JPS60134703A - Brake control circuit of dc electric railcar - Google Patents
Brake control circuit of dc electric railcarInfo
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- JPS60134703A JPS60134703A JP24293983A JP24293983A JPS60134703A JP S60134703 A JPS60134703 A JP S60134703A JP 24293983 A JP24293983 A JP 24293983A JP 24293983 A JP24293983 A JP 24293983A JP S60134703 A JPS60134703 A JP S60134703A
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/22—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using multi-position switch, e.g. drum, controlling motor circuit by means of pilot-motor-operated multi-position switch or pilot-motor-operated variable resistance
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、直流電動機を駆動源とする直流電気車の制動
制御回路に係わり、特にプラギングと回生を併用した制
動制御回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a brake control circuit for a DC electric vehicle using a DC motor as a drive source, and particularly to a brake control circuit that uses both plugging and regeneration.
(従来技術と問題点)
バッテリフォークリフト等の直流電気車の制動は、一般
にプラギング制動が広く行なわれているが、最近ではプ
ラギング制動に回生制動を併用したものが種々提案され
ている。回生制動では、前後進切換時に電動機を発電機
として作用させ電気車の制動エネルギーを電@機の発電
力に変えバッテリ充電エネルギーとして回収する。この
回生制動には電動機の回転数が発電機として成立する回
転数以下のときには回生制動がきかず車両の惰行になる
。(Prior Art and Problems) Plugging braking is generally widely used for braking DC electric vehicles such as battery forklifts, but recently, various methods have been proposed in which plugging braking is combined with regenerative braking. In regenerative braking, the electric motor acts as a generator when switching between forward and backward motions, converting the braking energy of the electric vehicle into power generated by the electric machine and recovering it as battery charging energy. This regenerative braking does not work when the rotational speed of the electric motor is lower than the rotational speed that can be achieved as a generator, and the vehicle coasts.
そこで、従来から、前後進切換時に電動機の界磁コイル
(フィールド)に予備励磁電流を流し、電動機の電流値
から電動機が発電機として成立するか否か判定し、回生
制動とプラギング制動を使いわけるものが提案されてい
る。(例えば特開昭57−6502号)。Therefore, conventionally, when switching between forward and reverse, a pre-excitation current is passed through the field coil (field) of the motor, and it is determined from the current value of the motor whether the motor can function as a generator or not, and regenerative braking and plugging braking are selectively used. something is proposed. (For example, JP-A-57-6502).
この従来方式では、予備励磁を行ってプラギングと回生
の判定及び回生制動用コンタクタを回生側に切換えるこ
とになり、予備励磁後の判定とコンタクタ切換及びチョ
ッパが最初にオンするまでの遅れによって界磁電流が減
少してくる。このため、コンタクタを回生に切換える判
定出力を得る時点では界磁電流は実際に回生に入るに必
要な電流値に比べてかなり大きくなシ、111動機から
回生できるエネルギーが少なくプラギングで消費される
分が多くなり効率良いエネルギー回収にならないコンタ
クタに接点容量の大きいものを必要とする問題があった
。In this conventional method, preliminary excitation is performed to determine plugging and regeneration, and to switch the regenerative braking contactor to the regenerative side. The current is decreasing. Therefore, at the time when the judgment output for switching the contactor to regeneration is obtained, the field current is considerably larger than the current value required to actually enter regeneration, and the amount of energy that can be regenerated from the 111 motor is small and is consumed by plugging. There was a problem in that the contactor needed to have a large contact capacity, which resulted in a large amount of energy being collected, which prevented efficient energy recovery.
こうした問題を解消するものとして、プラギング状態検
出でチョッパ動作を停止させ、電動機の発電−流減少を
待って回生回路を形成し、その後予備励磁して回生動作
させるものを本願出願人は同時に提案している。In order to solve these problems, the applicant has also proposed a system that stops the chopper operation by detecting the plugging state, waits for the motor's power generation flow to decrease, forms a regenerative circuit, and then performs pre-excitation to start the regenerative operation. ing.
この改良された回路において、回生制動によって車速が
低下してくると回生制動ではトルク不足になることから
プラギング制動に戻す。この回生からプラギングへの戻
し判定に11L動機の発電能力低下検出手段として、界
磁′直流の低下に相関するチョッパ主回路の転流コンデ
ンサ電圧やチョッパ導通率から判定するものであった。In this improved circuit, when the vehicle speed decreases due to regenerative braking, the regenerative braking becomes insufficient in torque, so the system returns to plugging braking. In order to determine the return from regeneration to plugging, the reduction in power generation capacity of the 11L motor was detected based on the commutating capacitor voltage of the chopper main circuit and the chopper conductivity, which are correlated with the reduction in the field's direct current.
前者の転流コンデンサ電圧による検出は、転流コンデン
サとりアクドルによる振動電流でチョッパ主サイリスタ
を転流させることから、該コンデンサやりアクドルの定
数の変更によって検出電圧が違ってくることになり、制
御回路の調整手間が増すし、場合によっては回路仕様を
別のものにする設計変更を必要とする欠点があった。後
者のチョッパ導通率による検出は、電動機容量、特性が
変ると制動トルクと導通率の対応付けが変るため、前者
と同様の欠点がある。換言すれば、従来の検出手段では
制御回路に汎用性を持たせることが難しく、相応の調整
や設計変更をしない限り回生からプラギングへの戻し制
御に制動トルクの滑らかな移行がなされず、減速フィー
リングが悪くなる問題があった。The former type of detection based on the commutating capacitor voltage commutates the chopper main thyristor with the oscillating current generated by the commutating capacitor and the axle, so the detected voltage will differ depending on the constants of the capacitor and the axle, and the control circuit This increases the amount of effort required for adjustment, and in some cases requires design changes that change the circuit specifications. The latter detection based on chopper conduction rate has the same drawback as the former because the correspondence between braking torque and conduction rate changes when the motor capacity and characteristics change. In other words, it is difficult to provide generality to the control circuit using conventional detection means, and unless appropriate adjustments or design changes are made, a smooth transition of braking torque from regeneration to plugging control cannot be achieved, resulting in poor deceleration feedback. There was a problem with the ring going bad.
(発明の目的)
本発明は、上述までの事情に鑑みてな゛されたもので、
回生からプラギングへの戻し制御のための適切な判定を
得ることができる直流電気車の制動制御回路を提供する
ことを目的とする。(Object of the invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances.
It is an object of the present invention to provide a braking control circuit for a DC electric vehicle that can obtain an appropriate judgment for controlling the return from regeneration to plugging.
(発明の概要)
本発明は、回生制動時に電機子に流れる電流の直接の検
出によって回生からプラギングへの戻し判定をすること
を特徴とする。(Summary of the Invention) The present invention is characterized in that a return from regeneration to plugging is determined by directly detecting the current flowing through the armature during regenerative braking.
(実施例)
図は本発明の一実施例を示す回路図である。電機子1に
は前進用mar、磁接触器2のコンタク42人又は後進
用電磁接触器3のコンタクタ3Aを介して界磁コイル4
が直列接続され、さらにチョッパ主回路5が直列接続さ
れる。コンタクタ2A、3Aは電気車の前進、後進切換
えによって図示状態から一方が切換わり、界磁コイル4
の電流極性を切換える。チョッパ主回路5は後述のチョ
ッパ制御回路によってアクセル踏込み量等に応じて導通
率が制御され、コンタクタ2A、3Ar介装する電動機
の電流を制御する。(Embodiment) The figure is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The field coil 4 is connected to the armature 1 via the forward march, the contactor 42 of the magnetic contactor 2, or the contactor 3A of the reverse magnetic contactor 3.
are connected in series, and further a chopper main circuit 5 is connected in series. One of the contactors 2A and 3A is switched from the illustrated state when the electric vehicle is switched between forward and reverse, and the field coil 4
Switch the current polarity. The conductivity of the chopper main circuit 5 is controlled by a later-described chopper control circuit according to the amount of accelerator pedal depression, etc., and controls the current of the electric motor provided with the contactors 2A and 3Ar.
゛電機子1とその直流電源としてのバッテリ6との間に
回生切換用電磁接触器7のコンタクタ7Aが設けられる
。コンタクタ7Aは常開接点aが電機子1側にされ、常
閉接点すが予備励磁用スイッチ手段8側に接続され、回
生時にバッテリ6と電機子1との間の接続を離落させる
。スイッチ手段8はスイッチ素子としてのトランジスタ
Tr、f有し直列に予備励磁電流設定用抵抗9を有して
電機子1の他端側に接続され、回生時にバッテリ6がら
コンJ りJ 7Aの接点bt介して界磁コイル4への
予備励磁電流路を形成する。A contactor 7A of a regeneration switching electromagnetic contactor 7 is provided between the armature 1 and the battery 6 serving as its DC power source. In the contactor 7A, the normally open contact a is connected to the armature 1 side, and the normally closed contact is connected to the pre-excitation switch means 8 side, so that the connection between the battery 6 and the armature 1 is disconnected during regeneration. The switch means 8 has transistors Tr and f as switching elements, and has a pre-excitation current setting resistor 9 in series, which is connected to the other end of the armature 1, and is connected to the contact point of the battery 6 during regeneration. A pre-excitation current path to the field coil 4 is formed via bt.
界磁コイル4の両端からバッテリ6の正極側に夫々ダイ
オード10 、11が設けられる。これら一対のダイオ
ードi0 、11はチョッパ主回路5のオフ期間にコン
タクタ2A、3Aの切換状態に応じて電機子1の循環電
流路形成又は電機子1と界磁コイル4のフライホイール
電流路形成の兼用にされる。電機子1の一端(コンタク
タ7A側)とバッテリ6の基準電位側(負極側)には回
生用ダイオード12がシャント抵抗12Aを直列に持っ
て設けられる。このダイオード12は回生時に直流電動
機の発’a電流をバッテリ6への充′1路形成及びチョ
ッパ主回路5への励磁電流路形成に使用される。シャン
ト抵抗12Aはダイオード12を適したlftft電子
電流圧信号として検出し、この検出信号は後述のように
回生運転及び回生からブーラギングへの戻し電流検出信
号にされる。Diodes 10 and 11 are provided from both ends of the field coil 4 to the positive electrode side of the battery 6, respectively. These pair of diodes i0 and 11 are used to form a circulating current path in the armature 1 or to form a flywheel current path between the armature 1 and the field coil 4, depending on the switching state of the contactors 2A and 3A during the OFF period of the chopper main circuit 5. It is used for both purposes. A regeneration diode 12 is provided with a shunt resistor 12A in series at one end of the armature 1 (on the contactor 7A side) and on the reference potential side (negative electrode side) of the battery 6. This diode 12 is used to form a charging path for the battery 6 and an excitation current path for the chopper main circuit 5 with the generated current of the DC motor during regeneration. The shunt resistor 12A detects the diode 12 as a suitable lftft electronic current pressure signal, which is converted into a return current detection signal for regenerative operation and regeneration to boolaging as described below.
チョッパ主回路5には並列にコンタクタ13が設ケラれ
、該コンタクタ13はチョッパに代えて電動機にバッテ
リ6の全電圧全印加させる最高速運転のために用意され
る。A contactor 13 is installed in parallel with the chopper main circuit 5, and the contactor 13 is provided for maximum speed operation in which the entire voltage of the battery 6 is applied to the electric motor in place of the chopper.
こうした主回路構成において、通常運転(力行)には前
後進切換スイッチ14F 、 14Rを通した接触器7
の通電でコンタクタ7Aが接点a側に接続され、コンタ
クタ2人が接点a側に接続され、アクセルの踏込み量に
応じてチョッパ主回路5の導通率が制p′l11されて
前進可変速運転がなされる。逆に、コンタクタ3Aが接
点a側に接続されるときには後進(後退)可変速運転が
なされる。この通常運転でチョッパ主回路5のオフ期間
には前進ではダイオード1Oがフライホイール用として
かつダイオード11が循環電流用として作用し、後進で
はダイオード10.11が逆の作用をする。In this main circuit configuration, during normal operation (power running), the contactor 7 is connected to the forward/reverse selector switches 14F and 14R.
When energized, the contactor 7A is connected to the contact a side, the two contactors are connected to the contact a side, and the conductivity of the chopper main circuit 5 is controlled p'l11 according to the amount of accelerator depression, and forward variable speed operation is performed. It will be done. On the other hand, when the contactor 3A is connected to the contact a side, reverse variable speed operation is performed. During this normal operation, during the OFF period of the chopper main circuit 5, the diode 1O acts for the flywheel and the diode 11 acts for the circulating current in forward movement, and the diodes 10 and 11 act in the opposite manner in reverse movement.
次に、プラギング時には前進又は後進中にコンタクタ2
A、3Aを相補的に逆方向に切換え、界磁コイル4を逆
転側に切換えてチョッパ導通率に応じ九電流を流し、電
機子1に逆方向の起電力を発生させる。この起電力を電
機子1に並列に介装されるダイオード10あるいは11
で短絡することによってプラギング電流を電機子1に流
し、その結果界磁コイル4を流れる界磁電流と電機子電
流との積で決まる強い制動トルクのプラギング制動をか
ける。このとき、電機子1に作用する運動エネルギ−は
nt機子巻線、ダイオード、刷子及び刷子と整流子の接
触抵抗に消失される。従って、プラギング制動では刷子
及び整流子の表面が損傷されるばかりでなく、運動エネ
ルギーが徒らに消失される。Next, when plugging, contactor 2 is
A and 3A are switched complementary to each other in the opposite direction, the field coil 4 is switched to the reverse direction, nine currents are caused to flow in accordance with the chopper conductivity, and an electromotive force is generated in the armature 1 in the opposite direction. This electromotive force is transferred to a diode 10 or 11 inserted in parallel with the armature 1.
By short-circuiting, a plugging current flows through the armature 1, and as a result, plugging braking with a strong braking torque determined by the product of the field current flowing through the field coil 4 and the armature current is applied. At this time, the kinetic energy acting on the armature 1 is dissipated in the nt armature winding, the diode, the brush, and the contact resistance between the brush and the commutator. Therefore, plugging braking not only damages the surfaces of the brushes and commutator, but also wastes kinetic energy.
そこで、プラギングに代えて比較的小さい電機子電流に
なる回生制動を可能にしたプラギングと回生制動ヲ併用
するための回生制御回路が以下に示す構成で設けられる
。Therefore, instead of plugging, a regeneration control circuit is provided with the configuration shown below to enable regenerative braking with a relatively small armature current and to use both plugging and regenerative braking.
回生制御回路として、主回路には前述のようにコンタク
タ7Aとスイッチ手段8と抵抗9とダイオード12が図
示のように設けられる。電流検出回路15はダイオード
10 、11のカソードと電機子1の一端(界磁コイル
側)との間に設けられ、電機子1からダイオード1O又
は11に流れる循環電流を検出する。コンパレータ16
は電流検出回路15の検出電流を電圧信号とした比較入
力とし、比較基準として回生制動に必要な電流に相当す
る電圧VRIが与えられ、電機子1の循環電流が回生レ
ベルにあることを検出する。タイマ17Hコンパレータ
16の検出出力が該タイマの時限以上継続するか否か判
定するもので、電機子1の循環電流には通常運転中にも
チョッパ主回路5のオフ時にスパイク電流を伴う電流と
して現われることから、この通常運転とプラギングとを
区別できるようチョッパ主回路の1周期以上の時限に設
定される。As a regeneration control circuit, the main circuit is provided with the contactor 7A, the switch means 8, the resistor 9, and the diode 12 as shown in the figure, as described above. A current detection circuit 15 is provided between the cathodes of the diodes 10 and 11 and one end of the armature 1 (field coil side), and detects a circulating current flowing from the armature 1 to the diode 1O or 11. Comparator 16
is a comparison input using the detected current of the current detection circuit 15 as a voltage signal, and a voltage VRI corresponding to the current required for regenerative braking is given as a comparison reference, and it is detected that the circulating current of the armature 1 is at the regenerative level. . The timer 17H is used to determine whether the detection output of the comparator 16 continues beyond the time limit of the timer, and appears in the circulating current of the armature 1 as a current accompanied by a spike current when the chopper main circuit 5 is turned off even during normal operation. Therefore, in order to distinguish between normal operation and plugging, the time period is set to be longer than one cycle of the chopper main circuit.
従って、回路15〜17からなるプラギング状態検出回
路はダイオード10又は11の電流が一定値以上でかつ
チョッパ主回路の1周期以上継続したときにプラギング
状態と判定する出力を得る。換言すればプラギング状態
はコンタクタ2A、3Aの切換えでチョッパ主回路5の
1周期機度で迅速に検出される。Therefore, the plugging state detection circuit consisting of circuits 15 to 17 obtains an output that determines the plugging state when the current of the diode 10 or 11 is above a certain value and continues for one cycle or more of the chopper main circuit. In other words, the plugging state is quickly detected every cycle of the chopper main circuit 5 by switching the contactors 2A and 3A.
フリップフロップ18はタイマ17の出力になるプラギ
ング検出信号でセットされてプラギング状態を記憶する
。チョッパ停止回路19はフリップフロップ18のセッ
トで後述のチョッパ制御回路の動作を抑市し、電動機電
流を予備励磁まで流さないようにする。タイマ20はフ
リップフロップ18のセットで計時動作し、その時限は
チョッパ停止回路19によるチョッパ動作停止すなわち
電動機を発電停[ヒさせたときから発’ut流がダイオ
ード10又は11を循環しながら減衰するのに必要な時
間に設定される。フリップフロップ21はタイマ2Oの
出力でセットされ、セット出力を回生指令として得る。Flip-flop 18 is set by the plugging detection signal output from timer 17 and stores the plugging state. The chopper stop circuit 19 is a set of flip-flops 18 that suppresses the operation of a chopper control circuit, which will be described later, and prevents the motor current from flowing until preliminary excitation. The timer 20 operates to measure time by setting a flip-flop 18, and the time limit is determined by the chopper stop circuit 19 stopping the chopper operation, that is, stopping the electric motor from generating electricity. is set to the required time. The flip-flop 21 is set by the output of the timer 2O, and obtains the set output as a regeneration command.
ドライバ22はフリップフロップ21のセット出力で回
生切換用電磁接触器7の制御用トランジスタ23をオフ
制御する。The driver 22 turns off the control transistor 23 of the regeneration switching electromagnetic contactor 7 using the set output of the flip-flop 21 .
従って、回路18〜23からなる回生切換用電磁接触器
7の切換手段は、プラギング状態検出信号でチョッパ主
回路の動作を停止させた後、直流電動機の発電電流が減
少する時間後に回生切換用電磁接触器7のコンタクタ7
A金離落させ、主回路を回生モードに切換える。この切
換えにおいて、発電電流の減衰を待ってコンタクタ7A
を離落させることにより、該コンタクタ7Aのしゃ断電
流が小さく、該接触器7の容量が小型のもので済む。こ
れは、タイマ20の時限を長くするほどしゃ断電流が小
さくなるが、プラギングから回生への切換わシ時間が長
くなり、該時間内はプラギング制動及び回生制動の休止
期間になることから制動のフイーリング低下につながる
ことから、該時間はコンタクタ7Aのしゃ断電流と制動
フィーリングの兼ね合いで決められる。Therefore, the switching means of the regeneration switching electromagnetic contactor 7 consisting of circuits 18 to 23 stops the operation of the chopper main circuit in response to the plugging state detection signal, and after the time when the generated current of the DC motor decreases, the regeneration switching electromagnetic contactor 7 contactor 7 of contactor 7
Let A fall off and switch the main circuit to regeneration mode. In this switching, after waiting for the generated current to decay, the contactor 7A
By dropping the contactor 7A, the breaking current of the contactor 7A is small, and the capacity of the contactor 7 can be small. This is because the longer the timer 20 is set, the smaller the cut-off current becomes, but the time it takes to switch from plugging to regeneration becomes longer, and during this time there is a pause period for plugging braking and regenerative braking, which affects the braking feeling. Since this leads to a decrease in the braking force, the time period is determined based on the balance between the cutoff current of the contactor 7A and the braking feeling.
回生状態検出回路24は、コンタクタ7Aの離落をその
接点すへのバッテリ6の電圧発生で検出する。The regeneration state detection circuit 24 detects detachment of the contactor 7A based on the voltage generated by the battery 6 at its contact point.
この検出信号はそれまでのハイレベルカラT:1− レ
ベルへの変化で取出される。予備励磁タイマ25は検出
回路24の検出出力で計時を開始し、その立上りでフリ
ップフロップ26をセットする。このフリップフロップ
26はそのセット出力でフリップフロップ18をリセッ
トする。従って、フリップフロップ18のリセットでチ
ョツパ停止回路19ヲ通してチョッパ制御回路nのチョ
ッパ動作停止を解除する。This detection signal is taken out at the change to the high level Kara T:1- level. The pre-excitation timer 25 starts counting with the detection output of the detection circuit 24, and sets the flip-flop 26 at the rising edge of the clock. This flip-flop 26 resets the flip-flop 18 with its set output. Therefore, by resetting the flip-flop 18, the chopper operation stop of the chopper control circuit n is canceled through the chopper stop circuit 19.
なお、フリップフロップ26は前後進切換えの1回操作
に1回の回生動作に限るために設けられるもので、回生
状態検出でタイマ25によってセットされた後はリセッ
ト回路28による初期リセットと前進、後進方向スイッ
チ14F 、 14Hの操作によるリセットまではセッ
ト状態を保持し、フリップフロップ18を強制リセット
しておく。The flip-flop 26 is provided to limit one regeneration operation to one operation of forward/reverse switching, and after being set by the timer 25 upon detection of the regeneration state, the reset circuit 28 performs an initial reset and forward/reverse operation. The set state is maintained until reset by operating the direction switches 14F and 14H, and the flip-flop 18 is forcibly reset.
チョッパ制御回路27は、アクセル踏込み量に対応する
ポテンショメータPMで出力電流が制御される可変電流
源Cl−4有し、この出力電流で充電されるコンデンサ
CTの電圧がプログラマブルユニジャンクショントラン
ジスタPUTの設定電圧に達し九ときに該トランジスタ
PUTの出力テケート回路GCがチョッパ主回路5の主
サイリスタSMi点弧させる。これにより、トランジス
タPUTがアクセル踏込み量に応じた周期で主すイリス
タSM=i点弧させる。そして、チョッパ主回路5は補
助サイリスタSSを主サイリスタSMO点弧から一定時
間後にオンさせ、転流コンデンサC1による主サイリス
タSMの強制転流を行なう。従って、チョッパ主回路5
は一定幅のオン期間を持ち、オフ期間がアクセル踏込み
量に応じて変化するという導通率制御がなされる。この
ようなチョッパ制御回路かには可変電流源CIの動作を
停止できるトランジスタT r、が設けられる。このト
ランジスタTr、は、回生状態検出回路24の検出信号
でオフ動作して電流源CIの動作を抑止する。従って、
コンデンサCTは電流源CIによる充電がされない。The chopper control circuit 27 has a variable current source Cl-4 whose output current is controlled by a potentiometer PM corresponding to the amount of accelerator depression, and the voltage of the capacitor CT charged with this output current is the set voltage of the programmable unijunction transistor PUT. When the voltage reaches 9, the output test circuit GC of the transistor PUT ignites the main thyristor SMi of the chopper main circuit 5. As a result, the transistor PUT fires the main iris switch SM=i at a period corresponding to the amount of depression of the accelerator. Then, the chopper main circuit 5 turns on the auxiliary thyristor SS after a certain period of time from the firing of the main thyristor SMO, and performs forced commutation of the main thyristor SM by the commutation capacitor C1. Therefore, the chopper main circuit 5
conduction rate control is performed such that the on-period has a constant width and the off-period changes depending on the amount of accelerator depression. Such a chopper control circuit is provided with a transistor Tr that can stop the operation of the variable current source CI. This transistor Tr is turned off in response to a detection signal from the regeneration state detection circuit 24 to suppress the operation of the current source CI. Therefore,
Capacitor CT is not charged by current source CI.
上述までから、回生状態検出回路24による回生巾検出
によってチョッパ制御回路がの電流源CIによるチョッ
パ動作が抑止され、予備励磁タイマ25の出力によって
チョッパ動作停止回路19によるチョッパ動作解除(コ
ンデンサCTの充電許容)がなされる。As described above, the chopper operation by the current source CI of the chopper control circuit is suppressed by the regeneration width detection by the regeneration state detection circuit 24, and the chopper operation is canceled by the chopper operation stop circuit 19 (charging of the capacitor CT) by the output of the pre-excitation timer 25. permissible) is made.
この状態で、回生制動出力部29は検出回路24の出力
でカ行、プラギング中はオンのトランジスタTr、がオ
フし、抵抗R□で決まる電流でチョッパ制御回路27の
コンデンサCTを充電させ、チョッパ動作を行なわせる
。このチョッパ動作状態で、予備励磁タイマ25はその
時限だけスイッチ手段8をオン状態にして界磁コイル4
に予備励磁電流を流す制御をする。この予備励磁電流は
バッテリ6→コンタクタ7A→スイッチ手段8→抵抗9
→コンタクタ2人(又は3A)→界磁コイル4→コンタ
クタ3A(又H2A)→チョッパ主回路5の経路でチョ
ッパ動作に従って流れる。In this state, the regenerative braking output section 29 is activated by the output of the detection circuit 24, and the transistor Tr, which is on during plugging, is turned off, and the capacitor CT of the chopper control circuit 27 is charged with the current determined by the resistor R□. Have them do the action. In this chopper operating state, the pre-excitation timer 25 turns on the switch means 8 for that period of time to cause the field coil 4 to turn on.
The pre-excitation current is controlled to flow. This pre-excitation current is battery 6 → contactor 7A → switch means 8 → resistor 9
The flow follows the chopper operation in the following path: → 2 contactors (or 3A) → Field coil 4 → Contactor 3A (or H2A) → Chopper main circuit 5.
タイ1250時限だけの予備励磁によって電機子1は発
電機として作用し、予備励磁終了後は回生制動になる。The armature 1 acts as a generator by pre-excitation only for the tie 1250 time period, and after the pre-excitation ends, regenerative braking is performed.
この回生制動は、チョッパ主回路オフ期間では電機子1
の発11L電流をコンタクタ2人又は3A→ダイオード
IO又は11→バツテリ6→ダイオード12(シャント
抵抗12A)の経路で流してバッチIJ 6 f:充電
し、チョッパ主回路5のオン期間では電機子1の発W、
[流をコンタクタ2A又は3A→界磁コイル4→コンタ
クタ3A又は2A→チョッパ主回路5→ダイオード12
(シャント抵抗12A)O経路で流して励磁を行ない、
バッテリ充電と励磁を繰り返しながら制動エネルギーを
バッテリ6への回生電力として回収する。This regenerative braking is applied to armature 1 during the off period of the chopper main circuit.
The batch IJ 6 f: is charged by passing the generated 11L current through the contactor 2 or 3A → diode IO or 11 → battery 6 → diode 12 (shunt resistor 12A), and during the ON period of the chopper main circuit 5, the armature 1 The origin of W,
[Flow contactor 2A or 3A → Field coil 4 → Contactor 3A or 2A → Chopper main circuit 5 → Diode 12
(Shunt resistor 12A) Flow through the O path to excite,
Braking energy is recovered as regenerative power to the battery 6 while repeating battery charging and excitation.
この回生制動において、回生′酸流検出回路30はシャ
ント抵抗12Aの電圧信号を増幅し、コンパレータ31
はチョッパ制御回路nのポテンショメータPMの電圧と
検出回路3Oの検出信号とを比較して出力部29ヲオン
、オフ制御する。従って、29〜31からなる回生制動
回路は、アクセルの踏込み廿に応じてチョッパ動作の導
通率を制御しながら回生制動を行なわせる。In this regenerative braking, the regenerative acid flow detection circuit 30 amplifies the voltage signal of the shunt resistor 12A, and the comparator 31
compares the voltage of the potentiometer PM of the chopper control circuit n with the detection signal of the detection circuit 3O, and controls the output section 29 to be turned on or off. Therefore, the regenerative braking circuit consisting of 29 to 31 performs regenerative braking while controlling the conductivity of the chopper operation according to the degree of depression of the accelerator.
電動機電流検出回路32は回路30と同様にシャント抵
抗12Aの電圧信号を増幅し、プラギング戻し制御回路
33の比較入力とする。プラギング戻し制御回路33は
コンパレータを有しその比較基準■1に回生からプラギ
ングへの戻しを必要とする電機子電流に相当する電圧が
与えられ、この比較基準VL以下まで電機子電流が低下
したときにフリップフロップ21をリセットする。Similar to the circuit 30, the motor current detection circuit 32 amplifies the voltage signal of the shunt resistor 12A and uses it as a comparison input of the plugging return control circuit 33. The plugging return control circuit 33 has a comparator, and a voltage corresponding to the armature current that requires returning from regeneration to plugging is applied to its comparison standard (1), and when the armature current decreases to below this comparison standard VL. The flip-flop 21 is reset to .
従って、32 、33からなるプラギング戻し制御手段
は、回生制動が進んで電機子10回転が低下してくると
き、電動機の発電能力低下として電機子電流(界磁電流
)から検出してフリップフロップ21ヲリセツトし、ド
ライバ22全通してトランジスタ23をオンさせ、コン
タク4Z7Af接点a側に戻してプラギング制動に戻す
。34は制御電源である。Therefore, when the regenerative braking progresses and the armature 10 revolutions decreases, the plugging return control means 32 and 33 detects from the armature current (field current) as a decrease in the power generation capacity of the motor. Reset the driver 22, turn on the transistor 23, and return the contact 4Z7Af to the contact a side to return to plugging braking. 34 is a control power source.
(発明の効果)
本発明によれば、回生からプラギングへの戻し制御に、
電動機の発電能力低下を検出するのに、回生時に′電機
子に流れる電流路に設けたシャント抵抗(12A)など
の電流検出器の検出信号とするため、制動トルクに相関
する電機子電流を直接検出することになって適切な戻し
制御のための判定を得ることができる。すなわち、従来
の転流コンデンサ笥、圧やチョッパ導通率からの検出で
は電動機存置等の仕様、設計変更によって制動トルクと
これら検出信号との対応性が変り、戻し制御回路の変更
や再調整を必要とするのに対して、本発明で−は制動ト
ルクに直結する電機子電流から判定して従来の問題を解
消できる。(Effects of the Invention) According to the present invention, in the return control from regeneration to plugging,
To detect a decrease in the power generation capacity of the motor, the armature current that correlates to the braking torque is directly detected in order to use it as a detection signal for a current detector such as a shunt resistor (12A) installed in the current path flowing through the armature during regeneration. By detecting this, a determination for appropriate return control can be obtained. In other words, with conventional detection based on commutator capacitor, pressure, and chopper conductivity, the correspondence between braking torque and these detection signals changes due to changes in the specifications and design of the motor, etc., and the return control circuit needs to be changed or readjusted. In contrast, in the present invention, the conventional problem can be solved by determining - from the armature current that is directly connected to the braking torque.
また、本発明では回生制御のための11機壬子電流検出
シャント抵抗(12A)ffiプラギング戻し制御に兼
用することができ、プラギング戻し制御のために’Wj
Lf&検出器を特別に設ける必要性がなくなる。In addition, in the present invention, the 11 current detection shunt resistor (12A) for regeneration control can also be used for plugging return control, and 'Wj' for plugging return control.
There is no need to provide a special Lf&detector.
さらに、本発明では、電機子電流検出の電流検出器(実
施例ではシャント抵抗)を回生用フライホイール12と
直列に設けるため、プラギング状態での電流検出がなく
、誤った戻し制御判定をする虞れがなくなる。Furthermore, in the present invention, since a current detector (a shunt resistor in the embodiment) for armature current detection is provided in series with the regenerative flywheel 12, there is no current detection in the plugged state, which eliminates the risk of incorrect return control determination. It disappears.
図面は本発明の一実施例を示す回路図である。
■・・・′電機子、2・・・前進用電磁接触器、3・・
・後進用電磁接触器、4・・・界磁コイル、5・・・チ
ョッパ主回路、7・・・回生切換用電磁接触器、8・・
・予備励磁用スイッチ手段、12・・・回生用ダイオー
ド、15・・・電θ(t 検出回路、16・・・コンパ
レータ、17 、20 、25・・・タイマ、19・・
・チョッパ動作停止回路、24・・・回生状態検出回路
、27・・・チョッパ制御回路、28・・・リセット回
路、33・・・プラギング戻し制御回路。The drawing is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. ■...'armature, 2...magnetic contactor for forward movement, 3...
・Magnetic contactor for reverse movement, 4... Field coil, 5... Chopper main circuit, 7... Magnetic contactor for regeneration switching, 8...
- Pre-excitation switch means, 12... Regeneration diode, 15... Electric θ(t detection circuit, 16... Comparator, 17, 20, 25... Timer, 19...
- Chopper operation stop circuit, 24... Regeneration state detection circuit, 27... Chopper control circuit, 28... Reset circuit, 33... Plugging return control circuit.
Claims (1)
進切換えによってプラギング制mtし、プラギング状態
検出で該界磁コイルを予備励磁し。 た後iM流電動機をチョッパ主回路の導通率制御で回生
制動をし、回生制動によって電動機の発電能力低下を検
出したときにプラギング制動に戻す直流電気車の制動制
御回路において、上記回生制動時に電機子に流れる電流
路に設けた電流検出器の検出信号からプラギング戻しの
可否を決定することを特徴とする直流電気車の制動制御
回路。[Claims] Plugging is controlled by switching the field coil polarity of a DC motor for driving an electric vehicle between forward and reverse, and the field coil is pre-excited by detecting the plugging state. In the braking control circuit of a DC electric vehicle, the iM current motor is regeneratively braked by the conductivity control of the chopper main circuit, and then returned to plugging braking when a decrease in the power generation capacity of the motor is detected due to regenerative braking. 1. A braking control circuit for a DC electric vehicle, characterized in that whether or not to return plugging is determined based on a detection signal from a current detector provided in a current path flowing through the coil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24293983A JPS60134703A (en) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | Brake control circuit of dc electric railcar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24293983A JPS60134703A (en) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | Brake control circuit of dc electric railcar |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60134703A true JPS60134703A (en) | 1985-07-18 |
Family
ID=17096463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24293983A Pending JPS60134703A (en) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | Brake control circuit of dc electric railcar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60134703A (en) |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP24293983A patent/JPS60134703A/en active Pending
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