JPS60141104A - 交流電気車用電動機の駆動回路 - Google Patents
交流電気車用電動機の駆動回路Info
- Publication number
- JPS60141104A JPS60141104A JP58247268A JP24726883A JPS60141104A JP S60141104 A JPS60141104 A JP S60141104A JP 58247268 A JP58247268 A JP 58247268A JP 24726883 A JP24726883 A JP 24726883A JP S60141104 A JPS60141104 A JP S60141104A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- transformer
- rectifier
- reactance
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
-
- 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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、交流電気車における駆動用電動機の回路に関
する。
する。
交流電気車の主回路の基本構成を第１図に示すと、変圧
器１に交流を直流に変換する整流器２を接続し、該整流
器２の直流出力側に平滑リアクトル３を介して直流駆動
電動機４を接続しても）る。
器１に交流を直流に変換する整流器２を接続し、該整流
器２の直流出力側に平滑リアクトル３を介して直流駆動
電動機４を接続しても）る。
第２図は第１図の交流電気車のカ行運転時の場合の電車
線に流れる電圧、電流の波形を示し、交流電源電圧Ｖｐ
の反転に伴ワて電流ｉｐが反転する。
線に流れる電圧、電流の波形を示し、交流電源電圧Ｖｐ
の反転に伴ワて電流ｉｐが反転する。
交流電気車の場合、き電線に含まれる高＃ｗＩ波電流は
第２囚人で示した電流反転時の電流波形に大きく影響さ
れ、かかる高調波電流の低減はこの第２図Ａで示した電
流波形による高調波電流を少なくすればよいことが知ら
れている。そこで従来で（よ第３図に示すように、主変
圧器１の二次巻線を多分割し、各分割巻線に接続された
単位整流器２１〜２４を縦続接続している。
第２囚人で示した電流反転時の電流波形に大きく影響さ
れ、かかる高調波電流の低減はこの第２図Ａで示した電
流波形による高調波電流を少なくすればよいことが知ら
れている。そこで従来で（よ第３図に示すように、主変
圧器１の二次巻線を多分割し、各分割巻線に接続された
単位整流器２１〜２４を縦続接続している。
図中、３１．３２は平滑リアクトル、４１１〜４１４は
リアクトル３１に接続され相互に直列接続された直流駆
動電動機、４２１〜４２４はリアクタンス３２に接続さ
れ相互に直列接続された直流駆動電動機である。
リアクトル３１に接続され相互に直列接続された直流駆
動電動機、４２１〜４２４はリアクタンス３２に接続さ
れ相互に直列接続された直流駆動電動機である。
このような縦続接続整流器では、電源電圧反転時の各二
次巻線の電流波形（第２図Ａ部相当）は二次巻線間の干
渉によって全く同一波形とはならず、第４図に示すｉｓ
のような波形となる。同図のｉｓのような二次巻線電流
になると変圧器１の一次巻線電流（き電線の電流と同じ
）は同図の実線で示、したｉｐのような波形となり、二
次巻線を分割しない場合（点線で示したｉｐ）より波形
歪が少なくなり、その分だけｉｐの高調波電流は減少す
る。
次巻線の電流波形（第２図Ａ部相当）は二次巻線間の干
渉によって全く同一波形とはならず、第４図に示すｉｓ
のような波形となる。同図のｉｓのような二次巻線電流
になると変圧器１の一次巻線電流（き電線の電流と同じ
）は同図の実線で示、したｉｐのような波形となり、二
次巻線を分割しない場合（点線で示したｉｐ）より波形
歪が少なくなり、その分だけｉｐの高調波電流は減少す
る。
次に複数の二次巻線をもった変圧器１のリアクタンスに
ついて説明する。下記の第１表は二次分割数が４の変圧
器の二次巻線に換算して表わした変圧器リアクタンスで
ある。複数の二次巻線の変圧器のりアクタンスは第１表
のように通當マトリクスで表わされる。
ついて説明する。下記の第１表は二次分割数が４の変圧
器の二次巻線に換算して表わした変圧器リアクタンスで
ある。複数の二次巻線の変圧器のりアクタンスは第１表
のように通當マトリクスで表わされる。
（第１表）
Ｘｎ、ＸＨ・・・Ｘ＃ｑのマトリクスの対角線要素のリ
アクタンスはＳｌ、３２〜Ｓ４の各二次巻線に対応した
等価自己もれリアクタンスで、マトリクスの非対角線要
素、例えばＸＩ２は８１巻線と８２巻線間の等価相互リ
アクタンスでありＸ）ｘとＸ２／は同じ値となる。、第
１表のようにマトリクス表示のリアクタンスも、複数の
単位整流器が同時に転流している場合は各巻線に対して
一つのりアクタンスで表され、これを等価転流リアクタ
ンスと称している。
アクタンスはＳｌ、３２〜Ｓ４の各二次巻線に対応した
等価自己もれリアクタンスで、マトリクスの非対角線要
素、例えばＸＩ２は８１巻線と８２巻線間の等価相互リ
アクタンスでありＸ）ｘとＸ２／は同じ値となる。、第
１表のようにマトリクス表示のリアクタンスも、複数の
単位整流器が同時に転流している場合は各巻線に対して
一つのりアクタンスで表され、これを等価転流リアクタ
ンスと称している。
（第２表）
」二記第２表（ａ）は第１表の４巻線に接続された単位
整流器が全て転流している場合の等価転流リアクタンス
で、ＳｔＳ線に対してばＸｓ ’、３２拳線に対してｘ
２ ’ｌ ３３．３４巻線に対してはＸ３ ’、Ｘｎ
’Ｔ：表わしティる。同表（ｂ）は８１〜ＳｉＱ線の単
位整流器が同時転流している場合の８１〜８３巻線に対
する等価転流リアクタンスである。同表（Ｃ）は８１巻
線の整流器のみが転流している場合の等価転流リアクタ
ンスで、これは第１表のＸｎに等しい。
整流器が全て転流している場合の等価転流リアクタンス
で、ＳｔＳ線に対してばＸｓ ’、３２拳線に対してｘ
２ ’ｌ ３３．３４巻線に対してはＸ３ ’、Ｘｎ
’Ｔ：表わしティる。同表（ｂ）は８１〜ＳｉＱ線の単
位整流器が同時転流している場合の８１〜８３巻線に対
する等価転流リアクタンスである。同表（Ｃ）は８１巻
線の整流器のみが転流している場合の等価転流リアクタ
ンスで、これは第１表のＸｎに等しい。
とごろで、第４図のｉｓに示したように同時に複−１−
数の整流器が転流しても電流波形が同一にならないのは
第２表に示した等価転流リアクタンスが同じでないため
である。
数の整流器が転流しても電流波形が同一にならないのは
第２表に示した等価転流リアクタンスが同じでないため
である。
次にこの等価転流リアクタンスの大きさと高調波電流の
関係の一例を第５図に示すと、同図縦軸は高調波電流と
して等価妨害電流Ｊｐで表わし、横軸は各巻線間の等価
転流リアクタンスの差をとっている。この第５図に示す
ように各巻線の等価転流リアクタンスに適当な差（同図
ではΔＸｏ）をもたせることにより等価妨害電流Ｊｐが
最少になることが知見できる。
関係の一例を第５図に示すと、同図縦軸は高調波電流と
して等価妨害電流Ｊｐで表わし、横軸は各巻線間の等価
転流リアクタンスの差をとっている。この第５図に示す
ように各巻線の等価転流リアクタンスに適当な差（同図
ではΔＸｏ）をもたせることにより等価妨害電流Ｊｐが
最少になることが知見できる。
しかし、実際の変圧器では各巻線の自己もれリアクタン
スは整流器の出力側で短絡事故が発生した場合の事故電
流の抑制から規定値以上にしなければならないし、また
同時に転流している単位整流器の数によって、等価転流
リアクタンスの大きさが変動してしまう。その結果、第
５図に示したような等価妨害電流Ｊｐを最少にする等価
転流リアクタンスを変圧器のみで得ることはきわめて困
難である。
スは整流器の出力側で短絡事故が発生した場合の事故電
流の抑制から規定値以上にしなければならないし、また
同時に転流している単位整流器の数によって、等価転流
リアクタンスの大きさが変動してしまう。その結果、第
５図に示したような等価妨害電流Ｊｐを最少にする等価
転流リアクタンスを変圧器のみで得ることはきわめて困
難である。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、整流器か
らみた転流リアクタンスが他の巻線に接続された整流器
の転流状態の影響を受けにくく、よってリアクタンス値
を適正に選定して確実に高調波電流の低減を図ることが
できる交流電気車用電動機の駆動回路を提供することに
ある。
らみた転流リアクタンスが他の巻線に接続された整流器
の転流状態の影響を受けにくく、よってリアクタンス値
を適正に選定して確実に高調波電流の低減を図ることが
できる交流電気車用電動機の駆動回路を提供することに
ある。
この目的は本発明によれば、変圧器の複数に分割された
二次巻線に単位整流器を接続し、この単位整流器を縦続
接続してインバータ動作可能な主整流器を構成し、咳主
整流器の出力側に駆動電動機を接続した交流電気車にお
いて、変圧器の各二次巻線に直列にリアクトルを接続し
、その際出力短絡時の事故電流が許容値内になるように
一つの分割巻線に接続するりアクドルのリアクタンスの
最小値を定め、かつ各分割巻線のりアクドルは変圧器の
一次巻線の等価妨害電流が小さくなるように互いに異な
らせてリアクタンスを定めることにより達成される。
二次巻線に単位整流器を接続し、この単位整流器を縦続
接続してインバータ動作可能な主整流器を構成し、咳主
整流器の出力側に駆動電動機を接続した交流電気車にお
いて、変圧器の各二次巻線に直列にリアクトルを接続し
、その際出力短絡時の事故電流が許容値内になるように
一つの分割巻線に接続するりアクドルのリアクタンスの
最小値を定め、かつ各分割巻線のりアクドルは変圧器の
一次巻線の等価妨害電流が小さくなるように互いに異な
らせてリアクタンスを定めることにより達成される。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第６図は変圧器１の二次巻線の分割数が４個の場合の本
発明の実施例を示し、前記第３図と同一構成要素には同
一参照番号を付したものである。
発明の実施例を示し、前記第３図と同一構成要素には同
一参照番号を付したものである。
すなわち、変圧器１の複数に分割された二次巻線に単位
整流器２１〜２４をそれぞれ接続し、これら各単位整流
器２１〜２４を相互に縦続接続してインバータ動作可能
な主整流器２を構成する。
整流器２１〜２４をそれぞれ接続し、これら各単位整流
器２１〜２４を相互に縦続接続してインバータ動作可能
な主整流器２を構成する。
そして、主整流器２の出力側には、平滑リアクトル３１
と直流駆動電動機４１１〜４１４の直列接続回路と、平
滑リアクトル３２と直流駆動電動機４２１〜４２４の直
列接続回路を並列に接続した。
と直流駆動電動機４１１〜４１４の直列接続回路と、平
滑リアクトル３２と直流駆動電動機４２１〜４２４の直
列接続回路を並列に接続した。
このような回路に加えて本発明では、変圧器１の二次巻
線にそれぞれリアクトル５１〜５４を直列に接続する。
線にそれぞれリアクトル５１〜５４を直列に接続する。
また、前記リアクトル５１〜５４のリアクタンスは次の
ように選定した。
ように選定した。
（イ）整流器２の出力短絡などによって単位整流器２１
〜２４に過電流が発生ずるが、この電流が半動体の許容
値以内になるよう二次巻線のうち１つの巻線に接続する
りアクドルのりアクタンスの最小値を決める。
〜２４に過電流が発生ずるが、この電流が半動体の許容
値以内になるよう二次巻線のうち１つの巻線に接続する
りアクドルのりアクタンスの最小値を決める。
（ロ）他の５ＩＪｊｔに接続するりアクドルは、高調波
電流又は等価妨害電流ｊｐの低減から（イ）での１つの
特定巻線に接続したりアクドルのリアクタンスより大き
くし、且つ各々のりアクタンス値は互いに異ならしめる
。
電流又は等価妨害電流ｊｐの低減から（イ）での１つの
特定巻線に接続したりアクドルのリアクタンスより大き
くし、且つ各々のりアクタンス値は互いに異ならしめる
。
なお、前記実施例は二次巻線を４分割の場合で示したが
、これ以外の複数の分割の場合でも同様に通用でき、ま
た整流器の出力に平滑リアクトルを介して直流駆動電動
機を接続する実施例で示したが、整流器の出力に変換器
を介して交流駆動機を接続した交流駆動車両でもよい。
、これ以外の複数の分割の場合でも同様に通用でき、ま
た整流器の出力に平滑リアクトルを介して直流駆動電動
機を接続する実施例で示したが、整流器の出力に変換器
を介して交流駆動機を接続した交流駆動車両でもよい。
（発明の効果〕
以上述べたように本発明は、変圧器のりアクタンスを小
さくして、必要なりアクタンスは二′／Ｒ，巻線に直列
接続したりアクドルで得るようにしたもので、高調波電
流低減、事故電流抑制などのための変圧器のりアクタン
ス設計の制限がなくなり変圧器設計が容易となり、変圧
器設計コス）（ｉｆ、減が図れるものである。また、二
次巻線に接続するりアクドルのりアクタンスを適切に選
定でき、大巾な高調波電流又は等価妨害電流の低減が図
れ、しかも他の単位整流器の転流干渉を受けにくいので
、整流器の動作状態に関係なく等価妨害電流の低減効果
が得られる。
さくして、必要なりアクタンスは二′／Ｒ，巻線に直列
接続したりアクドルで得るようにしたもので、高調波電
流低減、事故電流抑制などのための変圧器のりアクタン
ス設計の制限がなくなり変圧器設計が容易となり、変圧
器設計コス）（ｉｆ、減が図れるものである。また、二
次巻線に接続するりアクドルのりアクタンスを適切に選
定でき、大巾な高調波電流又は等価妨害電流の低減が図
れ、しかも他の単位整流器の転流干渉を受けにくいので
、整流器の動作状態に関係なく等価妨害電流の低減効果
が得られる。
第１図は交流電気車の主回路基本構成を示す回路図、第
２図は交流電気車の電車線に流れる電圧、電流波形、第
３図は縦続接続整流器をもった交流電気車の主回路構成
を示す回路図、第４図は第３図の交流電気車の電圧、電
流波形、第５図は等側転流リアクタンスの差と等＋ｉ妨
害電流との関係を示す相関図、第６図は本発明の一実施
例を示す回路図である。 ■・・・変圧器 ２・・・整流器 ２１〜２４・・・単位整流器 ３．３１．３２・・・平滑リアクトル ４．４１１〜４１４，４２１〜４２４・・・直流駆動電
動機５１〜５４・・・リアクトル 出願人 富士電気製造株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
２図は交流電気車の電車線に流れる電圧、電流波形、第
３図は縦続接続整流器をもった交流電気車の主回路構成
を示す回路図、第４図は第３図の交流電気車の電圧、電
流波形、第５図は等側転流リアクタンスの差と等＋ｉ妨
害電流との関係を示す相関図、第６図は本発明の一実施
例を示す回路図である。 ■・・・変圧器 ２・・・整流器 ２１〜２４・・・単位整流器 ３．３１．３２・・・平滑リアクトル ４．４１１〜４１４，４２１〜４２４・・・直流駆動電
動機５１〜５４・・・リアクトル 出願人 富士電気製造株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 変圧器の複数に分割された二次巻線に単位整流器を接続
し、この単位整流器を縦続接続してインパーク動作可能
な主整流器を構成し、該主整流器の出力側に駆動電動機
を接続した交流電気車において、変圧器の各二次＠線に
直列にリアクトルを接続し、その際出力短絡時の事故電
流が許容値内になるように１つの分割巻線に接続するり
アクドルのリアクタンスの最小値を定め、かつ各分割巻
線のりアクドルは変圧器の一次巻線の等価妨害電流が小
さくなるように互いに異ならせてリアクタンスを定めた
ことを特徴とする交流電気車用電動機の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247268A JPS60141104A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 交流電気車用電動機の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58247268A JPS60141104A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 交流電気車用電動機の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141104A true JPS60141104A (ja) | 1985-07-26 |
Family
ID=17160942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58247268A Pending JPS60141104A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 交流電気車用電動機の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141104A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016622A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルユニットおよび該超電導コイルユニットを備えた超電導機器 |
| JP2009016620A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルユニットおよび該超電導コイルユニットを備えた超電導機器 |
| RU2737075C1 (ru) * | 2020-03-26 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Способ управления сетевой коммутацией тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58247268A patent/JPS60141104A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009016622A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルユニットおよび該超電導コイルユニットを備えた超電導機器 |
| JP2009016620A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導コイルユニットおよび該超電導コイルユニットを備えた超電導機器 |
| RU2737075C1 (ru) * | 2020-03-26 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Способ управления сетевой коммутацией тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя |
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