JPS6112446B2 - - Google Patents

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JPS6112446B2
JPS6112446B2 JP56076353A JP7635381A JPS6112446B2 JP S6112446 B2 JPS6112446 B2 JP S6112446B2 JP 56076353 A JP56076353 A JP 56076353A JP 7635381 A JP7635381 A JP 7635381A JP S6112446 B2 JPS6112446 B2 JP S6112446B2
Authority
JP
Japan
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series
motor
armatures
vehicle
field
Prior art date
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Expired
Application number
JP56076353A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57193910A (en
Inventor
Shigenori Kinoshita
Yukio Aoyama
Yukinobu Morohoshi
Hideo Hoshino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP56076353A priority Critical patent/JPS57193910A/ja
Publication of JPS57193910A publication Critical patent/JPS57193910A/ja
Publication of JPS6112446B2 publication Critical patent/JPS6112446B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気車の他励駆動電動機の接続方法
に関するものである。
電気車は、通常1両につき台車が2台で各台車
には2個の駆動電動機を取付けている。
また、2両を連結した編成単位で構成されるこ
とが多い。一方、新幹線電車のように、直流分巻
電動機から回生制動時の電力をインバータ動作可
能な変換器を介して架線に送り込むものでは駆動
電動機の電機子を直並列接続し、1台の半導体変
換器で電機子電圧を調整し、2台の半導体変換器
で直列接続電動機群毎に界磁電流を別々に調整し
ている。
かかる駆動電動機の従来の接続方法を第1図、
第2図について説明し、よつて本発明の目的を明
らかにする。
第1図は電車単位が1両で駆動電動機が4台の
場合を、第2図は電車単位が2両で、駆動電動機
が8台の場合を示すものである。
第1図の例では、台車81に取付けた電動機の
電機子61,62を直列接続し、台車82に取付
けた電動機の電機子63,64を直列接続し、こ
れを平滑リアクトル51,52、遮断器41,4
2を介して一次巻線11及び二次巻線12からな
る変圧器1の二次巻線12に接続した変換器2に
並列接続している。又界磁71,72,73,7
4は、変圧器1の二次巻線である界磁用巻線1
3,14に接続した変換器31,32に接続し、
これにより直列接続電動機群の界磁電流を調整す
る。
第2図の例では811,812は第1の車両の
台車で、821,822は第2の台車を示す。第
1の車両の電動機の電機子611,612,62
1,622は相互に直列接続し、第2の車両の電
動機の電機子631,632,641,642も
相互に直列接続している。この電動機直列群は第
1図と同じく変換器2に並列接続している。なお
図中81〜84はわたり線を示す。
次に、上記従来の電動機接続方式での電機子電
流のアンバランスについて述べる。
直列電動機群の電機子電流の差△Iは次式とな
る。
△EM=EM1−EM2 ……(1) △I=△E/R ……(2) こゝでEM1は第一の直列群の電動機の誘起電
圧、EM2は第二の直列群の電動機の誘起電圧であ
る。△EMは直列電動機群の誘起電圧の差であ
り、Rは直列電動機群と主平滑リアクトル配線な
どの抵抗の合計値である。
又、直列電動機群の誘起電圧は次式となる。
M1=K・IF1・V(1+K611/D611+1+
K612/D612 +1+K621/D621+1+622/D622
)……(3) EM2=K・IF2・V(1+K631/D631+1+
K632/D632 +1+K641/D641+1+K642/D64
2)……(4) こゝで、Kは定数、Vは電車の速度D611〜
D642は電動機611〜642と連結している
車輪の外径寸法、K611〜K642は電動機6
11〜642の定数Kに対するバラツキを示す係
数であり、これは通常±0.03程度である。IF1
界磁711〜722の電流で、IF2は界磁731
〜742の電流である。
(1)〜(4)式から車輪径にバラツキが生じても、界
磁電流を調整することによつて各直列接続群の電
機子電流にアンバランスが発生しないことがわか
る。
一方、現状では車輪径のバラツキは同一台車内
及び同一車両の台車間では規定されており、異な
る車両間では規定されていない。一般には台車内
の車輪径のバラツキは同一車両の台車間のバラツ
キより小さく規定されている。従つて2両を1単
位とする方式では第2図の電動機接続方式を採用
した場合に、車輪径最小に近い車両と車輪径最大
に近い車両とが組合わされることがある。この場
合でも界磁電流を調整して電機子電流を揃える必
要がある。
このように、車輪径最小に近い車両と最大に近
い車両の4台を直列接続した直列電動機群の界磁
電流と電動機誘起電圧の関係の一例を第3図に示
す。
この第3図に示すように、4台直列電動機の合
計電機子電圧を2400VとするとIF1は450A、IF2
は700Aとなり、界磁電流IF1とIF2の比は1.6に
もなり界磁調整範囲が大幅となつてしまい大きな
界磁電流が流れる電動機側においては整流の悪
化、界磁巻線の温度上昇増大、界磁用変換器の重
量増大をもたらすことになる。
本発明の目的は上記不都合を解消し、僅かな界
磁電流調整範囲で容易に直列接続された電動機群
の電流を揃えることができる電動機の接続方法を
提供することにある。
この目的は本発明によれば、少なくとも2個以
上の駆動電動機を有する台車を2台以上1車両に
設ける電気車において、同一の変換器に接続する
駆動電動機の電機子は、同一車両で異なつた台車
間のものを直列に接続するか若しくは異なつた車
両の間のものを直列に接続し、また直列接続した
電機子の界磁相互も同一変換器に直列することに
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4図は電気車の最小単位が1両の場合の実施
例を示し、第5図は電気車の最小単位が2両の場
合の実施例を示し、両者とも第1図、第2図と同
一構成要素には同一参照番号を付している。
第4図では台車81に取付けた電動機の電機子
61と台車82に取付けた電動機の電機子64と
を、また台車81に取付けた電動機の電機子63
とをそれぞれ直列に接続し、これら電機子61と
64、62と63の直列回路をそれぞれ平滑リア
クトル51,52及び遮断器41,42を介して
一次巻線11及び二次巻線12からなる変圧器の
二次巻線12に接続した変換器2に並列接続して
いる。
上記直列した電機子61と64の界磁71と7
4は直列接続し、変圧器1の二次巻線である界磁
用巻線13に接続した変換器31に接続し、同様
に電機子62と63の界磁72と73は直列接続
して界磁用巻線14に接続した変換器32に接続
する。
第5図の例では、811,812は第1の車両
の台車で、821,822は第2の車両の台車を
示す。同一の台車の電動機の電機子相互は直列に
接続し、また台車811の電機子611と612
を他の車両の台車822の電機子641と642
とを直列に、台車812の電機子622,621
と他の車両の台車821の電機子632と631
とを直列に接続し、各直列回路を変換器2に並列
に接続する。
一方、上記直列接続した電機子611,61
2,641,642の界磁711,712,74
1,742は直列に変換器31に接続し、同じく
直列接続した電機子622,621,632,6
31の界磁722,721,732,731を変
換器32に直列接続する。
なお図中81〜88はわたり線を示すものであ
る。
本発明は、上記のような構成が異なつた台車、
又は異なつた車両の台車に取付けられている電動
機を直列に接続し、直列接続された電動機に連結
された車輪径のバラツキによる影響を小さくする
ものである。詳細をさらに説明すると、第5図の
場合の直列電動機群の誘起電圧は次式となる。
M1=K・IF1・V(1+K611/D611+1+
K612/D612 +1+K641/D641+1+K642/D64
2)……(5) EM2=K・IF2・V(1+K631/D631+1+
K632/D632 +1+K621/D621+1+K622/D62
2)……(6) 今こゝで、車輪径が最小値に近い第1の車両の
車輪径D611,D612を830mm、D621,
D622を840mm、車輪径が最大値に近い第2の
車両の車輪径D631,D632を900mm、D6
41,D642を910mmとし、電動機の特性差を
±3%とし界磁の飽和を無視すればEM1=EM2
するためのIF/IF2は従来方式では(3),(4)式か
ら IF1/IF2=1.15 ……(7) となり、本発明によれば上記(5),(6)式から IF1/IF2=1.07 ……(8) となる。
従つて、本発明によれば従来方式の界磁電流の
調整範囲は半分となり、界磁の飽和を考慮すれば
この効果は更に大きくなる。
以上述べたように、本発明の電気車の駆動電動
機の接続方法は、異なつた台車又は異なつた車両
に取付けられている電動機を直列に接続するよう
にしたので、台車間の車輪径のバラツキ、車両間
の車輪径のバラツキによる直列接続電動機群の誘
起電圧のバラツキを非常に少なくすることがで
き、その結果界磁電流の差が減少するので、整流
の悪化、界磁巻線の温度上昇増大、界磁倫変換器
の重量増大を防止することができるものである。
なお、本発明の上記実施例は交流電気車の場合
を説明したが、直流電気車でも電機子を上記のよ
うに直、並列接続し、直列電動機群の界磁電流を
チヨツパなどによつて調整する他励電動機の場合
にも本発明は同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の電気車の駆動電動機の
接続方法を示す回路図、第3図は第2図の場合の
界磁電動機誘起電圧の関係図、第4図、第5図は
それぞれ本発明の実施例を示す回路図である。 1……変圧器、11……一次巻線、12……二
次巻線、13,14……界磁用巻線、2,31,
32……変換器、41,42……遮断器、51,
52……平滑リアクトル、61〜64,611,
612,621,622,631,632,64
1,642……電機子、71〜74,711,7
12,721,722,731,732,74
1,742……界磁、81,82,811,81
2,821,822……台車、81〜88……わ
たり線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも2個以上の駆動電動機を有する台
    車を2台以上1車両に設ける電気車において、同
    一の変換器に接続する駆動電動機の電機子は同一
    車両で異なつた台車間のものを直列に接続するか
    若しくは異なつた車両の間のものを直列に接続
    し、また直列接続した電機子の界磁相互も同一変
    換器に直列接続することを特徴とする電気車の駆
    動電動機の接続方法。
JP56076353A 1981-05-20 1981-05-20 Drive motor connection for electric motor vehicle Granted JPS57193910A (en)

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JP56076353A JPS57193910A (en) 1981-05-20 1981-05-20 Drive motor connection for electric motor vehicle

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JPS57193910A JPS57193910A (en) 1982-11-29
JPS6112446B2 true JPS6112446B2 (ja) 1986-04-08

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JP (1) JPS57193910A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627955U (ja) * 1985-06-27 1987-01-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627955U (ja) * 1985-06-27 1987-01-17

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