JPS6137132B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6137132B2 JPS6137132B2 JP56208963A JP20896381A JPS6137132B2 JP S6137132 B2 JPS6137132 B2 JP S6137132B2 JP 56208963 A JP56208963 A JP 56208963A JP 20896381 A JP20896381 A JP 20896381A JP S6137132 B2 JPS6137132 B2 JP S6137132B2
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- JP
- Japan
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- power running
- voltage
- output
- comparator
- regeneration
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 34
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 34
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
- B60M3/06—Arrangements for consuming regenerative power
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電鉄用回生変電所の力行回生切換方式
に関する。
に関する。
電力回生方式の電気車を負荷にする電鉄用回生
変電所において、交流電源と電気車架線との間に
１台のサイリスタ変換器を具え、電気車の力行運
転時には該変換器を位相角制御によりコンバータ
として機能させ、回生運転時には該変換器をイン
バータとして機能させる場合、この力行と回生の
切換えにおいて、変電所から見て多数の電気車に
よる力行と回生がランダムに行なわれる負荷にな
る場合には、単なる架線電圧検出による力行、回
生の切換えでは回生に切換え直後に力行負荷にな
つて架線電圧が異常に低下するなど安定した電力
供給を難しくするし、停電事故に発展する恐れも
ある。
変電所において、交流電源と電気車架線との間に
１台のサイリスタ変換器を具え、電気車の力行運
転時には該変換器を位相角制御によりコンバータ
として機能させ、回生運転時には該変換器をイン
バータとして機能させる場合、この力行と回生の
切換えにおいて、変電所から見て多数の電気車に
よる力行と回生がランダムに行なわれる負荷にな
る場合には、単なる架線電圧検出による力行、回
生の切換えでは回生に切換え直後に力行負荷にな
つて架線電圧が異常に低下するなど安定した電力
供給を難しくするし、停電事故に発展する恐れも
ある。
本発明は、架線電圧の負荷側瞬時変動にはコン
バータ運転の絞り制御し、負荷電圧変動が設定時
間以上電圧上昇が継続するときに初めて回生制御
に切換え、さらに回生から力行への切換えには回
生直流電流によつても制御することにより、適切
なる切換制御にしてしかも確実な制御になる力行
回生切換方式を提供することを目的とする。
バータ運転の絞り制御し、負荷電圧変動が設定時
間以上電圧上昇が継続するときに初めて回生制御
に切換え、さらに回生から力行への切換えには回
生直流電流によつても制御することにより、適切
なる切換制御にしてしかも確実な制御になる力行
回生切換方式を提供することを目的とする。
第１図は本発明方式の一実施例を示す回路図で
ある。サイリスタ変換器１は、電気車になる負荷
２への直流電力供給には、直流出力電圧DC／DC
変換器３で検出したサイリスタ変換器出力電圧と
設定電圧ＶSとの比較及び電圧制御増幅器４、ゲ
ート回路５により位相制御されたゲートパルスが
与えられてコンバータ運転される。サイリスタ変
換器１と負荷２との間に設けられる力行回生切換
回路６は、力行時にはサイリスタスイツチ６１，
６２が共にオフ状態に制御されてサイリスタ変換
器１からの直流電力がダイオード６３−負荷２−
ダイオード６４−直流リアクトル７−サイリスタ
変換器１の経路で負荷２に供給され、回生時には
サイリスタスイツチ６１，６２が共にオン制御さ
れて負荷２からの回生電力がサイリスタスイツチ
６１−直流リアクトル７−サイリスタ変換器１−
サイリスタスイツチ６２−負荷２の経路でサイリ
スタ変換器１側に電力供給され、この電力は変換
器１のインバータ運転によつて交流電源側に回生
される。
ある。サイリスタ変換器１は、電気車になる負荷
２への直流電力供給には、直流出力電圧DC／DC
変換器３で検出したサイリスタ変換器出力電圧と
設定電圧ＶSとの比較及び電圧制御増幅器４、ゲ
ート回路５により位相制御されたゲートパルスが
与えられてコンバータ運転される。サイリスタ変
換器１と負荷２との間に設けられる力行回生切換
回路６は、力行時にはサイリスタスイツチ６１，
６２が共にオフ状態に制御されてサイリスタ変換
器１からの直流電力がダイオード６３−負荷２−
ダイオード６４−直流リアクトル７−サイリスタ
変換器１の経路で負荷２に供給され、回生時には
サイリスタスイツチ６１，６２が共にオン制御さ
れて負荷２からの回生電力がサイリスタスイツチ
６１−直流リアクトル７−サイリスタ変換器１−
サイリスタスイツチ６２−負荷２の経路でサイリ
スタ変換器１側に電力供給され、この電力は変換
器１のインバータ運転によつて交流電源側に回生
される。
サイリスタ変換器１のコンバータ運転とインバ
ータ運転の切換えは、設定電圧ＶSをアナログス
イツチ８によりサイリスタ変換器出力電圧ＶCON
（正極性）かＶINV（負極性）に切換えることでな
され、このときDC／DC変換器３の出力も力行回
生切換回路６の制御によつてその出力電圧を切換
える。また、力行回生切換回路６′のサイリスタ
スイツチ６１，６２のオン・オフ制御はゲート回
路９によつてなされる。
ータ運転の切換えは、設定電圧ＶSをアナログス
イツチ８によりサイリスタ変換器出力電圧ＶCON
（正極性）かＶINV（負極性）に切換えることでな
され、このときDC／DC変換器３の出力も力行回
生切換回路６の制御によつてその出力電圧を切換
える。また、力行回生切換回路６′のサイリスタ
スイツチ６１，６２のオン・オフ制御はゲート回
路９によつてなされる。
負荷２への供給電圧、即ち架線電圧ＶGは電圧
検出器１０で検出される。この架線電圧ＶGは比
較器１１，１２の比較入力にされ、比較器１１は
第２図ａに示すように回生用設定電圧ＶHを比較
基準に持つて架線電圧ＶGが設定電圧ＶHを越えた
か否か判定するし、比較器１２は力行用設定電圧
ＶLを比較基準に持つて架線電圧ＶGが設定電圧Ｖ
L以下になつたか否か判定する。比較器１１の出
力が論理“１”になるとき、即ち電圧ＶGが電圧
ＶHを越えたとき、該比較器１１の出力は論理イ
ンバータ１３，１４を通してフリツプフロツプ１
５のセツト入力にされ、該フリツプフロツプ１５
がセツト状態にされる。フリツプフロツプ１５の
セツト出力Ｑはアナログスイツチ８の出力ＶS電
圧ＶCONからＶINV側に切換える。
検出器１０で検出される。この架線電圧ＶGは比
較器１１，１２の比較入力にされ、比較器１１は
第２図ａに示すように回生用設定電圧ＶHを比較
基準に持つて架線電圧ＶGが設定電圧ＶHを越えた
か否か判定するし、比較器１２は力行用設定電圧
ＶLを比較基準に持つて架線電圧ＶGが設定電圧Ｖ
L以下になつたか否か判定する。比較器１１の出
力が論理“１”になるとき、即ち電圧ＶGが電圧
ＶHを越えたとき、該比較器１１の出力は論理イ
ンバータ１３，１４を通してフリツプフロツプ１
５のセツト入力にされ、該フリツプフロツプ１５
がセツト状態にされる。フリツプフロツプ１５の
セツト出力Ｑはアナログスイツチ８の出力ＶS電
圧ＶCONからＶINV側に切換える。
一方、比較器１１の論理“１”出力はタイマ１
６の起動信号にされ、該タイマ１６は比較器１１
の出力が論理“１”に所定時間以上継続するか否
かをその時限機能によつて判定し、その出力はフ
リツプフロツプ１７のセツト入力にされる。従つ
て、架線電圧ＶGが設定電圧ＶHを所定時間以上継
続して越えるときにフリツプフロツプ１７はセツ
ト状態になる。フリツプフロツプ１７のセツト出
力Ｑはアンドゲート１８によつてフリツプフロツ
プ１５との一致が検出され、一致するときのアン
ドゲート１８の論理“１”出力はゲート回路９の
オン・オフ切換指令にされて力行回生切換回路６
の回生側への切換、即ちサイリスタスイツチ６
１，６２のターンオンがなされる。
６の起動信号にされ、該タイマ１６は比較器１１
の出力が論理“１”に所定時間以上継続するか否
かをその時限機能によつて判定し、その出力はフ
リツプフロツプ１７のセツト入力にされる。従つ
て、架線電圧ＶGが設定電圧ＶHを所定時間以上継
続して越えるときにフリツプフロツプ１７はセツ
ト状態になる。フリツプフロツプ１７のセツト出
力Ｑはアンドゲート１８によつてフリツプフロツ
プ１５との一致が検出され、一致するときのアン
ドゲート１８の論理“１”出力はゲート回路９の
オン・オフ切換指令にされて力行回生切換回路６
の回生側への切換、即ちサイリスタスイツチ６
１，６２のターンオンがなされる。
フリツプフロツプ１７は比較器１２の論理
“０”出力で論理“１”出力になる論理インバー
タ１９の出力でリセツトされる。また、フリツプ
フロツプ１５のリセツトは、フリツプフロツプ１
７のリセツト状態で論理“１”出力になる論理イ
ンバータ２０の出力と、比較器１１の論理“０”
出力で“１”出力になる論理インバータ１３の出
力と、力行回生切換回路６の回生電流検出器６５
の検出値が零になつたときに論理“１”出力にな
る零電流検出器２１の出力との論理積によりアン
ドゲート２２の出力でなされる。
“０”出力で論理“１”出力になる論理インバー
タ１９の出力でリセツトされる。また、フリツプ
フロツプ１５のリセツトは、フリツプフロツプ１
７のリセツト状態で論理“１”出力になる論理イ
ンバータ２０の出力と、比較器１１の論理“０”
出力で“１”出力になる論理インバータ１３の出
力と、力行回生切換回路６の回生電流検出器６５
の検出値が零になつたときに論理“１”出力にな
る零電流検出器２１の出力との論理積によりアン
ドゲート２２の出力でなされる。
こうした制御装置において、架線電圧ＶGが例
えば第２図ａに示すように変化するとき、時刻t1
ではＶG＞ＶHとなつて比較器１１の出力（第２図
ｂ）は“１”になるが、この期間は短時間の電圧
変動として電力回生は行なわず、サイリスタ変換
器１のコンバータ運転絞り制御を施す。この絞り
制御は、比較器１１の反転出力期間T1よりもタ
イマ１６の時限設定が大きな場合タイマ１６の出
力（第２図ｃ）は論理“０”状態を保持させ、比
較器１１の反転出力でフリツプフロツプ１５のみ
をセツト状態にすることでなされる。即ち、フリ
ツプフロツプ１５のセツト出力Ｑによりアナログ
スイツチ８の出力電圧設定ＶS（第２図ｄ）がＶC
ＯＮからＶINVに切換えられ、サイリスタ変換器１
がインバータ運転に切換えられるが力行回生切換
回路６が力行状態にセツトされて変換器１の出力
を絞るのみの制御になる。この絞り制御により、
電圧ＶGがＶHよりも低くなると比較器１１の出力
が復帰（論理“０”）し、アンドゲード２２の出
力に論理“１”を得てフリツプフロツプ１５をリ
セツトし、サイリスタ変換器１の設定電圧ＶSを
元のコンバータ運転側に戻す。従つて、タイマ１
６に設定される時限を適当にするときは、短時間
の電圧変動にはサイリスタ変換器１の絞り制御に
よる出力制御で電圧調整を可能にし、不要な回生
運転を避けることができる。
えば第２図ａに示すように変化するとき、時刻t1
ではＶG＞ＶHとなつて比較器１１の出力（第２図
ｂ）は“１”になるが、この期間は短時間の電圧
変動として電力回生は行なわず、サイリスタ変換
器１のコンバータ運転絞り制御を施す。この絞り
制御は、比較器１１の反転出力期間T1よりもタ
イマ１６の時限設定が大きな場合タイマ１６の出
力（第２図ｃ）は論理“０”状態を保持させ、比
較器１１の反転出力でフリツプフロツプ１５のみ
をセツト状態にすることでなされる。即ち、フリ
ツプフロツプ１５のセツト出力Ｑによりアナログ
スイツチ８の出力電圧設定ＶS（第２図ｄ）がＶC
ＯＮからＶINVに切換えられ、サイリスタ変換器１
がインバータ運転に切換えられるが力行回生切換
回路６が力行状態にセツトされて変換器１の出力
を絞るのみの制御になる。この絞り制御により、
電圧ＶGがＶHよりも低くなると比較器１１の出力
が復帰（論理“０”）し、アンドゲード２２の出
力に論理“１”を得てフリツプフロツプ１５をリ
セツトし、サイリスタ変換器１の設定電圧ＶSを
元のコンバータ運転側に戻す。従つて、タイマ１
６に設定される時限を適当にするときは、短時間
の電圧変動にはサイリスタ変換器１の絞り制御に
よる出力制御で電圧調整を可能にし、不要な回生
運転を避けることができる。
次に、架線電圧ＶGが時刻t2でＶG＞ＶHとなつ
てその期間T2がタイマ１６の時限Ｔt以上に継続
するとき、サイリスタ変換器１をインバータ運転
制御し、力行回生切換回路６を回生側に切換え
る。時刻t2において、前述の場合と同様に比較器
１１の出力反転でフリツプフロツプ１５をセツト
状態にし、アナログスイツチ８の電圧設計出力Ｖ
SをＶINV側に切換える。この絞り制御において、
比較器１１の出力反転がタイマ１６の時限Ｔt以
上になる時刻t8で、タイマ１６の出力（第２図
ｃ）が論理“１”になつてフリツプフロツプ１７
をセツト状態にし、アンドゲート１８の出力によ
りゲート回路９にオン出力を得て力行回生切換回
路６のサイリスタスイツチ６１，６２を共にオン
制御（第２図ｇ）し回生モードに入る。これによ
り、負荷２からの回生電力はサイリスタ変換器１
を通して交流電源側に回生される。
てその期間T2がタイマ１６の時限Ｔt以上に継続
するとき、サイリスタ変換器１をインバータ運転
制御し、力行回生切換回路６を回生側に切換え
る。時刻t2において、前述の場合と同様に比較器
１１の出力反転でフリツプフロツプ１５をセツト
状態にし、アナログスイツチ８の電圧設計出力Ｖ
SをＶINV側に切換える。この絞り制御において、
比較器１１の出力反転がタイマ１６の時限Ｔt以
上になる時刻t8で、タイマ１６の出力（第２図
ｃ）が論理“１”になつてフリツプフロツプ１７
をセツト状態にし、アンドゲート１８の出力によ
りゲート回路９にオン出力を得て力行回生切換回
路６のサイリスタスイツチ６１，６２を共にオン
制御（第２図ｇ）し回生モードに入る。これによ
り、負荷２からの回生電力はサイリスタ変換器１
を通して交流電源側に回生される。
次に、回生運転が進んで又は負荷の力行が多く
なつて、架線電圧ＶGが時刻t3でＶG＜ＶLになる
と、サイリスタ変換器１をコンバータ運転に戻す
と共に力行回生切換回路６を力行側にする。時刻
t4において、比較器１２の出力（第２図ｆ）はそ
れまでの論理“１”出力から“０”に反転し、フ
リツプフロツプ１７をリセツト状態にする。この
リセツト出力Ｑによりゲート回路９はオフ制御に
切換えられて力行回生切換回路６のサイリスタス
イツチ６１，６２のオンからオフ制御又はオフ制
御の継続がなされ、回生電流が零になる時刻t5に
おいて零電流検出器２１の出力（第２図ｅ）に論
理“１”を得てフリツプフロツプ１５がリセツト
状態にされ又はリセツト状態の継続がなされ、ア
ナログスイツチ８の出力ＶSのＶCON側への切換又
はＶCONの継続になつてサイリスタ変換器１のコ
ンバータ運転への戻し又は継続がなされ、電圧Ｖ
GがＶLとＶHの間の定格電圧に戻される。
なつて、架線電圧ＶGが時刻t3でＶG＜ＶLになる
と、サイリスタ変換器１をコンバータ運転に戻す
と共に力行回生切換回路６を力行側にする。時刻
t4において、比較器１２の出力（第２図ｆ）はそ
れまでの論理“１”出力から“０”に反転し、フ
リツプフロツプ１７をリセツト状態にする。この
リセツト出力Ｑによりゲート回路９はオフ制御に
切換えられて力行回生切換回路６のサイリスタス
イツチ６１，６２のオンからオフ制御又はオフ制
御の継続がなされ、回生電流が零になる時刻t5に
おいて零電流検出器２１の出力（第２図ｅ）に論
理“１”を得てフリツプフロツプ１５がリセツト
状態にされ又はリセツト状態の継続がなされ、ア
ナログスイツチ８の出力ＶSのＶCON側への切換又
はＶCONの継続になつてサイリスタ変換器１のコ
ンバータ運転への戻し又は継続がなされ、電圧Ｖ
GがＶLとＶHの間の定格電圧に戻される。
以上のとおり、本発明によれば、架線電圧の単
なる瞬時変動には電圧絞り制御にして不要な回生
動作を抑止し、架線の一定時間以上の電圧上昇に
回生運転に入る制御にするため、瞬時変動による
架線電圧の低下や停電事故を防止して安定した電
力供給を可能にする。また、制御装置構成として
は比較器、タイマ、論理回路による切換制御回路
に構成し得て比較的低コストにして確実な制御動
作を得ることができる。
なる瞬時変動には電圧絞り制御にして不要な回生
動作を抑止し、架線の一定時間以上の電圧上昇に
回生運転に入る制御にするため、瞬時変動による
架線電圧の低下や停電事故を防止して安定した電
力供給を可能にする。また、制御装置構成として
は比較器、タイマ、論理回路による切換制御回路
に構成し得て比較的低コストにして確実な制御動
作を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は第１図の動作を説明するためのタイムチヤー
トである。 １……サイリスタ変換器、２……負荷、６……
力行回生切換回路、８……アナログスイツチ、９
……ゲート回路、１０……架線電圧検出器、１
１，１２……比較器、１６……タイマ、２１……
零電流検出器。
図は第１図の動作を説明するためのタイムチヤー
トである。 １……サイリスタ変換器、２……負荷、６……
力行回生切換回路、８……アナログスイツチ、９
……ゲート回路、１０……架線電圧検出器、１
１，１２……比較器、１６……タイマ、２１……
零電流検出器。
Claims (1)
- １ 交流電源と架線との間にコンバータ運転とイ
ンバータ運転を切換可能にしたサイリスタ変換器
と力行回生の電流路を切換える力行回生切換回路
とを備える電鉄用回生変電所において、架線電圧
が回生電圧設定値を越えたことを検出する第１の
比較器と、架線電圧が力行電圧設定値よりも低い
ことを検出する第２の比較器と、上記力行回生切
換回路の回生電流零を検出する電流検出器と、上
記第１の比較器の検出出力が一定時間以上継続し
たことを検出するタイマと、上記第１の比較器の
検出出力で上記サイリスタ変換器をインバータ運
転に切換え、この切換状態での上記タイマの出力
で上記力行回生切換回路を回生側に切換え、上記
第２の比較器の検出出力で上記力行回生切換回路
を力行側に切換え、この切換状態での上記電流検
出器の検出出力で上記サイリスタ変換器をコンバ
ータ運転に切換える回路手段とを備え、一定時間
内の架線電圧上昇には供給電力の絞り運転にし、
一定時間以上の架線電圧上昇には回生運転にする
ことを特徴とする電鉄用回生変電所の力行回生切
換方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208963A JPS58110330A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 電鉄用回生変電所の力行回生切換方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208963A JPS58110330A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 電鉄用回生変電所の力行回生切換方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110330A JPS58110330A (ja) | 1983-06-30 |
| JPS6137132B2 true JPS6137132B2 (ja) | 1986-08-22 |
Family
ID=16565048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56208963A Granted JPS58110330A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 電鉄用回生変電所の力行回生切換方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110330A (ja) |
-
1981
- 1981-12-23 JP JP56208963A patent/JPS58110330A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110330A (ja) | 1983-06-30 |
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