JPS60128804A - 電気車の制御方法 - Google Patents

電気車の制御方法

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JPS60128804A
JPS60128804A JP23393483A JP23393483A JPS60128804A JP S60128804 A JPS60128804 A JP S60128804A JP 23393483 A JP23393483 A JP 23393483A JP 23393483 A JP23393483 A JP 23393483A JP S60128804 A JPS60128804 A JP S60128804A
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feeding
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Kenji Ito
健治 伊藤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60MPOWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電気車を地上から速度制御する場合、一時刻に
過大負荷とならないようにき変電所の出力を制御して総
括的に負荷を制御する電気車の制御方法に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に電気車の制御方法としては車両に主電動機を制御
する制御装置を搭載し、この制御装置に変電所から架線
に供給される一定電圧の直流又は交流を運転士からの指
令により制御して与えることにより車両の速度を制御す
るようにした、いわゆる車上制御方法が採用されている
第1図はかかる従来の電気車の制御方法を説明するため
の概略的な系統構成図を示すものである。すなわち、第
1図に示すようにき電変電所1から架線2に一定電圧の
直流又は交流全供給し、その電力を集電器3及び接地車
輪2を通して電気車6に取り入れる。この電気車6には
主電動機5と制御装置4とが備えられており、この制御
装置4に運転士からの指令を与えて主電動機5に供給さ
れる電圧、電流を制御することによシ車両速度を制御し
ている。なお、電気車5には上記以外に補機等各種電気
機器があるが、本図では省略しである。
〔背景技術の問題点〕
ところで、このような車上制御方法においては、電気車
の運転ダ・1ヤをもとに各時間毎の負荷を計算し、最大
負荷、平均負荷などをもとに受電変電所の容量を設定し
ている。このため、電気車運転ダイヤ通シの運転が事故
などでできなくなった場合、運転整理を行なわないと、
複数の電気車が同時に起動されてき電変電所が過大負荷
となったり、負荷点の電圧降下が大きすぎて電気車運転
ができなくなる可能性がある。
そこでこのような場合には各電気車の起動時刻を変更し
たり、負荷制限したシして負荷を一時に集中しないよう
に分散させる必要があり、それには電気車と地上制御所
との間で情報交換を行なわなければならない。
しかしながら、動く電気車と地上制御所との間の情報交
換においては、正確な電気車位置の確認、電気車起動時
刻など、情報量が多いため人が介入して電気車無線によ
り行なう必要があシ、そのだめの処理に時間がとられ、
電気車運転ダイヤの乱れを増長するなどの不具合がある
〔発明の目的〕
本発明は上記のような事情に鑑みて表されたもので、そ
の目的は受電変電所の最大負荷容量をよシ小さくして受
電変電所の低廉化および電力料金の低減を図り、また電
気車運転ダイヤの安定した運行を図ることができる電気
車の制御方法を提供しようとするものである。
まず本発明による電気車の制御方法を説明するにあたり
、最近建設費や維持費の安い交通システムとして考えら
れている電気車を地上から制御する地上制御方法につい
て述べる。第2図はかかる地上制御方法t−説明するた
めの概略的な系統構成例を示すものである。すなわち、
第2図に示すように地上に固定配置された架線 2 J
 X 、 2.9 Yおよび情報伝送路30を予定の距
離を存してそれぞれ設けられた絶縁部21X。
27Yおよび31により複数区間に電気的に絶縁して区
分し、その架線23X 、 2.9 Yおよび5− 情報伝送路30の各区間に対応してき電変電所1人を設
ける。この場合、片方の架線、例えば2.9Yを接地電
位で用いる場合には架線2.9 Yに対して絶縁部27
Yを省略することができる。
また、電気車6Aの車上には集電器、9 Aおよび接地
車輪2人と主電動機並びにその保護や回路切替に必要な
機器25を搭載してあシ、主電動機の速度制御部分は地
上の変電所lA内に設けられている。電気車にはこれら
の主回路以外に補機回路が設けられて前述とは別に配さ
れた架線等から集電されるが、本図では省略しである。
而してこのような系統構成において、電気車6Aの主幹
制御器から運転士による指令が計されると、この指令は
情報伝送装置28、車上アンテナ29、情報伝送路30
全通して変電所1人に伝えられる。変電所1人ではこの
指令に従って車両に供給する電圧及び電流を架線2.9
Xに供給して電気車6Af速度制御する。
このような地上制御方法とすれば、車上の速6− 度制御部を取り除いであるにもかかわらず、車上に速度
制御部が配された場合と全く同様の作用を行なうことが
でき、車両の重量減や重量減に伴なう多くの利点を得る
ことができる。また速度制御部は地上に搭載するための
寸法制限や重量制限を考える必要がなく、その分極めて
信頼性の高いものとなる。
〔発明の概要〕
そこで、本発明では前述したような地上制御方法におい
て、各き電変電所の負荷情報と電気車より要求される負
荷情報全1箇所に集めて総合負荷状態を監視し、その総
合負荷と予め設定された最大許容負荷との差を演算によ
請求め、この差分に四じ予め設定した優先度に従って負
荷配分を行ない、各き電変電所に負荷指令を出して同時
刻に大負荷をとらないように負荷制限や通電の遅延を行
なうことにより、負荷変動を常に最小に保ち、受電変電
所の最大負荷容量をよシ小さくすることを特徴としてい
る。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第3
図は本発明による電気車の制御方法を酸量するための系
統構成例を示すものである。
第3図において、23Aはき電線で、このき電線23に
は予定の距離を存して設けられた絶縁部27Bにより電
気的に絶縁され、複数区間に区分されている。36は給
電線で、この給電線には受電変電所33が接続されてい
る。また、。
1B、JC,1D、JEはき電線2.9Aの各区間に対
応してそれぞれ設けられたき電変電所で、これら各き電
変電所1B〜1Eの入力側は給電線36にそれぞれ接続
され、また出力側はき電線23にの各対応する区間にそ
れぞれ接続されている。そしてこれら各き電変電所1B
〜1Eにはき電線23Aの対応する各区間を走行する電
気車6B〜6Eを速度制御するため速度制御部が設けら
れている。さらに、34は制御所で、1この制御所34
には、各き電変電所1B〜1Eの負荷情報および電気車
6B〜6Eの電流指令情報を収集して総合負荷状態を監
視する監視部この監視部で集められた総合負荷と予め設
定された最大許容負荷との差を演算によりめる演算部お
よびこの演算部でめられた差分に応じて予め設定された
優先度に従い負荷配分を行なって負荷指令を出す指令部
からなる制御装置が設けられている。そしてこの制御所
34と各き電変電所1B〜1Eとの間は情報伝送路35
により連繋され情報が相互に伝送できるようになってい
る。なお、第3図の構成例ではき電変電所1B〜1Eの
4ケ所との関係について示しであるが、その数は任意に
定められるものである。
次に上記のような系統構成例に基づき、電気車の地上制
御方法について述べる。1つのき電変電所の負荷として
は1編成の電気車であシ、該電気車には必要とする負荷
電流に応じた電圧かき電変電所の速度制御部の制御によ
って該電気車の集電器3Aに印加される。一方、該電気
車が必要とする負荷電流(以下指令電流)は各電気車よ
りき電変電所へ情報伝送される。
9− そこで、第3図において、今電気車6B〜6Eが同時刻
に起動したとすれば、受電変電所33では1編成の起動
電流の4倍の負荷をとることになる。ここで、駅間の距
離を1 k+nとした場合の負荷は概略第4図に示すよ
うな負荷ノ4ターンとなる。すなわち、第4図において
、起動時の20秒程度は最大電流となり、次の約20秒
では負荷が半減し、さらには惰行、つまり無負荷となる
。この惰行時間が約20秒続いた後回生となり、約10
秒で車両は停止する。そして30秒停止した後再び起動
するというA?ターンで運転するという例を示している
。この場合、2編成が同時刻に運転したとすると、その
時の負荷ノJ?ターンは第5図に示すようにな)、最大
電流は1編成のときの最大値の2倍となる。そこで、2
編成の電気車相互間で20秒程度その発車時刻を前後さ
せれば、その負荷パターンは第6図に示すようになり、
その時の最大電流は1編成の場合の約1.5倍に減らす
ことができる。
このように複数の電気車を同時刻に運転する10− ような場合にはその運転時間を若干調整するのみで、最
大負荷を減らすことができるが、さらに各電気車の最大
負荷を制御すれば、その効果はより一層大きなものとな
る。
そこで、このような制御を行なうため、第3図において
は各き電変電所1B〜1Eの負荷情報と電気車6B〜6
Eからき電変電所1B〜1Eに伝送される指令電流情報
とを情報伝送路、95を通して制御所、94に伝送する
。制御所、94ではこれらの情報を制御装置に入力して
、壕ず監視部ではこれらの各情報から総合負荷状態を監
視し、その総合負荷を演算部に入力して予め設定された
最大許容負荷との差を演算によりめ、その差分を指令部
へ入力して差分に応じて予め設定された優先度に従い負
荷配分を行なってその負荷指令を各き電変電所1B〜I
EK情報伝送路、q5’i通して伝送して各き電変電所
1B〜1Eの出力を制御する。
このようにすれば、負荷を平均的に分散したのと等価に
なシ、一時に過大負荷をとるようなことがなくなるので
、負荷最大値が抑制され、き電変電所の負荷変動が小さ
くなる。したかって最悪条件を考えた過大設備を変電所
に!<必要がないので、経済的に有利なものとなる。ま
た、各き電変電所の負荷および指令電流が制御所に集約
されるため、電気車運行ダイヤが乱れた場合も7rl気
車の位置確認など情報交換を行なうことなく、各き電変
電所の出力を決定できるため、電気車の速やかな運行が
可能となる。
なお、各き電変電所の負荷情報の伝送が難しい場合にお
いては電気車の指令電流と受電変電 ′所の出力情報を
集め、この受電変電所が一時刻に過大負荷とならないよ
うに電気車の指令電流から各き電変電所の出力を決定す
るようにすれば、上記と同様の電気車の運行管理をする
ことができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、複数区間にそれぞれ
電気的に絶縁して区分された電力供給用電線の各区間に
対応して設けられる各き電愛電所の負荷情報と電気車か
ら要求される負荷情報を1ケ所に集めて総合負荷状態を
監視し、その総合負荷と予め設定された最大許容負荷と
の差を演算にょ請求め、この差分に応じ予め設定された
優先度に従って負荷配分を行ない、各き電変電所に負荷
指令を出してその出方を制御 ・するようにしたので、
受電変電所の最大負荷容量をより小さくして受電変電所
の低廉化および電力料金の低減を図ることができ、また
電気車運転ダイヤの安定した運行を図ることができる電
気車の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の車上制御方法t−説明するための系統構
成図、第2図は本発明に関する地上制御方法を説明する
ための概念的な系統構成図、第3図は本発明の一実施例
を示す系統構成図、第4図乃至第6図は1編成と2m成
の電気車をそれぞれ運転した場合の負荷iJ?ターンの
説明図である。 1B〜1ト・・き電変電所1.9 A・・・集電器、1
3− 6B〜6E・・・電気車1.93・・・受電変電所、3
4・・・制御所1.95・・・情報伝送路、36・・・
給電線。 出願人代理人 弁理士 鈴江 武 彦 14−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電力供給用電線を電気的に絶縁して複数区間にそ
    れぞれ区分し、その各区間毎にき電変電所を設けると共
    にその各き電変電所に電気車の速度制御部を設備して一
    区間に一編成以上の電気車が入らないようにし且つ各区
    間の前記電力供給用電線にそれぞれ対応して該区間の電
    気車を地上から速度制御する方法において、前記各き電
    変電所の負荷情報と電気車より要求される負荷情報を1
    箇所に集めて総合負荷状態を監視し、その総合負荷を予
    め設定された最大許容負荷との差をめてこの差分に応じ
    予め設定された優先度に従って負荷配分を行ない、その
    負荷配分によって定まる負荷指令を前記き電変電所に与
    えてその出力を制御することを特徴へする電気車の制御
    方法。 “ (2)電力供給用電線を電気的に絶縁して複数区間
    にそれぞれ区分し、その各区間毎にき電変電所を設ける
    と共にその各き電変電所に電気車の速度制御部を設備し
    て一区間に一編成以上の電気車が入らないようにし且つ
    各区間の前記電力供給用電線にそれぞれ対応して該区間
    の電気車を地上から速度制御する方法において、前記き
    電変電所の電源となる受電変電所の出力情報と前記電気
    車よル要求される負荷情報とを一箇所に集めてこれら受
    電変電所の出力情報と負荷情報とから総合負荷状態を監
    視し、その総合負荷と予め設定された最大許容負荷との
    差をめてこの差分に応じ予め設定された優先度に従って
    負荷配分を行ない、その負荷配分によって定まる負荷指
    令を前記各き電変電所に与えてその出力を制御すること
    を特徴とする電気車の制御方法。
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Cited By (2)

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