JPS62290302A - 誘導電動機式電気車制御装置 - Google Patents
誘導電動機式電気車制御装置Info
- Publication number
- JPS62290302A JPS62290302A JP13011786A JP13011786A JPS62290302A JP S62290302 A JPS62290302 A JP S62290302A JP 13011786 A JP13011786 A JP 13011786A JP 13011786 A JP13011786 A JP 13011786A JP S62290302 A JPS62290302 A JP S62290302A
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- JP
- Japan
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- frequency
- induction motor
- resistor
- inverter
- power
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- Pending
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 108010074361 factor V clotting antigen Proteins 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の利用分野〕
本発明は誘導電動機式電気車制御方式に係り、特に１回
生ブレーキ失効時に発電ブレーキを有効に作用させるの
に好適な誘導電動機式電気車制御装量に関する。
生ブレーキ失効時に発電ブレーキを有効に作用させるの
に好適な誘導電動機式電気車制御装量に関する。
従来、１９８３−１Ｏｒ車両技術第１６４号」石津−正
著、ヨーロッパにおけるインバータ駆動技術の現状（そ
の２）に示すように、可変電圧可変周波数インバータの
直流側には発電ブレーキ抵抗器とその抵抗値を等価的に
変えるチョッパ装置を直列にしたものを直流側に接続す
ることにより発電ブレーキを作用させてい六。しかし、
発電ブレーキのＦ！Ｉ制御にはチョッパ装置が必要とい
う考え方でチョッパがなくてもインバータで制御ができ
々いのかという観点からのシステム構成の考慮がなされ
ていなかった。
著、ヨーロッパにおけるインバータ駆動技術の現状（そ
の２）に示すように、可変電圧可変周波数インバータの
直流側には発電ブレーキ抵抗器とその抵抗値を等価的に
変えるチョッパ装置を直列にしたものを直流側に接続す
ることにより発電ブレーキを作用させてい六。しかし、
発電ブレーキのＦ！Ｉ制御にはチョッパ装置が必要とい
う考え方でチョッパがなくてもインバータで制御ができ
々いのかという観点からのシステム構成の考慮がなされ
ていなかった。
本発明の目的は誘導電動機式電気車における発電ブレー
キ制動の制御性能を向上する簡易な制御装ｇｔを提供す
ることにある。
キ制動の制御性能を向上する簡易な制御装ｇｔを提供す
ることにある。
本発明は、可に′Ｗ！ｌ圧・可変周波数インバータて多
く使用されているＧＴＯサイリスタが電源電圧変動によ
る転流能力の制約を受けないことに着目し、直流側に挿
入した一定抵抗値の抵抗器によって消費されるエネルギ
を制御するととによって抵抗器の端子電圧が変動するよ
う々場合にも誘導電動機の発生ブレーキ力を所定値に保
つことが可能となるようにしたものである。
く使用されているＧＴＯサイリスタが電源電圧変動によ
る転流能力の制約を受けないことに着目し、直流側に挿
入した一定抵抗値の抵抗器によって消費されるエネルギ
を制御するととによって抵抗器の端子電圧が変動するよ
う々場合にも誘導電動機の発生ブレーキ力を所定値に保
つことが可能となるようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において１は電車線、２はパンタグラフ、３は断流器
、４はフィルタリアクトル、５はフィルタコンデンサ、
６は直流変流器、７はブレーキ抵抗用断流器、８はブレ
ーキ抵抗器、９Ｆｉ直流変圧器、１０は可変電圧可変周
波数インバータ、１１は駆動用三相誘導電動機、１２は
誘導電動機の回転数を検出するパルスゼネレータ、１３
は掛算器、１４はパルスゼネレータ１２の出力周波数に
応じた電カバターン全発生するパターン発生器、１５は
インバータ周波数ｆ Ｉ＋ｖと直流変圧器９の出力で変
調指令Ｖｃ ｆ発生する関数発生器、１６は応荷重条件
と運転台のブレーキ力指令条件で決まる指令信号、１７
￥ｉダイオードで断流器３の代りだブレーキ時に破線で
図示のように挿入しても、本実施例の効果は変らない。
図において１は電車線、２はパンタグラフ、３は断流器
、４はフィルタリアクトル、５はフィルタコンデンサ、
６は直流変流器、７はブレーキ抵抗用断流器、８はブレ
ーキ抵抗器、９Ｆｉ直流変圧器、１０は可変電圧可変周
波数インバータ、１１は駆動用三相誘導電動機、１２は
誘導電動機の回転数を検出するパルスゼネレータ、１３
は掛算器、１４はパルスゼネレータ１２の出力周波数に
応じた電カバターン全発生するパターン発生器、１５は
インバータ周波数ｆ Ｉ＋ｖと直流変圧器９の出力で変
調指令Ｖｃ ｆ発生する関数発生器、１６は応荷重条件
と運転台のブレーキ力指令条件で決まる指令信号、１７
￥ｉダイオードで断流器３の代りだブレーキ時に破線で
図示のように挿入しても、本実施例の効果は変らない。
次いで、第１図の作用だついて説明する。カ行時は断流
器３が閉じられて、インバータ１０に直流電力を供給し
、インバータ１０で可変電圧可変周波数の三相又流電力
に変換され、誘導電動機１１を駆動する。制御的には図
示されていないが、パルスゼネレータ１２の出力周波数
、？”、Ｋｆべυ周波数ｆ、が加算されてインバータ周
波数ｆ１ｍｖが出力され誘導電動機１１の固定子に与え
られる。
器３が閉じられて、インバータ１０に直流電力を供給し
、インバータ１０で可変電圧可変周波数の三相又流電力
に変換され、誘導電動機１１を駆動する。制御的には図
示されていないが、パルスゼネレータ１２の出力周波数
、？”、Ｋｆべυ周波数ｆ、が加算されてインバータ周
波数ｆ１ｍｖが出力され誘導電動機１１の固定子に与え
られる。
又、電圧はインバータ周波数ｆ１ｍｖ の関数とじて
定められたパターンに従って普通、定格周波数までｖ／
ｆ１．ｗが一定となるように制御され、その後は定格電
圧一定が与えられる。誘導電動機の固定子に流れるｖｔ
流はＶ／ｆＩ−−一定領域では主として応荷重で決まる
限流値で定電流制御され、電圧一定領域ではすべり周波
数ｆ、がほぼ一定になるように制御される。このように
して引張カー速度特性はほぼ直流直巻電動機の特性に似
た形で制御されることが多い。又、回生ブレーキ時には
イア ハータ周波数ｆＩｎｖ はロータ周波数（パルス
ゼネレータ出力周波数）ｆ、にすべり周波数ｆ、が減算
されること、及び、決められたｖ／ｆＩｍｖ特性で電圧
制御されて、はぼ、ブレーキカ一定の速度特性が得られ
るように、）ルク制御されることは周知の通りである。
定められたパターンに従って普通、定格周波数までｖ／
ｆ１．ｗが一定となるように制御され、その後は定格電
圧一定が与えられる。誘導電動機の固定子に流れるｖｔ
流はＶ／ｆＩ−−一定領域では主として応荷重で決まる
限流値で定電流制御され、電圧一定領域ではすべり周波
数ｆ、がほぼ一定になるように制御される。このように
して引張カー速度特性はほぼ直流直巻電動機の特性に似
た形で制御されることが多い。又、回生ブレーキ時には
イア ハータ周波数ｆＩｎｖ はロータ周波数（パルス
ゼネレータ出力周波数）ｆ、にすべり周波数ｆ、が減算
されること、及び、決められたｖ／ｆＩｍｖ特性で電圧
制御されて、はぼ、ブレーキカ一定の速度特性が得られ
るように、）ルク制御されることは周知の通りである。
第１図はブレーキの制御時、電車線側に回生負荷がなく
て回生ブレーキが期待できない時、断流器３を開放して
断流器７を投入し誘導電動機のもつ回転エネルギをブレ
ーキ抵抗８で消費させることにより電気ブレーキを作用
させようとする。ブレーキ力は消費する電力Ｐに比例し
、速度Ｎに反比例する。
て回生ブレーキが期待できない時、断流器３を開放して
断流器７を投入し誘導電動機のもつ回転エネルギをブレ
ーキ抵抗８で消費させることにより電気ブレーキを作用
させようとする。ブレーキ力は消費する電力Ｐに比例し
、速度Ｎに反比例する。
従って、一定ブレーキカ制御領域では速度に比例して電
力全制御してやることが必要条件となる。
力全制御してやることが必要条件となる。
第１図でロータ周波数１２とブレーキ弁のハンド角度及
び応荷重の大きさに比例した信号を入力として電力制御
パターシを発生し、この大きさと実際に消費している実
電力を直流変圧器９の出力と直流変流器６の出力の積に
よシ求めて比較し、すベシ周波数指令ｆＭ ｐを作シ、
これをｆ７よシ減算してインバータ周波数ｆ１．． ｗ
作る。一方、電圧の制ｙターンは１５でｆｌｊｖ と
ブレーキ抵抗８の両端電圧（平均電圧）の大きさを入力
として作られる。このようにインバータ１０をブレーキ
抵抗８の消費電力が速度に比例するように！１Ｊａ１す
ることによシ、ブレーキ抵抗値が固定のままで一定ブレ
ーキ力制御が可能となる。第２図は各制御パターンを更
に詳しく説明したものである。第２図の（ａ）図は電気
車に、通常、要求されるプレーキ力ＢＥ・速度特性を示
す。特に、重要な一定ブレーキ力制御領域で以下話を進
める。
び応荷重の大きさに比例した信号を入力として電力制御
パターシを発生し、この大きさと実際に消費している実
電力を直流変圧器９の出力と直流変流器６の出力の積に
よシ求めて比較し、すベシ周波数指令ｆＭ ｐを作シ、
これをｆ７よシ減算してインバータ周波数ｆ１．． ｗ
作る。一方、電圧の制ｙターンは１５でｆｌｊｖ と
ブレーキ抵抗８の両端電圧（平均電圧）の大きさを入力
として作られる。このようにインバータ１０をブレーキ
抵抗８の消費電力が速度に比例するように！１Ｊａ１す
ることによシ、ブレーキ抵抗値が固定のままで一定ブレ
ーキ力制御が可能となる。第２図は各制御パターンを更
に詳しく説明したものである。第２図の（ａ）図は電気
車に、通常、要求されるプレーキ力ＢＥ・速度特性を示
す。特に、重要な一定ブレーキ力制御領域で以下話を進
める。
（ｂ）図は（ａ）図の特性を得るための電力Ｐの制御特
性とこのような電力Ｐ％性全得るために必要なブレーキ
抵抗電圧ＶＲ，ブレーキ抵抗電ＲＩ ｓの特性を示す。
性とこのような電力Ｐ％性全得るために必要なブレーキ
抵抗電圧ＶＲ，ブレーキ抵抗電ＲＩ ｓの特性を示す。
（Ｃ）図は通常使用される電動機電流ＩＭ特性を示す。
（ｄ）図は電動機電圧ＶＭ特性でＶ、＃＋ｆｉ、の傾き
φが電動機の磁束を示すことになるので定められた電圧
制御特性できちんと電動機を制御する必要がある。（ａ
）から（ｄ）特性２出すために、インバータ１０の出力
電圧は（ｅ）図に示すように変調率Ｖｃが与えられなけ
ればならない。（ｅ）図に示したＶｃ−１１ｍｗ特性で
制御された結果として、インバータの出力電圧ＶＭは（
ｄ）図のように、又インバータの直流電圧（ブレーキ抵
抗器の両端電圧＞ＶＢは（ｂ）図のようになる。
φが電動機の磁束を示すことになるので定められた電圧
制御特性できちんと電動機を制御する必要がある。（ａ
）から（ｄ）特性２出すために、インバータ１０の出力
電圧は（ｅ）図に示すように変調率Ｖｃが与えられなけ
ればならない。（ｅ）図に示したＶｃ−１１ｍｗ特性で
制御された結果として、インバータの出力電圧ＶＭは（
ｄ）図のように、又インバータの直流電圧（ブレーキ抵
抗器の両端電圧＞ＶＢは（ｂ）図のようになる。
つまシ、すベシ周波数ｆ、はブレーキ抵抗器の消費電力
が速度に比例するように自由に制御される。
が速度に比例するように自由に制御される。
このようにして一定のブレーキ抵抗値で一定ブレーキ力
の制御が可能となろう第２図の（ｅ）図の特性は第１図
の関数発生器１５で作られる。
の制御が可能となろう第２図の（ｅ）図の特性は第１図
の関数発生器１５で作られる。
本実施例によれば、従来技術の発電ブレーキ抵抗と直列
にチョッパ装置に’に接続することなしに一定ブレーキ
力制御が実施できる。
にチョッパ装置に’に接続することなしに一定ブレーキ
力制御が実施できる。
本発明によれば、発電ブレーキ抵抗値は一定のままとい
う簡易な制御方式となり、ブレーキ抵抗を等測的に制御
する、例えば、チョッパ装置のような制御装置が不要と
なる。
う簡易な制御方式となり、ブレーキ抵抗を等測的に制御
する、例えば、チョッパ装置のような制御装置が不要と
なる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直流電源よりＬ−Ｃフィルタを通して給電される可
変電圧可変周波数インバータによつて駆動用誘導電動機
を制御する電気車において、ブレーキ時の誘導電動機の
発電エネルギ吸収のため、直流電源側とはスイッチでし
ゃ断した状態で一定抵抗値の抵抗を前記Ｌ−Ｃフィルタ
のコンデンサと並列に挿入し、前記抵抗で吸収される電
力を制御し、発電ブレーキを作用させることを特徴とす
る誘導電動機式電気車制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記抵抗で吸収される電力を前記電気車の速度に比例す
るように制御することを特徴とする誘導電動機式電気車
制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記直流電源側と前記抵抗側とのしゃ断スイッチとして
、電源側をカソード、抵抗側をアノードとなるように接
続したダイオードを使用することを特徴とする誘導電動
機式電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13011786A JPS62290302A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 誘導電動機式電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13011786A JPS62290302A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 誘導電動機式電気車制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290302A true JPS62290302A (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=15026354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13011786A Pending JPS62290302A (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 誘導電動機式電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62290302A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308102A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 発電ブレーキ制御装置 |
| JPH0311902A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2007252084A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928802A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車用制動制御装置 |
| JPS61106002A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車用制動制御装置 |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP13011786A patent/JPS62290302A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928802A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車用制動制御装置 |
| JPS61106002A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電気車用制動制御装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308102A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | 発電ブレーキ制御装置 |
| JPH0311902A (ja) * | 1989-06-06 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JP2007252084A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 電気車制御装置 |
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