JPS61121701A - 電気車の運転制御装置 - Google Patents

電気車の運転制御装置

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JPS61121701A
JPS61121701A JP59240216A JP24021684A JPS61121701A JP S61121701 A JPS61121701 A JP S61121701A JP 59240216 A JP59240216 A JP 59240216A JP 24021684 A JP24021684 A JP 24021684A JP S61121701 A JPS61121701 A JP S61121701A
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JP
Japan
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notch
command
phase
constant speed
master controller
Prior art date
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Pending
Application number
JP59240216A
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English (en)
Inventor
Sadami Shiba
柴 定見
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS61121701A publication Critical patent/JPS61121701A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • B60L9/08Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines
    • B60L9/12Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines with static converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電気車の定速度運転を安定して行うことのでき
る運転制御装置に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電気車の消費電力をより少なく抑えるための一手段に効
率の良い運転を行うようにすることがあげられる。この
効率の良い運転とはすなわち、定速度運転のことである
しかしながら、この定速度運転を行うことは頻繁なノツ
チ操作を必要とし、しかも従来、定速度運転性能も十分
なものが得られない。
その理由を以下、説明する。第6図は従来の交流電気車
の主回路および定速度運転制御装置の一例を示すブロッ
ク図でおる。
図において1はパンタグラフであり、この/臂ンタグラ
フ1から集電された交流電力は主変圧器3の二次側に接
続された単相整流器(以下、単に主整流器と称する)3
に供給される。
主変圧器2の二次側は二分割され、この二分割された各
々の巻線にはサイリスタとダイオードにて構成される単
相ブリツノ回路3−1..1−2が接続され、各々のブ
リツノ回路3−1 、3−2がカスケード接続されてい
てこれにより前記主整流器3が形成されている。
主整流器3の出力は電気車の動力源である主電動機の電
機子巻線5と界磁巻線6に直列接続されており、その出
力電流を直流変流器4により検出する構成としである。
このような主回路構成において定速度運転制御は次のよ
うな回路により行われる。
すなわち、7は運転台のマスタコントローラであり、こ
のマスタコントロー27よりカ行指令12と多数本のノ
ツチ指令13がノツチ選択部8に入力される。ノツチ選
択部8はマスタコントローラ2の操作により選択された
ノツチ指令を出力するものでこれをノツチ選択出力指令
15として移相上選択部10に与える。移相止め選択部
10は前記主回路の各単相プリング3−1.3−2の移
相止め角度を決めるもので、このノツチ選択出力指令1
5に応じ移相止め角度を決定し、移相止め角度指令値1
6として出力する。移相止め角度指令値16は各単相プ
リツノ3−1..1−2の比較移相部11−1.11−
2に入力される。
一方、前記カ行指令12は予め設定された値として限流
値比較部9に入力される。限流値比較部9はこのカ行指
令12t−直流変流器4の出力、すなわち、主電動機電
流値と比較演算してその差分を電流指令値14として出
力するもので、この求めた電流指令値14は前記比較移
相部11−1.11−2に入力される。比較移相部11
、−1.11−2ではこの電流指令値14と前記移相止
め角度指令値16を比較し、電流指令値14にもとづく
移相角が移相止め角度指令値16による移相角に達する
までは所定の限流値が得られるように電気車の速度上昇
に応じて移相を開く指令(移相角指令)17,189出
す〇この移相角指令17.Illは対応する各単相プリ
ング3−1.3−2のサイリスタのダートに与えられ、
点弧制御を行って主電動機へ与える主整流器3の出力電
力を制御し、電気車の速度制御を行う。
このような制御装置において、定速度運転は第7図に示
すように、マスタコントローラ7のノツチ指令を変える
操作によシ行われる。
第7図を参照して説明すると、今、マスタコントローラ
70指令がnノツチ指令であシ、このnノツチ指令で運
転している時の走行抵抗Rとのバランス点A(速度τl
 )で走行中であるものとする。ここで速度v(1で定
速度運転したい場合、ノツチを小さくする必要があシ、
従ってマスタコントローラ7を操作して1段下の(n−
1)ノツチにノツチ指令を下げたとする。
するとバランス点Aの引張力から今度はBの引張力に下
がり、この引張力は走行抵抗より小さいので、電気車は
減速され、走行抵抗Rとのバランス点CK移行し、速度
v2でバランス運転されることになる。
しかし、この速度ν2は目標速度v6 より小さいので
、速度をτ0に近づけるべく再びマスタコントローラ7
を操作して1段上のnノツチ指令に上げる。すると今度
は引張力Cから引張力りに移ることになり、引張力DF
i走行抵抗Rよシ大きいので速度が上がり、やがてバラ
ンス点Aに移行し、このバランス点Aでの速度υ1で運
転されることになる。
このようにノツチ1段毎の引張力の差が大きい九め、目
標速度ヴ◎が引張力と走行抵抗Rとのバランス点に無い
場合には、この目標速度v6を得るためにマスタコント
ローラ7のノツチ指令をn及びn−1に交互に切換え、
増減速を繰り返して平均的に速度τ0となるように運転
せざるを得ない。
そのため、このような場合は頻繁にノツチ操作を行わな
ければならず、運転士の負担が大きいばかりか、安定し
た定速度運転は行えない。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであυ、その
目的とするところは複雑な装置を付加することなく、し
かも簡単な運転操作で性能の良い定速度運転を可能とす
る電気車の運転制御装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
すなわち、本発明は上記目的を達成するため、複数段の
ノツチ指令を出力するマスタコントローラと、定速度運
転時に前記ノツチ指令の段間の中間ノツチ指令となるノ
ツチ増、減補正を指令する指令手段と、マスタコントロ
ーラの指定するノツチ指令対応の出力を発生すると共に
前記指令手段よりのノツチ増、減補正指令を与えられた
ときはマスタコントローラの指定するノツチ指令に上記
補正を加えて得たノツチ指令対応の出力全発生する手段
と、この出力に応じ主電動機に供給する電力を制御する
手段とより構成し、定速運転時には指令手段よりノツチ
増。
減補正指令を与えてマスタコントローラより与えられる
ノツチ指令の中間のノツチ指令を与えることができるよ
うにしてこれにより目標速度′  に近いノツチ指令で
運転できるようにする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について第1図〜第5図を参照
しながら説明する。
第1図に本発明の実施例を示す。尚、主回路速度運転指
令器19を設けである。この定速度運転指令器19は定
速度運転時に運転士が操作することKより定速度運転指
令器 るもので、この定速度運転指令器 コントローラ7の各ノツチ間の半分に相当するノツチを
指令し、且つこれを増、減させる指示を与えるものであ
る。そして、移相止め選択部10にこの定速度増、減指
令20t−与えることによりこの移相止め選択部10は
マスタコ/トローラ2からのノツチ指令に対し前記増減
指令゛に応じて0.5ノツチ分、増減した移相止め角度
指令値16f、出力する。
このような構成において、今、マスタコ/トローラ7か
らのノツチ指令がnノツチであるとし、定速度増指令が
定速度運転指令器19より与えられたとすると、移相止
め選択部10ではこれによりマスタコントローラ7から
与えられているnノツチ指令に0.5ノツチ分を加えて
(n+0.5)ノツチに相当する最終移相止め角度指令
値として出力する。これは比較移相部11−1 。
11−2に与えられ、比較移相部11−1.11−2は
限流比較部9より与えられるカ行指令12の値と主電動
機電流値との差分である電流指令値14と比較して、電
流指令値14にもとづく移相角が移相止め角度指令値に
よる移相角に達するまでは所定の限流値が得られるよう
に電気車の速度上昇に応じて移相を開く移相角指令17
゜18を出す。この移相角指令17.18は対応する各
単相ブリッジ3−1.3−2のサイリスタのr−トに与
えられ、点弧制御を行って主電動機へ与える主祭に機3
の出力電力全制御し、電気車の速度制御を行う。この場
合、(n+0.5)ノツチ指令にもとづく制御であるた
め、0.5ノツチ分増速されることになる。逆に定速度
運転指令器19から定速度域指令が出されると、移相止
め選択部10は今までnノツチで運転していたとするな
らば、これにより0.5ノツチ分減少させた(n−0,
5)ノツチに相当する移相止め角度指令16を出すので
、(n−0,5)ノツチに対応する速度に減速されるこ
とになる。
これらの移相止め角度指令の切換え制御状態を第2図〜
第4図に示す。
・  第2図はnノツチで運転中の主整流器3の第1の
単相ブリッジ3−1の出力電圧e1及び第2の単相ブリ
ッ・ゾ3−2の出力電圧e2及び主電動機に供給される
電圧(at +es )を示し、第1の単相ブリツノ3
−1は移相角α=06、第2の単相ブリッジ3−2は移
相角α=90°で制御している状態を示す。
第3図は第2図における制御状態で定速度増指令が出た
場合を示しており、(n+1)ノツチが第1及び第2の
単相ブリッジ3−1 、 、? −2ともに移相角α=
0°制御するものとすると、定速度増指令によ′すnノ
ツチと(n+1)ノツチの中間ノツチに相当するノツチ
制御、すなわち、第2の単相ブリッジ3−2の移相角α
金α=90゜からα=45°に切換えて制御している。
第4図は第2図の制御状態で指令器19より定速度域指
令が出された場合を示しておシ、現つ、第2の単相ブリ
ッジ3−2の移相角αをα=180°に制御するものと
して、nノツチと(n−1) ノツチの中間ノツチに相
当するノツチ制御切換状態を示している。すなわち、第
2の単相ブリッジ3−2の移相角αをα=135°、ま
た第1の単相ブリッジ3−1の移相角αをα=o。
で制御している。そして、そのときの主電動機の供給電
圧e、 +e、は図のよう罠なっている。
このような制御装置において定速度運転する場合を第5
図に示す。
図において、nノツチでバランス速It v t なる
速度によシ運転中に、υ1よシ遅い目標速度ν0で定速
度運転したい場合、運転台の定速度運転指令器19t−
操作し、定速度域指令を出方させる。すると移相止め逮
択部1oより(n−0,5)ノツチ指令か出され、引張
力は(n−0,5)ノツチのラインに下がる。そして、
走行抵抗Rとのバランス点Fに向けA −+ E −+
 p’の順に移行し、バランス点Fでバランスしてその
ときの速度υGに落ちつく。従って、減指令を与えるだ
けで目標速度υGの定速度運転が可能となり、マスタコ
ントローラ7のノツチ操作は不要となる。
同様にして(n−1)ノツチで運転している場合には定
速度指令器19を操作して定速度増指令を出せば(n−
1+0.5)ノツチが指令され、これは(n−0,5)
ノツチでちるので引張力は(n−1)ノツチより大きく
なり、従って、今まで(n−1)ノツチにおける走行抵
抗Rとのバランス点cKあったものがGへ移り、そして
走行抵抗Rとの関係からバランス点Fへと移り、ここで
落ちつく。従って、定速度増指令を出すだけで目標速度
v6が得られる。
すなわち、電気車の定速運転特性が第5図の如き場合に
は0.5ノツチ分補正した(n−0,5)ノツチ対応の
指令での引張力と走行抵抗Rとのバランス点Fに目標速
度ν0があるために(n−0,5)ノツチで運転すれば
マスタコントロー27の操作を全く行わずに目標速度で
運転できる。
以上は定速度運転の目標速度v6が補正を加えたことに
より得られるあるノツチでの引張力と走行抵抗Rとのバ
ランス点に一致した場合の例であったが、これが一致し
ない場合でも、本発明では目標速度νGとの差の少ない
ノツチを選べることから、少ないノツチ操作で定速度運
転を行うことができる。
尚、一般にマスタコントローラ2はノツチ間が等間隔に
設定されているので、定速度増減指令の指令を用意して
おけばどのノツチ指令においても0.5ノツチ分の増減
補正を行ったノツチ指令を得ることができ、目標速度に
近い速度の得られるノツチ指令を選択できるようになり
、実用上、十分である。また、本装置は定速度指令器を
操作して定速度運転指令を与えなければマスタコントロ
ー2からのノツチ指令に見合う速度で通常の運転ができ
る。
このように本発明は定速度増、′$、指令を与える定速
度運転指令器を設け、定速度層、減指令を発生すること
によりマスタコントローラによって指定されるノツチ指
令に対し半ノツチ分の増減補正をしたノツチ指令を発生
させてこの補正ノツチ指令に対応した引張力で運転でき
るようにしたものである。従って、選べるノツチ間隔は
細分化されて、目標速度に近い速度でバランスするノツ
チ指令を与えることができるようになるので、少ないノ
ツチ操作で安定に目標速度による定速度運転ができるよ
うになり、しかも、通常においてはマスタコントローラ
によるノツチ指令のみでの運転が行える他、ノツチ指令
を補正するだけであることから構成も簡単で済む。
尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなくその要旨全変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得るものであり、例えば定速度増減指令による補
正量は半ノツチより更に細かいピッチとすることも可能
である。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、簡単な構成でしか
も少ないノツチ操作で目標速度の定速度走行が可能とな
るなどの特徴を有する電気車の定速度運転制御装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す要部構成図、第2図〜
第4図は本発明装置による定速度運転時の主回路電圧制
御例を説明するための図、第5図は本発明装置による定
速度運転特性例を説明するための図、第6図は従来の交
流電気車の主回路及び制御回路を示すブロック図、第7
図は従来の定速運転特性例を説明するための図である0 1・・・パンタグラフ、2・・・主変圧器、3・・・単
相整流器(主整流器)、3−1.3−2・・・単相プリ
ツノ、4・・・直流変流器、5・・・電機子巻線、6・
・・界磁巻線、7・・・マスタコントローラ、8・・・
ノツチ選択部、9・・・限流値比較部、10・・・移相
止め選択部、11−1.11−2・・・比較移相部、1
9・・・定速度運転指令器。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦ml  図 第2図   第3図  第4,1 第5図 V2 V□ V+ 薯 口畷R

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数段のノッチ指令を出力するマスタコントローラと、
    定速度運転時に前記ノッチ指令の段間の中間ノッチ指令
    となるノッチ増、減補正を指令する指令手段と、マスタ
    コントローラの指定するノッチ指令対応の出力を発生す
    ると共に前記指令手段よりのノッチ増、減補正指令を与
    えられたときはマスタコントローラの指定するノッチ指
    令に上記補正を加えて得たノッチ指令対応の出力を発生
    する手段と、この出力に応じ主電動機に供給する電力を
    制御する手段とを具備して成る電気車の運転制御装置。
JP59240216A 1984-11-14 1984-11-14 電気車の運転制御装置 Pending JPS61121701A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59240216A JPS61121701A (ja) 1984-11-14 1984-11-14 電気車の運転制御装置

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JP59240216A JPS61121701A (ja) 1984-11-14 1984-11-14 電気車の運転制御装置

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JPS61121701A true JPS61121701A (ja) 1986-06-09

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JP (1) JPS61121701A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01117607A (ja) * 1987-10-29 1989-05-10 Hitachi Ltd 電気車の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01117607A (ja) * 1987-10-29 1989-05-10 Hitachi Ltd 電気車の制御装置

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