JPS61200039A - 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 - Google Patents
電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置Info
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- JPS61200039A JPS61200039A JP3943985A JP3943985A JPS61200039A JP S61200039 A JPS61200039 A JP S61200039A JP 3943985 A JP3943985 A JP 3943985A JP 3943985 A JP3943985 A JP 3943985A JP S61200039 A JPS61200039 A JP S61200039A
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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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は直流饋電万式の電気鉄道の電車線に直流電力を
供給するコンバータと、回虫制ｆｉｌｌ可能な電気車が
発する回生電力を交流電源側に回生ずるインバータとを
備えた回生変電所システムに係）、特に電鉄用回生イン
バータの制御力法とその装置に関する。
供給するコンバータと、回虫制ｆｉｌｌ可能な電気車が
発する回生電力を交流電源側に回生ずるインバータとを
備えた回生変電所システムに係）、特に電鉄用回生イン
バータの制御力法とその装置に関する。
Ｂ６発明の概要
本発明は電鉄用回生インバータの制御力法とその装置に
おいて、 コンバータ電流、インバータ′成流および電車線電圧を
各々検出するとと１にそ几ら噴出電気量と予め設定した
所定の電気量とを各々つき合わせ、且つ前記各々のつき
合わせによって得られる圓差出力に基づいて電車線ｔａ
Ｅの自動電ＩＥ調整系の補正を行なうように構成するこ
とにより、電気車がカ行運転中であってもコンバータ入
力電圧の変動に関係なくインバータを１笑に動作状態に
する仁とができるとともに、インバータに流ｎる循環電
流を常に最低のレベルに抑制できるようにしたものであ
る。
おいて、 コンバータ電流、インバータ′成流および電車線電圧を
各々検出するとと１にそ几ら噴出電気量と予め設定した
所定の電気量とを各々つき合わせ、且つ前記各々のつき
合わせによって得られる圓差出力に基づいて電車線ｔａ
Ｅの自動電ＩＥ調整系の補正を行なうように構成するこ
とにより、電気車がカ行運転中であってもコンバータ入
力電圧の変動に関係なくインバータを１笑に動作状態に
する仁とができるとともに、インバータに流ｎる循環電
流を常に最低のレベルに抑制できるようにしたものであ
る。
Ｃ０従来の技術
一般に回生変電所システムは例えば第３図に示すように
構成されている。第３図において、交流電源１の出力電
力は変圧ａ２ａを介して、ダイオードをブリッジ接続し
て構成されたコンバータ３に入力される。このコンバー
タ３は入力ｇｎた交流電力を直流変換し、その直流電力
を［元高速度１断器４ａおよび電車８５を介して電気車
６に供給する。を気ｆｆ１６の回生運転時に発生する回
生電力は、厘流高速度漉断器４ｂおよび直流リアクトル
７を介して、サイリスタをブリッジ接続して構成された
インバータ８に入力される。このインバータ８は入力ざ
ｎた直流電力を交流変換し、その交流電力を変圧器２ｂ
を介して交流電源１に回生する。
構成されている。第３図において、交流電源１の出力電
力は変圧ａ２ａを介して、ダイオードをブリッジ接続し
て構成されたコンバータ３に入力される。このコンバー
タ３は入力ｇｎた交流電力を直流変換し、その直流電力
を［元高速度１断器４ａおよび電車８５を介して電気車
６に供給する。を気ｆｆ１６の回生運転時に発生する回
生電力は、厘流高速度漉断器４ｂおよび直流リアクトル
７を介して、サイリスタをブリッジ接続して構成された
インバータ８に入力される。このインバータ８は入力ざ
ｎた直流電力を交流変換し、その交流電力を変圧器２ｂ
を介して交流電源１に回生する。
上記のように構成さｎｆｅ′ｌ７Ｉｃｅにおいて、コン
バータ３およびインバータ８の運転１ＩＩＪ＃は電車［
５の電圧１ｄ の変化に応じて第４図の電圧−電流特性
因に示すように行なわれる。すなわち、電気車６０力行
運転時はコンバータ３のみが運転状態にあり、そのとき
の電車＠５の電圧Ｅｄは直流電流をＩｄ とすると８４
図の領域Ｉに示す如く変化する。また、電気車６が回生
制動を行なうと電車線５の電ＱＪｉｄ が上昇し、核電
ａ：Ｅｄ が回生設定電圧を超えた時点でインバータ制
御回路（図、示省略）によってインバータ８の運転が開
始さ几る。そしてインバータ８はインバータ制御回路に
よって第４図の回生運転領域…に示す如く電卓Ｍ５の電
ＥＥＥｄ を回生時の電車線電圧ＶＣｔ（、に保つよう
に定電圧１１ＦＩＪ＃がなされる。
バータ３およびインバータ８の運転１ＩＩＪ＃は電車［
５の電圧１ｄ の変化に応じて第４図の電圧−電流特性
因に示すように行なわれる。すなわち、電気車６０力行
運転時はコンバータ３のみが運転状態にあり、そのとき
の電車＠５の電圧Ｅｄは直流電流をＩｄ とすると８４
図の領域Ｉに示す如く変化する。また、電気車６が回生
制動を行なうと電車線５の電ＱＪｉｄ が上昇し、核電
ａ：Ｅｄ が回生設定電圧を超えた時点でインバータ制
御回路（図、示省略）によってインバータ８の運転が開
始さ几る。そしてインバータ８はインバータ制御回路に
よって第４図の回生運転領域…に示す如く電卓Ｍ５の電
ＥＥＥｄ を回生時の電車線電圧ＶＣｔ（、に保つよう
に定電圧１１ＦＩＪ＃がなされる。
Ｄ０発明が解決しようとする問題点
上記のように構成された回生変電所システムにおいて、
インバータの無負荷直流電圧を前記カ行時の最大電車線
電８：Ｖｄ（コンバータの無負荷置流電ＥＥ）より低く
設定すると、コンバータ入力電圧の変動によってコンバ
ータ３とインバータ８の間に過大な循環電流が流ｎてし
まり。この為第４図に示すように回生設定ｔｌｌＥＶｄ
ｏを力行時の最大電車線電圧Ｖｄ より高く設定する必
要があった。
インバータの無負荷直流電圧を前記カ行時の最大電車線
電８：Ｖｄ（コンバータの無負荷置流電ＥＥ）より低く
設定すると、コンバータ入力電圧の変動によってコンバ
ータ３とインバータ８の間に過大な循環電流が流ｎてし
まり。この為第４図に示すように回生設定ｔｌｌＥＶｄ
ｏを力行時の最大電車線電圧Ｖｄ より高く設定する必
要があった。
しかし、このように設定した場合電気車６が回生制動を
行なって％電車線電圧が力行時の最大Ｍ、車線電Ｆｆ−
Ｖｄ から回生設定電圧に到達するまでの期間、インバ
ータ８は非動作状態のまま待機する。
行なって％電車線電圧が力行時の最大Ｍ、車線電Ｆｆ−
Ｖｄ から回生設定電圧に到達するまでの期間、インバ
ータ８は非動作状態のまま待機する。
この為電気車６の発する回生電力を回生することができ
ず、こ１によって回生電力を有効に利用することができ
なくなる。特に回生制動時の回生電流の立上りが速い場
合、前記のようにインバータ８の動作が遅几ると、′電
車線５の電圧Ｅｄが異常に上昇してしまう。この為を気
車６は回生ブレーキを用いることができなくなり、′電
気車側の遮断器をトリップした伐にエアブレーキ等を用
いて停止させなけｎばならなくなる。
ず、こ１によって回生電力を有効に利用することができ
なくなる。特に回生制動時の回生電流の立上りが速い場
合、前記のようにインバータ８の動作が遅几ると、′電
車線５の電圧Ｅｄが異常に上昇してしまう。この為を気
車６は回生ブレーキを用いることができなくなり、′電
気車側の遮断器をトリップした伐にエアブレーキ等を用
いて停止させなけｎばならなくなる。
ま几、上記のような欠点を解消する為に次のようなイン
バータ制御方法が弔いらｎていた。すなわち＠５図（ａ
）の電圧−電流特性図に示すように、電車線５の電圧が
所定値、例えばＥｄＱ以上のときインバータ８を制御進
み角ｒＱ で運転してコンバータ３とインバータ８間に
所定の循環電流を流すとともに、電車線電圧が所定値以
上のときインバータ８を定電圧制御して電車線電圧を一
定値、例えばｖｄｌに保つ制御方法である。このように
インバータ８を制御すれば、電気車がカ行運転中であっ
てもインバータを動作状態にしておくことかで・きるの
で、カ行運転から回生運転への切換えを迅速且つ円滑に
行なうことができ、こｎによって過大な循環電流および
電ｊ［Ｉｗの異常電圧上昇を抑制することができる。し
かしながらこのような制御方法によると、第５図（ｂ）
の如くコンバータ入力電圧（−用電源電ＥＥ）が変動し
た場合、ｒＱ による一定制御開始時の電Ｅ（Ｅｄｏ）
をいかなる′を田厘に設定するかによって次のよう
な問題が生じる。
バータ制御方法が弔いらｎていた。すなわち＠５図（ａ
）の電圧−電流特性図に示すように、電車線５の電圧が
所定値、例えばＥｄＱ以上のときインバータ８を制御進
み角ｒＱ で運転してコンバータ３とインバータ８間に
所定の循環電流を流すとともに、電車線電圧が所定値以
上のときインバータ８を定電圧制御して電車線電圧を一
定値、例えばｖｄｌに保つ制御方法である。このように
インバータ８を制御すれば、電気車がカ行運転中であっ
てもインバータを動作状態にしておくことかで・きるの
で、カ行運転から回生運転への切換えを迅速且つ円滑に
行なうことができ、こｎによって過大な循環電流および
電ｊ［Ｉｗの異常電圧上昇を抑制することができる。し
かしながらこのような制御方法によると、第５図（ｂ）
の如くコンバータ入力電圧（−用電源電ＥＥ）が変動し
た場合、ｒＱ による一定制御開始時の電Ｅ（Ｅｄｏ）
をいかなる′を田厘に設定するかによって次のよう
な問題が生じる。
すなわち、ｒｏ一定制御開始時の電圧をｇａｏｌに設定
して所定のｒｏ 一定制御を行ない電車線電圧を第５図
（ｂ）のＡ特注とした場合、例えばコンバータ入力電圧
が最低レベルになったとする。この場合、第５図（ｂ）
の特性図よシ明らかなように、コンバータ３の運転時に
所定の循環電流を流してインバータ８を動作状態にして
おくことができなくな力、例えば回生運転に切換ったと
き、インバータ８の動作が遅れて電車線電圧は異常上昇
してしまう、また、前記欠点をなくすためにｒｏ 一定
制御開始時の電圧を前記Ｅｄｏ、より低いＥａ、）２
に設定し、＠５図中）の８％性の如く電車線電圧を制
御したとする。この場合コンバータ入力電圧が最高レベ
ルになれば、循環電流が増加してしまい不経済である。
して所定のｒｏ 一定制御を行ない電車線電圧を第５図
（ｂ）のＡ特注とした場合、例えばコンバータ入力電圧
が最低レベルになったとする。この場合、第５図（ｂ）
の特性図よシ明らかなように、コンバータ３の運転時に
所定の循環電流を流してインバータ８を動作状態にして
おくことができなくな力、例えば回生運転に切換ったと
き、インバータ８の動作が遅れて電車線電圧は異常上昇
してしまう、また、前記欠点をなくすためにｒｏ 一定
制御開始時の電圧を前記Ｅｄｏ、より低いＥａ、）２
に設定し、＠５図中）の８％性の如く電車線電圧を制
御したとする。この場合コンバータ入力電圧が最高レベ
ルになれば、循環電流が増加してしまい不経済である。
本発明は上記の点に鑑みてなざｎたもので、電気車がカ
行運転中であってもコンバータ入力電圧の変動に関係な
くインバータを確実に動作状態にすることができるとと
もに、インバータに流れる循環電流を常に最低のレベル
に抑制できる電鉄用回生インバータの制御方法とその装
置を提供することを目的としている。
行運転中であってもコンバータ入力電圧の変動に関係な
くインバータを確実に動作状態にすることができるとと
もに、インバータに流れる循環電流を常に最低のレベル
に抑制できる電鉄用回生インバータの制御方法とその装
置を提供することを目的としている。
Ｅ０問題点を解決するための手段
本発明は、
（１）交流電源の交流出力電力を直ｆｌｒｔ変換し、該
直流電力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバー
タと、電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源
側に回生するインバータとを備えた回生変電所において
、前記電車線電圧と所定の回生設定電圧との偏差出力に
基づいて前記インバータを位相制御し、前記コンバータ
幹よび前記インバータに流詐る電流の和と所定の循環電
流設定量との偏差出力を所定の増＠特性によって増幅す
るとともに、該増幅出力に基づいて前記回生設定電圧の
補正を行ない、前記コンバータに九九る電流が所定のコ
ンバータ設定電流より小さいとき前記回生設定電圧の補
正を行なわないようにしたことを特徴とするとともに、 （２）交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直流電
力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータと、
電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源側に回
生ずるインバータとを備えた回生変電所において、前記
コンバータに流九る電流と前記インバータに流ルる電流
と所定の循環電流設定量とをつき合わせる第１つき合わ
せ部と、前記コンバータに流れる電流ト所定のコンバー
タ電流設定量をつき合わせる第２つき合わせ部と、前記
第１つき合わせ部の偏差出力を所定の増＠特性で増幅す
る増幅部と、この増幅部の出力と前記電車線電圧と所定
の回生電ＥＥ設定量とをつき合わせる第３つき合わせ部
と、この第３つき合わせ部および前記増幅部を結ぶ電路
に介挿され、前記第２つき合わせ部の偏差出力に基づい
てオン、オフ制御さ几るスイッチ部と、前記第３つき合
わせ部の偏差出力に基づいて前記インバータの位相制御
を行なう１１１１＃部とを備え之ことを特徴としている
。
直流電力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバー
タと、電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源
側に回生するインバータとを備えた回生変電所において
、前記電車線電圧と所定の回生設定電圧との偏差出力に
基づいて前記インバータを位相制御し、前記コンバータ
幹よび前記インバータに流詐る電流の和と所定の循環電
流設定量との偏差出力を所定の増＠特性によって増幅す
るとともに、該増幅出力に基づいて前記回生設定電圧の
補正を行ない、前記コンバータに九九る電流が所定のコ
ンバータ設定電流より小さいとき前記回生設定電圧の補
正を行なわないようにしたことを特徴とするとともに、 （２）交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直流電
力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータと、
電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源側に回
生ずるインバータとを備えた回生変電所において、前記
コンバータに流九る電流と前記インバータに流ルる電流
と所定の循環電流設定量とをつき合わせる第１つき合わ
せ部と、前記コンバータに流れる電流ト所定のコンバー
タ電流設定量をつき合わせる第２つき合わせ部と、前記
第１つき合わせ部の偏差出力を所定の増＠特性で増幅す
る増幅部と、この増幅部の出力と前記電車線電圧と所定
の回生電ＥＥ設定量とをつき合わせる第３つき合わせ部
と、この第３つき合わせ部および前記増幅部を結ぶ電路
に介挿され、前記第２つき合わせ部の偏差出力に基づい
てオン、オフ制御さ几るスイッチ部と、前記第３つき合
わせ部の偏差出力に基づいて前記インバータの位相制御
を行なう１１１１＃部とを備え之ことを特徴としている
。
（以丁余白）
２０作用
上記のような制御方法において、電気車のカ行運転時に
コンバータおよびインバータに流れる電流の和が所定の
循環電流設定量よシも大きいとする。この場合回生設定
電圧は高くなるように補正されるので、インバータに循
環電流は流れない。
コンバータおよびインバータに流れる電流の和が所定の
循環電流設定量よシも大きいとする。この場合回生設定
電圧は高くなるように補正されるので、インバータに循
環電流は流れない。
次に電気車のカ行運転時にコンバータおよびインバータ
に流れる電流の和が所定の循環電流設定量よシも小さく
なったとする。この場合インバータの位相制御が開始さ
れて、インバータに所定の循環電流が流れる。次に電気
車の回生運転時にコンバータに流れる電流が所定のコン
バータ設定電流よシ小さくなったとする。この場合回生
設定電圧の補正は行なわれなくなり、これによってイン
バータは電車線電圧が回生設定電圧になるように定電圧
制御を行なう。
に流れる電流の和が所定の循環電流設定量よシも小さく
なったとする。この場合インバータの位相制御が開始さ
れて、インバータに所定の循環電流が流れる。次に電気
車の回生運転時にコンバータに流れる電流が所定のコン
バータ設定電流よシ小さくなったとする。この場合回生
設定電圧の補正は行なわれなくなり、これによってイン
バータは電車線電圧が回生設定電圧になるように定電圧
制御を行なう。
また、上記のような制御装置において、電気車のカ行運
転時にコンバータおよびインバータに流れる電流が所定
の循環電流設定量よシも大きいとする。この場合第３つ
き合わせ部には第１つき合わせ部の偏差出力を増幅部で
増幅した信号が大刀されるので、回生設定電圧は高くな
るように補正される。この為インバータに循環電流は流
れない。
転時にコンバータおよびインバータに流れる電流が所定
の循環電流設定量よシも大きいとする。この場合第３つ
き合わせ部には第１つき合わせ部の偏差出力を増幅部で
増幅した信号が大刀されるので、回生設定電圧は高くな
るように補正される。この為インバータに循環電流は流
れない。
次に電気車のカ行運転時にコンバータおよびインバータ
に流れる電流が所定の循環電流設定量よシも小さくなっ
たとする。この場合、増幅部はコンバータおよびインバ
ータに流れる電流の和を循環電流設定量に等しくなるよ
うにする補正信号を第３つき合わせ部に送出する。この
為制御部はインバータの位相制御を開始するので、イン
バータに所定の循環電流が流れる。次に電気車の回生運
転時にコンバータに流れる電流が所定のコンバータ設定
電流よシ小さくなったとする。この場合第２つき合わせ
部の偏差出力に基づいてスイッチ部がオフ制御されるの
で、第３つき合わせ部は電車線電圧と所定の回生設定電
圧との偏差を出力する。
に流れる電流が所定の循環電流設定量よシも小さくなっ
たとする。この場合、増幅部はコンバータおよびインバ
ータに流れる電流の和を循環電流設定量に等しくなるよ
うにする補正信号を第３つき合わせ部に送出する。この
為制御部はインバータの位相制御を開始するので、イン
バータに所定の循環電流が流れる。次に電気車の回生運
転時にコンバータに流れる電流が所定のコンバータ設定
電流よシ小さくなったとする。この場合第２つき合わせ
部の偏差出力に基づいてスイッチ部がオフ制御されるの
で、第３つき合わせ部は電車線電圧と所定の回生設定電
圧との偏差を出力する。
これによって制御部は、電車線電圧が回生設定電圧にな
るように、インバータの位相制御を行なう。
るように、インバータの位相制御を行なう。
Ｇ、実施例
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。第１図において第３図と同一部分は同一符号を持って
示し、その説明は省略する。変圧器２ａとコンバータ６
を結ぶ電路には変流器１１が、変圧器２ｂとインバータ
８ｆ：結ぶ電路には変流器１２が各々介挿されている。
。第１図において第３図と同一部分は同一符号を持って
示し、その説明は省略する。変圧器２ａとコンバータ６
を結ぶ電路には変流器１１が、変圧器２ｂとインバータ
８ｆ：結ぶ電路には変流器１２が各々介挿されている。
変流器１２の交流出力電流はＡＣ／ＤＣ変換器１３によ
って直流変換された後、第１つき合わせ回路１４に導入
される。変流器１１の交流出力電流はＡＣ／ＤＣ変換器
１５によって直流変換され死後、第１つき合わせ回路１
４および第２つき合わせ回路１６に導入される。前記第
１つき合わせ回路１４は予め循環電流設定器１７で設定
された循環電流設定値と前記変換器１３の出力電流と前
記変換器１５の出力電流とをつき合わせる。前記第２つ
き合わせ回路１６は予めコンバータ電流設定器１８で設
定されたコンバータ設定電流と前記変換器１５の出力電
流とをつき合わせる。第１つき合わせ回路１４の偏差出
力は所定の増幅特性を有する増幅器１９で増幅される。
って直流変換された後、第１つき合わせ回路１４に導入
される。変流器１１の交流出力電流はＡＣ／ＤＣ変換器
１５によって直流変換され死後、第１つき合わせ回路１
４および第２つき合わせ回路１６に導入される。前記第
１つき合わせ回路１４は予め循環電流設定器１７で設定
された循環電流設定値と前記変換器１３の出力電流と前
記変換器１５の出力電流とをつき合わせる。前記第２つ
き合わせ回路１６は予めコンバータ電流設定器１８で設
定されたコンバータ設定電流と前記変換器１５の出力電
流とをつき合わせる。第１つき合わせ回路１４の偏差出
力は所定の増幅特性を有する増幅器１９で増幅される。
この増幅器１９は、例えば図示特性曲線のようにコンバ
ータ電流およびインバータ電流の和が循環電流設定値よ
シ大きいとき正の出力信号を発する。また、増幅器１９
はコンバータ電流およびインバータ電流の和が循環電流
設定値よシ小さいとき、前記電流の和を循環電流設定値
に等しくなるようにする補正信号を発する。増幅器１９
の出力は図示極性のダイオード２１とアナログスイッチ
２０から成る並列回路を介してｆ４３つき合わせ回路２
２に導入される。２４は電車線５の電圧を検出する為の
ＤＣ／Ｉ）Ｃ変換器であシ、該変換器２４の出力電圧は
前記第３つき合わせ回路２２に導入される。第３つき合
わせ回°路２２は予め回生電圧設定器２６で設定された
回生設定電圧と前記増幅器１９の出力信号と前記変換器
２４の出力電圧とをつき合わせる。第３つき合わせ回路
２２の偏差出力は位相器２７およびゲート回路２８から
成る自動電圧調整回路２５に供給される。
ータ電流およびインバータ電流の和が循環電流設定値よ
シ大きいとき正の出力信号を発する。また、増幅器１９
はコンバータ電流およびインバータ電流の和が循環電流
設定値よシ小さいとき、前記電流の和を循環電流設定値
に等しくなるようにする補正信号を発する。増幅器１９
の出力は図示極性のダイオード２１とアナログスイッチ
２０から成る並列回路を介してｆ４３つき合わせ回路２
２に導入される。２４は電車線５の電圧を検出する為の
ＤＣ／Ｉ）Ｃ変換器であシ、該変換器２４の出力電圧は
前記第３つき合わせ回路２２に導入される。第３つき合
わせ回°路２２は予め回生電圧設定器２６で設定された
回生設定電圧と前記増幅器１９の出力信号と前記変換器
２４の出力電圧とをつき合わせる。第３つき合わせ回路
２２の偏差出力は位相器２７およびゲート回路２８から
成る自動電圧調整回路２５に供給される。
この自動電圧調整回路２５は第３つき合わせ回路２２の
出力信号に応じて前記インバータ８の位相制御を行なう
。第２つき合わせ回路１６の偏差出力はコンパレータ２
６に入力され、このコンパレータ（−Ｃ，Ｐ）２６の動
作に基づき前記アナログスイッチ２０に開閉制御信号が
供給される。尚、前記設定電流は、循環電流設定器１７
の設定電流（Ｉｊｓｅｔ ） ＞コンバータ電流設定器
１８の設定電流（ＩｃＮａｅｔ ）なる関係に設定して
おく本のであシ、例えばＩｊｓｅｔを１００アンペアに
、ＩＣＮｇｅｔ を０〜数アンペアに各々設定してお
く。
出力信号に応じて前記インバータ８の位相制御を行なう
。第２つき合わせ回路１６の偏差出力はコンパレータ２
６に入力され、このコンパレータ（−Ｃ，Ｐ）２６の動
作に基づき前記アナログスイッチ２０に開閉制御信号が
供給される。尚、前記設定電流は、循環電流設定器１７
の設定電流（Ｉｊｓｅｔ ） ＞コンバータ電流設定器
１８の設定電流（ＩｃＮａｅｔ ）なる関係に設定して
おく本のであシ、例えばＩｊｓｅｔを１００アンペアに
、ＩＣＮｇｅｔ を０〜数アンペアに各々設定してお
く。
次に上記のように構成され九装置の動作を第２るカ行電
力の供給がなされておシ、このとき電車線５の電圧は第
２図のカ行領域に示す特性に沿って変化している。この
場合ＡＣ／ＤＣ変換器１５の出力電流（コンバータ６に
流れる電流に比例し九電流）Ａがコンバータ電流設定器
１８の設定電流ＩｃＮ５ｅｔよシ大きいので、コンパレ
ータ２６（−ｃ、ｐ）の出力ＦｉｒＬＪレベルとなシア
ナログスイッチ２０はオンされる。またこのとき前記変
換器１５の出力電流Ａが循環電流設定器１７の設定電流
工ｊａｅｔよシ大きいので、増幅６１９はアナログスイ
ッチ２０を介して第３つき合わせ回路２２に正の出力信
号Ｃｆｔ送出する。この為回生電圧設定器２３の設定電
圧は補正されてＶｏｃｓｅｔ＋Ｃなる値に引き上げられ
る。これによりてインバータ８は循環電流を流さないよ
うに動作する。
力の供給がなされておシ、このとき電車線５の電圧は第
２図のカ行領域に示す特性に沿って変化している。この
場合ＡＣ／ＤＣ変換器１５の出力電流（コンバータ６に
流れる電流に比例し九電流）Ａがコンバータ電流設定器
１８の設定電流ＩｃＮ５ｅｔよシ大きいので、コンパレ
ータ２６（−ｃ、ｐ）の出力ＦｉｒＬＪレベルとなシア
ナログスイッチ２０はオンされる。またこのとき前記変
換器１５の出力電流Ａが循環電流設定器１７の設定電流
工ｊａｅｔよシ大きいので、増幅６１９はアナログスイ
ッチ２０を介して第３つき合わせ回路２２に正の出力信
号Ｃｆｔ送出する。この為回生電圧設定器２３の設定電
圧は補正されてＶｏｃｓｅｔ＋Ｃなる値に引き上げられ
る。これによりてインバータ８は循環電流を流さないよ
うに動作する。
次にコンバータ３に流れる電流が少なくなってＡＣ／Ｄ
Ｃ変換器１５の出力電流Ａく循環電流設定器１７の設定
電流Ｉｊａｅｔなる関係になったとする。すると増幅器
１９はコンバータ６およびインバータ８に流れる電流の
和が循環電流設定量と等しくなる（ Ｉｊｓｅｔ ＝Ａ
＋ Ｂ ）ように補正信号を発する。この為第３つき合
わせ回路２２の出力に基づいて自動電圧調整回路２５は
インバータ８０位相制御を行なう。これによってインバ
ータ８には、！２図に示す如く循環電流が流れる。ここ
で循環電流が流れ始めるときの電車線電圧Ｅｄは、コン
バータ入力電圧の変動（商用電源電圧の変動）に応じて
切換わる。すなわち、第２図のようにコンバータ電圧が
最低入力電圧ｖｃのときはＥａｃ、定格入力電圧ｖｂの
ときはＥｄｂ、最高入力電圧ＶａのときはＥｄａとなる
。このようにコン７く一タ入力電圧が変動した場合、そ
れに応じて循環電流を流す制御の開始電圧Ｅｄが切シ換
わるので、コン７く一タ入力電圧がいかなる大きさであ
りてもインノ（−夕８に流れる循環電流を一定に制御す
ることができる。
Ｃ変換器１５の出力電流Ａく循環電流設定器１７の設定
電流Ｉｊａｅｔなる関係になったとする。すると増幅器
１９はコンバータ６およびインバータ８に流れる電流の
和が循環電流設定量と等しくなる（ Ｉｊｓｅｔ ＝Ａ
＋ Ｂ ）ように補正信号を発する。この為第３つき合
わせ回路２２の出力に基づいて自動電圧調整回路２５は
インバータ８０位相制御を行なう。これによってインバ
ータ８には、！２図に示す如く循環電流が流れる。ここ
で循環電流が流れ始めるときの電車線電圧Ｅｄは、コン
バータ入力電圧の変動（商用電源電圧の変動）に応じて
切換わる。すなわち、第２図のようにコンバータ電圧が
最低入力電圧ｖｃのときはＥａｃ、定格入力電圧ｖｂの
ときはＥｄｂ、最高入力電圧ＶａのときはＥｄａとなる
。このようにコン７く一タ入力電圧が変動した場合、そ
れに応じて循環電流を流す制御の開始電圧Ｅｄが切シ換
わるので、コン７く一タ入力電圧がいかなる大きさであ
りてもインノ（−夕８に流れる循環電流を一定に制御す
ることができる。
いま例えば循ｆＪ！Ｉｔ流設定値Ｉｊｓｅｔ ｔ’ １
００囚、カ行電流１０（４）とすると、コンバータ６に
流れる電流Ｉｃは 、 ＩＣ＝ ２ ＋１０＝
５５囚、インノく一り８に流れる電流Ｉｔは、工ｌ；２
＝４５（Ａとなる。
００囚、カ行電流１０（４）とすると、コンバータ６に
流れる電流Ｉｃは 、 ＩＣ＝ ２ ＋１０＝
５５囚、インノく一り８に流れる電流Ｉｔは、工ｌ；２
＝４５（Ａとなる。
次に電気車６が回生運転を行ない、コンバータ６に流れ
る電流が零になったとする。すると前記変換器１５の出
力電流Ａが前記設定器１８の設定電流ＩＣＮ８ｅｔよシ
小さくなるので、コンパレータ２６（−Ｃ，Ｐ）の出力
はｒＨＪレベルとなりアナログヌイッチ２０はオフされ
る。この時点でＡＣ／ＤＣ変換器１３の出力電流（イン
バータ８に流れる電流に比例した電流゛）Ｂは、Ｂ≧Ｉ
ｊｓｅｔなる関係となるので、増幅器１９の出力ＣはＣ
２０なる関係となる。この為アナログスイプチ２０がオ
フ制御されたことによシ増＠器１９の出力Ｃはダイオー
ド２１で阻止される。これによりて第３つき合わせ回路
２２ｆｌ、回生電圧設定器２６の設定電圧（ＶＤｃｓｅ
ｔ）とＤＣ／Ｃ）Ｃ変換器２４の出力電圧（電車線５の
電圧に比例した電圧）との偏差を出力する。そして自動
電圧調整回路２５は、第２図に示すように電車線電圧が
前記設定電圧ＶＨｓｅｔｔ−超えないようにインバータ
８の定電圧制御を行なう。これによって電気車６０発す
る回生電力はスムーズに回生される。
る電流が零になったとする。すると前記変換器１５の出
力電流Ａが前記設定器１８の設定電流ＩＣＮ８ｅｔよシ
小さくなるので、コンパレータ２６（−Ｃ，Ｐ）の出力
はｒＨＪレベルとなりアナログヌイッチ２０はオフされ
る。この時点でＡＣ／ＤＣ変換器１３の出力電流（イン
バータ８に流れる電流に比例した電流゛）Ｂは、Ｂ≧Ｉ
ｊｓｅｔなる関係となるので、増幅器１９の出力ＣはＣ
２０なる関係となる。この為アナログスイプチ２０がオ
フ制御されたことによシ増＠器１９の出力Ｃはダイオー
ド２１で阻止される。これによりて第３つき合わせ回路
２２ｆｌ、回生電圧設定器２６の設定電圧（ＶＤｃｓｅ
ｔ）とＤＣ／Ｃ）Ｃ変換器２４の出力電圧（電車線５の
電圧に比例した電圧）との偏差を出力する。そして自動
電圧調整回路２５は、第２図に示すように電車線電圧が
前記設定電圧ＶＨｓｅｔｔ−超えないようにインバータ
８の定電圧制御を行なう。これによって電気車６０発す
る回生電力はスムーズに回生される。
以上のように電気車がカ行運転中であってもインバータ
を動作状態にすることができ、またコンバータ入力電圧
の変動に応じてインバータ制御開始電圧を適正値に変化
させることができるので、コンバータ入力電圧がいかな
る大きさであっても循環電流を常に一定に制御すること
ができる。尚、循環電流（Ｉｊ）とコンバータ電流（Ｉ
ｃＪとイン・り−タ電流（１目の関係を第６図に示す。
を動作状態にすることができ、またコンバータ入力電圧
の変動に応じてインバータ制御開始電圧を適正値に変化
させることができるので、コンバータ入力電圧がいかな
る大きさであっても循環電流を常に一定に制御すること
ができる。尚、循環電流（Ｉｊ）とコンバータ電流（Ｉ
ｃＪとイン・り−タ電流（１目の関係を第６図に示す。
Ｈ１発明の効果
以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
。すなわち、 （１）電気車がカ行運転中で且つ商用電源電圧に変動が
あった場合でも、循環電流を一定にする定電流制御を行
なうので、過大な循環電流は流れない。
。すなわち、 （１）電気車がカ行運転中で且つ商用電源電圧に変動が
あった場合でも、循環電流を一定にする定電流制御を行
なうので、過大な循環電流は流れない。
また、循環電流が小さくて済むので、省エネルギー化が
図れる。
図れる。
（２） 電気車のカ行運転中であってもインノ（−夕
は動作するので、電気車の回生運転時には動作遅れを生
じること無く円滑に回生運転に移行することができる。
は動作するので、電気車の回生運転時には動作遅れを生
じること無く円滑に回生運転に移行することができる。
（３）上記（２）項の理由によシミ車線の異常電圧上昇
を抑制することができ、これによって電気車の安全が保
たれる。
を抑制することができ、これによって電気車の安全が保
たれる。
（４） ’ｆｆｉ気車は、回生運転時にスムーズに回
生制動を行なうことができるのでエアブレーキを用いる
必要がなく、円滑な運転が継続できる。
生制動を行なうことができるのでエアブレーキを用いる
必要がなく、円滑な運転が継続できる。
（５）電気車が回生運転時に発する電力を速やかに交流
電源側に回生できるので、回生電力を有効に利用するこ
とができる。
電源側に回生できるので、回生電力を有効に利用するこ
とができる。
（６）回生運転からカ行運転への移行もスムーズに行な
える。
える。
第１図、第２図および第６図は本発明の一実施例を示し
、第１図は回路図、第２図は電圧・電流特性図、第６図
は電流特性図、第３図は従来の回生変電所システムの一
例を示す回路図、第４図および第５図（＆） 、 （ｂ
）はともに従来の制御パターンを説明する為の電圧・電
流特性図である。 １・・・交流電源、６・・・コンバータ、５・・・電車
線、６・・・電気車、８・・・インバータ、１４．１６
．２２・・・つき合わせ回路、１７・・・循環電流設定
器、１８・・・コンバータ電流設定器、１９・・・増幅
器、２０・・・アナログスイヴチ、２３・・・回生電圧
設定器、２５・・・自動電圧調整回路、２６・・・コン
パレータ。 第６図 屯代牝１・生国
、第１図は回路図、第２図は電圧・電流特性図、第６図
は電流特性図、第３図は従来の回生変電所システムの一
例を示す回路図、第４図および第５図（＆） 、 （ｂ
）はともに従来の制御パターンを説明する為の電圧・電
流特性図である。 １・・・交流電源、６・・・コンバータ、５・・・電車
線、６・・・電気車、８・・・インバータ、１４．１６
．２２・・・つき合わせ回路、１７・・・循環電流設定
器、１８・・・コンバータ電流設定器、１９・・・増幅
器、２０・・・アナログスイヴチ、２３・・・回生電圧
設定器、２５・・・自動電圧調整回路、２６・・・コン
パレータ。 第６図 屯代牝１・生国
Claims (2)
- （１）交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直流電
力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータと、
電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源側に回
生するインバータとを備えた回生変電所において、前記
電車線電圧と所定の回生設定電圧との偏差出力に基づい
て前記インバータを位相制御し、前記コンバータおよび
前記インバータに流れる電流の和と所定の循環電流設定
量との偏差出力を所定の増幅特性によつて増幅するとと
もに、該増幅出力に基づいて前記回生設定電圧の補正を
行ない、前記コンバータに流れる電流が所定のコンバー
タ設定電流より小さいとき前記回生設定電圧の補正を行
なわないようにしたことを特徴とする電鉄用回生インバ
ータの制御方法。 - （２）交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直流電
力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータと、
電気車が回生制動時に発する回生電力を前記電源側に回
生するインバータとを備えた回生変電所において、前記
コンバータに流れる電流と前記インバータに流れる電流
と所定の循環電流設定量とをつき合わせる第１つき合わ
せ部と、前記コンバータに流れる電流と所定のコンバー
タ電流設定量をつき合わせる第２つき合わせ部と、前記
第１つき合わせ部の偏差出力を所定の増幅特性で増幅す
る増幅部と、この増幅部の出力と前記電車線電圧と所定
の回生電圧設定量とをつき合わせる第３つき合わせ部と
、この第３つき合わせ部および前記増幅部を結ぶ電路に
介挿され、前記第２つき合わせ部の偏差出力に基づいて
オン、オフ制御されるスイッチ部と、前記第３つき合わ
せ部の偏差出力に基づいて前記インバータの位相制御を
行なう制御部とを備えたことを特徴とする電鉄用回生イ
ンバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3943985A JPH0688508B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3943985A JPH0688508B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200039A true JPS61200039A (ja) | 1986-09-04 |
| JPH0688508B2 JPH0688508B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12553037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3943985A Expired - Fee Related JPH0688508B2 (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688508B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63306941A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電鉄用回生インバ−タの制御装置 |
| JP2016043768A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 西日本旅客鉄道株式会社 | 直流き電システム |
| JP2016088289A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流き電システム |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP3943985A patent/JPH0688508B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63306941A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電鉄用回生インバ−タの制御装置 |
| JP2016043768A (ja) * | 2014-08-21 | 2016-04-04 | 西日本旅客鉄道株式会社 | 直流き電システム |
| JP2016088289A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流き電システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688508B2 (ja) | 1994-11-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |