JPS61227602A - Controller for electric railcar - Google Patents

Controller for electric railcar

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Publication number
JPS61227602A
JPS61227602A JP60066583A JP6658385A JPS61227602A JP S61227602 A JPS61227602 A JP S61227602A JP 60066583 A JP60066583 A JP 60066583A JP 6658385 A JP6658385 A JP 6658385A JP S61227602 A JPS61227602 A JP S61227602A
Authority
JP
Japan
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chopper
current
circuit
main motor
comparator
Prior art date
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Pending
Application number
JP60066583A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Kotake
小竹 一嘉
Shogo Horikoshi
堀越 正吾
Kiyoshi Kikuchi
清 菊池
Masahiro Yasunami
安波 政弘
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61227602A publication Critical patent/JPS61227602A/en
Pending 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • 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
    • B60L9/04Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from dc supply lines

Abstract

PURPOSE:To prevent an overvoltage and an overcurrent from occurring when a current collector passes a section by detecting the current collecting state of the collector, and gradually reducing a control current flow rate in response to the variation in the detected value. CONSTITUTION:A comparator 16 outputs a signal when the variation Ecf of a filter capacitor voltage Ecf comes to a reference value or higher. A main motor current reducing circuit 2 outputs a pulse to gradually reduce a main motor current IM to the gate of a chopper. When a time T4 is elapsed,a timer 21 is operated to open a gate circuit. When time T4+T5 is elapsed after the comparator 16 outputs a signal, a timer 22 is operated to restart a chopper. Thus, it can prevent an overvoltage and an overcurrent from occurring when a current collector passes a section.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電気鉄道等における電気車制御装置に係り、特
に1つの集電装置を備えるのみの車両に好適な電気車制
御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an electric vehicle control device for electric railways, etc., and particularly to an electric vehicle control device suitable for a vehicle equipped with only one current collector.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

電気車は電車線から集電装置を介して電力の供給を受け
、この電力により主電動機を駆動して走行する。そして
、この主電動機の電流はチョッパを用いて制御される。
An electric car receives power from the overhead contact line via a current collector, and uses this power to drive a main motor to run. The current of this main motor is controlled using a chopper.

以下、これを図により説明する。This will be explained below using figures.

第5図は電気車の主回路の回路図である。図で、1は電
車線、2は電気車のパンタグラフ、3はし中断器、4は
フィルタリアクトル、5はフィルタコンデンサである。
FIG. 5 is a circuit diagram of the main circuit of the electric vehicle. In the figure, 1 is an overhead contact line, 2 is a pantograph of an electric car, 3 is an interrupter, 4 is a filter reactor, and 5 is a filter capacitor.

6は電気車の主電動機、7番i主電動機6に直列に接続
された主平滑リアクトル、8はフライホイールダイオー
ドである。9は主電動機6に直列接続されたチョッパ、
10はチョッパ9のゲート制御装置である。チョッパ9
は1例えば、逆導通サイリスタより成る主サイリスタを
複数個直列に接続し、これと並列に、逆導通サイリスタ
より成る補助サイリスタ、転流コンデンサおよび転流リ
アクトルの直列回路を接続して構成されている。ゲート
制御装置10は主サイリスタおよび補助サイリスタのゲ
ートを制御する。11は過電圧抑制抵抗器、12は過電
圧抑制抵抗器11と直列接続された過電圧抑制サイリス
タであり、これらはフィルタコンデンサ5に並列に接続
されている。
Reference numeral 6 is a main motor of the electric vehicle, a main smoothing reactor is connected in series to the main motor 7, and 8 is a flywheel diode. 9 is a chopper connected in series to the main motor 6;
10 is a gate control device for the chopper 9. chopper 9
1, for example, is constructed by connecting a plurality of main thyristors made of reverse conducting thyristors in series, and connecting in parallel with this a series circuit of an auxiliary thyristor made of reverse conducting thyristors, a commutating capacitor, and a commutating reactor. . A gate control device 10 controls the gates of the main thyristor and the auxiliary thyristor. 11 is an overvoltage suppression resistor, 12 is an overvoltage suppression thyristor connected in series with the overvoltage suppression resistor 11, and these are connected in parallel to the filter capacitor 5.

13はフィルタコンデ/す5の電圧を検出する電圧検出
器である。
A voltage detector 13 detects the voltage of the filter capacitor 5.

ゲート制御装置10によりチョッパ9の主サイリスタに
ON指令が与えられると、主サイリスタが導通して主電
動機6にitiIM(カ行電流)が流れるとともに、補
助サイリスタを介して転流コンデンサが充電され、又、
主平滑リアクトル7にエネルギが貯えられる。次に、ゲ
ート制御装置10によりチョッパ9の補助サイリスタに
ON指令が与えられると、主サイリスタは転流コンデン
サおよび転流リアクトルによりしゃ断され、チョッパ9
はOFFとなる。同時に主平滑リアクトル7に貯えられ
たエネルギはフライホイールダイオード8を介して放出
される。このような動作の繰返しにより電気車のカ行が
行なわれる。
When an ON command is given to the main thyristor of the chopper 9 by the gate control device 10, the main thyristor becomes conductive and itiIM (current) flows to the main motor 6, and the commutating capacitor is charged via the auxiliary thyristor. or,
Energy is stored in the main smoothing reactor 7. Next, when an ON command is given to the auxiliary thyristor of the chopper 9 by the gate control device 10, the main thyristor is cut off by the commutation capacitor and the commutation reactor, and the chopper 9
becomes OFF. At the same time, the energy stored in the main smoothing reactor 7 is released via the flywheel diode 8. By repeating such operations, the electric car is moved.

第6図は電気車がカ行を行なっているときのき寛系統図
である。1は@1図に示すのと同じ電車線、2は同じく
パンタグラフ、IA、IBは電車線に電気を供電してい
る変電所、14は電車線1のデッドセクション、15は
カ行している電気車である。電気車15は矢印方向に走
行しているものとする。デッドセクション14は変電所
IAの供電区間と変電所IBO供電区間を区切るため電
車線1に設けられた非接続部である。パンタグラフ2が
デッドセクション14を通過するとき、パンタグラフ2
は電車線1と接触せず集電不能(無電圧)状態となる。
FIG. 6 is a rotation system diagram when the electric car is moving. 1 is the same overhead contact line as shown in Figure @1, 2 is the same pantograph, IA and IB are the substations that supply electricity to the overhead contact line, 14 is a dead section of overhead contact line 1, and 15 is a line in Ka line. It's an electric car. It is assumed that the electric car 15 is traveling in the direction of the arrow. The dead section 14 is an unconnected part provided in the overhead contact line 1 to separate the power supply section of the substation IA and the power supply section of the substation IBO. When the pantograph 2 passes through the dead section 14, the pantograph 2
does not come into contact with the overhead contact line 1 and becomes unable to collect current (no voltage).

なお、デッドセクション14に代工て2つの電車線の端
部を平行にオーバ2ツブするクロスセクションが採用さ
れる場合があるが、この場合はその構造上パンタグラフ
2が跳ねて離線を生じ、集電不足又は集電不能の状態と
なる。以下、デッドセクションおよびクロスセクション
を単にセクションという。
In addition, a cross section in which the ends of two overhead contact lines are overlapped in parallel may be used as a substitute for the dead section 14, but in this case, due to the structure, the pantograph 2 may bounce and become detached from the track, causing collection problems. There will be a lack of electricity or an inability to collect electricity. Hereinafter, the dead section and cross section will be simply referred to as sections.

第7図<a>、<b>は離線時のフィルタコンデンサ電
圧Ecfと主電動機電流1.の変化を示す波形図であり
、横軸には時間がとっである。電車線1の電圧は300
0Vであるとする。電気車15が直線加速区間Tlから
特性加速区間(11L気車が加速されて速度が大となり
、主電動機電圧と電源電圧が反対極性のはぼ等しい値に
なる区間)Tzに入ると、主電動機t[1mは第7図(
lに示すように徐々に減少してゆく。この状態でパンタ
グラフ2がセクション14を通過して離線が生じ、集電
不足になると、第7図(α)に示すようにフィルタコン
デンfEtyfは低下する(図示の場合、 1000■
低下)。ただし、一般に、パンタグラフ2の離線時間′
l゛3は極めて短かく、英側で50my  程度である
。この状態において、主電動機電圧は充分に高いので、
主電動機電流1.は8g7図(A)に示すように急激に
減少し、逆流を生じる場合もある。
Fig. 7 <a> and <b> show the filter capacitor voltage Ecf and main motor current 1. 1 is a waveform diagram showing changes in , with time plotted on the horizontal axis. The voltage of overhead line 1 is 300
Assume that it is 0V. When the electric car 15 enters the characteristic acceleration area (the area where the 11L electric car is accelerated and the speed becomes high and the main motor voltage and the power supply voltage have almost equal values with opposite polarity) from the linear acceleration section Tl, the main motor t[1m is shown in Figure 7 (
It gradually decreases as shown in l. In this state, when the pantograph 2 passes through the section 14 and becomes disconnected from the wire, resulting in insufficient current collection, the filter condenser fEtyf decreases as shown in FIG. 7 (α) (in the case shown, 1000
decrease). However, in general, the disconnection time of pantograph 2'
13 is extremely short, about 50 my on the English side. In this state, the main motor voltage is sufficiently high, so
Main motor current1. As shown in Figure 8g7 (A), the amount decreases rapidly and may cause backflow.

ところで、上記のようにフィルタコンデンサ電圧Ec7
の低下又は主電動機′#It流f、の極端な低下が生じ
ると、それに比例してチョッパ90転流コンデンサの光
titが減少し、これに伴なって主サイリスタに対する
転流能力が低下する。チョッパ9は離線時間T3におい
ても動作しており、この動作中、上記転流能力の低下に
より直列接続された主サイリスタにはそれら素子の特性
の差のため転流できたサイリスタと転流できないサイリ
スタが生じる部分転流失敗が発生するか、又はすべての
主サイリスタが転流失敗して導通となる状態が発生する
By the way, as mentioned above, the filter capacitor voltage Ec7
When a decrease in the current f, or an extreme decrease in the main motor current f, occurs, the light tit of the chopper 90 commutation capacitor decreases in proportion to the decrease, and the commutation ability for the main thyristor decreases accordingly. The chopper 9 is operating even during the disconnection time T3, and during this operation, due to the decrease in the commutation ability, the main thyristors connected in series are divided into thyristors that can commutate and those that cannot commutate due to the difference in the characteristics of these elements. Either a partial commutation failure occurs, resulting in a failure of commutation, or a condition occurs in which all main thyristors fail to commutate and become conductive.

このような状態において、パンタグラフ2の離線力を終
了し、パンタグラフ2と電車線1が接触すると、チョッ
パ9の主サイリスタが部分転流失敗の状態にある場合に
は、転流によりしゃ断状態にある主サイリスタに全電車
線電圧が印加されてその主サイリスタの破壊を招くこと
になる。又、すべての主サイリスタが転流失敗の状態に
ある場合には、フィルタコンデンサ電圧Ecfが上昇し
て主電動機電流IMが正規の値まで流れようとするので
、突入電流による過電流が流れる。このような過電流は
回路内の機器の損傷、例えば主電動機6の7ラツシユオ
ーバ等を生じるばかりでなく、高速しゃ断器を作動させ
、規則により車両運行停止の措置を採らねばならない事
態を生じる。
In such a state, when the line separation force of the pantograph 2 is terminated and the pantograph 2 and the contact line 1 come into contact, if the main thyristor of the chopper 9 is in a state of partial commutation failure, it is cut off due to commutation. The full power line voltage will be applied to the main thyristor, leading to destruction of the main thyristor. Further, when all the main thyristors are in a state where commutation has failed, the filter capacitor voltage Ecf increases and the main motor current IM attempts to flow to a normal value, so an overcurrent due to an inrush current flows. Such an overcurrent not only causes damage to equipment in the circuit, such as a rushover of the traction motor 6, but also causes a situation in which a high-speed circuit breaker must be activated and the vehicle must be stopped according to regulations.

上記の欠点を回避するための手段として次のような手段
が考えられる。第8図は考え得る制御装置のブロック図
である。図で、16は電圧検出器13で検出されたフィ
ルタコンデンサ電圧Ecfの変化量ΔEcfとある基準
値とを比較する比較器、17はしゃ断器3をOFFする
指令を発生する制御回路、18は過藏圧抑制サイリスタ
12を点弧する点弧回路である。
The following means can be considered as a means to avoid the above-mentioned drawbacks. FIG. 8 is a block diagram of a possible control device. In the figure, 16 is a comparator that compares the variation ΔEcf of the filter capacitor voltage Ecf detected by the voltage detector 13 with a certain reference value, 17 is a control circuit that generates a command to turn off the breaker 3, and 18 is an overload control circuit. This is an ignition circuit that ignites the pressure suppression thyristor 12.

今、パンタグラフ2に離線が生じると、フィルタコンデ
ンサ電圧E、fが低下してその変化量ΔEc1が大とな
り、基準値以上となる。これにより。
Now, when disconnection occurs in the pantograph 2, the filter capacitor voltages E and f decrease, and the amount of change ΔEc1 becomes large and exceeds the reference value. Due to this.

比較器16からイ四号が出力され、この信号により制御
回路17が作動してしゃ断器3をしゃ断すると同時に、
上記信号により点弧回路18が作動して過電圧抑制サイ
リスタ12をONとしてフィルタコンデンサ5の電荷を
放電せしめ、フィルタコンデンサ電圧Ecfをなくすよ
5にする。このように、離線が生じたとき主回路をしゃ
断してしまうことによりチョッパ9の動作も停止し、主
サイリスタの部分転流失敗をなくすというのが1つの考
え得る手段である。
Comparator 16 outputs No. A4, and this signal activates control circuit 17 to cut off circuit breaker 3.
The above signal activates the ignition circuit 18, turns on the overvoltage suppression thyristor 12, discharges the charge in the filter capacitor 5, and eliminates the filter capacitor voltage Ecf. As described above, one possible means is to cut off the main circuit when disconnection occurs, thereby stopping the operation of the chopper 9, thereby eliminating partial commutation failure of the main thyristor.

しかし、通常、しゃ断器3がOFFになるまでには、過
電圧抑制サイリスタ12がONしてから約lQQmyを
要する。そして、パンタグラフの離線時間は前述のよう
に約59 mzであって、その間、チョッパ9は動作状
態にあり、正規の転流能力が失なわれる。この状態でパ
ンタグラフ2が電車i1j!1と接線するが、このとき
しゃ断器3はまだOFFになっていないので、前記の欠
点は回避困難となる。加えて、パンタグラフ2の離線毎
にしゃ断器3が作動することになるので、しゃ断器3の
動作頻度が着るしく増大してしゃ断器3の寿命を低下さ
せ、一方、しゃ断器3の作動により急な減速度が生じて
乗心地を着るしく悪化するという問題を生じる。
However, it usually takes about 1QQmy after the overvoltage suppression thyristor 12 is turned on until the breaker 3 is turned off. As mentioned above, the pantograph disconnection time is approximately 59 ms, during which time the chopper 9 is in operation and the normal commutation ability is lost. In this state, pantograph 2 is on train i1j! 1, but since the breaker 3 is not yet turned off at this time, the above-mentioned drawback is difficult to avoid. In addition, since the breaker 3 is activated every time the pantograph 2 is disconnected, the frequency of operation of the breaker 3 increases unnecessarily, shortening the life of the breaker 3. A problem arises in that excessive deceleration occurs and the riding comfort deteriorates considerably.

第9図は考え得る他の制御装置のブロック図である。図
で、16は第8図に示す比較器と同一の比較器、19は
チョッパ9の各サイリスタの動作を停止させるゲートス
トップ指令回路である。
FIG. 9 is a block diagram of another possible control device. In the figure, 16 is the same comparator as shown in FIG. 8, and 19 is a gate stop command circuit for stopping the operation of each thyristor of the chopper 9.

前述のように、比較器16でパンタグ2フ2の離線が検
出されると、比較器16からは信号が出力され、この信
号によりゲートストップ指令回路19が作動し、チョッ
パ9の動作を停止してしまう。したがって、チョッパ9
の主サイリスタの転流失敗も生ぜず、前記パンタグラフ
離線による欠点および第8図に示す制御装置の問題点は
解消されるかにみえる。しかしながら、このような手段
は、依然として第8図に示す制御装置の問題点を残すも
のである。その理由を図により説明する。
As mentioned above, when the comparator 16 detects that the pan tag 2 is out of line, the comparator 16 outputs a signal, which activates the gate stop command circuit 19 and stops the operation of the chopper 9. I end up. Therefore, chopper 9
No failure of commutation of the main thyristor occurs, and the drawbacks caused by the pantograph disconnection and the problems of the control device shown in FIG. 8 appear to be resolved. However, such means still leaves problems with the control device shown in FIG. The reason for this will be explained using a diagram.

第10図(eL)% (A)はフィルタコンデンサ電圧
E、fと主電動機電流IMの波形図である。今、図に示
すA点で比較器16がパンタグラフ2の離線を検出して
信号を出力したとする。このとき、ゲートストップ指令
回路19の作動によりチョッパ9が動作を停止し、主電
動機電流I、は急速にしゃ断される。この急速しゃ断に
よるフィルタリアクトル4の電圧のため、フィルタコ/
デyt*圧Eclは第10図(α)に示すように急速に
上昇し、過電圧門出の設定値(例えば4000V )を
超えてしまう。このため、しゃ断器3はOFFされ、同
時に過電圧抑制サイリスタ12が点弧されることになる
。結局、第9図に示す制御装置によっても、パンタグラ
フ2の離線毎にしゃ断器3が作動することになり、それ
に伴なう問題点は依然として存在するということになる
FIG. 10(eL)% (A) is a waveform diagram of filter capacitor voltages E, f and traction motor current IM. Suppose now that the comparator 16 detects the disconnection of the pantograph 2 at point A shown in the figure and outputs a signal. At this time, the chopper 9 stops operating due to the operation of the gate stop command circuit 19, and the main motor current I is rapidly cut off. Due to the voltage of the filter reactor 4 due to this rapid cut-off, the filter reactor
The dayt*pressure Ecl rapidly rises as shown in FIG. 10 (α) and exceeds the overvoltage threshold setting value (for example, 4000 V). Therefore, the circuit breaker 3 is turned off, and at the same time, the overvoltage suppression thyristor 12 is fired. In the end, even with the control device shown in FIG. 9, the circuit breaker 3 is operated every time the pantograph 2 separates from the line, and the problems associated with this still exist.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、集電装置がセ
クションを通過するとき生じる過電圧、過電流を、しゃ
断器を作動させることなく防止することができ、かつ、
走行中の衝撃を抑制することができる電気車制御装置を
提供するにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to be able to prevent overvoltages and overcurrents that occur when a current collector passes through a section without operating a circuit breaker.
An object of the present invention is to provide an electric vehicle control device capable of suppressing shocks during running.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記の目的を達成するため、本発明は、検出装置により
集電装置からの集電状態を検出し、その検出値の変化量
に対応して、制一部により回転電機に流れる電流を徐々
に減少するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention detects the state of current collection from the current collector using a detection device, and gradually controls the current flowing through the rotating electrical machine using the control section in accordance with the amount of change in the detected value. It is characterized in that it is made to decrease.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る制御装置のブロック図で
ある。図で、16は第8図および第9図に示す比較器と
同じく、フィルタコンデンサ電圧Ecfの変化量ΔEc
fと予め定められた基準値とを比較する比較器である。
FIG. 1 is a block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 16 is the same as the comparator shown in FIGS. 8 and 9, and the change amount ΔEc of the filter capacitor voltage Ecf is
This is a comparator that compares f with a predetermined reference value.

20は主電動機電流絞り回路である。この主電動機電流
絞り回路20は論理回路により構成され、チョッパ9の
ゲートに対して、主電動機電流IMを徐々に減少させる
ようなノ(ルスを出力する。このようなパルスの出力は
、チョッパ9の主サイリスタの転流特性を考慮し、電流
IMが転流失敗のない範囲内の電流値になるようにされ
たプログラムにしたがって実施される。
20 is a main motor current restricting circuit. This traction motor current throttling circuit 20 is constituted by a logic circuit, and outputs a pulse that gradually reduces the traction motor current IM to the gate of the chopper 9. This is carried out in accordance with a program that takes into consideration the commutation characteristics of the main thyristor and sets the current IM to a current value within a range that does not cause commutation failure.

即ち、主電動機電流絞り回路20は、′主電動機を流I
Mがチョッパ9の動作能力に応じた電流値になるように
チョッパ9のゲートを制御するのである。
That is, the traction motor current throttling circuit 20
The gate of the chopper 9 is controlled so that M has a current value that corresponds to the operating capacity of the chopper 9.

21は一定時間後に回路を開放するタイマであり、主電
動機電流絞り回路20に直列に接続される。22は比較
器16に接続されたタイマであり、タイマ21の設定時
間より長い一定時間その出力を遅延させる。
21 is a timer that opens the circuit after a certain period of time, and is connected in series to the main motor current throttling circuit 20. A timer 22 is connected to the comparator 16, and delays its output for a certain period of time longer than the time set by the timer 21.

次に、本実施例の動作を第2図(α)、(b)に示すフ
ィルタコンデンサ電圧ECfおよび主電動機電fiIM
の波形図を参照しながら説明する。今、時間A点におい
て、比較器16によりパンタグラフ2の離線が検出され
信号が出力されると、主電動機電流絞り回路20が作動
し、タイマ21を介してチョッパ9のゲート回路に主電
動機’tmInを徐々に絞ってゆくような指令信号が出
力される。この指令信号は前述のようにチョッパ9の動
作能力に応じて作られる信号である。これにより、主電
動機電流IMは第2図Cb)に示すように徐々に減少し
てゆく。時間T4(例えば25酊)が経過するとタイマ
21が作動してゲート回路を開くので、チョッパ9の作
動は停止する。このnr:fN、減少は、第10図(b
)に示すような急激な減少でなく、第2図(b)に示す
ように徐々に実施されるので、フィルタリアクトル4の
電流変化(”/dt)の割合も小さく、したがって、フ
ィルタコンデンサ電圧Ecfのフィルタリアクトル4に
よる上昇を抑制することができる。その上昇は、第2図
(α)に示すよ5に、過電圧設定値(例えば4000 
V )以下の値、(例えば3600V程度)に抑えるこ
とができる。比較器16からの信号出力後、時間(T4
−)−’I”。
Next, the operation of this embodiment will be explained using the filter capacitor voltage ECf and main motor electric fiIM shown in FIG. 2 (α) and (b).
This will be explained with reference to the waveform diagram. Now, at time A point, when the comparator 16 detects disconnection of the pantograph 2 and outputs a signal, the traction motor current throttling circuit 20 operates, and the traction motor 'tmIn. A command signal is output that gradually narrows down the range. This command signal is a signal generated according to the operating capability of the chopper 9, as described above. As a result, the main motor current IM gradually decreases as shown in FIG. 2Cb). When the time T4 (for example, 25 minutes) has elapsed, the timer 21 operates and opens the gate circuit, so that the chopper 9 stops operating. This decrease in nr:fN is shown in Figure 10 (b
) is not a sudden decrease as shown in FIG. 2(b), the rate of change in the current of the filter reactor 4 ("/dt) is also small, and therefore the filter capacitor voltage Ecf The rise caused by the filter reactor 4 can be suppressed.As shown in FIG.
V ) or less (for example, about 3600 V). After the signal is output from the comparator 16, the time (T4
-)-'I''.

)が経過すると、タイマ22により遅延された信号がチ
ョッパ9に出力され、これKよりチョッパ9は通常時の
起動と同じ動作で再度動作を開始する。
) has elapsed, a signal delayed by the timer 22 is output to the chopper 9, and from this K the chopper 9 starts operating again in the same manner as when it is started normally.

なお、時間Tsは例えば100077L、? K選定さ
れる。
Note that the time Ts is, for example, 100077L, ? K is selected.

このように1本実施例では、パンタグラフの離線を検出
し、主電動機を流絞り回路によりチョッパの動作能力の
範囲内で徐々に主電動機電流を減少させてゆき、タイマ
により一定時間後チョツノくをOFFとし、その後所定
時間後、他のタイマによりチョッパの動作を再開させる
ようKしたので、チョッパの転流失敗による過電圧、過
電流を防止することがで、き、又、しゃ断器も作動しな
いので、しゃ断器の寿命低下を防止し、乗心地を良くす
ることができる。
In this way, in this embodiment, the disconnection of the pantograph is detected, the traction motor current is gradually reduced within the operating capacity of the chopper by the current throttling circuit, and the timer is used to stop the traction motor current after a certain period of time. OFF, and then after a predetermined period of time, another timer is used to restart the chopper operation, which prevents overvoltage and overcurrent due to chopper commutation failure, and also prevents the breaker from operating. , it is possible to prevent a decrease in the life of the circuit breaker and improve riding comfort.

第3図は本発明の他の実施例に係る制御装置のブロック
図である。図で、23は比較器であり、図示しない前述
の転流コンデンサの電圧Ecc(フィルタコンデンサ電
圧Ecfに比例する)を検出し、この検出値と所定の基
準値とを比較してその差を出力する。24は比較器23
の出力に応じてチョッパ9を絞る論理回路より成るチョ
ッパ絞り指令回路、25は比較器23の出力に応じてチ
ョッパ9を開く論理回路より成るチョッパ開き指令回路
である。
FIG. 3 is a block diagram of a control device according to another embodiment of the present invention. In the figure, 23 is a comparator that detects the voltage Ecc of the aforementioned commutating capacitor (not shown) (proportional to the filter capacitor voltage Ecf), compares this detected value with a predetermined reference value, and outputs the difference. do. 24 is a comparator 23
25 is a chopper opening command circuit consisting of a logic circuit that opens the chopper 9 according to the output of the comparator 23.

本実施例の動作を、第4図(α)、(b)に示す制御能
力および主電動機電流IMの波形図を参照しながら説明
する。比較器23は転流コンデンサ電圧Erccと基準
t)fとを比較することにより常時そのチョッパ90制
御能力を監視している。そして第4図(α)に示すよう
に、その制御能カレベルが低下したとぎ、これに応じて
チョッパ絞り指令回路24が作動し、チョッパ9のゲー
ト回路に、主−電動機taIuを絞るような指令信号を
出力する。このため、主電動機ttfiIMはチョッパ
9の制御能力に応じて第4図(b)に示すように徐々に
減少せしめられる。この状態から、比較器23によりチ
ョッパ9゛の制御能力が復帰すると、チョツパ絞り指令
回路24は動作を停止し、チョッパ開き指令回路25が
動作を開始し、チョッパ9のゲート回路に主電動機電流
IMを増加させるような指令信号を出力する。このため
、主電動機’N、a I Mは第4図(b)に示すよう
にチョッパ90制御能力に応じて徐々に増加せしめられ
る。
The operation of this embodiment will be described with reference to the waveform diagrams of control capability and main motor current IM shown in FIGS. 4(α) and 4(b). The comparator 23 constantly monitors its chopper 90 control ability by comparing the commutating capacitor voltage Ercc with a reference t)f. As shown in FIG. 4 (α), when the control capability level drops, the chopper throttle command circuit 24 operates in response to this, and issues a command to the gate circuit of the chopper 9 to throttle the main motor taIu. Output a signal. Therefore, the main motor ttfiIM is gradually reduced as shown in FIG. 4(b) in accordance with the control ability of the chopper 9. From this state, when the control ability of the chopper 9' is restored by the comparator 23, the chopper aperture command circuit 24 stops operating, the chopper opening command circuit 25 starts operating, and the main motor current IM is applied to the gate circuit of the chopper 9. Outputs a command signal that increases the Therefore, the main motor 'N, a I M is gradually increased according to the chopper 90 control ability as shown in FIG. 4(b).

このようK、本実流側では、比較器によりチョッパの制
御能力を検出し、これに応じてチョッパのゲート回路を
制御するようにしたので、さぎの実施例と同じ効果を奏
するとともに、チョッパの動作を強制的に停止させる必
要がないので、乗心地をさらに改善することができる。
In this way, on the actual flow side, the control ability of the chopper is detected by the comparator and the gate circuit of the chopper is controlled accordingly, so that it has the same effect as the example of Sagi, and the chopper Since there is no need to forcibly stop the operation, the riding comfort can be further improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、不発明では、集電装置からの集電状
態を検出し、この検出値の変化に対応して制御部により
制tSt流量を徐々に減少させるようにしたので、集電
装置のセクション通過時におげろ過電圧、過電流を、し
ゃ断器を作動させることなく防止することができ、かつ
、しゃ断器の不作動と電流量の漸減により走行中の衝撃
を抑制して乗心地をよくすることができる。
As described above, in the present invention, the state of current collection from the current collector is detected, and the control unit gradually decreases the flow rate of tSt in response to a change in the detected value. It is possible to prevent overvoltage and overcurrent when passing through a section without activating the circuit breaker, and by deactivating the circuit breaker and gradually reducing the amount of current, it suppresses shock while driving and improves riding comfort. can do.

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

第1図は本発明の実施例に係る電気車制御装置のブロッ
ク図、第2図(α)、(b)は第1図に示ス装置のフィ
ルタコンデンサ電圧および主電動機電流の波形図、第3
図は本発明の他の実施例に係る電気車制御装置のブロッ
ク図、第4図(α)、(h)は第3図に示す装置のチョ
ッパの側斜能力レベルおよび主電動機電流の波形図、第
5図は電気車の主回路の回路図、第6図はき電系統図、
第7図(α)、(b)は離線時のフィルタコンデンサ電
圧および主電動機電流の波形図、第8図および第9図は
考え得る電気車制御装置のブロック図、第10図(α)
、(b)は第9図に示す装置のフィルタコンデンサ電圧
および主電動機電流の波形図である。 1・・・・・・電車線、2・・・・・・パンタグラフ、
3・・・・・・しゃ断器、4・・・・・・フィルタリア
クトル、5−°゛・・・フィルタコンデンサ、6・・・
・・・主電動機、9・・・・・・チョッパ、10・・・
・・・ゲート制御装置、12・・・・・・過電圧抑制サ
イリスタ、13・・・・・・電圧検出器、14・・・・
・・デッドセクション、16 、23・・・・・・比較
器、20・・・・・・主e#機1を流絞り回路、 21
 、22・・・・・・タイマ、241001.・チョツ
ノ(絞り指令回路、25・・・・・・チョッパ開き指令
回路第1図 第2図 第3図 第4図 !17図
Figure 1 is a block diagram of an electric vehicle control device according to an embodiment of the present invention, Figures 2 (α) and (b) are waveform diagrams of filter capacitor voltage and traction motor current of the device shown in Figure 1; 3
The figure is a block diagram of an electric vehicle control device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 4(α) and (h) are waveform diagrams of the side slope capability level of the chopper and the main motor current of the device shown in FIG. , Figure 5 is a circuit diagram of the main circuit of the electric car, Figure 6 is a feeding system diagram,
Figures 7 (α) and (b) are waveform diagrams of the filter capacitor voltage and main motor current at the time of disconnection, Figures 8 and 9 are block diagrams of possible electric vehicle control devices, and Figure 10 (α).
, (b) are waveform diagrams of the filter capacitor voltage and main motor current of the device shown in FIG. 9. 1...Train line, 2...Pantograph,
3... Breaker, 4... Filter reactor, 5-°゛... Filter capacitor, 6...
...Main motor, 9...Chopper, 10...
... Gate control device, 12 ... Overvoltage suppression thyristor, 13 ... Voltage detector, 14 ...
... Dead section, 16, 23... Comparator, 20... Main e# machine 1 flow restriction circuit, 21
, 22...Timer, 241001.・Chotsuno (Aperture command circuit, 25... Chopper opening command circuit Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4! Figure 17

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電車線と接触する集電装置と、この集電装置に接続
された回転電機と、この回転電機に直列に接続された制
御部とを備えた電気車において、前記集電装置からの集
電状態を検出する検出装置と、この検出装置の検出値の
変化に対応して前記制御部により制御電流量を徐々に減
少させる手段とを設けたことを特徴とする電気車制御装
置 2、特許請求の範囲第1項において、前記制御部はサイ
リスタを用いたチョッパで構成されていることを特徴と
する電気車制御装置 3、特許請求の範囲第1項において、前記検出装置は、
前記集電装置に接続されたフィルタコンデンサの電圧を
検出する電圧検出装置であることを特徴とする電気車制
御装置
[Claims] 1. An electric car comprising a current collector in contact with an overhead contact line, a rotating electric machine connected to the current collector, and a control unit connected in series to the rotating electric machine, An electrical device comprising: a detection device for detecting a state of current collection from a current collection device; and means for gradually decreasing the amount of controlled current by the control unit in response to a change in a detected value of the detection device. In a vehicle control device 2, in claim 1, the control unit is configured with a chopper using a thyristor.In an electric vehicle control device 3, in claim 1, the detection The device is
An electric vehicle control device characterized in that it is a voltage detection device that detects the voltage of a filter capacitor connected to the current collector.
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