JPS6117234B2 - - Google Patents

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JPS6117234B2
JPS6117234B2 JP53151146A JP15114678A JPS6117234B2 JP S6117234 B2 JPS6117234 B2 JP S6117234B2 JP 53151146 A JP53151146 A JP 53151146A JP 15114678 A JP15114678 A JP 15114678A JP S6117234 B2 JPS6117234 B2 JP S6117234B2
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JP
Japan
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power
power supply
linear motor
output
supply system
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Application number
JP53151146A
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Japanese (ja)
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JPS5579698A (en
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Masayoshi Isaka
Hiroaki Ishikawa
Kyoshi Nakamura
Yoshimi Kurotaki
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアモータの給電システムに係
り、特に電力変換装置動作時の電源側電流の高調
波成分を低減するとともに無効電力を低減するに
最適なリニアモータの給電システムに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a power supply system for a linear motor, and particularly to a power supply system for reducing harmonic components of a power supply side current and reducing reactive power during operation of a power conversion device. Concerning an optimal linear motor power supply system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

超電導磁気浮上式の超高速鉄道のリニアモータ
の給電システムとして、交流電源から可変周波出
力の電力変換装置を介して軌道側の推進コイルに
給電する方式が使用されている。
As a power supply system for the linear motor of a superconducting magnetic levitation type ultrahigh-speed railway, a method is used in which power is supplied from an AC power supply to a propulsion coil on the track side via a variable frequency output power converter.

電力変換装置の出力電圧は、走行体の速度に比
例し、走行体の速度が低い場合には電力変換装置
の出力電圧は小さく、走行体の速度が上昇するに
つれて電力変換装置の出力電圧は大きくなる。
The output voltage of the power converter is proportional to the speed of the moving object; when the speed of the moving object is low, the output voltage of the power converter is small, and as the speed of the moving object increases, the output voltage of the power converter increases. Become.

このように電力変換装置の出力電圧を走行体の
速度が0から定格まで可変する場合の全速度範囲
にわたつて調整可能にすると、走行体の速度が低
速域における電力変換装置の小出力電圧の範囲に
おいては力率が悪く、かつ無効電力の大きな運転
状態になる。
In this way, if the output voltage of the power converter can be adjusted over the entire speed range when the speed of the moving object varies from 0 to the rated speed, the small output voltage of the power converter in the low speed range of the moving object can be adjusted. In this range, the power factor is poor and the reactive power is large.

第1図は電力変換装置としてサイクロンコンバ
ータを用いた超高速鉄道の電力供給システムの従
来例を示すブロツク図である。3相交流電源系統
SSに電源変圧器T1,T2を介してサイクロンコン
バータとして構成された電力変換装置CC1
CC2,の入力側が接続され、この電力変換装置
CC1,CC2の出力側にき電線F1,F2が接続されて
いる。そして、このき電線F1,F2からの電力を
受けてこれを軌道側の推進コイルLM1〜LM6の所
望の給電セクシヨンに供給する電力切換開閉器
SW1〜SW6のうち電力切換開閉器SW2〜SW6と直
列に、各給電セクシヨンにおける走行体Tの速度
範囲に対応して変圧比の異なる昇圧変圧器T11
T15をそれぞれ挿入する。
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional example of a power supply system for an ultra-high-speed railway using a cyclone converter as a power conversion device. 3-phase AC power system
Power converter CC 1 configured as a cyclone converter via power transformers T 1 and T 2 to SS,
The input side of CC 2 is connected to this power converter
Feeder wires F 1 and F 2 are connected to the output sides of CC 1 and CC 2 . Then, a power switching switch receives the power from the feeder lines F 1 and F 2 and supplies it to the desired power feeding section of the propulsion coils LM 1 to LM 6 on the track side.
Among SW 1 to SW 6 , step-up transformers T 11 to T 11 are connected in series with the power switching switches SW 2 to SW 6 and have different transformation ratios corresponding to the speed range of the traveling body T in each power supply section.
Insert each T 15 .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような回路構成にすると、き電線F1,F2
に給電する電力変換装置CC1,CC2は、どの給電
セクシヨンでもほとんど同じく制御遅れ角が小さ
くて、かつ制御範囲が挟い出力電圧を運転するこ
とができるので、力率悪化及び無効電力の増大を
著しく軽減することができるなどの特長がある。
しかし、各電力切換開閉器SW2〜SW6と直列に変
圧比の異なる昇圧変圧器T11〜T15が接続される
ため、高価になるとともに地上設備が大形になる
などの問題がある。
With this circuit configuration, feeder wires F 1 , F 2
The power converters CC 1 and CC 2 that supply power to each power supply section have almost the same small control delay angle and can operate with a narrow control range and output voltage, so there is no problem of deterioration of power factor and increase of reactive power. It has the advantage of being able to significantly reduce
However, since step-up transformers T 11 to T 15 having different transformation ratios are connected in series with each power switching switch SW 2 to SW 6 , there are problems such as an increase in cost and a large-sized ground equipment.

本発明は、交流電源に電源変圧器を介して電力
変換装置の入力側が接続される回路において、こ
の電源変圧器の2次側電圧を走行体の速度に対応
して可変できる装置にして無効電力の低減をはか
ることを目的とする。
In a circuit in which the input side of a power conversion device is connected to an AC power source via a power transformer, the present invention provides a device that can vary the secondary voltage of the power transformer in accordance with the speed of a running body to generate reactive power. The purpose is to reduce the

〔実施例〕〔Example〕

以下、具体的な実施例に基づいて本発明の詳細
な説明を行う。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples.

第2図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

第2図においてリニアモータの推進コイルは各
区間の推進コイル単位LM1〜LM6のそれぞれに分
割され、それぞれ電力切換開閉器SW1〜SW6で順
次交互に繰返してき電線F1及びF2が接続され
る。各き電線には電力変換装置CC1及びCC2が接
続され、また交流電源SSに変圧器T1及びT2を介
して電力変換装置CC1及びCC2の入力側が接続さ
れる。
In Fig. 2, the propulsion coil of the linear motor is divided into propulsion coil units LM 1 to LM 6 for each section, respectively, and the feeder wires F 1 and F 2 are alternately and repeatedly connected to each other by power switching switches SW 1 to SW 6 . Connected. Power converters CC 1 and CC 2 are connected to each feeder line, and input sides of power converters CC 1 and CC 2 are connected to the AC power supply SS via transformers T 1 and T 2 .

ここで、フイルタFL1,FL2、開閉装置S1及び
開閉装置S1の開閉指令回路G1をそれぞれ設けな
い場合の第2図の回路の動作について説明する。
Here, the operation of the circuit shown in FIG. 2 in the case where the filters FL 1 , FL 2 , the switching device S 1 and the opening/closing command circuit G 1 of the switching device S 1 are not provided will be described.

SDは界磁Fを塔載した走行体Tの速度を検出
する速度検出装置、Aは変圧器T1及びT2として
誘導電圧調整装置を使用した場合にこの誘導電圧
調整装置を速度検出装置SDの出力電圧Vnに比例
して可変するための小形電動機である。
SD is a speed detection device that detects the speed of the traveling body T carrying the field F ; This is a small electric motor that varies the output voltage in proportion to Vn.

走行体Tの起動が最初の推進コイルLM1から行
われるとして、この推進コイルLM1から数えて奇
数番目の推進コイルLM1,LM3,LM5…はそれぞ
れ電力切換開閉器SW1,SW3,SW5…を介して一
方のき電線F1から給電を受け、また偶数番目の
推進コイルLM2,LM4,LM6…はそれぞれ電力切
換開閉器SW2,SW4,SW6…を介して他方のき電
線F2から給電を受ける。
Assuming that the running body T is started from the first propulsion coil LM 1 , the odd-numbered propulsion coils LM 1 , LM 3 , LM 5 . . . counting from the propulsion coil LM 1 are power switching switches SW 1 , SW 3 , respectively. , SW 5 . . . , and the even-numbered propulsion coils LM 2 , LM 4 , LM 6 . and receive power from the other feeder line F2 .

電力切換開閉器SW1〜SW6…は走行体Tがその
都度存在する1つまたは2つの推進コイルのみに
給電が行われるように走行体Tの存在位置に応じ
て開閉される。
The power switching switches SW 1 to SW 6 . . . are opened and closed depending on the position of the traveling body T so that power is supplied to only one or two propulsion coils where the traveling body T is present each time.

誘導電圧調整装置を使用した変圧器T1及びT2
のそれぞれの2次側電圧V2と走行体Tの速度V
変化に対する特性は第3図に示したごとくであ
る。変圧器T1及びT2のそれぞれの2次側小出力
電圧V2minは走行体Tが起動できる程度の電圧で
あり、走行体Tが起動したのちは走行体Tの速度
Vにほぼ比例して変圧器T1及びT2のそれぞれの
2次側電圧V2が可変されるように速度検出装置
SDの出力電圧Vnにより小形電動機Aを可変す
る。
Transformers T 1 and T 2 with induced voltage regulators
The respective secondary side voltage V 2 and the speed V of the traveling body T
The characteristics with respect to changes are as shown in FIG. The secondary side small output voltage V 2 min of each of the transformers T 1 and T 2 is a voltage enough to start the traveling body T, and after the traveling body T has started, it is approximately proportional to the speed V of the traveling body T. The speed detection device is configured such that the secondary voltage V 2 of each of the transformers T 1 and T 2 is varied.
The small electric motor A is varied by the output voltage Vn of the SD.

一方、リニアモータ(推進コイルLM1〜LM6
の誘起電圧は走行体Tの速度Vに比例して発生す
る。
On the other hand, linear motor (propulsion coil LM 1 ~ LM 6 )
The induced voltage is generated in proportion to the speed V of the traveling body T.

すなわち、走行体Tの速度Vが低速域では変圧
器T1及びT2のそれぞれの2次側電圧V2も低く、
そのため電力変換装置CC1またはCC2の出力電圧
がリニアモータの誘起電圧と同程度になるので変
圧器T1及びT2のそれぞれの2次側電圧V2を可変
しない状態よりも力率を大幅に改善するとともに
無効電力を大幅に軽減できる。
That is, when the speed V of the traveling body T is low, the secondary voltage V 2 of each of the transformers T 1 and T 2 is also low.
Therefore, the output voltage of the power converter CC 1 or CC 2 becomes approximately the same as the induced voltage of the linear motor, so the power factor is significantly increased compared to the state where the secondary voltage V 2 of each transformer T 1 and T 2 is not varied. It is possible to significantly reduce reactive power.

また、第1図では複数個に分割された推進コイ
ルよりも1個少ない変圧比の異なる変圧器を設け
ているのに対し、第2図では変圧器T1及びT2
して誘導電圧調整装置を使用するだけであるから
地上設置が小形になるとともに安価になる。
In addition, in Figure 1, there is one less transformer with a different transformation ratio than the propulsion coil divided into multiple pieces, whereas in Figure 2, an induced voltage regulator is used as transformers T 1 and T 2 . Since it is only used, the installation on the ground becomes small and inexpensive.

以上詳細に説明したように、第2図に示した本
発明の実施例によれば走行体の速度に応じて変圧
器の2次側電圧を可変するため、電力切換装置
CC1またはCC2の出力電圧がリニアモータ(推進
コイル)の誘起電圧と同程度になるから無効電力
が大幅に軽減されるとともに力率が改善されるな
どの効果がある。
As described above in detail, according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the power switching device
Since the output voltage of CC 1 or CC 2 becomes comparable to the induced voltage of the linear motor (propulsion coil), it has the effect of significantly reducing reactive power and improving the power factor.

第2図の実施例では走行体が2つの推進コイル
にまたがつて走行している状態、すなわち走行体
Tの先端がt1時点の場合推進コイルLM1には走行
体Tが存在しているので電力変換装置CC1が動作
しているのは当然であるが、走行体Tが次の推進
コイルLM2に進入できるように準備を行なうため
に電力変換装置CC2を動作されていて、この電力
変換装置CC2から推進コイルLM2に給電する分は
ほとんど無効電力となり、これを補償することが
できないなどの問題がある。
In the embodiment shown in FIG. 2, when the traveling body is running astride two propulsion coils, that is, when the tip of the traveling body T is at time t1 , the traveling body T is present in the propulsion coil LM1 . Therefore, it is natural that power converter CC 1 is operating, but power converter CC 2 is also operated in order to prepare for the traveling body T to enter the next propulsion coil LM 2 . Most of the power supplied from the power converter CC 2 to the propulsion coil LM 2 becomes reactive power, and there are problems such as the inability to compensate for this.

この問題を解決するために考えられた本発明の
第2の実施例が第4図である。A1及びA2は変圧
器T1及びT2としてそれぞれ誘導電圧調整装置を
使用した場合に、この誘導電圧調整装置を可変す
るための小形電動機で、A1,A2の入力1側に指
令が与えられた場合には変圧器T1及びT2のそれ
ぞれの2次側電圧V2を上昇するよう正回転し、
また入力2側に指令が与えられた場合には変圧器
T1及びT2のそれぞれの2次側電圧V2を減少する
よう逆回転し、入力1,2側ともに指令が与えら
れた場合には、入力2側に与えられた指令を優先
する回路構成とした。
A second embodiment of the present invention devised to solve this problem is shown in FIG. A 1 and A 2 are small electric motors used to vary the induced voltage regulators when they are used as transformers T 1 and T 2 , respectively. is given, the transformers T 1 and T 2 rotate forward to increase their respective secondary voltages V 2 ,
Also, if a command is given to the input 2 side, the transformer
A circuit configuration that rotates in reverse to reduce the secondary voltage V 2 of each of T 1 and T 2 , and when commands are given to both input 1 and 2 sides, the command given to input 2 side takes priority. And so.

B1及びB2は変圧器T1及びT2のそれぞれの2次
側電圧V2を検出するための電圧検出装置で、走
行体Tの速度V変化に対するその出力電圧V2′の
特性を第5図に示す。C1及びC2は、2入力がと
もに1の場合に出力をだし、それ以外は出力をだ
さない論理積回路である。D1は偶数番目の推進
コイルLM2,LM4,LM6…と次の推進コイル
LM3,LM5…の渡りすなわち、セクシヨン渡りか
ら走行体Tの長さ分だけ偶数番目の推進コイル
LM2,LM4,LM6…寄りの時点からセクシヨン渡
りまでの期間すなわち、t3〜t4,t9〜t10,t15〜t16
…の期間図示しないが軌道側から発生される信号
により出力をだす信号回路である。D2は偶数番
目の推進コイルLM2,LM4,LM6…に給電するた
めの電力変換装置CC2の起動指令から走行体Tの
長さ分までの期間すなわち、t1〜t2,t7〜t8
t13,t14…の期間図示しないが軌道側から発生さ
れる信号により出力をだす信号回路である。D3
は奇数番目の推進コイルLM1,LM3,LM5…と次
の推進コイルLM2,LM4,LM6…の渡りすなわ
ち、セクシヨン渡りから走行体Tの長さ分だけ奇
数番目の推進コイルLM1,LM3,LM5…寄りの時
点からセクシヨン渡りまでの期間すなわち、t0
t1,t6〜t7,t12,t13…の期間図示しないが軌道側
から発生される信号により出力をだす信号回路で
ある。D4は奇数番目の推進コイルLM1,LM3
LM5…に給電するための電力変換装置CC1の起動
指令から走行体Tの長さ分までの期間すなわち、
t4〜t5,t10〜t11,t16,t17…の期間図示しないが軌
道側から発生される信号により出力をだす信号回
路である。E1及びE2は減算器であり、SD′は走行
体Tの速度に応じて推進コイルLM1〜LM6…のセ
クシヨン渡り時の変圧器T1及びT2のそれぞれの
2次側電圧V2を第3図に破線で示した特性まで
減少させるように設定するための設定回路で、走
行体Rの速度v変化に対するその出力電圧V2″の
特性を第5図に破線で示した。d1〜d4はダイオー
ドで、他の信号は第1図及び第2図のそれぞれの
回路と同一記号で示したのでその説明は省略す
る。
B 1 and B 2 are voltage detection devices for detecting the secondary side voltages V 2 of the transformers T 1 and T 2 , respectively . It is shown in Figure 5. C 1 and C 2 are AND circuits that output when both inputs are 1, and do not output otherwise. D 1 is an even-numbered propulsion coil LM 2 , LM 4 , LM 6 ... and the next propulsion coil
LM 3 , LM 5 ..., that is, the even-numbered propulsion coil for the length of the traveling body T from the section crossing.
LM 2 , LM 4 , LM 6 ... Period from the point of approach to section crossing, that is, t 3 to t 4 , t 9 to t 10 , t 15 to t 16
Although not shown in the figure, this is a signal circuit that outputs an output based on a signal generated from the track side. D 2 is the period from the activation command of the power converter CC 2 for feeding power to the even-numbered propulsion coils LM 2 , LM 4 , LM 6 . . . to the length of the traveling body T, that is, t 1 to t 2 , t 7 ~ t8 ,
Although not shown, this is a signal circuit that outputs an output using a signal generated from the track side during periods t 13 , t 14 . . . . D3
is the crossing between the odd-numbered propulsion coils LM 1 , LM 3 , LM 5 . . . and the next propulsion coils LM 2 , LM 4 , LM 6 . 1 , LM 3 , LM 5 ...The period from the point of approach to the crossing of the section, that is, t 0 ~
Although not shown, this is a signal circuit that outputs an output based on a signal generated from the track side during periods t 1 , t 6 to t 7 , t 12 , t 13 . D4 is the odd-numbered propulsion coil LM 1 , LM 3 ,
The period from the activation command of the power converter CC 1 for supplying power to LM 5 to the length of the traveling body T, that is,
Although not shown, this is a signal circuit that outputs an output using a signal generated from the track side during the periods t4 to t5 , t10 to t11 , t16 , t17 , . . . E 1 and E 2 are subtractors, and SD' is the secondary voltage V of each of the transformers T 1 and T 2 when the propulsion coils LM 1 to LM 6 ... cross sections according to the speed of the traveling body T. 2 to the characteristic shown by the broken line in FIG. 3, and the characteristic of its output voltage V 2 '' with respect to changes in the speed v of the traveling body R is shown by the broken line in FIG. d 1 to d 4 are diodes, and other signals are shown with the same symbols as in the respective circuits of FIG. 1 and FIG. 2, so their explanation will be omitted.

次に、第2図の回路と同様にフイルタFL1
FL2、開閉装置S1及び開閉装置S1の開閉指令回路
G1をそれぞれ設けない場合の第4図の回路の動
作を説明するが、まず設定回路SD′の出力電圧と
電圧検出装置B1及びB2のそれぞれの出力電圧を
減算する変算器量E1及びE2の動作を説明する。
Next, the filters FL 1 ,
FL 2 , switchgear S 1 and switchgear S 1 switching command circuit
The operation of the circuit shown in FIG. 4 when G 1 is not provided will be explained. First, the converter quantity E 1 that subtracts the output voltage of the setting circuit SD' and the output voltage of each of the voltage detection devices B 1 and B 2 will be explained. and explain the operation of E 2 .

例えば、走行体Tがt0時点に達した場合走行体
Tはある程度加速しているものと設定して減算器
E2の動作を説明すると、走行体Tがt0時点に達す
るまでは変圧器T1及びT2のそれぞれの2次側電
圧V2が走行体Tの速度に応じて設定されること
により推進コイルLM1に給電している電力変換装
置CC1の出力電圧と推進コイルLM1の誘起電圧は
同程度になつているから電圧検出装置B1及びB2
の出力電圧V2′は第5図に実線で示した特性にな
つている。
For example, when the traveling body T reaches time t 0 , it is assumed that the traveling body T is accelerating to some extent, and the subtracter
To explain the operation of E 2 , the secondary voltage V 2 of each of the transformers T 1 and T 2 is set according to the speed of the traveling body T until the traveling body T reaches time t 0 , so that the traveling body T is propelled. Since the output voltage of power converter CC 1 feeding power to coil LM 1 and the induced voltage of propulsion coil LM 1 are approximately the same, voltage detection devices B 1 and B 2
The output voltage V 2 ' has the characteristics shown by the solid line in FIG.

一方、設定回路SD′の出力電圧V2″は第5図に
破線で示した特性になつているから電圧検出装置
B1及びB2の出力電圧V2′とに偏差が生じるので減
算器E1及びE2がそれぞれ出力をだしている。
On the other hand, since the output voltage V 2 '' of the setting circuit SD' has the characteristics shown by the broken line in Figure 5, the voltage detection device
Since a deviation occurs between the output voltages V 2 ' of B 1 and B 2 , the subtracters E 1 and E 2 output their respective outputs.

この状態で、走行体Tがt0時点に達すすると図
示しないが軌道側から信号により信号回路D3
出力をだすから論理積回路C2が出力をだすた
め、小形電動機A2の2側に指令が与えられるか
ら変圧器T2の2次側電圧V2を減少するように小
形電動機A2が逆回転する。
In this state, when the traveling body T reaches time t 0 , the signal circuit D 3 outputs an output in response to a signal from the track side (not shown), and the AND circuit C 2 outputs an output. Since the command is given, the small electric motor A 2 rotates in reverse so as to reduce the secondary voltage V 2 of the transformer T 2 .

そして、走行体Tがt1時点に達するまで小形電
動機A2は逆回転し続け、走行体Tがt1時点に達し
た時点で停止し、それ以降は信号回路D3が出力
をださないから小形電動機A2の2側の論理積回
路AC2の出力から指令が与えられなくなるので速
度検出装置SDの出力電圧Vnにより小形電動機A2
は正回転し、変圧器T2の2次側電圧V2を上昇さ
せる。
Then, the small electric motor A2 continues to rotate in reverse until the traveling body T reaches the time t1 , and stops when the traveling body T reaches the time t1 , and the signal circuit D3 does not output any output after that. Since no command is given from the output of the AND circuit AC 2 on the 2 side of the small motor A 2 , the output voltage Vn of the speed detection device SD causes the small motor A 2 to
rotates in the forward direction, increasing the secondary voltage V 2 of the transformer T 2 .

ここで、設定回路SD′の出力電圧V2″を第5図
に破線で示した特性のごとく設定したことについ
て説明すると、走行体Tが2つの推進コイルにま
たがつて走行ある場合の次の推進コイルに走行体
Tが進入する直前からその推進コイルに給電する
電力変換装置の無効電力をセクシヨン渡り時に本
圧器T1及びT2それぞれの2次側電圧を可変しな
い場合よりも少なくするための手段である。
Here, to explain why the output voltage V 2 '' of the setting circuit SD' is set as shown by the broken line in FIG. In order to reduce the reactive power of the power converter that supplies power to the propulsion coil from just before the traveling body T enters the propulsion coil, compared to the case where the secondary side voltage of each of the main voltage regulators T1 and T2 is not varied at the time of section crossing. It is a means.

設定回路SD′の出力電圧V2min′に設定すると、
セクシヨン渡り時の無効電力は小さくなるが、、
走行体Tを走行させる必要な有効電力が減少して
セクシヨン渡り時の推力脈動が大きくなるととも
に、走行体Tの速度Vが高いときに短かい期間で
変圧器T1及びT2のそれぞれの2次側電圧V2′を
V2minまで減少させることは不可能であることな
どの問題が生じる。
When the output voltage of the setting circuit SD′ is set to V 2 min′,
Although the reactive power during section crossing becomes smaller,
The effective power required to run the traveling body T decreases, the thrust pulsation during section crossing increases, and when the speed V of the traveling body T is high, each of the transformers T 1 and T 2 is Next side voltage V 2
Problems arise such as the impossibility of reducing to V 2 min.

走行体Tがt1時点に達すると図示しないが軌道
側から信号により信号回路D2が出力をだすから
論理積回路C1が出力をだすため、小形電動機A1
の2側に指令が与えられるから変圧器T1の2次
側電圧V2を減少するように小形電動機A1が逆回
転する。そして、走行体Tがt2時点に達するまで
小形電動機A1は逆回転し続け、走行体Rがt2時点
に達したときに停止し、それ以降は信号回路D2
は出力をださないから速度検出装置SDの出力電
圧Vnにより小形電動機A1は正回転し、変圧器T1
の2次側電圧V2を上昇させる。
When the traveling body T reaches time t1 , the signal circuit D2 outputs an output in response to a signal from the track side (not shown), and the AND circuit C1 outputs an output, so the small electric motor A1
Since a command is given to the second side of the motor A1 , the small electric motor A1 rotates in the opposite direction so as to reduce the secondary voltage V2 of the transformer T1. Then, the small electric motor A1 continues to rotate in reverse until the traveling body T reaches time t2 , and stops when the traveling body R reaches time t2 , and from then on, the small electric motor A1 continues to rotate in reverse until the traveling body T reaches time t2.
does not output any output, so the small electric motor A 1 rotates in the forward direction due to the output voltage Vn of the speed detection device SD, and the transformer T 1
Increase the secondary voltage V 2 of .

走行体Tが進行するにつれてセクシヨン渡り時
に信号回路D1〜D4がそれぞれ個別に出力をだし
て変圧器T1及びT2のそれぞれ2次側電圧V2を可
変し、第6図に示したような動作波形図となる。
As the traveling body T advances, the signal circuits D 1 to D 4 individually output outputs when crossing sections to vary the secondary voltage V 2 of the transformers T 1 and T 2 , as shown in FIG. 6. This is the operating waveform diagram.

以上詳細に説明したように、第4図の実施例に
よれば走行体の速度に応じて変圧器の2次側電圧
を可変するとともにセクシヨン渡り時にも軌道側
から信号により変圧器の2次側電圧を設定電圧に
応じて可変するため、通常の走行状態における無
効電力が大幅に軽減されるとともに力率が改善さ
れ、かつセクシヨン渡り時の無効電力の変動を軽
減することができるなどの効果がある。
As explained in detail above, according to the embodiment shown in FIG. 4, the secondary voltage of the transformer is varied according to the speed of the traveling body, and even when crossing sections, the secondary voltage of the transformer is controlled by a signal from the track side. Since the voltage is varied according to the set voltage, the reactive power under normal running conditions is significantly reduced, the power factor is improved, and fluctuations in reactive power during section crossing can be reduced. be.

第2図及び第4図の回路ともフイルタFL1及び
FL2などを設けない場合の動作を説明したが、次
にこれらを設けた場合のその部分の動作を説明す
る。
The circuits in Figures 2 and 4 also include filters FL 1 and
The operation in the case where FL 2 etc. are not provided has been explained, but the operation in that part when these are provided will be explained next.

まず、第2図及び第4図の回路でフイルタFL1
及びFL2などを設けない場合の問題を説明する
と、給電システムとして商用周波の交流電源から
直接電力変換装置を介して軌道側の推進コイルに
給電する場合と、専用の交流発電機から電力変換
装置を介して軌道側の推進コイルに給電する場合
とが考えられるが、いずれの場合も電力変換装置
の交流入力電源が出力電流により振幅変調させて
基本波の他に分数調波及び高調波を多く含むこと
はよく知られており、フイルタFL1及びFL2など
を設けない場合にはこれらの高調波電流が電源側
に流出されるから通信線などの誘導障害が発生す
るなどの問題がある。
First, use the circuits shown in Figures 2 and 4 to connect the filter FL 1.
To explain the problems when not installing FL 2 , etc., there are cases where power is supplied directly from a commercial frequency AC power supply to the propulsion coil on the orbit side via a power conversion device, and when power is supplied from a dedicated AC generator to a power conversion device. In either case, the AC input power source of the power converter modulates the amplitude by the output current, producing many fractional harmonics and harmonics in addition to the fundamental wave. It is well known that the filters FL 1 and FL 2 are not provided, and if the filters FL 1 and FL 2 are not provided, these harmonic currents will flow out to the power supply side, causing problems such as induction disturbances in communication lines and the like.

電力変換装置の発生する高調波電流の周波数fh
は一般に次のように表わされる。
Frequency fh of harmonic current generated by power converter
is generally expressed as:

fh=kf1±2nf。 …(1) ただし、f1:電源周波数 f0:出力周波数 k:1及び6m±1,m=1,2,
… n:0,1,2,… 電力変換装置が動作すると(1)式の右辺第2項か
ら知られるように電源周波数の不整次の高調波が
現われ、、かつ出力周波数f0は走行体の速度に応
じて変わるので高調波の周波数スペクトルは連続
的に変わることを考える必要がある。
fh=kf 1 ±2nf. ...(1) However, f 1 : Power supply frequency f 0 : Output frequency k: 1 and 6m±1, m=1,2,
… n: 0, 1, 2, … When the power conversion device operates, as is known from the second term on the right side of equation (1), irregular harmonics of the power supply frequency appear, and the output frequency f 0 is It is necessary to consider that the frequency spectrum of harmonics changes continuously because it changes depending on the speed of the harmonic.

電力変換装置の交流電源として専用の交流電源
機を使用した場合、(1)式で示される高調波周波数
fhの電流が電力変換装置動作時に交流電源側に流
出した場合の交流発電機の運転限界に最も影響を
与える部分は回転子であり、また電源周波数の基
本波電流の逆相分に対する耐力を回転子で規制さ
れるから(1)式で示された高調波周波数fhの電流を
逆相電流と同一レベルで換算できる等価逆相電流
に表現し、その換算は各次高調波電流による損失
の総和と逆相電流による損失が等みいものとして
求められる。すなわち、 高調波電流による損失=ΣKfh/fp・Ih2… (2) 逆相電流による損失=Kfp′/fp・I′p2… (3) ただし、K:定数 fh:高調波周波数((1)式) fp:基本周波数 Ih:高調波電流 fp′:逆相分の周波数(一般に、基本周波
数fpの2倍) Ip′:逆相電流(=I′peq) なる式において、(2),(3)式の各式が等しいこと及
びfp′=2fp(2),(3)の各式に代入して整理すると、 ΣKfh/fp・Ih2=K2fp/fp・I′peq2…(4
) なる式より等価逆相電流I′peqは I′peq=Σ(kf±2nf/2fp・Ih)2 で表わされる。
When a dedicated AC power supply is used as an AC power source for a power converter, the harmonic frequency shown by equation (1)
The rotor is the part that most affects the operating limits of the alternator when the fh current flows out to the AC power supply side during power converter operation, and the rotor is also the part that has the greatest effect on the operating limit of the alternator. Since the current at the harmonic frequency fh shown in equation (1) is regulated by The loss due to negative sequence current is calculated as follows. That is, loss due to harmonic current = ΣKfh/fp・Ih 2 … (2) Loss due to negative sequence current = Kfp′/fp・I′p 2 … (3) where, K: constant fh: harmonic frequency ((1 ) formula) fp: Fundamental frequency Ih: Harmonic current fp': Frequency for negative phase component (generally twice the fundamental frequency fp) Ip': Negative sequence current (=I'peq) In the formula (2), If each equation in equation (3) is equal and fp′=2fp(2), substituting it into each equation (3) and rearranging it, ΣKfh/fp・Ih 2 =K2fp/fp・I′peq 2 …(4
) From the formula, the equivalent negative sequence current I'peq is expressed as I'peq=Σ( 4 kf 1 ±2nf 0 /2fp·Ih) 2 .

一方、電力変換装置の交流電源として商用周波
数を使用した場合には(1)式で示された高調波周波
数fhの電流が電力変換装置動作時に交流電源側に
流出すると通信線などの誘導障害が発生しこれを
検討するための関係式として次式で示される等価
妨害電流Jpが用いられる。すなわち、 Jp=Σ(SnIn)2 …(6) ただし、Sn:周波数fnなる電圧の雑音評価係数 In:周波数fn時の電流成分 で表わされる。
On the other hand, when a commercial frequency is used as the AC power source for a power converter, if the current at the harmonic frequency fh shown in equation (1) flows to the AC power source during operation of the power converter, it may cause inductive disturbances in communication lines, etc. The equivalent disturbance current Jp expressed by the following equation is used as a relational expression to consider the occurrence. That is, Jp=Σ(SnIn) 2 (6) where Sn: Noise evaluation coefficient of voltage at frequency fn In: Represented by current component at frequency fn.

すなわち、電力変換装置動作時に発生する交流
電源側の高調波電流による障害は交流電源として
専用の交流発電機を使用した場合には等価逆相電
流I′peqで評価され、また交流電源として商用周
波を使用した場合には等価妨害電流Jpで評価さ
れる。
In other words, when a dedicated AC generator is used as an AC power source, disturbances due to harmonic currents on the AC power supply side that occur during the operation of a power converter are evaluated by the equivalent negative sequence current I'peq; When using , it is evaluated by the equivalent disturbance current Jp.

発明者等が大規模な電力変換装置を用いて電流
指令信号を一定として、リニアモータ力行時の電
力変換装置の電源側の電流波形から連続的な高調
波の周波数スペクトルを分析して等価妨害電流
Jpを算出した結果、第7図に示したごとき低速
域及び高速域で大きく、中速域で最小になる特性
になつた。
The inventors used a large-scale power converter to keep the current command signal constant, and analyzed the frequency spectrum of continuous harmonics from the current waveform on the power supply side of the power converter during power running of a linear motor, and calculated the equivalent disturbance current.
As a result of calculating Jp, as shown in Fig. 7, it becomes large in the low speed range and high speed range, and becomes minimum in the medium speed range.

ここで、低速域で等価妨害電流Jpが大きくな
つたのはリニアモータの誘起電圧が小さいために
交流電源から電力変換装置に供給される電流が多
くなり、その分、各次高調波電流が大きくなつた
ためであり、また高速域で等価妨害電流Jpが大
きくなつたのは、リニアモータの誘起電圧の影響
によつて基本周波数fp及び整数次高調波のそれぞ
れの側帯波電流が大きくなつたためぜある。
Here, the reason why the equivalent disturbance current Jp becomes large in the low speed range is because the induced voltage of the linear motor is small, so the current supplied from the AC power supply to the power converter increases, and each harmonic current increases accordingly. Also, the reason why the equivalent disturbance current Jp became large in the high-speed range is because the sideband currents of the fundamental frequency fp and integer harmonics became large due to the influence of the induced voltage of the linear motor. .

前述の(1)式で示された高調波周波数fhの電流を
低減するためには、例えば直流送電系統で実用さ
れている第8図に示した高次低減フイルタなどを
交流電源側に接続する必要があるが、第7図のご
とき特性で2つの推進コイルに走行体がまたがる
運転状態まで、第8図に示した高次低減フイルタ
などを接続することは不経済であるなどの問題が
生じる。
In order to reduce the current at the harmonic frequency fh shown in equation (1) above, connect a high-order reduction filter, such as the one shown in Figure 8, which is used in DC transmission systems, to the AC power supply side, for example. Although it is necessary, it is uneconomical to connect the high-order reduction filter shown in Fig. 8 until the operating state where the traveling body straddles two propulsion coils with the characteristics shown in Fig. 7 is uneconomical. .

この問題を解決するための具体的な実施例が第
2図及び第4図に示したフイルタFL4,FL2など
の回路であるが、これらの回路の動作を説明す
る。
Specific examples for solving this problem are circuits such as filters FL 4 and FL 2 shown in FIGS. 2 and 4, and the operations of these circuits will be explained.

少なくとも2つの電力変換装置CC1,CC2が交
互に動作して開閉器SW1〜SW5を介して多数区分
の推進コイルLM1〜LM6に給電する場合の交流電
源側SSの高調波電流低減用第1フイルタFL1と、
走行体が2つの推進コイルにまたがつて走行して
いるとき少なくとも2つの電力変換装置CC1
CC2が同時に動作してそれぞれ異なる推進コイル
に給電する場合の交流電源側SSの高調波電流低
減用第2のフイルタFL2とを備え、第1のフイル
タFL1は常時作動せしわ、第2のフイルタFL2
推進コイルのセクシヨン渡り時にのみ作動するよ
うにして経済的で、かつ効率のよいフイルタで交
流電源側の高調波電流の低減ができる回路方式で
ある。
Harmonic current on the AC power supply side SS when at least two power converters CC 1 and CC 2 operate alternately to supply power to multiple sections of propulsion coils LM 1 to LM 6 via switches SW 1 to SW 5 A first reduction filter FL 1 ,
When the traveling body is traveling astride two propulsion coils, at least two power converters CC 1 ,
CC 2 is equipped with a second filter FL 2 for reducing harmonic current of the AC power supply side SS when the CC 2 operates simultaneously and supplies power to different propulsion coils, the first filter FL 1 is always operated, and the second filter The filter FL 2 is an economical and efficient filter that operates only when the propulsion coil section crosses, and is a circuit system that can reduce harmonic current on the AC power supply side.

開閉指令回路G1は電力変換装置CC1,CC2のそ
れぞれがゲートスタート指令をだしたときに開閉
装置S1を閉路する指令をだし、電力変換装置
CC1,CC2のいずれかがゲートブロツク指令をだ
したときに開閉装置S1を開閉する指令をだす回路
で、開閉指令回路G1が出力をだしたときに開閉
装置S1を開路してフイルタFL2を交流電源側SSに
接続し、開閉指令回路G1が出力をださないとき
には開閉装置S1を開路してフイルタFL2を交流電
源側SSに接続しないようにし、フイルタFL2とし
てはセクシヨン渡り時のみ作動するようにして経
済的で、かつ効率のよいフイルタ構成で交流電源
側の高調波電流が低減できるなどの効果がある。
The switching command circuit G 1 issues a command to close the switching device S 1 when each of the power converters CC 1 and CC 2 issues a gate start command, and the power converter
This circuit issues a command to open/close switchgear S1 when either CC 1 or CC 2 issues a gate block command, and opens/closes switchgear S1 when switching command circuit G1 outputs an output. Filter FL 2 is connected to the AC power supply side SS, and when the switching command circuit G 1 does not output an output, the switching device S 1 is opened and the filter FL 2 is not connected to the AC power supply side SS, and the filter FL 2 is The filter is economical because it is activated only when the section crosses, and its efficient filter structure has the effect of reducing harmonic current on the AC power supply side.

第7図は交流電源SSとして商用周波を使用し
た場合の等価妨害電流Jpの特性を示したもので
あるが、交流電源SSとして専用の交流発電機を
使用した場合の等価逆相電流I′peqも第7図の特
性と同様な特性になるから第2図及び第4図の回
路で等価逆相電流I′peqが低減できることは云う
までもない。
Figure 7 shows the characteristics of the equivalent disturbance current Jp when a commercial frequency is used as the AC power supply SS, and the equivalent negative sequence current I'peq when a dedicated AC generator is used as the AC power supply SS. It goes without saying that the circuits of FIGS. 2 and 4 can reduce the equivalent negative-sequence current I'peq since the characteristics are similar to those of FIG. 7.

第2図及び第4図のそれぞれの実施例では電流
指令信号及び走行体の速度に関係なく常時作動す
る第1のフイルタと、セクシヨン渡り時のみ作動
する第2のフイルタとを設置して電力変換装置動
作時の交流電源側の高調波電流を抵減する回路構
成について述べたが、第7図に実線と破線で示し
たごとく電流指令信号の大きさにほぼ比例して等
価妨害電流Jpが変化するものであり、電流指令
信号の小さい範囲では、第1及び第2のフイルタ
のそれぞれの容量が多大になるなどの問題が生じ
る。
In each of the embodiments shown in FIGS. 2 and 4, a first filter that operates at all times regardless of the current command signal and the speed of the traveling object, and a second filter that operates only when crossing sections are installed to convert power. We have described the circuit configuration that reduces harmonic current on the AC power supply side during device operation, but as shown by the solid and broken lines in Figure 7, the equivalent disturbance current Jp changes approximately in proportion to the magnitude of the current command signal. Therefore, in a range where the current command signal is small, problems arise such as the capacities of each of the first and second filters becoming large.

この問題を解決するための本発明の他の実施例
が第9図及び第10図である。第10図の無効電
力抵減の回路構成としては第2図の回路と同様で
あり、また第10図の無効電力低減の回路構成と
しては第4図の回路と同様であるから無効電力低
減の動作説明は省略する。
Other embodiments of the present invention for solving this problem are shown in FIGS. 9 and 10. The circuit configuration for reducing reactive power in Figure 10 is the same as the circuit in Figure 2, and the circuit configuration for reducing reactive power in Figure 10 is the same as the circuit in Figure 4. The explanation of the operation will be omitted.

まず、第9図及び第10図の回路の記号を説明
すると、E3〜E5は減算器、Hは減算器E4及びE5
のいずれかに一方または双方が出力をだしたとき
に出力を出す論理和回路、Ifは電流指令信号の電
流値、Ipは基準電流、C3は減算器E3と論理和回
路Hがともに出力をだしたときに出力をだし、そ
れ以外は出力をださない論理積回路、G2は論理
積回路C3が出力をだしたときに開閉装置S2を閉
路する指令をだし、論理積回路C3が出力をださ
ないときは開閉装置S2を開路する指令をだす開閉
装置S2の開閉指令回路、Vn1は走行体Tの速度v
が例えば第7図に示したv1の場合に相当する基準
電圧、Vn2は走行体Tの速度vが例えば第7図に
示したv2の場合に相当する基準電圧、d5,d6はダ
イオード、FL3は開閉装置S2の開閉により交流電
源SSに接続したりしなかつたりするフイルタ
で、他の記号は第2図及び第4図のそれぞれの回
路と同一記号で示したのでその説明は省略する。
First, to explain the symbols of the circuits in FIGS. 9 and 10, E 3 to E 5 are subtracters, H is subtracters E 4 and E 5
An OR circuit that outputs an output when one or both output, If is the current value of the current command signal, Ip is the reference current, and C3 is the output from both the subtracter E3 and the OR circuit H. G2 is an AND circuit that outputs an output when C3 outputs an output, and does not output otherwise. When C 3 does not output, the opening/closing command circuit of the switching device S 2 issues a command to open the circuit of the switching device S 2. Vn 1 is the speed v of the traveling body T.
is the reference voltage corresponding to the case where, for example, v 1 is shown in FIG. 7, Vn 2 is the reference voltage corresponding to the case where the speed v of the traveling object T is, for example, v 2 shown in FIG. 7, d 5 , d 6 is a diode, and FL 3 is a filter that can be connected to or disconnected from the AC power supply SS by opening and closing the switchgear S 2. Other symbols are shown with the same symbols as the circuits in Figures 2 and 4, so they will not be confused with each other. Explanation will be omitted.

第9図と第10図のそれぞれの高調波電流低減
の回路構成は同じであるから第9図の回路につい
てその動作を説明する。
Since the harmonic current reduction circuit configurations in FIGS. 9 and 10 are the same, the operation of the circuit in FIG. 9 will be explained.

フイルタFL1は第7図に破線でしめしたごとく
走行体Tの速度vがv1〜v2の速度範囲で等価妨害
電流Jpまたは等価逆相電流I′peqを許容値以下に
できる程度の容量とし、またフイルタFL2は第2
図及び第4図のそれぞれの回路と同様にセクシヨ
ン渡り時の電源電流の増加分による等価妨害電流
Jまたは等価逆相電流I′peqの増加分を抑制する
程度の容量とし、電流値Ifは定格電流で設定す
る。
As shown by the broken line in Fig. 7, the filter FL 1 has a capacity sufficient to keep the equivalent disturbance current Jp or the equivalent negative sequence current I'peq below the permissible value in the speed range v1 to v2 of the traveling body T. and filter FL 2 is the second
As with the respective circuits in Figures and Figure 4, the capacity is set to a level that suppresses the increase in equivalent disturbance current J or equivalent negative sequence current I'peq due to the increase in power supply current during section crossing, and the current value If is the rated value. Set by current.

一方、フイルタFL3は走行体Tの速度vがv1
下またはv2以上で、かつ電流値Ifが定格電流の50
%以上の場合(電流値Ifが50%以下では第7図に
実線でしめしたごとくフイルタFL1により等価妨
害電流Jpまたは等価逆相電流Ipeqと走行体T
の全速度域で許容値以下に制御できるため)に第
7図に斜線で示した範囲の等価妨害電流Jpまた
は等価逆相電流I′peqを許容値以下にする程度の
容量に設定する。
On the other hand, filter FL 3 is used when the speed v of the traveling body T is less than v 1 or more than v 2 , and the current value If is 50% of the rated current.
% or more (if the current value If is less than 50%, as shown by the solid line in Fig. 7, filter FL 1 reduces the equivalent disturbance current Jp or equivalent negative sequence current Ipeq and the traveling body T).
The capacity can be set to such an extent that the equivalent disturbance current Jp or the equivalent negative sequence current I'peq in the shaded range in FIG. 7 can be controlled to be below the allowable value in the entire speed range.

フイルタFL2〜FL3をそれぞれ前述したように
設定した場合の第9図の回路の動作を説明する
と、基準電流Ipとして電流値If定格電流の50%を
与えると電流値Ifが定格電流の50%以下の場合に
は減算器E3が出力をださないから、たとえ論理
和回路Hが出力をだしていても論理積回路C3
出力をださないので開閉指令回路G2は出力をだ
さない。そのため、開閉装置S2は閉路されない
が、この状態では常時作動しているフイルタFL1
により等価妨害電流Jpまたは等価逆相電流I′が許
容値以下になるから安全である。
To explain the operation of the circuit shown in Fig. 9 when the filters FL 2 to FL 3 are set as described above, if 50% of the rated current is given as the reference current Ip, the current value If becomes 50% of the rated current. % or less, the subtracter E 3 does not output, so even if the OR circuit H outputs an output, the AND circuit C 3 does not output, so the open/close command circuit G 2 outputs no output. I don't give out. Therefore, the switchgear S 2 is not closed, but the filter FL 1 , which is constantly operating in this state,
Therefore, it is safe because the equivalent disturbance current Jp or the equivalent negative sequence current I' becomes less than the allowable value.

また、この状態で走行体Tが2つの推進コイル
にまたがるセクシヨン渡り時に進入すると開閉指
令回路G1の出力により開閉装置S1が閉路される
からフイルタFL2が交流電源SSに接続され、セク
シヨン渡り時の交流電源SSの電流増加分による
JpまたはI′peqの増加分をフイルタFL2で制御し
てJpまたはI′peqを許容値以下にするから安全で
ある。
In addition, when the traveling body T enters the section crossing between the two propulsion coils in this state, the switching device S1 is closed by the output of the opening/closing command circuit G1 , so the filter FL2 is connected to the AC power supply SS, and the section crossing Due to the increase in current of AC power supply SS at
It is safe because the increase in Jp or I'peq is controlled by the filter FL 2 to keep Jp or I'peq below the allowable value.

一方、電流値Ifが定格電流の50%以上の場合、
かつ走行体Tの速度vがv1以下ろ場合速度検出装
置SDの出力電圧Vnが基準電圧Vn1よりも低いの
で減算器E4が出力をだすから論理和回路Hが出
力をだし、また電流値Ifが基準電流Ipよりも多い
から減算器E3が出力をだすため、論理積回路C3
が出力をだすので開閉指令回路G2により開閉装
置S2が閉路されるからフイルタFL3が交流電源SS
に接続され、JpまたはI′peqが許容値以下になる
ので安全である。この状態で走行体Tがセクシヨ
ン渡り時に進入すると開閉指令回路G1の出力に
より開閉装置S1が閉路されるからフイルタFL2
交流電源SSに接続され、セクシヨン渡り時のJp
またはI′peqを許容値以下にし、走行体Tが次の
推進コイルに移動行した時点で開閉指令回路G1
により開閉装置S1が開閉されてもフイルタFL1
びFL3によりJpまたはI′peqが許容値以下になる
ので安全である。
On the other hand, if the current value If is 50% or more of the rated current,
If the speed v of the traveling body T is less than v1 , the output voltage Vn of the speed detection device SD is lower than the reference voltage Vn1 , so the subtractor E4 outputs an output, so the OR circuit H outputs an output, and the current Since the value If is greater than the reference current Ip, the subtracter E 3 outputs an output, so the AND circuit C 3
outputs an output, so the switching device S 2 is closed by the switching command circuit G 2 , so the filter FL 3 is connected to the AC power supply SS.
It is safe because Jp or I′peq will be below the allowable value. In this state, when the traveling body T enters when crossing the section, the switching device S 1 is closed by the output of the opening/closing command circuit G 1 , so that the filter FL 2 is connected to the AC power supply SS, and when crossing the section Jp
Or, when I′peq is made below the allowable value and the traveling body T moves to the next propulsion coil, the opening/closing command circuit G 1
Even if the opening/closing device S 1 is opened or closed, it is safe because the filters FL 1 and FL 3 keep Jp or I'peq below the allowable value.

この状態で走行体Tの速度vがv1〜v2の範囲に
なると、速度検出装置SDの出力電圧Vnが基準電
圧Vn1よりも高く、かつ基準電圧Vn2よりも低い
ので減算器E4及びE5とも出力をださないから論
理和回路Hが出力をださないため、論理積回路
C3が出力をださなくなるから開閉装置S2が開路
されるが、常時作動しているフイルタFL1によ
り、またセクシヨン渡り時には推進コイルFL1
びFL2によりJpまたはI′peqがそれぞれ許容値以
下になるので安全である。
In this state, when the speed v of the traveling body T falls within the range of v 1 to v 2 , the output voltage Vn of the speed detection device SD is higher than the reference voltage Vn 1 and lower than the reference voltage Vn 2 , so the subtracter E 4 Since neither E5 nor E5 output, the OR circuit H does not output an output, so the AND circuit
Since C 3 no longer outputs output, switchgear S 2 is opened, but Jp or I'peq is maintained at the allowable value by filter FL 1 , which is always active, and by propulsion coils FL 1 and FL 2 during section crossing. It is safe because it is as follows.

以上詳細に説明したように、第9図及び第10
図の実施例によれば、少なくとも2つの電力変換
装置がそれぞれ単独に運転している場合の交流電
源の高調波電流低減用第1のフイルタと、走行体
が2つの推進コイルにまたがつて走行していると
き、、少なくとも2つの電力変換装置が同時に動
作してそれぞれ異なる推進コイルに給電する場合
の交流電源の高調波電流低減用第2のフイルタ
と、走行体がある速度以下またはある速度以上
で、かつ電流指令信号がある電流値以上で走行さ
れている場合の交流電源の高調波電流低減用第3
のフイルタを設け、第1のフイルタは常時作動さ
せ、第2のフイルタはセクシヨン渡り時のみ作動
させ、また第3のフイルタは走行体のある速度範
囲で、かつある電流指令信号の範囲にのみ作動さ
せるようにして経済的で、かつ効率のよいフイル
タで交流電源側の高調波電流を低減して走行体の
全速度域及び電力変換装置の全運転状態における
等価妨害電流または等価逆相電流を許容値以下に
することができるなどの効果がある。
As explained in detail above, FIGS. 9 and 10
According to the embodiment shown in the figure, the first filter for reducing harmonic current of an AC power supply when at least two power converters are operating independently, and the running body running astride two propulsion coils. a second filter for reducing harmonic current of the AC power supply when at least two power converters operate simultaneously to supply power to different propulsion coils, and a traveling body at a certain speed or below or above a certain speed. and the third harmonic current reduction of the AC power supply when the current command signal is running at a certain current value or more.
The first filter is always activated, the second filter is activated only when crossing a section, and the third filter is activated only within a certain speed range of the traveling object and within a certain current command signal range. This is an economical and efficient filter that reduces harmonic current on the AC power supply side and allows equivalent disturbance current or equivalent negative sequence current in the entire speed range of the traveling vehicle and in all operating conditions of the power converter. It has the effect of being able to be lower than the value.

また、第2図、第4図の回路のそれぞれのフイ
ルタFL1,FL2及び第9図、第10図の回路のそ
れぞれのフイルタFL1〜FL3として第8図に示し
た高次低減フイルタを使用し、かつこのフイルタ
を電力変換装置の電源側に各相に1個ずつ設けた
場合を説明したが、本発明はこれらに限定するも
のではなく、種々のフイルタ回路あるいはこのフ
イルタを複数個設けた場合にも本発明が適用でき
ることは云うまでもない。
Furthermore, the high-order reduction filters shown in FIG. 8 are used as the filters FL 1 and FL 2 of the circuits in FIGS. 2 and 4, and the filters FL 1 to FL 3 of the circuits in FIGS. 9 and 10, respectively. , and one filter is provided for each phase on the power supply side of the power conversion device. However, the present invention is not limited to this, and various filter circuits or a plurality of filters may be used. It goes without saying that the present invention is also applicable to such a case.

第2図の実施例では走行体の速度に応じて変圧
器の2次側電圧が可変されるから無効電圧が大幅
に軽減されるとともに力率が改善され、かつ常時
作動される第1のフイルタと、セクシヨン渡り時
のみ作動される第2のフイルタにより経済的で、
かつ効率のよいフイルタ構成で交流電源の高調波
電流を低減できるなどの効果がある。また第4図
の実施例では走行体の速度に応じて変圧器の2次
側電圧を可変するとともにセクシヨン渡り時にも
変圧器の2次側電圧を設定電圧に応じて可変され
るから通常の走行状態並びにセクシヨン渡り時に
おける無効電力を大幅に軽減するとともに力率も
改善され、かつ常時作動される第1のフイルタ
と、セクシヨン渡り時のみ作動される第2のフイ
ルタにより経済的で、かつ効率のよいフイルタ構
成で交流電源の高調波電流を低減できるなどの効
果がある。
In the embodiment shown in FIG. 2, since the secondary voltage of the transformer is varied according to the speed of the traveling object, the reactive voltage is significantly reduced, the power factor is improved, and the first filter is constantly activated. The second filter is activated only when crossing the section, making it economical.
Moreover, it has the effect of reducing harmonic current of the AC power source with an efficient filter configuration. In addition, in the embodiment shown in Fig. 4, the secondary voltage of the transformer is varied according to the speed of the traveling body, and the secondary voltage of the transformer is also varied according to the set voltage when crossing sections, so that normal running is possible. It is economical and efficient because the first filter is activated all the time and the second filter is activated only when the section is crossed. A good filter configuration has the effect of reducing harmonic current of an AC power supply.

また、第9図の実施例では走行体の速度に応じ
て変圧器の2次側電圧を可変するから無効電力が
大幅に軽減されるとともに力率が改善され、かつ
常時作動される第1のフイルタと、セクシヨン渡
り時のみ作動される第2のフイルタと、走行体の
ある速度範囲で、かつある電流指令信号の範囲に
のみ作動される第3のフイルタにより経済的で、
かつ効率のよいフイルタ構成で、交流電源の高調
波電流を抵減できるなどの効果がある。また第1
0図の実施例では走行体の速度に応じて変圧器の
2次側電圧を可変するとともにセクシヨン渡り時
にも変圧器の2次側電圧を設定電圧に応じて可変
されるから通常の走行状態並びにセクシヨン渡り
時における無効電力を大幅に軽減するとともに力
率も改善され、かつ常時作動される第1のフイル
タと、セクシヨン渡り時のみ作動される第2のフ
イルタと、走行体のある速度範囲で、かつある電
流指令信号の範囲にのみ作動される第3のフイル
タにより経済的で、かつ効率のよいフイルタ構成
で交流電源の交流高調波電流を抵減できるなどの
効果がある。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 9, since the secondary voltage of the transformer is varied according to the speed of the traveling object, reactive power is significantly reduced and the power factor is improved. A filter, a second filter that is activated only when crossing sections, and a third filter that is activated only within a certain speed range of the traveling object and within a certain current command signal range, making it economical.
In addition, the highly efficient filter configuration has the effect of reducing harmonic current of the AC power supply. Also the first
In the embodiment shown in Fig. 0, the secondary voltage of the transformer is varied according to the speed of the traveling body, and the secondary voltage of the transformer is also varied according to the set voltage when crossing sections, so that it can be used in both normal running conditions and A first filter that significantly reduces reactive power when crossing sections and improves the power factor, and is always activated, a second filter that is activated only when crossing sections, and a traveling body within a certain speed range. In addition, the third filter, which is activated only within a certain range of current command signal, has the effect of reducing the AC harmonic current of the AC power source with an economical and efficient filter configuration.

すなわち、第2図、第4図、第9図及び第10
図のそれぞれの実施例によれば、簡単な回路構成
で無効電力の軽減と力率の改善を図ることができ
るとともに経済的で、かつ効果のよいフイルタで
交流電源側の高調波電流を低減できるなどの効果
がある。
That is, Figures 2, 4, 9 and 10
According to each of the embodiments in the figures, it is possible to reduce reactive power and improve the power factor with a simple circuit configuration, and also to reduce harmonic current on the AC power supply side with an economical and effective filter. There are effects such as

以上は本発明を超高速鉄道のリニアモータの給
電システムに適用した場合について説明したが、
本発明は超高速鉄道用にのみ限定されず、可変周
波交流出力を要求される電源装置並びに電圧フリ
ツカなど交流電源系統への悪影響を除去するよう
な回路構成にも広く適用し得るものである。
The above describes the case where the present invention is applied to a power supply system for a linear motor of an ultra-high-speed railway.
The present invention is not limited only to ultra-high-speed railways, but can also be widely applied to power supply devices that require variable frequency AC output and circuit configurations that eliminate adverse effects on AC power systems, such as voltage flicker.

また、各実施例においては、商用電源から直接
電力変換装置を介して軌道側の推進コイルに給電
する例を示したが、他に専用の交流発電機を用い
電力変換装置を介して推進コイルに給電する方式
にも本発明の適用が可能である。
In addition, in each embodiment, an example was shown in which power is supplied directly from a commercial power supply to the propulsion coil on the track side via the power converter, but in other cases, a dedicated AC generator is used to feed the propulsion coil via the power converter. The present invention can also be applied to a power feeding system.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上より明らかなように本発明によれば、給電
システムの無効電力ならびに高調波電流の抵減を
図ることができる。
As is clear from the above, according to the present invention, it is possible to reduce the reactive power and harmonic current of the power supply system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のリニアモータの給電システムの
ブロツク図、第2図は本発明の実施例を示すブロ
ツク図、第3図は本発明に係る変圧器の特性図、
第4図は本発明の他の実施例を示すブロツク図、
第5図は第4図の実施例における電圧検出装置お
よび設定回路の各特性図、第6図は第4図の実施
例の各部動作波形図、第7図は電流指令信号変化
に対する等価妨害電流の実測特性図、第8図は一
般的な高次抵減フイルタの回路図、第9図は本発
明の第3の実施例を示すブロツク図、第10図は
本発明の第4の実施例を示すブロツク図である。 A,A1,A3……小形電動機、B1,B2……電圧
検出装置、C1〜C3……論理積回路、D1〜D4……
信号回路、CC1〜CC2……電力変換装置、E1〜E5
……減算器、F1〜F2……き電線、FL1〜FL3……
フイルタ、G1,G2……開閉指令回路、H……論
理和回路、LM1〜LM6……推進コイル、SS……
交流電源、SW1〜SW6……電力切換開閉器、S1
S2……開閉装置、SD……速度検出装置、SD′……
設定回路、T……走行体、T1,T2……変圧器。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional linear motor power supply system, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a characteristic diagram of a transformer according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention;
Fig. 5 is a characteristic diagram of the voltage detection device and setting circuit in the embodiment shown in Fig. 4, Fig. 6 is an operation waveform diagram of each part in the embodiment shown in Fig. 4, and Fig. 7 is an equivalent disturbance current with respect to a change in the current command signal. Fig. 8 is a circuit diagram of a general high-order resistance filter, Fig. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, and Fig. 10 is a fourth embodiment of the present invention. FIG. A, A 1 , A 3 ... Small electric motor, B 1 , B 2 ... Voltage detection device, C 1 to C 3 ... AND circuit, D 1 to D 4 ...
Signal circuit, CC 1 ~ CC 2 ... Power converter, E 1 ~ E 5
...Subtractor, F 1 ~ F 2 ... Feeder line, FL 1 ~ FL 3 ...
Filter, G 1 , G 2 ... Opening/closing command circuit, H ... OR circuit, LM 1 to LM 6 ... Propulsion coil, SS ...
AC power supply, SW 1 to SW 6 ... Power switching switch, S 1 ,
S 2 ...Switching device, SD...Speed detection device, SD′...
Setting circuit, T...running body, T1 , T2 ...transformer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 軌道側に設置した多数区分の推進コイルと、
これらの推進コイルの各々に開閉器を接続すると
ともに上記多数区分の推進コイルを少なくとも奇
数番目と偶数番目との2群に分割し、これらの
各々に交流電源に接続された変圧器と、該変圧器
に接続される電力変換装置よりなる系統を接続
し、上記多数区分の推進コイルに交互に通電する
とともに上記開閉器により走行体の存在する範囲
に給電するリニアモータの給電システムにおい
て、 上記交流電源に接続される第1のフイルタと、
開閉装置を介して上記交流電源に接続される第2
のフイルタと、上記2台の電力変換装置が起動さ
れたときに上記開閉装置を閉路する指令ならび上
記2台の電力変換装置のうちいずれかがゲートオ
フされたときに上記開閉装置を開路する指令とを
だす第1の手段と、上記走行体の速度を検出する
速度検出装置と、この装置の出力電圧に応じて上
記変圧器の2次側電圧を可変する第2の手段とを
備えたことを特徴とするリニアモータの給電シス
テム。 2 特許請求の範囲第1項記載のリニアモータの
給電システムにおいて、上記第2の手段を上記走
行体の速度に応じて上記少なくとも2個の変圧器
のそれぞれの2次側電圧を同時に可変できる回路
構成にしたことを特徴とするリニアモータの給電
システム。 3 特許請求の範囲第1項記載のリニアモータの
給電システムにおいて、前記第2の手段を前記開
閉器を順次切換えながら前記推進コイルに給電す
ることに前記少なくとも2台の変圧器のそれぞれ
の2次側電圧を個別に可変できる回路構成にした
ことを特徴とするリニアモータの給電システム。 4 軌道側に設置された多数区分の推進コイル
と、これら推進コイルの各々に開閉器を接続する
とともに前記多数区分の推進コイルを少なくとも
奇数番目と偶数番目との2群に分割し、これらの
各々に交流電源に接続された変圧器と、該変圧器
に接続される電力変換装置よりなる系統を接続
し、上記多数区分の推進コイルに交互に通電する
とともに上記開閉器により走行体の存在する範囲
に給電するリニアモータの給電システムにおい
て、 上記交流電源に接続される第1のフイルタと、
第1の開閉装置を介して上記交流電源に接続され
る第2のフイルタと、第2の開閉装置を介して上
記交流電源に接続される第3のフイルタと、上記
2台の電力変換装置が起動されたときに上記第1
の開閉装置を閉路する指令ならびに上記2台の電
力変換装置のうちいずれかがゲートオフされたと
きに上記第1の開閉装置を開路する指令とをだす
第1の手段と、上記走行体の速度を検出する速度
検出装置と、この装置の出力電圧に応じて上記変
圧器の2次側電圧を可変する第2の手段と、上記
速度検出装置の出力電圧と基準電圧を比較する第
1の比較装置と、上記電力変換装置の出力電流を
制御するための電流指令信号と基準電流指令とを
比較する第2の比較装置と、上記第1の比較装置
と上記第2の比較装置とが出力をだしたときに出
力をだす論理積回路と、この論理積回路が出力を
だしたときにのみ上記第2の開閉装置を閉路する
指令をだす第3の手段とを備えたことを特徴とす
るリニアモータの給電システム。 5 特許請求の範囲第4項記載のリニアモータの
給電システムにおいて、前記第2の手段を前記走
行体の速度に応じて前記少なくとも2台の変圧器
のそれぞれの2次側電圧を同時に可変できる回路
構成にしたことを特徴とするリニアモータの給電
システム。 6 特許請求の範囲第4項記載のリニアモータの
給電システムにおいて、前記第2の手段を前記開
閉器を順次切換らながら前記推進コイルに給電す
るときに前記少なくとも2台の変圧器のそれぞれ
の2次側電圧を個別に可変できる回路構成にした
ことを特徴とするリニアモータの給電システム。
[Claims] 1. A multi-section propulsion coil installed on the track side,
A switch is connected to each of these propulsion coils, and the propulsion coils of the plurality of divisions are divided into at least two groups, odd-numbered and even-numbered, and each of these is connected to a transformer connected to an AC power source, and the transformer is connected to a switch. In a power supply system for a linear motor that connects a system consisting of a power converter connected to a power converter, alternately energizes the propulsion coils of the multiple sections, and supplies power to the range where the traveling body is present by the switch, the AC power source a first filter connected to;
A second connected to the AC power source via a switchgear
a command to close the switchgear when the two power converters are activated, and a command to open the switchgear when either of the two power converters is gated off. a speed detection device for detecting the speed of the traveling body; and a second means for varying the secondary voltage of the transformer according to the output voltage of the device. Features a linear motor power supply system. 2. In the power supply system for a linear motor according to claim 1, the second means is a circuit that can simultaneously vary the secondary voltage of each of the at least two transformers according to the speed of the traveling body. A power supply system for a linear motor characterized by the following configuration. 3. In the power supply system for a linear motor according to claim 1, the second means is configured to supply power to the propulsion coil while sequentially switching the switches, and to supply power to each of the at least two transformers. A power supply system for a linear motor characterized by a circuit configuration that allows side voltages to be individually varied. 4 A multi-section propulsion coil installed on the track side, a switch connected to each of these propulsion coils, and dividing the multi-section propulsion coil into at least two groups, odd-numbered and even-numbered, and each of these A system consisting of a transformer connected to an AC power supply and a power conversion device connected to the transformer is connected to the transformer, and the propulsion coils of the multiple sections are alternately energized, and the switch is used to close the range where the traveling object is present. In a power supply system for a linear motor that supplies power to a linear motor, a first filter connected to the AC power supply;
A second filter connected to the AC power source via the first switching device, a third filter connected to the AC power source via the second switching device, and the two power converters. When started, the above first
a first means for issuing a command to close the first switching device and a command to open the first switching device when either of the two power converters is gated off; A speed detection device for detecting the speed, a second means for varying the secondary voltage of the transformer according to the output voltage of the device, and a first comparison device for comparing the output voltage of the speed detection device with a reference voltage. a second comparison device that compares a current command signal for controlling the output current of the power converter with a reference current command; and a second comparison device that compares the output current of the first comparison device and the second comparison device. A linear motor comprising an AND circuit that outputs an output when the AND circuit outputs an output, and third means that issues a command to close the second switching device only when the AND circuit outputs an output. power supply system. 5. In the power supply system for a linear motor according to claim 4, the second means is a circuit that can simultaneously vary the secondary voltage of each of the at least two transformers according to the speed of the traveling body. A power supply system for a linear motor characterized by the following configuration. 6. In the power supply system for a linear motor according to claim 4, when the second means is used to supply power to the propulsion coil while sequentially switching the switches, each of the at least two transformers is A power supply system for a linear motor characterized by a circuit configuration that allows the next-side voltage to be individually varied.
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