JPS63209403A - Controller for electric rolling stock - Google Patents
Controller for electric rolling stockInfo
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- JPS63209403A JPS63209403A JP4185387A JP4185387A JPS63209403A JP S63209403 A JPS63209403 A JP S63209403A JP 4185387 A JP4185387 A JP 4185387A JP 4185387 A JP4185387 A JP 4185387A JP S63209403 A JPS63209403 A JP S63209403A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電気車駆動用の誘導電動機を制御ＰＷＭ形イ
ンバータ回路を備えた電気車制御装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric vehicle control device equipped with a PWM type inverter circuit for controlling an induction motor for driving an electric vehicle.
第８図は、例えば日本鉄道サイバネティクス協議会主催
（１９８６年１１月開催）「第２８回、鉄道におけるサ
イバネティクス利用国内シンポジウム論文集」の第２８
６頁〜第２４０頁に示された構成図である。図において
、（１）は集電装置、（２）は主ヒユーズ、（３）は主
スィッチ、（４） （５）は断流器、（６）は高速度遮
断器で、トリップコイル（６ａ）と接点（６ｂ）とで構
成されている。（７）は減流・充電抵抗、（８）は接触
器、（９）Ｃ１はフィルタ用リアクトル、αυは過電圧
抑制抵抗、亜は過電抑制用サイリスタ、Ｃ１３は直流電
圧検出器用直列抵抗、α荀は直流電圧検出器、Ｃ５−Ｑ
ηはそれぞれＵ相、Ｖ相及びＷ相のインバータアームで
、ＰＷＭ形インバータ回路（ト）を構成している。Ｑｌ
〜＠は電気車駆動用の誘導電動機である。Figure 8 shows, for example, the 28th National Symposium on the Use of Cybernetics in Railways, sponsored by the Japan Railway Cybernetics Council (held in November 1986).
It is a block diagram shown on page 6 to page 240. In the figure, (1) is the current collector, (2) is the main fuse, (3) is the main switch, (4) (5) is the current interrupter, (6) is the high speed circuit breaker, and the trip coil (6a ) and a contact (6b). (7) is a current reduction/charging resistor, (8) is a contactor, (9) C1 is a filter reactor, αυ is an overvoltage suppression resistor, A is a thyristor for overcurrent suppression, C13 is a series resistance for DC voltage detector, α Xun is a DC voltage detector, C5-Q
η are U-phase, V-phase, and W-phase inverter arms, respectively, and constitute a PWM type inverter circuit (G). Ql
~@ is an induction motor for driving an electric car.
次に動作について説明する。第８図において、電気車の
回生制動時にはインバータ回路（ト）により誘導電動機
Ｑｌ −（２２のすべり周波数は負値に制御される。そ
の結果、誘導電動機（１（Ｊ〜＠はブレーキ力を生じて
回生電力を生ずる。そして、この回生電力は集電装置（
１）を通じて架線にかえされる。Next, the operation will be explained. In Fig. 8, during regenerative braking of an electric vehicle, the inverter circuit (G) controls the slip frequency of the induction motor Ql-(22 to a negative value. As a result, the induction motor (1(J~@) produces a braking force. This regenerated power is then passed through the current collector (
1) and is returned to the overhead wire.
従来の電気車制御装置による回生制動時には、回生電流
が架線に流れ込むため、もし架線にその回生電流を吸収
する様な負荷が小さいか、あるいは回生変電所がない場
合には、架線電圧が上昇することになる。したがって前
記電気車制御装置のインバータアームの陽極電位も著し
く上昇し、この過電圧に対する保護のため過電圧抑制サ
イリスタα４を点弧させ、断流器（４）及び（９）を開
いて回生回路を開くことが必要で、このため電気車の電
気ブレーキ力がその時点で消失させられるという問題点
があった。During regenerative braking by conventional electric vehicle control devices, regenerative current flows into the overhead wires, so if the overhead wires have a small load to absorb the regenerative current or there is no regenerative substation, the voltage on the overhead wires will rise. It turns out. Therefore, the anode potential of the inverter arm of the electric vehicle control device also rises significantly, and in order to protect against this overvoltage, the overvoltage suppression thyristor α4 is fired, the current interrupters (4) and (9) are opened, and the regeneration circuit is opened. Therefore, there was a problem in that the electric braking force of the electric car was lost at that point.
また、電気車の発電制動時にインバータスイッチング周
波数の６倍周波数とブレーキチッッパのチぢツピング周
波数とが近づいてくると、あるいは等しくなるとビーテ
ィングが発生する。この結果、インバータ回路の正極と
負極との間に低周波の電圧振動が発生して、誘導電動機
の制御が不安定になるという問題点があった。Furthermore, when the six times the inverter switching frequency and the chipping frequency of the brake chipper approach or become equal to each other during dynamic braking of an electric vehicle, beating occurs. As a result, there is a problem in that low-frequency voltage oscillations occur between the positive and negative electrodes of the inverter circuit, making control of the induction motor unstable.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電気車の回生制動時に回生電流を吸収する負
荷がない場合に、架線電圧の上昇を抑制できる電気車制
御装置を得るものである。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides an electric vehicle control device that can suppress the rise in overhead line voltage when there is no load to absorb regenerative current during regenerative braking of an electric vehicle. It is.
さらに、別の発電制動時に、インバータ回路のスイッチ
ング周波数の６倍周波数とブレーキチョッパのチ叢ツピ
ング周波数とが近づいても、インバータの正極と負極と
の間の電圧の低周波電圧振動を防止し、誘導電動機を安
定して制御できる電気車制御装置を得ることを目的とす
る。Furthermore, during another dynamic braking, even if the frequency six times the switching frequency of the inverter circuit approaches the chopping frequency of the brake chopper, low-frequency voltage oscillations in the voltage between the positive and negative electrodes of the inverter are prevented, The purpose of this invention is to obtain an electric vehicle control device that can stably control an induction motor.
この発明に係る電気車制御装置は、インバータ数置と並
列にブレーキ抵抗とブレーキチッッパとを有し、またブ
レーキ抵抗の両端にブレーキ抵抗に流れる電流がブレー
キチョッパオフ時に還流できる様に、還流ダイオードを
有したものである。The electric vehicle control device according to the present invention has a brake resistor and a brake chipper in parallel with an inverter, and also has a free-wheeling diode at both ends of the brake resistor so that the current flowing through the brake resistor can flow back when the brake chopper is off. This is what I did.
さらに別の発明に係る電気車制御装置は、ブレーキ抵抗
とＰＷＭ形インバータ回路との間にリアクトルを挿入し
、またブレーキ抵抗とチッッパ回路との直列回路に並列
にコンデンサを接続したものである。In an electric vehicle control device according to still another invention, a reactor is inserted between a brake resistor and a PWM type inverter circuit, and a capacitor is connected in parallel to a series circuit of the brake resistor and a chipper circuit.
この発明においては、電気車の回生制動時に電圧が所定
の電圧値以上となった場合にチジッパ回路の通流率制御
が開始される。その通流率は直流電圧検出器により検出
された電圧が所定の電圧となる様に制御される。このた
め、誘導電動機により生じた回生電力は架線電圧を異常
に上昇させない様にブレーキ抵抗によって処理される。In this invention, when the voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage value during regenerative braking of the electric vehicle, the conduction rate control of the zipper circuit is started. The conduction rate is controlled so that the voltage detected by the DC voltage detector becomes a predetermined voltage. Therefore, the regenerated power generated by the induction motor is processed by the brake resistor so as not to abnormally increase the overhead wire voltage.
さらに、他の発明におけるブレーキ抵抗とインバータ回
路との間に設けたリアクトルは、電気車の発電制動時に
コンデンサとインバータ回路との間の電流を平滑にする
。Furthermore, the reactor provided between the brake resistor and the inverter circuit in another invention smoothes the current between the capacitor and the inverter circuit during dynamic braking of the electric vehicle.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（イ）は従来と同様である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, (1) to (a) are the same as the conventional one.
■はブレーキ抵抗、（至）はブレーキ抵抗（至）に流れ
る電流が後述のチゴッパ回路（至）のオフ時に還流でき
る様に設けられた還流ダイオード、（７）はブレーキ用
のチゴッパ回路である。2 is a brake resistor, (to) is a freewheeling diode provided so that the current flowing through the brake resistor (to) can be circulated when the chigoppa circuit (to) is turned off, which will be described later, and (7) is a chigoppa circuit for the brake.
次に、動作について説明する。第１図において、電気車
の回生制動時には、インバータ回路−により誘導電動機
−〜（４）のすべり周波数は負値に制御される。その結
果、誘導電動機ａ卜４はブレーキ力を生じて回生電力を
生ずる。その回生電力は、集電装置（１）を通じて架線
にかえされる。しかし、架線にその回生電流を吸収する
負荷のない場合は、架線電圧が上昇する。直流電圧検出
器（１弔はその架線電圧にリアクトル（９）ａ旧こよる
電圧降下分を加算した電圧値を検出する。そ！ノで、そ
の値が所定の値に達した時、チョッパ回路（ハ）はチッ
ッピングを開始する。チョッパ回路（至）の通流率は直
流電圧検出器Ｏ→によって検出された電圧と所定の目標
電圧との偏差により演算される。チ冒ツバ回路Ｃ」が演
算された通流率でチタッピングすることにより、インバ
ータ回路０樽の正極と負極との間の電圧は目標電圧に制
御される。Next, the operation will be explained. In FIG. 1, during regenerative braking of an electric vehicle, the slip frequencies of the induction motors (4) are controlled to negative values by the inverter circuit. As a result, the induction motor 4 generates a braking force and generates regenerative power. The regenerated power is returned to the overhead wire through the current collector (1). However, if there is no load on the overhead line to absorb the regenerative current, the overhead line voltage will increase. The DC voltage detector (1) detects the voltage value obtained by adding the voltage drop caused by the reactor (9) a to the overhead line voltage.When that value reaches a predetermined value, the chopper circuit (c) starts chipping.The conduction rate of the chopper circuit (to) is calculated based on the deviation between the voltage detected by the DC voltage detector O→ and a predetermined target voltage. By tapping at the calculated conduction rate, the voltage between the positive and negative electrodes of the inverter circuit 0 barrel is controlled to the target voltage.
次に、他の発明について説明する。第２図において、（
１）〜に）は第１図のものと同様である。ただし、ダイ
オード（至）のアノードはリアクトル（９）とリアクト
ルＱｆＪとの間に接続されている。（至）はフィルタ用
コンデンサである。Next, another invention will be explained. In Figure 2, (
1) to) are similar to those in FIG. However, the anode of the diode (to) is connected between the reactor (9) and the reactor QfJ. (to) is a filter capacitor.
次に動作について説明する。第２図において、電気車の
発電制動時には、インバータ回路Ｑ８）により誘導ｍ動
機ｕ９〜＠のすベリ周波数は負値に制御され、その結果
誘導電動機ａ１〜轍はブレーキ力を生じ回生電力を生ず
る。インバーターアーム０１〜ｑ力によって整流された
回生電流は、インバータスイッチング周波数の６倍周波
数の高調波成分をもつが、フィルタ用リアクトルＱＧに
より平滑され、フィルタ用コンデンサ（至）の電圧振動
をひき起こさない。また、チョッパ回路（７）がチッッ
ピングすることにより、コンデンサ（４）の電圧は振動
されるが、このｆｃｆ圧振動はリアクトルＱＯを通して
インバーターアームＱ９〜Ｑηに伝わるため、減衰され
た電圧振動となっている。したがって、リアクトル０１
゛の挿入によりインバータ回路０均のスイッチングとチ
目ツバ回路（イ）のチ運ツピングとにより、電圧ビーテ
ィング現象は抑制され、安定した電圧をインバータの正
極と負極との間に印加できる。Next, the operation will be explained. In Fig. 2, during dynamic braking of the electric vehicle, the frequency of the induction motors u9 to @ is controlled to a negative value by the inverter circuit Q8), and as a result, the induction motors a1 to ruts generate braking force and generate regenerative power. . The regenerative current rectified by the inverter arm 01~q force has a harmonic component with a frequency six times the inverter switching frequency, but it is smoothed by the filter reactor QG and does not cause voltage fluctuations in the filter capacitor (to). . Furthermore, due to chipping of the chopper circuit (7), the voltage of the capacitor (4) is oscillated, but since this fcf pressure oscillation is transmitted to the inverter arms Q9 to Qη through the reactor QO, it becomes a damped voltage oscillation. There is. Therefore, reactor 01
By inserting the inverter circuit 0, the voltage beating phenomenon is suppressed due to the switching of the inverter circuit and the chipping of the gate circuit (a), and a stable voltage can be applied between the positive and negative electrodes of the inverter.
以上のように、この発明によれば電気車の回生制動時に
架線側の負荷に関係なくインバータの正極と負極との間
の電圧を目標電圧に制御できるので、常に安定した電気
ブレーキ力を得られる効果がある。As described above, according to the present invention, the voltage between the positive and negative electrodes of the inverter can be controlled to the target voltage regardless of the load on the overhead wire side during regenerative braking of an electric vehicle, so that stable electric braking force can always be obtained. effective.
さらに、他の発明によれば、制御安定性が良く、トルク
リップルのない乗り心地の良い電気車が得られる。Furthermore, according to another invention, an electric vehicle with good control stability and a comfortable ride without torque ripple can be obtained.
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は他
の発明を示す構成図及び第８図は従来の牡イ気キＩル１
１陣装置を示す構成図である。図において、（ｇ、１０
旧よリアクトル、ｒｍはインバータ回路、０９〜＠は誘
導電動機、岬はブレーキ抵抗、□□□はダイオード、（
ト）はチＷツバ回路、（７）はコンデンサである。
なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing another invention, and Fig. 8 is a conventional oyster grill 1.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a first group device. In the figure, (g, 10
Old reactor, rm is inverter circuit, 09~@ is induction motor, cape is brake resistor, □□□ is diode, (
(g) is a chip circuit, and (7) is a capacitor. In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (2)
このリアクトルの他端にアノードが接続されたダイオー
ド、このダイオードと並列接続されたブレーキ抵抗、上
記ダイオードのカソードと上記直流電源の負極との間に
接続されたチョッパー回路、上記ダイオードのアノード
と上記直流電源の負極との間に接続され、直流電圧を可
変電圧・可変周波数の交流電圧に変換して誘導電動機を
制御するＰＷＭ形インバータ回路を備えた電気車制御装
置。(1) A reactor with one end connected to the positive pole of a DC power supply,
A diode with an anode connected to the other end of the reactor, a brake resistor connected in parallel with this diode, a chopper circuit connected between the cathode of the diode and the negative pole of the DC power supply, and an anode of the diode and the DC power supply. An electric vehicle control device equipped with a PWM type inverter circuit connected between the negative pole of a power source and converting DC voltage into variable voltage/variable frequency AC voltage to control an induction motor.
トル、この第１のリアクトルの他端と上記直流電源の負
極との間に接続されたコンデンサ、上記第１のリアクト
ルの他端にアノードが接続されたダイオード、このダイ
オードと並列接続されたブレーキ抵抗、上記ダイオード
のカソードと上記直流電源の負極との間に接続されたチ
ョッパー回路、上記リアクトルの他端と一端が接続され
た第２のリアクトルの他端と上記直流電源の負極との間
に接続され、直流電圧を可変電圧・可変周波数の交流電
圧に変換して誘導電動機を制御するＰＷＭ形インバータ
回路を備えた電気車制御装置。(2) A first reactor with one end connected to the positive pole of the DC power supply, a capacitor connected between the other end of the first reactor and the negative pole of the DC power supply, and a capacitor connected to the other end of the first reactor. a diode with an anode connected to it; a brake resistor connected in parallel with the diode; a chopper circuit connected between the cathode of the diode and the negative electrode of the DC power source; a second end connected to the other end of the reactor; An electric vehicle control device comprising a PWM type inverter circuit connected between the other end of the reactor and the negative electrode of the DC power supply, and controlling the induction motor by converting DC voltage into AC voltage of variable voltage and variable frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185387A JPS63209403A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Controller for electric rolling stock |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185387A JPS63209403A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Controller for electric rolling stock |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63209403A true JPS63209403A (en) | 1988-08-31 |
Family
ID=12619811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4185387A Pending JPS63209403A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Controller for electric rolling stock |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63209403A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03107304A (en) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Hitachi Ltd | Brake controller for electric vehicle |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886802A (en) * | 1981-11-17 | 1983-05-24 | Toshiba Corp | Controller for electric rolling stock and controlling method thereof |
| JPS6271404A (en) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | Controller for electric rolling stock |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP4185387A patent/JPS63209403A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886802A (en) * | 1981-11-17 | 1983-05-24 | Toshiba Corp | Controller for electric rolling stock and controlling method thereof |
| JPS6271404A (en) * | 1985-09-24 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | Controller for electric rolling stock |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH03107304A (en) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Hitachi Ltd | Brake controller for electric vehicle |
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