抗器２２
，２３はＵ，Ｗ相に直列に挿入され、抵抗器２１と共に
各相の逆相電流阻止抵抗器として動作する。
で１６が回転機形相数変換機で、主巻線１６Ａは変換器
１０の３次巻線１４に並列に、また補助巻線１６Ｂは中
間タツプに接続されている。この相数変換機１６の出力
各相Ｕ，Ｖ，Ｗには夫夫抵抗器２１，２２，２３が挿入
され、抵抗器２２，２３は接触器１８を介して直接に補
助巻線１６Ｂに接続して起動抵抗器として使用できるよ
うにしてある。この構成において、回転数が上昇（定格
の８５％程度）した後、起動接触器１８を開放し負荷接
触器１９を投入するが、定常時において起動抵抗器２２
，２３はＵ，Ｗ相に直列に挿入され、抵抗器２１と共に
各相の逆相電流阻止抵抗器として動作する。
つぎに作用を説明する。
誘導電動機の正相および逆相インピーダンスは次式で示
される。正相インピーダンスＺｐは 逆相インピーダンスＺｎは 上式により逆相インピーダンスＺｎはすべりが（２−Ｓ
）の場合となるため、正相インピーダンスＺｐに比べ約
２０％程度と小さな値となる。
される。正相インピーダンスＺｐは 逆相インピーダンスＺｎは 上式により逆相インピーダンスＺｎはすべりが（２−Ｓ
）の場合となるため、正相インピーダンスＺｐに比べ約
２０％程度と小さな値となる。
このインピーダンスは１例として２０ｋＷ級の誘導電動
機の場合、Ｚｐ＝１．２Ω、Ｚｎ＝０．２５Ω程度であ
る。従つて、逆相電圧が２０％あつても逆相インピーダ
ンスＺｎが正相インピーダンスＺｐの２０％であれば、
逆相電流は定格と同じ位流れることになる。
機の場合、Ｚｐ＝１．２Ω、Ｚｎ＝０．２５Ω程度であ
る。従つて、逆相電圧が２０％あつても逆相インピーダ
ンスＺｎが正相インピーダンスＺｐの２０％であれば、
逆相電流は定格と同じ位流れることになる。
そこで例えば起動抵抗を逆相インピーダンスＺｎと同等
の値に挿入すれば逆相電流は半分に減少することになる
。即ち、前例において、起動抵抗として０．５Ω挿入し
これをＵ，ｗ相に２分割して０．２５Ω入れれば、負荷
の誘導電動機の逆相インピーダンス０．２５Ωと略同等
であり、逆相電流は１．／２となる。また起動抵抗器は
起動電流（約３０００Ａ）に耐えられるようにしてある
ため、定常時連続回路に挿入されても大巾な重量、寸法
の増加はない。
の値に挿入すれば逆相電流は半分に減少することになる
。即ち、前例において、起動抵抗として０．５Ω挿入し
これをＵ，ｗ相に２分割して０．２５Ω入れれば、負荷
の誘導電動機の逆相インピーダンス０．２５Ωと略同等
であり、逆相電流は１．／２となる。また起動抵抗器は
起動電流（約３０００Ａ）に耐えられるようにしてある
ため、定常時連続回路に挿入されても大巾な重量、寸法
の増加はない。
ｌ例をあげると従つて、起動抵抗器が多少重くなつても
負荷の誘導電動機の温度上昇抑制に基ずくその長寿命化
と軽量化の効果の方がはるかに大きいことになる。
負荷の誘導電動機の温度上昇抑制に基ずくその長寿命化
と軽量化の効果の方がはるかに大きいことになる。
上記実施例では２巻線相数変換機について述べたが、第
７図のように変圧器３次巻線１４に中間タツプのない３
巻線相数変換機についても同様に使用できる。以上記載
の本発明によれば、負荷の誘導電動機の温度上昇を抑制
しその長寿命と軽量小形化を可能としうる交流電気車用
の相数変換機を提供することがでＡる。
７図のように変圧器３次巻線１４に中間タツプのない３
巻線相数変換機についても同様に使用できる。以上記載
の本発明によれば、負荷の誘導電動機の温度上昇を抑制
しその長寿命と軽量小形化を可能としうる交流電気車用
の相数変換機を提供することがでＡる。
第１図は従来の交流電気車用相数変換機の接続回路図、
第２図は相数変換機の電圧不平衡率と入力電圧、負荷容
量の関係を示す特性図、第３図乃至第５図は夫々電圧不
平衡率と出力電圧、各相電流、温度上昇の関係を示す特
性図、第６図は本発明の一実施例の回路図、第７図は他
実施例の回路図である。 １２，１３，１４・・・・・・変圧器１０の１次、２次
、３次巻線、１６・・・・・・相数変換機、１６Ａ，１
６Ｂ・・・・・・主巻線と補助巻線、２１・・・・・・
逆相電流抑制用抵抗、２２，２３・・．・・．起動抵抗
兼用の逆相電流抑制用抵抗、１８，１９・・・・・・接
触器。
第２図は相数変換機の電圧不平衡率と入力電圧、負荷容
量の関係を示す特性図、第３図乃至第５図は夫々電圧不
平衡率と出力電圧、各相電流、温度上昇の関係を示す特
性図、第６図は本発明の一実施例の回路図、第７図は他
実施例の回路図である。 １２，１３，１４・・・・・・変圧器１０の１次、２次
、３次巻線、１６・・・・・・相数変換機、１６Ａ，１
６Ｂ・・・・・・主巻線と補助巻線、２１・・・・・・
逆相電流抑制用抵抗、２２，２３・・．・・．起動抵抗
兼用の逆相電流抑制用抵抗、１８，１９・・・・・・接
触器。
Claims (1)
- １ 主巻線、補助巻線の組合わせで３相出力を得る回転
機形の相数変換機において、出力側の３相に各々直列に
逆相電流抑制用抵抗器を挿入し、それら抵抗器のうち２
相分の抵抗器を接触器を介して直列にして起動抵抗とし
て使用することを特徴とする交流電気車用相数変換機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9552979A JPS5927177B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 交流電気車用相数変換機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9552979A JPS5927177B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 交流電気車用相数変換機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5622580A JPS5622580A (en) | 1981-03-03 |
| JPS5927177B2 true JPS5927177B2 (ja) | 1984-07-04 |
Family
ID=14140075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9552979A Expired JPS5927177B2 (ja) | 1979-07-26 | 1979-07-26 | 交流電気車用相数変換機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927177B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2963468B1 (en) * | 2008-12-26 | 2019-05-29 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Extensible optical signal transmission cable |
-
1979
- 1979-07-26 JP JP9552979A patent/JPS5927177B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5622580A (en) | 1981-03-03 |
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