JPS62135203A - 交流電気車の制動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は交流電源から直流電力を得て、この直流電力を
可変電圧・可変周波数の交流電力として三相かご形誘導
電動機（以下、１．Ｍ、と称す）を駆動する交流電気車
の制御方法に係り、特に、インバータの回生制動による
交流電気車の制動方法に関する。

〔発明の背景〕

従来この種の制御方式は単相の交流架線から。

主変圧器を介し、その多分割された二次巻線からコンバ
ータへ交流電力を供給し、一定電圧の直流を出力し、こ
の直流電力をＰＷＭ−ＶＶＶＦインバータでパルス幅変
調して可変電圧・可変周波数の三相交流電力をＩ　、Ｍ
、に供給して電気車を制御する構成が用いられている。

このような制御方式では、１１Ｍ、に回生制動をかけ、
回生電力をインバータ。

コンバータ、主変圧器を介して架線側に戻している。

ところで、交流架線側に回生負荷がない場合、または、
架線停電の場合には、インバータの回生電力により直流
電圧が過電圧となるため回生制動を打切り２機械的ブレ
ーキを作用させるか１発電用抵抗を直流部分、または、
コンバータ入力側交流部分に挿入し、架線と開放する必
要がある。

すなわち、第３図において、１は交流架線、２はパンタ
グラフ、３はしゃ断器、４は主変圧器、５ａ、５ｂ・・
・５ｍはコンバータ、６はフィルタコンデンサ、７ａは
発電制動・過電圧保護用抵抗、７ｂは同チョッパ、８ａ
、８ｂ−８ｎはＰＷＭ−ＶＶＶＦインバータ、　９　ａ
　、　９　ｂ　−９ｎは主電動機群、９　ａ　−１、９
ａ　−２、−９ａ　−Ｑは三相かご形誘導電動機である
。また、第４図において、１０は開閉器、１１は発電制
動用抵抗である。

従って、この方式で、架線への回生ができない場合は、
その回生電力を吸収すべく抵抗を、第１図７ａ、もしく
は、第４図の１１のように設ける必要があり、必要な制
動力を確保するには容量の大きい、すなわち、寸法・重
址の大きなものとなる。

また、直流架線で、回生失効時にインバータの回生運転
を打切り、第５図のようにＩＭを直流励磁して発電制動
を行なうことが知られている。

（特開昭５６−１５３９０３号公報） しかし、この方式では、従来の発電制動のエネルギ消費
と同様であり、回転子のエネルギを有効に利用すること
はできない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、交流電気車の回生制動において交流電
源に回生負荷がない場合にも、制動力を確保するため、
特別な主回路構成の追加をすることなく、インバータ回
生電力を発電制動用電力として利用した電気的制動方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、回生制動の可能なインバータが直流電力を共
有して複数ある場合、特定のインバータを回生運転し、
他のインバータで回生電力をチョッピングしてＩＭを直
流励磁し、かご形回転子を発電抵抗として用いることが
できる。　　　−〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は主回路の通流概念図、第２図は制御ブロック図を示
す。

さて交流架線に回生負荷がない場合及び架線停電時（地
絡は除く）には、インバータ８ａ、８ｂの両方とも回生
の場合、直流電圧が上昇し、１２ｂの電圧検出器を通し
て、過電圧検知部１４で回生負荷がないことを検出し、
回生・発電制動切換器１７に発電制動の指−令を出力す
る。ここでインバータ８ａ、および、８ｂはそれぞれ、
制動力指令に応じたブレーキパターン信号をブレーキパ
ターン発生器１３より受け、ゲート制御部１６ａ。

１６ｂでインバータのゲートターンオフサイリスタ（以
下ＧＴ○と言う）のゲートを制御している。

さらに、インバータ８ａは、発電制動制御用ゲート制御
部１５を持ち、ＩＭの二相を利用した発電制動の二相間
電圧をＧＴＯのチョッピングにより行なうことができる
。

従って、前述のように回生・発電制動切換器１７に発電
制動の指令が入力されると、インバータ８ａはゲート制
御部１５により、直流電力をＩＭの二相に与え、発電制
動運転を行なう。第２図では、インバータ８ｂの回生電
力１８ｂが、発電制動を行なうインバータ８ａの消費電
力１８ａとして利用されることを示している。また、図
ではＩ　Ｍ　９　ａ　−１のＵ相、■相に通流している
が。

これは特定の二相固定でも、二相の組合せを代えても同
様であり、通流する二つのＧＴＯの片側−個のみチョッ
ピングすることで電圧制御を行なう。

また、この運転状態で過電圧となった場合は。

電気ブレーキを打切り、機械ブレーキに切換えることは
言うまでもない。

本実施例によれば、主回路上の大きな変更がなく、架線
への電力回生を打切った場合でも、＠気ブレーキを利用
でき、かつ、架線からの電力供給なしで発電制動が使用
できる。

また、下り坂における抑速運転に利用することで、抑速
中の架線停電に対しても機械ブレーキを使用することな
く、高速で安定した制動力を確保できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主回路上の大きな変更なしに、回生制
動と発電制動を併用でき、電力の需給を電気車上で行な
えるので、制動中の回生失効、架線停電に対する制動力
確保に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主回路動作図、第２図は本
発明の制御ブロック図、第３図はコンバータ、インバー
タ、ＩＭよりなる交流電気車の主回路図、第４図はコン
バータ交流側に発電制動用抵抗を設けた回路図、第５図
はインバータを利用したＩＭの直流励磁による発電制動
の回路動作図である。 ６・・・フィルタコンデンサ、８ａ、８ｂ・・・ＲＷＭ
−ＶＶＶＦインバータ、９ａ−１・・・三相かご形誘導
電動機、１２ｂ・・・直流電圧検出器、１３・・・ブレ
ーキパターン発生器、１４・・過電圧検知部、１５・・
・発電制動制御用グー１−制御部、Ｌ６ａ、１６ｂ・・
・インバータゲート制御部、１７・・・回生・発電制動
切換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源から交流電力を得て直流電力に変換する機
   能と、直流電力を交流電源に回生する機能とを兼ね備え
   た交直変換器と、前記直流電力を可変電圧・可変周波数
   の交流電力に変換して三相かご形誘導電動機に供給する
   機能と、この三相かご形誘導電動機に回生制動をかける
   機能とを兼ね備えた直交変換器と、前記三相かご形誘導
   電動機により駆動される交流電気車の制動方法において
   、前記直流電力を共有する複数の前記直交変換器のある
   特定数を回生運転し、その他の前記直交変換器を前記三
   相かご形誘導電動機の特定の二相を直流励磁する発電制
   動用に運転することを特徴とする交流電気車の制動方法
   。 ２、前記交直変換器の出力電圧を制御し、前記その他の
   交直変換器による回生制動力と同じ制動力を発生するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   交流電気車の制動方法。 ３、前記交流電源、前記交直変換器の代りに直流電源と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の交流電気車の制動方法。