JPS61266064A - 電気鉄道車両用うず電流ブレ−キ装置 - Google Patents
電気鉄道車両用うず電流ブレ−キ装置Info
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- JPS61266064A JPS61266064A JP60105668A JP10566885A JPS61266064A JP S61266064 A JPS61266064 A JP S61266064A JP 60105668 A JP60105668 A JP 60105668A JP 10566885 A JP10566885 A JP 10566885A JP S61266064 A JPS61266064 A JP S61266064A
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- JP
- Japan
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- excitation coil
- excitation
- coils
- disk
- current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
- H02K49/04—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
- H02K49/046—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with an axial airgap
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電気鉄道車両用のブレーキ装置に係り、特
にうず電流により制動力を形成する電気鉄道車両用ブレ
ーキ装置に関する。
にうず電流により制動力を形成する電気鉄道車両用ブレ
ーキ装置に関する。
電気鉄道車両用のうず電流ブレーキ装置の一般的構成を
、第７図乃至第９図に示す。
、第７図乃至第９図に示す。
第７図は、主電動１１１１の装荷されているＭ車３と、
装荷されていないＴ車４のブレーキ構成を示す。Ｍ車３
及びＴ車４共にブレーキが必要であり、一般に、Ｍ車３
は主電動機１を発電機として運転して制動抵抗２でエネ
ルギーを消費させ制動力を得、また］−車４は機械式ブ
レーキを用いる。
装荷されていないＴ車４のブレーキ構成を示す。Ｍ車３
及びＴ車４共にブレーキが必要であり、一般に、Ｍ車３
は主電動機１を発電機として運転して制動抵抗２でエネ
ルギーを消費させ制動力を得、また］−車４は機械式ブ
レーキを用いる。
特に、Ｔ車４では、台車のスペースを利用して、励磁コ
イル６とディスク１０で構成されろうず電流ブレーキ５
を使用することが望ましい。
イル６とディスク１０で構成されろうず電流ブレーキ５
を使用することが望ましい。
このうず電流ブレーキ装置５の詳細は、第８図の斜視図
及び第９図の側面図に示すようである。
及び第９図の側面図に示すようである。
図において、６は励磁コイル、１ｏは車輪１３を所定間
隔に保持する車軸１２に固定したディスク、１１は励磁
コイル６の取付はフレーム、１４はコイル６を巻回する
鉄芯、１５は台車のフレームである。
隔に保持する車軸１２に固定したディスク、１１は励磁
コイル６の取付はフレーム、１４はコイル６を巻回する
鉄芯、１５は台車のフレームである。
励磁コイル６は複数あり、それぞれ鉄芯１４に巻回され
ている。このように鉄芯１４を有する励磁コイル６は、
取付はフレーム１１が形成するディスク１０を含む仮想
平面にほぼ平行な支持面にそれぞれ固定される。また、
支持面１１の一方に固定した励磁コイル６は、ディスク
１０を介して他方の支持面に固定した励磁コイル６と対
向するように配置されており、両支持面の励磁コイルは
一対を成している。
ている。このように鉄芯１４を有する励磁コイル６は、
取付はフレーム１１が形成するディスク１０を含む仮想
平面にほぼ平行な支持面にそれぞれ固定される。また、
支持面１１の一方に固定した励磁コイル６は、ディスク
１０を介して他方の支持面に固定した励磁コイル６と対
向するように配置されており、両支持面の励磁コイルは
一対を成している。
取付はフレーム１１は、台車フレーム１５に固定されて
いる。
いる。
以上のようなうず電流ブレーキ装置の従来例を第１０図
及び第１１図に説明する。これらの図面は、第９図の■
−ｒＶ線での断面図である。
及び第１１図に説明する。これらの図面は、第９図の■
−ｒＶ線での断面図である。
第１０図は、１つの鉄芯１４に１つの励磁コイル６を有
するものであり、第１１図は１つの鉄芯１４に２つの励
磁コイル６．１６を有するものである。いずれのコイル
６．１６も直流で励磁される。
するものであり、第１１図は１つの鉄芯１４に２つの励
磁コイル６．１６を有するものである。いずれのコイル
６．１６も直流で励磁される。
各励磁回路は、それぞれ第１３図及び第１４図に示すよ
うである。
うである。
すなわち、第１３図の電気的構成を有する第１１図の装
置によれば、制動時に励磁コイル６と主電動１ｆｉ１と
を電気的に接続し、主電動１５１１の発電電流を励磁コ
イル６に流す。このため、コイル６には磁界が発生し、
回転する磁性体のディスク１０をこの磁界が横切り、う
ず電流が発生する。
置によれば、制動時に励磁コイル６と主電動１ｆｉ１と
を電気的に接続し、主電動１５１１の発電電流を励磁コ
イル６に流す。このため、コイル６には磁界が発生し、
回転する磁性体のディスク１０をこの磁界が横切り、う
ず電流が発生する。
このうず電流はフレミングの法則によりディスク１０の
回転方向と逆方向に制動トルクを発生し、車軸１２に制
動力を付与し、車両速度を減少させる。
回転方向と逆方向に制動トルクを発生し、車軸１２に制
動力を付与し、車両速度を減少させる。
このようなディスク型うず電流ブレーキ装置による制動
特性を第１５図に示す。
特性を第１５図に示す。
第１５図は、励磁コイル６に流れる励磁電流を一定にし
た場合の車両速度に対する制動力を示す。
た場合の車両速度に対する制動力を示す。
同図から分かるように、車両速度が一定であれば、励磁
電流が増大するに伴って制動力も増大する。しかし、励
磁電流が一定であると、高速度域や低速度域で制動力が
不足する特性を有する。
電流が増大するに伴って制動力も増大する。しかし、励
磁電流が一定であると、高速度域や低速度域で制動力が
不足する特性を有する。
ここで、Ｍ車３は制動抵抗２によって制動力が決定され
、電流が一定であれば速度に関係無く制動力は一定であ
る。このため、この従来装置では、Ｍ車３とＴ車４のブ
レーキ分担率が異なり、車両間の玉突き（押し引き）現
象が生じて乗り心地が悪くなる原因となっていた。
、電流が一定であれば速度に関係無く制動力は一定であ
る。このため、この従来装置では、Ｍ車３とＴ車４のブ
レーキ分担率が異なり、車両間の玉突き（押し引き）現
象が生じて乗り心地が悪くなる原因となっていた。
第１４図の電気的構成を有する第１２図の装置はこの点
を解決しようとしたものである。
を解決しようとしたものである。
この従来装置は、Ｍ車３とＴ車４の制動力が一致するよ
うに、励磁コイルを前述のように２秤類設け、補助電源
１つから供給される三相交流を整流し、チミッパなどの
制御器１７により、制御用励磁コイル１６に流れる電流
を制御する。なお、電源１８はバッテリーなどの非常用
電源である。
うに、励磁コイルを前述のように２秤類設け、補助電源
１つから供給される三相交流を整流し、チミッパなどの
制御器１７により、制御用励磁コイル１６に流れる電流
を制御する。なお、電源１８はバッテリーなどの非常用
電源である。
この種の従来装置によれば、第１６図（ａ）に示すよう
に、大きな制動力を制御用励磁コイル１６によって得る
ことができる。しかし、第１６図（ｂ）に示すように、
この方法では、低速域におけろうず電流制動トルクの低
下を制御用励磁コイル１６で全てまかなわねばならず、
低速域において大きな制御用電流を必要とする。このた
め、制御器１７は低速域の最大電流を供給するために大
容量となり、また制御用励磁コイル１６も大きな熱容恐
が必要となって大型化し、装置全体を大型で経済性の悪
いものとしてしまっていた。
に、大きな制動力を制御用励磁コイル１６によって得る
ことができる。しかし、第１６図（ｂ）に示すように、
この方法では、低速域におけろうず電流制動トルクの低
下を制御用励磁コイル１６で全てまかなわねばならず、
低速域において大きな制御用電流を必要とする。このた
め、制御器１７は低速域の最大電流を供給するために大
容量となり、また制御用励磁コイル１６も大きな熱容恐
が必要となって大型化し、装置全体を大型で経済性の悪
いものとしてしまっていた。
この発明は、以上の従来技術の欠点を除去しようとして
成されたものであり、高速域及び低速域のいずれかにあ
っても安定した制動力の得られる簡易小型の電気鉄道車
両用うず電流ブレーキ装置を提供することを目的とする
。
成されたものであり、高速域及び低速域のいずれかにあ
っても安定した制動力の得られる簡易小型の電気鉄道車
両用うず電流ブレーキ装置を提供することを目的とする
。
この目的を達成するため、この発明によれば、直流で励
磁される励磁コイルの鉄芯の延長部分にそれぞれ交流励
磁コイルを巻回し、車輪の車軸従っでディスクの回転方
向とは逆方向にこの交流励磁コイルを順次励磁するよう
にする。
磁される励磁コイルの鉄芯の延長部分にそれぞれ交流励
磁コイルを巻回し、車輪の車軸従っでディスクの回転方
向とは逆方向にこの交流励磁コイルを順次励磁するよう
にする。
以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。各
図において同一の符号は同様の対象を示す。
図において同一の符号は同様の対象を示す。
第１図はこの発明の実施例に係るブレーキ装置を示ず斜
視図である。詳細な機械的構成は第１１図に示したと同
様であり、第７図乃至第９図に示すように車両に配置す
る。
視図である。詳細な機械的構成は第１１図に示したと同
様であり、第７図乃至第９図に示すように車両に配置す
る。
また、第２図では、第１図のディスク１０１デイスク１
０の円周に沿って配列する励磁コイル６゜７、及びコイ
ルの取付はフレーム１１をそれぞれ直線状に展開して図
示している。
０の円周に沿って配列する励磁コイル６゜７、及びコイ
ルの取付はフレーム１１をそれぞれ直線状に展開して図
示している。
従って、第１図又は第２図において、６は直流励磁コイ
ル、７は交流励磁コイル、１０はディスク、１１は取付
はフレーム、１２は車軸、１３は車輪である。
ル、７は交流励磁コイル、１０はディスク、１１は取付
はフレーム、１２は車軸、１３は車輪である。
ディスク１０は、磁性体から成り、車輪１３の車軸１２
に固定され車輪１３の回転と共に回転する。
に固定され車輪１３の回転と共に回転する。
励磁コイル６．７はそれぞれ６個ずつ配置されており、
それぞれコイル６．７を一組として鉄芯１４に巻回され
ている。すなわち、励磁コイル７は、励磁コイル６を巻
回した鉄芯１４の延長部分に巻回されている。このよう
に鉄芯１４を有する励磁コイル６．７は取付はフレーム
１１（第１図では一方のフレームを省略している）が形
成するディスク１０を含む仮想平面にほぼ平行な支持面
にそれぞれ固定される。また、支持面１１の一方に固定
した励磁コイル６．７は、ディスク１０を介して他方の
支持面に固定した励磁コイル６．７と対向するように配
置し、両支持面のコイル６゜７は一対を成す。
それぞれコイル６．７を一組として鉄芯１４に巻回され
ている。すなわち、励磁コイル７は、励磁コイル６を巻
回した鉄芯１４の延長部分に巻回されている。このよう
に鉄芯１４を有する励磁コイル６．７は取付はフレーム
１１（第１図では一方のフレームを省略している）が形
成するディスク１０を含む仮想平面にほぼ平行な支持面
にそれぞれ固定される。また、支持面１１の一方に固定
した励磁コイル６．７は、ディスク１０を介して他方の
支持面に固定した励磁コイル６．７と対向するように配
置し、両支持面のコイル６゜７は一対を成す。
励磁コイル６．７は、それぞれ第２図に示ずように接続
し、それぞれ後述する直流電源及び交流電源で励磁する
。すなわち、励磁コイル６は隣り合うコイル同士が互い
に逆相になるように構成し、順次直列に接続して直流で
励磁する。また、励磁コイル７は三相交流電源で駆動す
るとして、３つ目毎に直列に接続し、且つ鉄芯を共通に
する直流励磁コイル６の種付に一致するように構成する
。
し、それぞれ後述する直流電源及び交流電源で励磁する
。すなわち、励磁コイル６は隣り合うコイル同士が互い
に逆相になるように構成し、順次直列に接続して直流で
励磁する。また、励磁コイル７は三相交流電源で駆動す
るとして、３つ目毎に直列に接続し、且つ鉄芯を共通に
する直流励磁コイル６の種付に一致するように構成する
。
これから分かるように、交流励磁コイル７の数は、三相
電源で駆動するのであれば、３の倍数（３，６，９，１
２，・・・）のいずれであってもよい。また、従って、
駆動する電源の相数によって最適なコイル数を電源の相
数の倍数として定めることができる。
電源で駆動するのであれば、３の倍数（３，６，９，１
２，・・・）のいずれであってもよい。また、従って、
駆動する電源の相数によって最適なコイル数を電源の相
数の倍数として定めることができる。
第３図はこのようなブレーキ装置の電気系統図である。
電動機Ｍ１〜Ｍ４から成る主電動機１と直列に接続した
直流励磁コイル６は、Ｍ車３の制動抵抗２に一定電流を
流して制動力を一定に保つ。
直流励磁コイル６は、Ｍ車３の制動抵抗２に一定電流を
流して制動力を一定に保つ。
交流励磁コイル７には、補助電源９の三相交流を制御器
８で調整して供給する。この供給の順序は、車軸の回転
方向とは逆の方向に交流励磁コイル７が順次励磁される
ようにする。
８で調整して供給する。この供給の順序は、車軸の回転
方向とは逆の方向に交流励磁コイル７が順次励磁される
ようにする。
このような交流励磁コイル７による制動力は第４図に示
すようであり、一定電流を流した場合、直流励磁コイル
６に比べ、低速域でも大きな制動トルクを発生する。こ
のため、低速域において、直流励磁コイル６による制動
力の不足を補充する場合、制御コイルとして直流励磁コ
イル１６（第１２図〉を用いるより交流励磁コイル７に
よる方が消費電流は少なくてすむ。
すようであり、一定電流を流した場合、直流励磁コイル
６に比べ、低速域でも大きな制動トルクを発生する。こ
のため、低速域において、直流励磁コイル６による制動
力の不足を補充する場合、制御コイルとして直流励磁コ
イル１６（第１２図〉を用いるより交流励磁コイル７に
よる方が消費電流は少なくてすむ。
この実施例による制動特性を示せば第５図に示すようで
ある。同図は、ある車両速度に対して供給される励磁電
流（ａ）及び制動力（ｂ）を示す。
ある。同図は、ある車両速度に対して供給される励磁電
流（ａ）及び制動力（ｂ）を示す。
同図（ａ）によれば、低速域、特にフルブレーキ最終速
度Ａにおける励６ｔｉ電流は従来例（第１６図）の半分
以下ですむことが分かる。従って、各種の電気的構成要
素の要領を低減できる。
度Ａにおける励６ｔｉ電流は従来例（第１６図）の半分
以下ですむことが分かる。従って、各種の電気的構成要
素の要領を低減できる。
第６図は、回生制動をしようする車両に、この実施例の
ブレーキ装置を適用した場合の励磁電流パターンを示す
ものである。
ブレーキ装置を適用した場合の励磁電流パターンを示す
ものである。
近年の回生制動車両では、低速域において直流励磁電流
が大きく変化するような電流パターンとなることが多い
。このような場合でも、この発明に係る装置の低速域で
の制動力が充分活用できる。
が大きく変化するような電流パターンとなることが多い
。このような場合でも、この発明に係る装置の低速域で
の制動力が充分活用できる。
すなわち、制御器１７が直流励磁コイル６の制動力の不
足分を演算し、これを交流励磁コイル７に供給するよう
にすれば、従来装置より少ない消費電流で常に安定した
制動力が得られる。
足分を演算し、これを交流励磁コイル７に供給するよう
にすれば、従来装置より少ない消費電流で常に安定した
制動力が得られる。
以上の実施例では、交流電源は三相交流電源であるとし
たため、励磁コイル６．７は３個一組で３の倍数側設け
たが、コイル数はこの倍数と合致しなくとも良い。
たため、励磁コイル６．７は３個一組で３の倍数側設け
たが、コイル数はこの倍数と合致しなくとも良い。
例えば、コイル数を３の倍数＋１や３の倍数＋２として
もよい。この場合、不平衡となる交流励磁コイル７の各
相のインピーダンスを調整するため、インピーダンス調
整用のりアクドル２０を第７図に示すように１相にだけ
、又は２相に挿入するようにしてもよい。
もよい。この場合、不平衡となる交流励磁コイル７の各
相のインピーダンスを調整するため、インピーダンス調
整用のりアクドル２０を第７図に示すように１相にだけ
、又は２相に挿入するようにしてもよい。
この発明によれば、以上に説明した通り、直流励磁コイ
ルの低速における制動の不足分を交流励磁コイルで補充
してやるようにすることにより、高速域及び低速域のい
ずれにあっても安定した制動力が得られ、交流補助電源
をそのまま利用するため装置を複雑にすることがなく、
また励磁電流が小さいため電気的要素の要領を小さくで
き従つて装置全体の小型経済化を達成することができる
電気鉄道車両用うず電流ブレーキ装置を得ることができ
る。
ルの低速における制動の不足分を交流励磁コイルで補充
してやるようにすることにより、高速域及び低速域のい
ずれにあっても安定した制動力が得られ、交流補助電源
をそのまま利用するため装置を複雑にすることがなく、
また励磁電流が小さいため電気的要素の要領を小さくで
き従つて装置全体の小型経済化を達成することができる
電気鉄道車両用うず電流ブレーキ装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の詳細な説明図、第２図はこの発明の
実施例の原理的構成を示す構成層ｙｎ図、第３図はこの
発明の実施例の電気系統図、第４図及び第５図はこの発
明の実施例の作用を示す特性図、第６図はこの発明の実
施例の一適用例の作用を示す特性図、第７図はこの発明
の実施例の変形例の説明図、第８図乃至第１０図はうず
電流ブレーキ装置の一般的構成の説明図、第１１図乃至
第１２図は従来装置を示す一部断面図、第１３図及び第
１４図はそれぞれ第１１図及び第１２図の従来装置の電
気系統図、第１５図及び第１６図は従来装置の作用を説
明するための特性図である。 ６・・・直流励磁コイル、７・・・交流励磁コイル、１
０・・・ディスク、１１・・・支持面、１２・・・車軸
、１３・・・車輪。 Ｆ 第２図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第８図 ｖＪ１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 ′Ｍ度 □ （ａ） （ｂ）
実施例の原理的構成を示す構成層ｙｎ図、第３図はこの
発明の実施例の電気系統図、第４図及び第５図はこの発
明の実施例の作用を示す特性図、第６図はこの発明の実
施例の一適用例の作用を示す特性図、第７図はこの発明
の実施例の変形例の説明図、第８図乃至第１０図はうず
電流ブレーキ装置の一般的構成の説明図、第１１図乃至
第１２図は従来装置を示す一部断面図、第１３図及び第
１４図はそれぞれ第１１図及び第１２図の従来装置の電
気系統図、第１５図及び第１６図は従来装置の作用を説
明するための特性図である。 ６・・・直流励磁コイル、７・・・交流励磁コイル、１
０・・・ディスク、１１・・・支持面、１２・・・車軸
、１３・・・車輪。 Ｆ 第２図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第８図 ｖＪ１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 ′Ｍ度 □ （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 車輪の車軸に固定され前記車輪の回転と共に回転するデ
ィスクと、このディスクを含む仮想平面の両側に位置し
この平面にほぼ平行な支持面にそれぞれ前記ディスクを
介して対向するように配置し直流電源で励磁される複数
の直流励磁コイルとを備え、この直流励磁コイルの形成
する磁界により前記ディスクにうず電流を発生させて前
記車軸に制動力を付与するようにしたブレーキ装置にお
いて、 前記直流励磁コイルの鉄芯の延長部分にそれぞれ巻回し
交流電源で励磁される交流励磁コイルを備え、前記交流
電源は前記車軸の回転方向とは逆方向に前記交流励磁コ
イルを順次励磁するようにしたことを特徴とする電気鉄
道車両用うず電流ブレーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60105668A JPS61266064A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 電気鉄道車両用うず電流ブレ−キ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60105668A JPS61266064A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 電気鉄道車両用うず電流ブレ−キ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266064A true JPS61266064A (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=14413816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60105668A Pending JPS61266064A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 電気鉄道車両用うず電流ブレ−キ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61266064A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001096138A1 (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-20 | Central Japan Railway Company | Regenerative brake |
| US7178644B2 (en) | 2000-11-27 | 2007-02-20 | Lothar Kloft | Retarder, particularly provided as a braking device or auxiliary braking device for vehicles or the like, especially rail vehicles |
| CN102355118A (zh) * | 2011-06-07 | 2012-02-15 | 郑霞 | 磁反转制动系统 |
| CN104993670A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-10-21 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | 一种车辆电涡流制动器 |
| WO2016106709A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | Techtronic Industries Co., Ltd. | Method and system for braking a motor |
-
1985
- 1985-05-17 JP JP60105668A patent/JPS61266064A/ja active Pending
Cited By (8)
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| CN106922205A (zh) * | 2014-12-31 | 2017-07-04 | 创科实业有限公司 | 制动电机的方法和系统 |
| CN106922205B (zh) * | 2014-12-31 | 2020-03-10 | 创科实业有限公司 | 制动电机的方法和系统 |
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