JPS63154001A - 拡張制動におけるｓｃｒの使用 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、大形採鉱トラック及び同様な装置に対する改
良駆動システムに圓する。さらに詳細には、発明は、拡
張制動（ｅｘｔｅｎｄｅｄ　　ｒｅｔａｒｃｌｉｎｇ）
回Ｗｚ髪シノーｈ↓フー９ノー、１／Ｉ＋、／りｉで４
看ｔ１０ヒニ（＆コク【ｌ慢◆−＋ＩＪ−１８−ＩＩコ
ン制御１９流器（５ＣＲ）の使用に関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点大形採鉱
トラック及び同様な大形装置の応用において結合された
ディーゼル／電気推進システムを使用することが、一般
に、公知でありかつ受は入れられた商業的慣行であり、
この場合推進システムは、また、車両を制動する（動的
にブレーキをかける）ために使用される。一般に、ディ
ーゼル・エンジンが、機械エネルギーを電気エネルギー
に変換する交流発電機を駆動するために使用される。そ
れから、整流器アセンブリは、交流発電機の交流（ＡＣ
）電気出力を直流（ＤＣ）出力に変換し、この直流出力
は、更に１．車両の駆動ホイール・−ｍ車列により連結
されたＤＣモーターを一般に含むモーター化されたホイ
ールに電力を供給する。電子ｉ！　”！器が、所望の馬
力レベルを生成するために交流発電機及びモーター界磁
の励磁を制御するために設けられており、そして電気機
械的スイッチ８１１４（接触器）が、所望の電気回路配
置を作るために先行技術に使用される。４１両の運動を
制動するために、モーター化した界磁におけるモーター
が発電機として動作する時生成される電気エネルギーを
吸収するための電力抵抗器（ＵＯｗｅｒ　　ｒｅｓｉｓ
ｔｏｒ）が設けられている。

このようにして、移動車両の運動エネルギーは、電気エ
ネルギーに変換され、そしてそれから熱として散逸され
、こうして車両を低速にする。これは、一般的に、作動
の［制動（ｒｅｔａｒｄｉｎｇ）Ｊモードと呼ばれ、車
両の速度を制御し、そして従来の油圧式ブレーキシステ
ムが車両を停止ＴＩ］能にする速度に車両を低速化する
ために使用される。

制動抵抗器の部分を電気的に分路し、そしてこうして車
両が低速になる時の全体抵抗を減らす如く、制動抵抗器
と並列な直列電気機械的接触器を使用することによって
、制動トルクの応用を拡大することは、一般に公知であ
りかつ受れ入れられた商業的慣行である０Ｍい換えれば
、車両が低速になるに従って、発電機（ホィール・モー
ター）電圧は、更に制動トルクが減少することを意味す
る固定抵抗における制動電流と同様減少する。制動トル
ク４こおける連続する減少を補償するために、固定抵抗
の部分が、連続的に分路され、こうして車両の速度が低
車両速度において充分に制御されるまで、制動電流及び
トルクを周期的に増大させる。こうして、これらの拡張
制動接触器が、低速度における高レベルの制動効果（ト
ルク）を提供するために必要とされる。

本発明に先行して、電気機械的接触器を使用する拡張制
動の実現は、一般に、増加大きな管用に対して導かれた
利益と増加保守費用との開のバランスとしての如く、実
際的考察に上って制限される。というのは、為電流にお
ける付勢及び除勢は、及びそのようなことは非常に破壊
的であり、先行技術の接触器先端は、周期的交換を必要
とする＾保守項目であることが一般に公知である。対照
的に、シリコン制御整流器（５ＣＲ）の如く半導体装置
の使用は、原則的に、接触器先端の交換の先行技術の問
題を解決するが、ＳＣＲは、電気量−ター制動において
使用される如＜ＤＣ回路におけるスイッチとして使用さ
れないことは、また、一般に公知でありかつ受は入れら
れている。制φＪ１におけるＳＣＲの使用に対する歴史
的欠点は、２通りである。標準状態におけるＳＣＲは、
どちらの方向に適用された電圧も阻止し、パルスがデー
トに加えられる時、前進方向に導電し、そして電流が陽
極から陰極へ流れる限り導電し続ける。苦い換えれば、
連続ＤＣ回路において、陽極電圧供給が除去され、かつ
ブレーキＡ’４圧より小に減少されるか又は逆転されな
ければ、ＳＣＲは、オフ（ｆｉｌ）にならない、こうし
て、電力吸収抵抗器の一部分を分路させるために、制動
回路におけるＳ　Ｃｔ＜の使用は、それらがオフにされ
る方法の性質により複雑にされ、そして制動中オフにさ
れるならば、それらがオフにされる方法は、制動の目的
と意図に概念的に矛盾する遅延又は緩和ｗＩＩＩＩ（即
ち、ブレーキング・トルクにおける休止）を包含する。

問題点を解決ｒるための手段 採鉱トラック等の如く大形装置重両に対するディーゼル
／電気推進システムの制動回路における接触器の先行技
術の使用と関連した問題を考慮して、かつ、ＳＣＲの闇
を達成するための固有時間遅延又は休止を含む、ＤＣ回
路におけるＳＣＲの閉（ｆｌｌ）の困難性を考慮して、
本発明は、制動抵抗のＤＣ分路と共にＡＣ電源の整流に
おいてＳＣＲを使用する拡張制動を備えた改良駆動シス
テムを提供する。

従って、本発明は、電源によって駆動された交流発１１
ｉＩ’ｌｌが、ホィール・モーターに動力を供給するた
めに使用される前に、ＤＣＷｉ流に整流されるＡＣ電流
を生成し、そして駆動システムが、ホィール・モーター
を駆動している交流発電機からのＤＣ電流の停止により
１１両の運動を制動し、かつエネルギーを放逸させるた
めの直列の抵抗器により向けられるＤＣ電流をホィール
・モーターが生成することを口ｆ能にするために提供さ
れた車両のための駆動システムにおいて； （ａ）４Ｌ両の運動の制動中ホィール・モーターによっ
て発生されたＤＣ電流の出ノｊと、エネルギーを散逸さ
せるためにＤＣ？ｔｃ流が向けられる直列の抵抗器との
間に位置ずけされたｆ：ｔＳｌのＳＣＲと、（ｂ）第２
のＳＣＲを含む少くとも１つの回路であって、該第２の
ＳＣＲが導電である時に該回路が、ホイール−モーター
によって発生されたＤＣ電流が向けられる直列の抵抗器
の一部分を分路する＄２のＳＣＲを含む少なくとも１つ
の回路と、（ｃ）１１３のＳＣＲを含む少くとも１つの
回路であって、第３のＳＣＲが導電である時に該回路が
、該第１のＳＣＲをバックバイアスさせかつそれをオフ
にすることが可能である如く、交流発電機から第１のＳ
ＣＲの陰極に電流を伝える第３８ＣＲを含む少なくとも
１つの回路とを具備する特定改良駆動システムを提供す
る。

大形採鉱トラック又は同様なりＣ１＠気モ一ター動力車
両のディーゼル／電気推進に対する改良駆動システムを
提供することが本発明の目的である。

制動回路においてシリコン制御整流器を使用する如く駆
動システムを提供することがさらに他の目的である。で
きる限り少ないＳＣＲ及υ／又は制動中成小数の自由ホ
イール休止を有する７段ＰＲまでの拡張制動を達成でき
るようなＳＣＲ’？実行する制動回路を提供することが
さらに他の目的である。これらの目的の遂行と、追加目
的の存在及１遂行は、添付図面と関連して、明細瞥と特
許請求の範囲を完全に読むことにより明らかになるであ
ろう。

実施例 本発明による大形採鉱トラック及び同等物に対する改良
駆動システム、その動作状態、その先行技術システムと
の違い、及びそのような駆動システムを使用することに
対する利点と利益は、多分、図面を参照することにより
最もよく説明されかつ理解されることができる。第１図
は、前述の如く３ステツプの拡張制動を有する先行技術
の駆動システムの一般的電気的概略図を示す、この先行
技術回路配置において、各種の接触器が、駆動モードか
ら制動モードに切り替えるために、前進モードから逆駆
動モードへ切り替えるために並びに拡張した減速を達成
するために使用される０図示された如り、ディーゼル・
エンクン（図示されていない）によって一般に動力を供
給される交流発電機１０は、６つのダイオード１２．１
４．１６．１８．２０と２２のセットによって余波整流
される３相交流（位相ａ、ｂとＣ）を生成し、こうして
全体回路のＡＣ部分を表現する。この先行技術の例示に
おいて、ＤＣ電気モーター２４と２６の対の電機子は、
接触器２８が閉である時、電力を供給され、そしてＤＣ
電気モーター界磁の対３０と３２は、接触器３４が開で
ある時、Ｍ１磯子２４と２６に直列に電力を供給される
。接触器３６と３８の対と、接触器４０と４２の対は、
互いに一致して作動し、同時であるが他の対とは反対に
開閉し、こうして２極双投（ｄｏｕｂｌｅ　　ｔｈｒｏ
ｗ）スイッチングを本質的に作る。即ち、接触器３６と
３８が閏である時、接触器４０と４２は開であり、また
逆も成り立つ。これは、更に、モーター界磁巻き線３０
と３２を通る電流の流れ方向を制御し、こうしてモータ
ーが曲進か又は逆に（即ち、車両を後退させる）駆動さ
れているかを確立する。拡張制動（この場合、３段階制
！＋３）を撞ｄｔ−を入ため【−キーダー勇渭岡羊嘉振
杷９Ａシ２６は、接触器４４を通して、直列の電力吸収
抵抗器（ｐｏｗｅｒ　　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　　ｒｅｓ
ｉｓｔｏｒ）４６．４８．５０と５２に接続される。こ
のシリーズの最初の３つは、それぞれ、接触器５４．５
６と５８を閉じることによって、電力散逸回路（ｐｏｗ
ｅｒ　　ｄｉＳｓｉｐａＬｉｎＨｃｉｒｃｕｉｔ）から
選択的に分路される。

こうして、車両の前進運動と運動量を制動するために、
接触器２８が開かれ、そして接触器４４が閑じられ、こ
うしてホイール−モーターが、ＤＣ電圧と、接触器４４
及び直列の電力吸収抵抗器４６．４８．５０と５２゛を
介して初期的に後方に向けられる制動電流を生成する発
電機として作用することをＩＩｆ能にする。

ｆｊＳ５図の右部分は、高速度において適用された制動
の開始と関連した制動トルクを例示している。

例示された如く、トルクは、初期的に、上昇し、最大に
到達し、そしてそれかＣ）速度が減少するに従って鋭く
降下し、全抵抗が電力吸収回路にあるならば、［非拡張
制動（ｎｏｎ−ｅｘｔｅｎｄｅｄ　　ｒｅＬａｒｄｉｎ
ｇ）Ｊと記された破線に従う、制動トルクを拡張させる
ために、接触器５４は閉じられ、ピーク・トルクがｆ！
成された後すぐに、抵抗′ｎ４６を分路させる。

抵抗の低下により、制動電流は増大し、そして制動トル
クは第２の最大値を通り抜ける。第２の最大値を通過後
すぐに、接触Ｄ５６は閉じられ、こうして抵抗器４８を
除去し、そして再び、別の減速電流増加と第３制動トル
ク・ピークを作る。同様に、接触３５８はこの制動トル
ク最大後すぐに閉じられ、鋸歯状拡張制動トルク曲線に
おいてさらに他のピークを作る。低速度の方への最大制
動トルクの拡張のために、車両の前進運動を制動する全
体プロセス（３４１両の動的ブレーキング）は、高めら
れる。理想的には、達成される個々のピーク又は制動ス
テップの数が大かければ大きい程、速度低下中の制動ト
ルクは太き（ａそして車両はより速く停止することがで
きる。しかし、制動の各追加ステップは、追加の接触器
を必要とし、そして鰐述の如く接触器先端のさらに１つ
の閏は、＾電流における付勢／除勢を表わし、それは、
史に、故障の危険と共に、周期的交換と追加のサービス
を指図する。

！＠２図は、本発明の１つの好ましい実施態様を例示し
ており、この場合接触器ではなく、ＳＣＲが使用される
。第３図と第４図の実施態様と共に、本発明の特定実施
態様を説明する際に、本発明による回路構成になお存在
する、第１図の先行技術の回路構成の個々の構成要素を
識別するために使用されている番号は同じ番号の使用に
よって識別されている。先行技術の回路構成において存
在しない回路要素は、第１図を説明する際に使用された
もの以外の番号によって識別されているが、第２図乃至
第４図の実施態様に共通の要素は、同じ番号を有する。

こ）して、第２図に例示された如（ａ本発明による駆動
システムは、余波整流されたが、この場合正電流側にお
ける直列の３つの５ＣＲ６０，６２と６４、及びリター
ンの負側における従来のダイオード１８．２０と２２に
よって整流された電圧出力を有する交流発電ａ　１０　
ｉ−含む、従来のダイオード（即ち、１２．１４と１６
）は、接触器又は同等物が全３つに共通のＤＣ出力リー
ドに存在するならば、５ＣＲ６０，６２と６４の代わり
に使用され、そしてそれ自体、本説明と開示は、不当な
制限と見做されるべきではないということは、本発明を
さらに充分に説明した後に認識される如く、記憶してお
くべきである。

推進中、交流発［３１０の全波ｇ流された出力は、′１
ＩＬｔａ子巻き線２４及（／２Ｂと、＄１図の先行技術
のシステムに類似の２つのモーターの界磁巻！＃ａ３０
と３２を通過スル、制動中、５Ｃ１７８と８０は、ｍじ
られ（作動（ａｃｔｉｖａｔｅｄ））　、交流発電機（
図示されていない）の最適励磁によってホィール・モー
ター界磁３０と３２の制御励磁を可能とし、こうして抵
抗性グリッドを通って向けられる所望の制動電流を提供
する。′ｆｒ１機子電流子電流路ｊ＆１図の接触器２８
ではな（ａ追加のダイオード６６の存在によって制動中
阻止される。先行技術回路に類似の方法において、モー
ター界磁３０と３２を通る電流の流れの方向は、接触器
３６、逆にされることができ、車両連弾Ｊの方向を逆に
するために有効にＤＰＤＴスイッチなるものを作る。

また、モーター２４と２６の電機子８ｔ！線は、直列の
電力吸収抵抗器４６．４８．５０と５２に接続される。

しかし、この特定の実施態様において、全抵抗は、近似
的に等しい抵抗の３つのリード抵抗器に分Ｗ４され、回
路＋５ｉ１連Ｓ　Ｃｆ（６８，７０と７２によって分路
され、４６．４８と５０の抵抗の近似的に４倍の抵抗ｉ
！Ｓ７４が続き、そして弔−８ＣＲ７Ｇによって分路さ
れる。また、第２図の制動回路は、第１図の先行技術の
実施態様の接触器４４に対応する位置を占める５ＣＲ７
８を有する。

本発明の駆動システムを完結させるために、？！磯子２
４と２６のリターン側は、リターンダイオード１８．２
０と２２に直接接続され、一方モーター界磁巻き線３０
と３２の出力側及び、電流巡覧ＤＰＤＴスイッチ３６乃
至４２は、５ｃＲ８ｏを通り（制動中のみ）、リターン
側ダイオードに結合される。また、交流発電機出力相の
少なくとも１つ（ｆｉ２ｆｆｉにお、けるＪｔｌｎｌけ
−ＳＣＲＦＭ７ｔ−浦リ、５ＣＲ６８と７８の間の直列
の電力吸収抵抗器（特に、リード抵抗器４６）に結合さ
れるが、その新規な目的は、後にさらに充分に説明する
。

第３図の実施態様を第２図のそれと比較すると、唯一の
差異は、交流発電機１０の各出力相（相ａ１ｂとＣ）は
、ＳＣＲを含む回路を通り、リード電力吸収抵抗器４６
の人力に結合されていることは明白である。すべての実
際的目的のために、第２図の実施態様、そして特に、相
ａのＳＣ［’（８２は、第３図の実施態様の対応するＳ
ＣＲを含む回路の各々に等しい方法及び意図された目的
のために機能する。そのようなものとして、番号８２は
、ＳＯＲの各々に適用されており、そして次の議論は、
すべてに適用可能であると考えられるべきである。

第２図と＄３図に示された駆動システムの動作中、第１
図の先行技術の回路構成の基本的全ｖｔ想（例えば、前
進及び逆運動と、拡張制動）が、はぼ達成される。しか
し、目的が達成される方法は、特に、本発明の所望の７
ステツプ拡張制動を達成するために、抵抗器４６．４８
．５０と７４を分路させるために使用されるＳ　ＣＲ６
８，７０，７２，７６と７８のターンオフに関して、非
常に異なる。制動中、モータ、−は発電機及びそのよう
にして作用し、電機子−８さ＃ａ２４及び２６は、理論
的に、５ＣＲ７Ｂ、６８．７０．７２及び７６を通る前
進電流を生成し、これは、一旦それらがオンにされると
、それらは、明らかに、オフにできず、ホィール・モー
ターの回転の全停止１−を欠く（即ち、車両の連動無し
）ことを意味する、ということを記憶されるべきである
。ＳＣＲの使用におけるこの明らかな制限と対照的に、
本発明は、ＳＣＲをオフ（聞）にすることをｎｌ能にす
る如＜、（特。

に制動中）回路のＤＣ部分におけるＳＣＲを横切る電圧
を逆バイアスするために、回路のＡＣ部分における交流
発電機電圧上昇を利用する方法を提供する。その結果、
７段階拡張制動は、４つのＳＣＲのみが、抵抗グリッド
において使用され、そして１つのみが、制動トルクのス
テップ的拡張中ＳＣＲをオフにするための休止に使用さ
れて、達成される。

これを達成するために、そして第２図とｔｌＳ３図に示
された如く、抵抗グリッドは、等しい値の本質的に３つ
の連続抵抗器４６．４８と５０に対応する抵抗の増分ユ
ニットに分ｍされ、７４よりも４倍大きな抵抗と、最後
に、抵抗グリッド５２の残りが続くや抵抗器の特定値は
、特にトルクの拡張が非均−及びそのようであるならば
、等しい必要はなく、この説明は不当に制限されるべき
ではないことを認識されるべ外である。初期的に、高速
時、ホィール・モーターが発電機として動作する時（即
ち、５ＣＲ６８，７０，７２と７６が開であり、モして
５ＣＲ７８が閉である）電機子巻き＠２４と２６におい
て生成された制動電流は、全抵抗グリッドを通り導かれ
る。このようにして、車両速度の関数としてその結果得
られる制動トルクが、第６図の右側にプロットされてい
る。ｎｔ両が低速になるに従って、制動トルクは、先行
技術のシステムの第５図に類似の最大値に到達する。

それから、制動トルクは、非拡張制動の特性により、降
下し始め、そして５ＣＲ６８，７０，７２と７６を含む
分路回路が作動されないならば、破線に従い降下し続け
る。先行技術のシステムに類似する方法において、５Ｃ
Ｒ６８，７０と７２は、オンにされ（即ち、各それぞれ
のＳＣＲへのデートがパルスを与えられる）、こうして
初期同速度ピークの左の最初の３ステツプ又はピークを
生成する。この時点において、５ＣＲ６８，７０と７２
は、オフにされ、そしてそれからＳ　ＣＲ７６は、制動
電流を散逸させるために使用される抵抗グリッドからの
抵抗の４つの相対的ユニットの除去に対応する制動曲線
において次のピーク又は最大値を作るためにオンにされ
る。それから、この抵抗は、５ＣＲ６８，７０と７２を
再び連続的にオンにすることによって、３つの追加増分
によってさらに減少される。こうして、本発明は、抵抗
グリッド分路回路においてただ４つのＳＣＲを使用しな
がら電気ホィール・モーターの７段階又は゛ｌステップ
拡張制動を生成する方法を提供する。これは、また、抵
抗の・３つのユニットの除去（分路）から抵抗の４つの
単位の除去への移行に対応する制動トルクの連続適用の
ただ１つの割り込み（ｉ　ｎ　ｔｅｒｒｕｐｔ、１ｏｎ
）により達成される。同様に、本発明は、先行技術の３
つの接触器ではなく、抵抗グリッド分路回路においてた
だ２つのＳＣＲを使用しながら、３ステツプ拡張制動を
生成する方法を提供する。これを達成するために、抵抗
除去の１つの相対的ユニットと抵抗除去の２つの相対的
ユニットの間の制動（分路）の連続適用の１つの割り込
みが、使用され、両者の合計が達成される（即ち、抵抗
の３つの相対的ユニットの除去）。

第４図は、７ステツプ又は段階の制動が、抵抗グリッド
を分割するために、ただ３つのｓ　ｃ　ｒｔ　ａ４．８
６及び８８を使用して達成されるということを除いて、
第３図に記載されたものと非常に類似する本発明の別の
特定実施１ｍ４１を示す、ｔＩＳ４図に示された如く、
５ＣＲ８４を含む分路回路は、抵抗９０の１ユニツトを
バイパスする。５ＣＲ８６を含む分路回路は、抵抗９２
の２つのユニットを除去し、そして５ＣＲ８８を含む分
路回路は、抵抗９４の４つのユニットを除去する。ｆＪ
ＩＪ６図に示された拡張制動の同一７ステツプを達成す
るために、抵抗の最初の除去は、除去される抵抗の１ユ
ニツトを含む５ＣＲ８４をオンにすることによって達成
される。抵抗の第２ユニツシを除去するために、５ＣＲ
８４は、最初に、オフにされ、そしてそれから５ＣＲ８
６は、作動される（オンにされる）、それから、５ＣＲ
８４は、ＩｊＳ３ステップを達成するために、２度１］
のオンにされ、その後５ＣＲ８４と８６の両方が、オフ
にされ、そして５ＣＲ８８は、抵抗の４つのユニットを
除去する（分路する）ｐ、めにオンにされる。それから
、５ＣＲ８４は、抵抗の５つのユニットが電力散逸抵抗
グリッドから回収されるのを達成するためにオンにされ
ることがｔ％きる。再び、５ＣＲ８４は、オフにされ、
そして５ＣＲ８６は、グリ少ドから回収される抵抗のユ
ニット数を６に増大するためにオンにされる（実際には
、後で理解される如く、５ＣＲ８８は同時にオフ及びオ
ンされる）。最後に、５ＣＲ８４は、全７段階拡張制動
を゛達成するために４度１ｊのオンをされる。

前述の如く、本発明は、ＳＣＲを非作動及び間にする（
それらをオフにする）ために、抵抗グリッド分路回路に
おいて使用されるＳ　ｅ　ｔ＜をバックバイアスさせる
ために、交流発電機と関連した電圧上昇を使用する新し
い方法を提供する。第２図乃至ｔＩＳ４図は、これを達
成する回路を示す、一般に、本発明は、制動電流を一時
的にパックバイアスさせ、こうして直列の分路ＳＣＲを
通過する電流を、オフにしかつオフにロックするに充分
な時間の間、整流する如く、交流光？１１機の少なくと
も１つの出力相から電力吸収抵抗グリッドの入力側へ少
なくとも１つのＳＣＲを含む回路（５ＣＲ８２）を提供
する。これは、更に、ＳＣＲを所望の如く選択的に阻止
する（ｔｕｒｎ　　ｂａｅｋ）ことを可能にする。この
一般的手順は、拡張制動シーケンスがオフにされるＳＣ
Ｒを必要とする待客に実行され、そしてまた、制動が車
両操作具によって終丁される時（即ち、車両は停止され
、必要な更に他のブレーキング及び／又は４を両加速が
要求される）使用される− 前述の如く、１１両の正常動作中、ｍｆ進又は運動力で
あるかに拘わらず、界磁巻き線とモーター電機子巻き線
は、電機子１０によって生成され余波整流されたＤＣ電
流と直列である。５Ｃ１７８，８０と８２は、開回路で
ある（オフされる）、動力の停止と制動（動的ブレーキ
ング）の適用の起動により、５ＣＲ７８と８０は、作動
され（閉じられ）、界磁巻き線からの電流を、５ＣＲ８
０を通って、整流回路のリターン部分（即ち、ダイオー
ド１８．２０と２２）に導き、そして同時に、モーター
電機子のリターン側に戻る前に、第２図と第３図のＳ　
ＣＲ’／　８と電力吸収抵抗器４６．４８．５０．７４
と５２、及び第４図の９０，９２．９４と５２を通って
、モーター電機子巻き線に生成された制動電流を指向す
る。初期的に、制動の適用により、モーター界磁の励磁
と関連したモーターの高ｒｐｍは、高電圧と最大制動電
流を生成する。しかし、モーター・ホイールが低速にさ
れるに従って（Ｉｔ両速度が減少する時）、電圧は降ド
し、そして小さな制動電流と制動トルクが、車両をさら
に停止させるために生成される。この点において、抵抗
グリッドにおけるＳＣＲのシーケンスは、抵抗を除去す
るためにオンにされ、そしてこうして制動トルクを最適
化するまで、制動電流を減少させる。抵抗器のシーケン
スが、本発明により除去されるに従って、分路回路にお
いて特定ＳＣＲをオフさせることを特徴とする特定移行
がある（例えば、第２図及び第３図に対する抵抗の３つ
と４つのユニットとの間の移行と、ｆｆ１４図に対する
１つと２つとの開の移行、３つと４つ、及び５つと６つ
）。

制動が行われている闇、分路回路における５ＣＲ（第２
図と第３図の５ＣＲ５８，７０，７２と７６、及び第４
図の５ＣＲ８４，８６と８８）をオフするために５ＣＲ
８２を使用するために、ホイール−モーター界磁３２と
３０の全励磁は、除去されなければならない（即ち、電
流は、ホィール・モーターの界磁巻き線を通って流れな
い）。

これは、５ＣＲ８０をオンにして、交流発電機１０の全
励磁をオフにすることによって、達成される。これは、
交流発電機及びモーター界磁巻き線における残留磁気と
関連した電流減少を開始させる。電流減少が安全し、ベ
ル（一般に、４００乃至５００７ンベ７）に到達すると
、５ＣＲ６０，６２と７６は、デートにおける印加電圧
を除去することによって、オフにされる。これらのＳＣ
Ｒは、回路構成のＡＣ部分の一部であるから、ＤＣ７￥
Ｉｓ分におけるＳＣＲとは違い、それらは、デート電圧
の除去のとき自動的にオフになる。５ＣＲ６０，６２と
６４がオフになると、５ＣＲ８２は、オンに切り替えら
れ、そしてｓ　ｃ　ｔｔ　ａ　ｏは、オフに切り替えら
れる。それから、交流発電機１０の励磁。

が、再開始される。交流光？４機出力電圧が上昇し始め
る時、出力電流は、５ＣＲ８２を経て、１つ以上の和回
路を通って、５ＣＲ７ｓの陰極へ向けられる。５ＣＲ８
２を経て５ＣＲ７８の陰極に伝られた交流発電８！電圧
上昇が、発′ＩＸ機として作用するホィール・モーター
によって生成された制動電圧に到達しかつ超過するこの
時点において、５ＣＲ７８は、パックバイアスされ（即
ち、ＳＣＲの陽極から陰極への前方電流はない）、そし
て遮断される。好ましくは、バックバイアス電圧は、Ｓ
ＣＲが非作動にされかつ開状態においてロックされる（
即ち、過渡前進電流の危険はない）ことを保証するため
に、充分な時間のｒｕｔ持される。

この時、再（／５ＣＲ８２はＡＣ回路の一部であるので
、５ＣＲ８２は、非作動にされ、かつ１９Ｊ的に間にな
る。このようして、本発明は、分路回路のＳＣＲが、（
必要ならば）拡張制動の次のステップ又は段階及び完全
制動へのリターン（５ＣＲ７８と５ＣＲ８０のオン）と
関連した新しい状態に再割り当て（ｒｅａｓｓ’＋ｇｎ
）されるか、又は制動の停止及び前進又は巡動力の再開
（Ｉｌｌち、５ＣＲ７８，８０と８２のオフ）と関連し
た新しい状態に再割り当てられることを可能にする。こ
の第２の代りの方法は、操作具からの制御ｌｌ設定と共
に、ｌ↓を両の速度を監視することによって達成され、
そして１１両の完全停止か、又は加速を再開する操作具
の決定等を表わしている。好ましくは、この代りの方法
を再開する前、電力システムのＤＣ部分におけるＳＣＲ
のオフ後、交流光ＷＬｌ’ｌｌＯの励磁は、再び遮ＩＩ
され、そして５ＣＲ８２を経て逆バイアスと関連したい
かなる残留電力をも、特に５ＣＲ７８，８０及び／又は
８２の状態が変化する時、電力吸収抵抗グリッドを通っ
て散逸することを可能にされ、こうしてホィール・モー
ターを不必要な残留電流過渡現象から保護する。

ＳＣＲ８２を含むＡＣ交流発電慨相同路を作動させるこ
の構想は、また、交流発電機の残留磁気と関連した電流
減少を促進する助けを子るために有利に行なわれること
ができる。こうしで、本発明により、Ｓ　ＣＲ８２は、
残留Ｗｔ流を抵抗グリッドを通って向ける如（ａ交流発
電機の励磁を除去後、パルスでオン／オフさせることが
できる。これは、制動、切り替え、又はＳＣＲの状態の
ＤＣ回路への再割り当て、等の始動の如き時点において
生ずる。これは、更に、そのようなπ果に関連した移行
時開を減らす傾向がある。

本発明を実行４−る際に、ＪＪｔｍ操作具の指令と４１
両の状態に応答してそれぞれのＳＣＲを連続的に作動及
び非作動するために、別個の制御システム又は制御回路
が、一般的に技術において公知である如く、提供される
ことが認識されるべさＣある。

従って本発明は、好ましいマイクロプロセッサ−制御信
号等を含むが、それらに制限されろわけではない、各種
の形式の制御１１置に適合すると考えられる。本発明の
基本構想と特徴は、個々の駆動ホイールシステム、並列
又は直列駆動ホイール構成、及びそれらの組み合わせを
実施例により含むが、それらに制限されるというわけで
はなく、技術において一般的に公知の如く、各種のホィ
ール・モーター駆動構成に組み込まれることがさらに認
識されるべとである。そしてこのように、特定の好まし
い実施態様のこの開示と説明は、不当に制限されると解
釈されるべきではない。

こうして、ある程度の詳細によって本発明を説明したが
、多数の変更が、発明の精神と範囲を逸脱することなし
に、発明の詳ｍ部に行われることができることは明らか
である。従って、発明は、例示のために示された実施態
様に制限されないが、各要素が名称を伺けられている全
範囲の同等な物を含めて、特許請求の範囲によってのみ
制限されると理解されるベトである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電気機械接触器を使用する一般的先行技術制
動回路の概略配線図。 第２図は、シリコン制御整流器（５ＣＲ）を使用する本
発明による一般的制動回路の概略配線図。 第３図は、３相ＡＣｌｉ源の別個の出力相に接続された
３つのＳＣＲのセットを使用側る、第２図の制動回路の
変更実施′＠様の概略配線図。 第４図は、電力吸収抵抗器と３つのＳＣＲ分路回路のセ
ットを使用する、本発明による駆動系の代Ｖ実施態様の
概略配＃ａ図。 第５図は、第１図の一般的先行技術制動回路に対する単
一速度の機能としての制動トルクのプロット図。 ｔＩＳ６図は、本発明により第２図乃至第４図の制動回
路構成において達成された７ステツプ拡張制動に対する
車両速度の関数としての制動トルクのプロット図。 〜・５ 〜・６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電源によって駆動された交流発電機が、ホィール・
   モーターに動力を供給するために使用される前に、ＤＣ
   電流に整流されるＡＣ電流を生成し、そして駆動システ
   ムが、ホィール・モーターを駆動している交流発電機か
   らのＤＣ電流の停止により車両の運動を制動し、かつホ
   ィール・モーターがエネルギーを散逸させるための直列
   の抵抗器を通り向けられるＤＣ電流を発生することを可
   能にすることを提供する車両のための駆動システムにお
   いて； （ａ）車両の運動の制動中ホィール・モーターによって
   発生されたＤＣ電流の出力と、エネルギーを散逸させる
   ためにＤＣ電流が向けられている直列の抵抗器との間に
   位置する第１のＳＣＲと、（ｂ）第２のＳＣＲを含む少
   くとも１つの回路であって、該第２ＳＣＲが導電である
   時に該回路が、ホィール・モーターによって生成された
   ＤＣ電流が向けられる直列の抵抗器の一部分を分路する
   、第２のＳＣＲを含む少なくとも１つの回路と、（ｃ）
   第３のＳＣＲを含む少くとも１つの回路であって、該第
   ３ＳＣＲが導電である時の該回路が、該第１ＳＣＲをバ
   ックバイアスさせかつそれをオフにすることが可能であ
   る如く、該交流発電機から該第１のＳＣＲの陰極に電流
   を伝える、第３のＳＣＲを含む少なくとも１つの回路と
   を具備することを特徴とする特定の改良駆動システム。 ２、さらに、各々が別個のＳＣＲを含む複数の追加回路
   を具備し、この場合該回路の該ＳＣＲが導電である時の
   該複数の回路の各々は、ホィール・モーターによって発
   生されたＤＣ電流が向けられる直列の抵抗器の追加部分
   を分路する特許請求の範囲第１項に記載の改良駆動シス
   テム。 ３、ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電流が
   向けられる直列の抵抗器の部分を分路するＳＣＲを含む
   回路の全体の数が、４であり、そして該回路によって分
   路される連続相対的抵抗値が、数値列１、１、１と４に
   比例する特許請求の範囲第２項に記載の改良駆動システ
   ム。 ４、ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電流が
   向けられる直列の抵抗器の部分を分路するＳＣＲを含む
   回路の全体の数が、３であり、そして該回路によって分
   路される連続相対的抵抗値が、数値列１、２と４に比例
   する特許請求の範囲第２項に記載の改良駆動システム。 ５、該交流発電機が多相であり、そして交流発電機の各
   相出力が、多相であり、かつ、該第１のＳＣＲをバック
   バイアスさせ、かつ該ＳＣＲが導電である時、それをオ
   フにさせることが可能である如く、該第１のＳＣＲの陰
   極へ、ＳＣＲを含む別個の回路を通り接続される特許請
   求の範囲第１項に記載の改良駆動システム。 ６、該交流発電機が多相であり、そして交流発電機の各
   相出力が、該第１のＳＣＲをバックバイアスさせ、かつ
   該ＳＣＲが導電である時、それをオフにさせることが可
   能である如く、該第１のＳＣＲの陰極へ、ＳＣＲを含む
   別個の回路を通り接続される特許請求の範囲第２項に記
   載の改良駆動システム。 ７、該交流発電機が多相であり、そして交流発電機の各
   相出力が、該第１のＳＣＲをバックバイアスさせ、かつ
   該ＳＣＲが導電である時、それをオフにさせることが可
   能である如く、該第１のＳＣＲの陰極へ、ＳＣＲを含む
   別個の回路により接続される特許請求の範囲第３項に記
   載の改良駆動システム。 ８、該交流発電機が多相であり、そして該交流発電機の
   各相出力が、該第１のＳＣＲをバックバイアスさせ、か
   つ該ＳＣＲが導電である時、それをオフにさせることが
   可能である如く、該第１のＳＣＲの陰極へ、ＳＣＲを含
   む別個の回路を通り接続される特許請求の範囲第４項に
   記載の改良駆動システム。 ９、ＡＣ電流が、３つのＳＣＲの使用により整流される
   特許請求の範囲第１項に記載の改良駆動システム。 １０、ＡＣ電流が、３つのＳＣＲの使用により整流され
   る特許請求の範囲第２項に記載の改良駆動システム。 １１、ＡＣ電流が、３つのＳＣＲの使用により整流され
   る特許請求の範囲第３項に記載の改良駆動システム。 １２、ＡＣ電流が、３つのＳＣＲの使用により整流され
   る特許請求の範囲第４項に記載の改良駆動システム。 １３、該ホィール・モーターが界磁回路と電機子回路と
   を具備し、そして該界磁回路は、制動中該ホィール・モ
   ーターによって発生されたＤＣ電流を阻止する如く、少
   なくとも１つのダイオードをそれらの間に備える電機子
   回路と直列であり、そして該界磁回路の出力が、さらに
   、導電時に、該界磁回路を通過する交流発電機からの電
   流を交流発電機リターン回路へ逆もどしに向けるＳＣＲ
   を含む回路を備えている特許請求の範囲第１項に記載の
   改良駆動システム。 １４、ホィール・モーターが界磁回路と電機子回路とを
   具備し、そして該界磁回路は、制動中ホィール・モータ
   ーによって発生されたＤＣ電流を阻止する如く、少なく
   とも１つのダイオードをそれらの間に備える電機子回路
   と直列であり、そして該界磁回路の出力が、さらに、導
   電時に、該界磁回路を通過する交流発電機からの電流を
   交流発電機リターン回路へ逆もどりに向けるＳＣＲを含
   む回路を提供される特許請求の範囲第２項に記載の改良
   駆動システム。 １５、ホィール・モーターが界磁回路と電機子回路を具
   備し、そして該界磁回路は、制動中ホィール・モーター
   によって発生されたＤＣ電流を阻止する如く、少なくと
   も１つのダイオードをそれらの間に備える電機子回路と
   直列であり、そして該界磁回路の出力が、さらに、導電
   時に、該界磁回路を通過する交流発電機からの電流を交
   流発電機リターン回路へ逆もどりに向けるＳＣＲを含む
   回路を提供される特許請求の範囲第３項に記載の改良駆
   動システム。 １６、ホィール・モーターが界磁回路と電機子回路を具
   備し、そして該界磁回路は、制動中ホィール・モーター
   によって発生されたＤＣ電流を阻止する如く、少なくと
   も１つのダイオードをそれらの間に備える電機子回路と
   直列であり、そして該界磁回路の出力が、さらに、導電
   時に、該界磁回路を通過する交流発電機からの電流を交
   流発電機リターン回路へ逆もどりに向けるＳＣＲを含む
   回路を提供される特許請求の範囲第４項に記載の改良駆
   動システム。 １７、電源によって駆動された交流発電機が、ホィール
   ・モーターに動力を供給するために使用される前に、Ｄ
   Ｃ電流に電流されるＡＣ電流を生成し、そして駆動シス
   テムが、該ホィール・モーターに動力を供給する交流発
   電機からのＤＣ電流を停止させることによって、車両の
   運動を制動し、かつそれから該ホィール・モーターが、
   エネルギーを散逸させるために抵抗性グリッドを通り向
   けられるＤＣ電流を生成し、かつこうして車両を減速さ
   せる制動トルクを加えることを可能にすることを提供し
   、この場合少なくとも１つのＳＣＲが、車両の運動の制
   動中該ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電流
   の出力と、エネルギーを散逸させるためにＤＣ電流が向
   けられる抵抗性グリッドとの間に位置し、そして各々が
   導電時に抵抗性グリッドの一部分を分路させる別個のＳ
   ＣＲを含む複数の分路回路が、使用され、そしてこの場
   合少なくとも１つの回路が、導電時に交流発電機から、
   該ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電流の出
   力と抵抗性グリッドとの間に位置する少なくとも１つの
   ＳＣＲの陰極へＡＣ電流を伝えるＳＣＲを含む、駆動シ
   ステムを動作させる方法において、 （ａ）交流発電機から、該ホィール・モーターによって
   発生されたＤＣ電流の出力と、抵抗性グリッドとの間に
   位置する少なくとも１つのＳＣＲの陰極へＡＣ電流を伝
   える該１つの回路においてＳＣＲを作動させる段階と、 （ｂ）該ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電
   流の出力と、抵抗性グリッドとの間に位置する少なくと
   も１つのＳＣＲを非作動にするステップと、 （ｃ）交流発電機から、該ホィール・モーターによって
   発生されたＤＣ電流の出力と抵抗性グリッドとの間に位
   置する少なくとも１つのＳＣＲの陰極へＡＣ電流を伝え
   る該１つの回路においてＳＣＲを非作動にし、こうして
   複数の分路回路のＳＣＲの後続の選択的作動及び非作動
   を可能にする段階とを含むことを特徴とする車両の駆動
   システムを動作させる方法。 １８、該ホィール・モーターによって発生されたＤＣ電
   流を指向する直列の抵抗器の部分を分路するＳＣＲを含
   む回路の全体の数が、２であり、そして該回路によって
   分路される連続相対的抵抗値が、数値列１と２に比例す
   る特許請求の範囲第２項に記載の改良駆動システム。