JPS6264202A - 交流電気車の制御装置 - Google Patents
交流電気車の制御装置Info
- Publication number
- JPS6264202A JPS6264202A JP20210285A JP20210285A JPS6264202A JP S6264202 A JPS6264202 A JP S6264202A JP 20210285 A JP20210285 A JP 20210285A JP 20210285 A JP20210285 A JP 20210285A JP S6264202 A JPS6264202 A JP S6264202A
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- 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］
本発明は、交流電気車の弱界磁制御を行なう制′ａ装置
の改良に関する。
の改良に関する。
［発明の技術的背景］
第４図に従来の交流電気車の制御装置として弱界磁制御
方式の簡略回路図を示す。即ち、架線電源はパンタグラ
フ１にて集電され、主変圧器２の１次巻線に供給され、
その２次巻線に接続された主整流器３を介して詳述する
主電動機を主とする回路に直流電源として供給される。
方式の簡略回路図を示す。即ち、架線電源はパンタグラ
フ１にて集電され、主変圧器２の１次巻線に供給され、
その２次巻線に接続された主整流器３を介して詳述する
主電動機を主とする回路に直流電源として供給される。
主整流器３は、サイリスタ３ａｔ、３ａ２とダイオード
３ｂ１゜３ｂ２とでブリッジ構成されており、サイリス
タ３ａｘ、３ａ２が架線電源に同期して位相制御される
ことにより、主電動機回路への直流電力が再度出力制御
される。主整流器３の可変直流出力は、平滑リアクトル
４を通して平滑化され、しゃ断器５を介して、主電動機
の電機子巻線６に供給される。更に、方向転換器７１．
７２各々にはさまれた主電動機の界磁巻線８に直流電力
が供給される。
３ｂ１゜３ｂ２とでブリッジ構成されており、サイリス
タ３ａｘ、３ａ２が架線電源に同期して位相制御される
ことにより、主電動機回路への直流電力が再度出力制御
される。主整流器３の可変直流出力は、平滑リアクトル
４を通して平滑化され、しゃ断器５を介して、主電動機
の電機子巻線６に供給される。更に、方向転換器７１．
７２各々にはさまれた主電動機の界磁巻線８に直流電力
が供給される。
又、主電動機の整流をよくするため界磁巻線８と並列に
分路抵抗器１０を接続し、電機子電流の一部を、この抵
抗器１０に分流させている。以上の主回路構成が通称全
界磁制御構成と称されている。
分路抵抗器１０を接続し、電機子電流の一部を、この抵
抗器１０に分流させている。以上の主回路構成が通称全
界磁制御構成と称されている。
上記構成において、車両の最高速度を高める場合、通常
、分路抵抗器１０を小さくする、いわゆる界磁電流（Ｌ
チ）と電機子電流（Ｉａ）の比（ＩＪ／Ｉａ ）を小さ
くする弱界磁制御方式がとられている。
、分路抵抗器１０を小さくする、いわゆる界磁電流（Ｌ
チ）と電機子電流（Ｉａ）の比（ＩＪ／Ｉａ ）を小さ
くする弱界磁制御方式がとられている。
弱界磁制御は、分路抵抗器１ｏの一部を短絡するスイッ
チ１１および１２を、順次閉じることで、分路抵抗器１
０の一部を、２〜３ステツプに分けて短絡して全界磁制
御から移行されるものである。
チ１１および１２を、順次閉じることで、分路抵抗器１
０の一部を、２〜３ステツプに分けて短絡して全界磁制
御から移行されるものである。
このような移行制御を行なう以下の通りである。
即ち、分路抵抗器１０の一部を短絡した場合、過渡的に
電機子電流が急昇し、ＩＪ／Ｉａの値が一時的に極めて
小さくなり、主電動機の整流悪化を招く。従って短絡度
合を小さくする必要があるため、分路抵抗器１０の値つ
まり？！電機子電流徐々に変えるのである。
電機子電流が急昇し、ＩＪ／Ｉａの値が一時的に極めて
小さくなり、主電動機の整流悪化を招く。従って短絡度
合を小さくする必要があるため、分路抵抗器１０の値つ
まり？！電機子電流徐々に変えるのである。
上記の弱界磁切換制御の状態を第５図に示す。
尚、第５図においては、弱界磁制御に切換える時の主整
流器出力電圧は前述のとおり最大状態である。即ち、時
間ｔ５までが全界磁状態で、時間で５で短絡スイッチ１
１を閉じたとすると、電機子回路抵抗が瞬間的に小さく
なるので、電機子電流はＡ点からＢ点に急上昇し、車両
速度が上昇し、それに伴ない電流は０点に減少していき
、時間ｔ６で短絡スイッチ１２を閉じると、同様に電機
子電流は０点−Ｄ点−Ｅ点と変化し、車両の速度は上昇
していく。
流器出力電圧は前述のとおり最大状態である。即ち、時
間ｔ５までが全界磁状態で、時間で５で短絡スイッチ１
１を閉じたとすると、電機子回路抵抗が瞬間的に小さく
なるので、電機子電流はＡ点からＢ点に急上昇し、車両
速度が上昇し、それに伴ない電流は０点に減少していき
、時間ｔ６で短絡スイッチ１２を閉じると、同様に電機
子電流は０点−Ｄ点−Ｅ点と変化し、車両の速度は上昇
していく。
［背景技術の問題点］
ここで、主電動機の整流に対する悪影響を考えると、抵
抗短絡時の電流上昇値（Ｂ点およびＤ点）が小さい程よ
い。一方、上記とは逆に弱界磁から全界磁に戻す場合は
、短絡スイッチ１１．１２を１２．１１の順に開く方式
がとられ、この時のしゃ断電流に相応したしゃ断容量を
もつ、短絡スイッチ１１．１２が使用されている。
抗短絡時の電流上昇値（Ｂ点およびＤ点）が小さい程よ
い。一方、上記とは逆に弱界磁から全界磁に戻す場合は
、短絡スイッチ１１．１２を１２．１１の順に開く方式
がとられ、この時のしゃ断電流に相応したしゃ断容量を
もつ、短絡スイッチ１１．１２が使用されている。
上述した従来の構成では、電機子電流の制御に多数の短
絡スイッチを必要とし、又、その短絡スイッチの主接点
保守が定期的に必要とする点からいえば、実用上不利な
方式である。ここで、第４図に示した抵抗短絡回路（図
示破線部）に、第６図に示すように、リアクトル９を入
れる構成、第７図に示すように分路抵抗１０と並列にチ
ョッパ装置１３を接続し、そのスイッチング動作で等価
的に抵抗短絡を連続して行なう方式等が考えられるが、
コスト上昇をＩＥき不利である。
絡スイッチを必要とし、又、その短絡スイッチの主接点
保守が定期的に必要とする点からいえば、実用上不利な
方式である。ここで、第４図に示した抵抗短絡回路（図
示破線部）に、第６図に示すように、リアクトル９を入
れる構成、第７図に示すように分路抵抗１０と並列にチ
ョッパ装置１３を接続し、そのスイッチング動作で等価
的に抵抗短絡を連続して行なう方式等が考えられるが、
コスト上昇をＩＥき不利である。
［発明の目的］
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、構成を簡素化して保守軽減をはかると同時に主電動
機の整流改善が行なえる交流電気車の制御装置を提供す
ることにある。
は、構成を簡素化して保守軽減をはかると同時に主電動
機の整流改善が行なえる交流電気車の制御装置を提供す
ることにある。
［発明の概要］
かかる目的を達成するために本発明による交流電気車の
制御Ｉ装置は、主回路の主電動機の界磁に並列接続され
た抵抗器の一部を短絡する短絡スイッチを備え、運転台
からの弱界磁指令により電力変換装置の出力電圧を所定
の一定値に下げ、この状態を継続した後に上記弱界磁指
令から一定時限を経て上記短絡スイッチを閉じ、この短
絡スイッチの閉信号により一定時限を経て上記電力変換
装置の出力電圧を所定の時定数で上記一定値まで上げて
弱界磁運転を行ない、上記弱界磁指令がオフされた場合
に上記短絡スイッチのみを開いて全界磁運転を行なうよ
うに構成されたものである。 ”［発明の実施例コ 以下、本発明による交流電気車の制御装置の一実施例を
図面を参照して説明する。第１図は第４図と同一部分に
は同一符号を付して示した本実施例の主回路構成図、第
２図は同実施例における電機子電流一時間特性を示す図
、第３図は同実施例の制御ブロック図である。
制御Ｉ装置は、主回路の主電動機の界磁に並列接続され
た抵抗器の一部を短絡する短絡スイッチを備え、運転台
からの弱界磁指令により電力変換装置の出力電圧を所定
の一定値に下げ、この状態を継続した後に上記弱界磁指
令から一定時限を経て上記短絡スイッチを閉じ、この短
絡スイッチの閉信号により一定時限を経て上記電力変換
装置の出力電圧を所定の時定数で上記一定値まで上げて
弱界磁運転を行ない、上記弱界磁指令がオフされた場合
に上記短絡スイッチのみを開いて全界磁運転を行なうよ
うに構成されたものである。 ”［発明の実施例コ 以下、本発明による交流電気車の制御装置の一実施例を
図面を参照して説明する。第１図は第４図と同一部分に
は同一符号を付して示した本実施例の主回路構成図、第
２図は同実施例における電機子電流一時間特性を示す図
、第３図は同実施例の制御ブロック図である。
第１図に示すように本実施例の主回路は、抵抗短絡回路
としては短絡スイッチ１２のみで構成している。第２図
は第４図と同様に全界磁制御から弱界磁制御への切換え
状態を示しており、時間ｔ１までが全界磁状態であり、
時間で１において、弱界磁に切換えるものとすると、こ
の時、主整流器３は第４図と同様に最大電圧を出力して
いる。
としては短絡スイッチ１２のみで構成している。第２図
は第４図と同様に全界磁制御から弱界磁制御への切換え
状態を示しており、時間ｔ１までが全界磁状態であり、
時間で１において、弱界磁に切換えるものとすると、こ
の時、主整流器３は第４図と同様に最大電圧を出力して
いる。
そして、弱界磁指令により主整流器３のサイリスタ位相
角を一定量だけ瞬時的に絞ると、′Ｒ電機子電流Ａ点か
らＢ点まで減少し、時間℃２で短絡スイッチ１２が閉じ
る。
角を一定量だけ瞬時的に絞ると、′Ｒ電機子電流Ａ点か
らＢ点まで減少し、時間℃２で短絡スイッチ１２が閉じ
る。
短絡スイッチ１２が閉じると、第４図と同様に電機子電
流はＢ点から０点に急昇するが、電流上昇値は、主整流
３の出力電圧が絞られた状態であるので、従来値よりも
小さく、主電動機にとっては、整流上好ましい。その後
、主電動機の整流状態が安定する時間が経過して時間℃
３で主整流器３のサイリスタ３ａ１．３ａ２の位相絞り
を、出力電圧最大になるまで徐々に戻していく。この時
の電流変化はＤ点からＥ点の状態となる。
流はＢ点から０点に急昇するが、電流上昇値は、主整流
３の出力電圧が絞られた状態であるので、従来値よりも
小さく、主電動機にとっては、整流上好ましい。その後
、主電動機の整流状態が安定する時間が経過して時間℃
３で主整流器３のサイリスタ３ａ１．３ａ２の位相絞り
を、出力電圧最大になるまで徐々に戻していく。この時
の電流変化はＤ点からＥ点の状態となる。
このような制御方式とすることによって、短絡スイッチ
１２の数の軽減が図られ、その結果、スイッチの保守軽
減が図られ、又、主電動機の整流改善が図られる。
１２の数の軽減が図られ、その結果、スイッチの保守軽
減が図られ、又、主電動機の整流改善が図られる。
逆に、弱界磁から、全界磁に戻す場合は、第４図と同様
に短絡スイッチ１２を開くのみで、主整流器３のサイリ
スタ３ａｌ、３ａ２の位相は、全開で最大電圧を出力し
たままである。
に短絡スイッチ１２を開くのみで、主整流器３のサイリ
スタ３ａｌ、３ａ２の位相は、全開で最大電圧を出力し
たままである。
同実施例における具体的な制御ブロック図の一例を第３
図に示す。第３図においては、全界磁から、弱界磁に切
換える場合を例に説明する。即ち、運転台からのノツチ
指令２１により、主整流器３の位相制御部（サイリスタ
３ａｔ 、３ａ２ ）２２は位相全開つまり最大出力電
圧となる制御状態であり、弱界磁指令２３が指令される
と、その信号が位相制御部２２に入力され、あらかじめ
設定された位相角まで絞られる。
図に示す。第３図においては、全界磁から、弱界磁に切
換える場合を例に説明する。即ち、運転台からのノツチ
指令２１により、主整流器３の位相制御部（サイリスタ
３ａｔ 、３ａ２ ）２２は位相全開つまり最大出力電
圧となる制御状態であり、弱界磁指令２３が指令される
と、その信号が位相制御部２２に入力され、あらかじめ
設定された位相角まで絞られる。
一方、弱界磁指令２３により、時限素子２４がカウント
開始し、設定時間（第２図の℃１からｔ２までの時間）
を経過すると、短絡スイッチ１２の制御コイル２６０を
励磁し、スイッチが閉じる（第２図時間℃２点）。その
結果、スイッチ１２と運動して閉じる補助接点１２１が
閉じるので、時限素子２５がカウント開始し、設定時間
（第２図の℃２からｔ３までの時間）を過ぎると、位相
制御部２２にゲート絞り解除指令が入力され、サイリス
タ３ａ１．３ａ２の位相角がある時定数で徐々に全開さ
れる。第３図で、位相制御部２２は、第４図に示される
構成と同じ機能であり、信号２３．２６のインターフェ
イス部が追加されるのみであり、構成上の大きな変更は
要しない。
開始し、設定時間（第２図の℃１からｔ２までの時間）
を経過すると、短絡スイッチ１２の制御コイル２６０を
励磁し、スイッチが閉じる（第２図時間℃２点）。その
結果、スイッチ１２と運動して閉じる補助接点１２１が
閉じるので、時限素子２５がカウント開始し、設定時間
（第２図の℃２からｔ３までの時間）を過ぎると、位相
制御部２２にゲート絞り解除指令が入力され、サイリス
タ３ａ１．３ａ２の位相角がある時定数で徐々に全開さ
れる。第３図で、位相制御部２２は、第４図に示される
構成と同じ機能であり、信号２３．２６のインターフェ
イス部が追加されるのみであり、構成上の大きな変更は
要しない。
また、短絡スイッチ１２の制御コイル１２０は従来例で
も用いるものであり、時限素子は従来例においても、ス
イッチ１１と１２を自動的に順次閉じる際には必要とす
るものであるので、本実施例は、１素子の追加になるだ
けで構成上複雑化するものではなく簡単化しているもの
である。
も用いるものであり、時限素子は従来例においても、ス
イッチ１１と１２を自動的に順次閉じる際には必要とす
るものであるので、本実施例は、１素子の追加になるだ
けで構成上複雑化するものではなく簡単化しているもの
である。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明では、主電動機の界磁に並列
接続された抵抗器の一部を短絡する短絡スイッチを備え
、運転台からの弱界磁指令により電力変換装置の出力電
圧を所定の一定値に下げ、この状態を継続した後に上記
弱界磁指令から一定時限を経て上記短絡スイッチを閉じ
、この短絡スイッチの閉信号により一定時限を経て上記
電力変換装置の出力電圧を所定の時定数で上記一定値ま
で上げて弱界磁運転を行ない、上記弱界磁指令がオフさ
れた場合に上記短絡スイッチのみを用いて全界磁運転を
行うように構成したもので、構成が簡素化されて保守点
検が軽減されると同時に主電動機の整流改善が図られた
交流電気車の制！ｆＤ装置が提供できる。
接続された抵抗器の一部を短絡する短絡スイッチを備え
、運転台からの弱界磁指令により電力変換装置の出力電
圧を所定の一定値に下げ、この状態を継続した後に上記
弱界磁指令から一定時限を経て上記短絡スイッチを閉じ
、この短絡スイッチの閉信号により一定時限を経て上記
電力変換装置の出力電圧を所定の時定数で上記一定値ま
で上げて弱界磁運転を行ない、上記弱界磁指令がオフさ
れた場合に上記短絡スイッチのみを用いて全界磁運転を
行うように構成したもので、構成が簡素化されて保守点
検が軽減されると同時に主電動機の整流改善が図られた
交流電気車の制！ｆＤ装置が提供できる。
第１図は本発明の一実施例の主回路の構成図、第２図は
同実施例の弱界磁制御時のＮ機子電流一時間特性を示す
図、第３図は同実施例の制御ブロック図、第４図は従来
例の主回路の構成図、第５図は第４図の構成における電
機子電流一時間特性を示す図、第６図及び第７図は夫々
従来の抵抗短絡回路の構成を示す回路図である。 ３・・・電力変換装置、４・・・平滑リアクトル、６・
・・主電動機の電機子、８・・・主電動機の界磁、１ｏ
・・・分路抵抗器、１２・・・短絡スイッチ。
同実施例の弱界磁制御時のＮ機子電流一時間特性を示す
図、第３図は同実施例の制御ブロック図、第４図は従来
例の主回路の構成図、第５図は第４図の構成における電
機子電流一時間特性を示す図、第６図及び第７図は夫々
従来の抵抗短絡回路の構成を示す回路図である。 ３・・・電力変換装置、４・・・平滑リアクトル、６・
・・主電動機の電機子、８・・・主電動機の界磁、１ｏ
・・・分路抵抗器、１２・・・短絡スイッチ。
Claims (1)
- 交流電力を可変直流電力に電力変換する電力変換装置に
平滑リアクトルを介して交流電気車の主電動機の電機子
と界磁が直列に接続され、上記主電動機の界磁に抵抗器
が並列に接続された交流電気車主回路の制御を行なう交
流電気車の制御装置において、上記抵抗器の一部を短絡
する短絡スイッチを備え、運転台からの弱界磁指令によ
り上記電力変換装置の出力電圧を所定の一定値に下げ、
この状態を継続した後に、上記弱界磁指令から一定時限
を経て上記短絡スイッチを閉じ、この短絡スイッチの閉
信号により一定時限を経て、上記電力変換装置の出力電
圧を所定の時定数で上記一定値まで上げて弱界磁運転を
行ない、上記弱界磁指令がオフされた場合に上記短絡ス
イッチのみを用いて全界磁運転を行なうように構成され
た交流電気車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20210285A JPS6264202A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 交流電気車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20210285A JPS6264202A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 交流電気車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264202A true JPS6264202A (ja) | 1987-03-23 |
Family
ID=16451994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20210285A Pending JPS6264202A (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 交流電気車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264202A (ja) |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP20210285A patent/JPS6264202A/ja active Pending
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