JPS6330232Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は起動失敗検知装置に係り、特に強制転
流式起動回路を有する無整流子電動発電機に適用
するに好適な起動失敗検知装置に関する。

第１図は従来の起動失敗検知装置を備える無整
流子電動発電機の回路構成図で、特に電気車に用
いた場合を例示するものである。同図中１０は電
動発電機の電動機側固定子、２０は電動発電機の
発電機側固定子、３０は回転子巻線に直流電流を
供給する如く構成される回転子回路、４０は発電
機側固定子２０の出力交流電力を直流変換し、回
転子回路３０に供給する整流回路、５０は電動機
側固定子１０に交流電流を供給するためのサイリ
スタインバータ、６０は図示しない架線より集電
する集電子、３は集電子６０からの主回路に介挿
されるコンタクタ３₁を操作する高速度遮断器、
２は主回路に直列に介挿される起動抵抗、９は起
動抵抗２を短絡するコンタクタ９₁を操作する起
動抵抗短絡用接触器、１はダイオードDd、サイ
リスタACRf、転流用リアクトルCML、転流用コ
ンデンサCMCから成る強制転流回路、６は接点
６₁，６₂を操作する起動指令リレー、５は発電機
側固定子２０の出力電圧を検知して接点５₁，５₂
を操作する出力電圧検知リレー、７は接点７₁を
操作する出力電圧検知補助リレー、８は起動失敗
を検出すべく一定時間を置いて接点８₁を操作す
る起動失敗出力用限時リレーである。

かかる構成に於いて、通常運転時は電動機巻線
を構成する電動機側固定子１０に誘起する速度電
力を利用してサイリスタインバータ５０を自然転
流しているため、特別な転流回路を用いることな
く電動発電機としての動作を行なわせることが可
能である。

一方、始動時に於いては、速度起電力が得られ
ないため、強制転流回路１を動作させてサイリス
タインバータ５０を構成する各サイリスタを消弧
させている。この際、強制転流回路１の容量を小
型化するべく、始動時のみ主回路に直列に起動抵
抗２を挿入してサイリスタACRfに流れる電流を
制限している。

次に、起動時に於いて、これが正常に行なわれ
た場合の動作を説明するに、起動指令に基いて起
動指令リレー６が動作すると接点６₁，６₂が閉路
する。その結果、、高速度遮断器３に接点６₁，８
_１を介して通電されるためコンタクタ３₁が投入さ
れる。同時に、接点６₂，５₂を介して出力電圧検
知補助リレー７に通電されるため接点７₁が閉路
して起動失敗限時リレー８に対する通電が開始さ
れる。

なお、コンタクタ３₁の投入により、サイリス
タインバータ５０は強制転流回路１の助けによ
り、交流電流を発生するが、その結果電動発電機
は回転子に設けたダンパ巻線を利用した誘導電動
機として回転を開始する。しかる後に、自然転流
が可能な速度、つまり出力電圧が十分になり、出
力電圧検知リレー５が動作すると、接点５₁が閉
路すると共に接点５₂が開路する。その結果、接
点５₁を介して起動抵抗短絡用接触器９に通電さ
れるため、コンタクタ９₁が閉路して起動抵抗２
が短絡され、同時に強制転流回路１の動作を停止
して自然転流に移行する。一方、接点５₂の開路
により、出力電圧検知補助リレー７は通電を停止
され、その接点７₁が開路するため、起動失敗出
力用限時リレー８は通電を断たれ、限時動作を中
止する。

次に、起動時に於いて、回路動作の不具合ある
いは出力側の負荷が過大のため充分な速度起電力
が得られず起動出来ない場合について説明する
に、起動指令に基づいて起動指令リレー６が動作
すると接点６₁，６₂が閉路する。その結果、高速
度遮断器３に接点６₁，８₁を介して通電されるた
め、コンタクタ３₁が投入される。同時に接点６
_２，５₂を介して出力電圧検知補助リレー７に通電
されるため、接点７₁が閉路して起動失敗限時リ
レー８に対する通電が開始される。

なお、コンタクタ３₁の投入により、サイリス
タインバータ５０は強制転流回路１の助けにより
起動しようとするが、ここで強制転流回路１が動
作せず起動失敗が発生したり、出力側の負荷が重
過ぎる様な場合、いつまでも出力電圧は十分なレ
ベルにまで立上がらない。このため、出力電圧検
知リレー５はいつまでも動作せず、接点５₁は開
路したまま、接点５₂は閉路したままとなる。

この状態が一定時間継続すると起動失敗出力用
限時リレー８が動作してその接点８₁を開路する。
その結果、高速遮断器３の通電が断たれ、コンタ
クタ３₁を開路して主回路の電流を遮断する。

上に述べた如く、従来の起動失敗検知装置は出
力電圧が所定時間内に所定のレベルに達し得ない
ことを検出して回路を遮断していたため、強制転
流回路１が動作せずに起動失敗となつた場合、起
動失敗出力用限時リレー８が動作するまで起動抵
抗２に電流が流れてしまう。このため、起動抵抗
２は強制転流失敗時の電流に見合つた容量とする
必要があり、電気車等に於いてはその容積は無視
出来ないものとなつてしまう。

従つて、本考案の目的は上記従来技術の欠点を
なくし、強制転流回路の不動作については、これ
を直接検知して直ちに主回路を遮断することによ
り起動抵抗に過大電流が流れるのを防止して、起
動抵抗の容量低減を可能とした起動失敗検知装置
を提供するにある。

以下、図面に従つて本考案の実施例を説明す
る。

第２図は本考案の一実施例に係る起動失敗検知
装置を備える無整流子電動発電機の回路構成図
で、同図中４は強制転流回路１の強制転流電流を
検知して接点を開路する電流検知リレー、１０は
通電により一定時間置いて接点１０₁を開路する
転流失敗検知限時リレー、６₃は起動指令リレー
６の動作時に閉路する接点、５₃は出力電圧検知
リレー５の動作時に開路するリレーである。

かかる構成に於いて、通常運転時は第１図の構
成と全く同様にして、サイリスタインバータ５０
を自然転流しながら電動発電機としての動作が行
なわれる。

次に、起動時に於いてこれが正常に行なわれた
場合の動作について第３図のタイムチヤートに従
つて説明するに、起動指令に基いて起動指令リレ
ー６が動作すると接点６₁，６₂，６₃が閉路する。
その結果、高速度遮断器３に接点６₁，８₁，１０
_１を介して通電されるため、第３図ａに示す如く
コンタクタ３₁が投入され主回路に対する通電が
開始される。同時に、接点６₂，５₂を介して出力
電圧検知補助リレー７に通電され、接点７₁が閉
路して起動失敗限時リレー８に対する通電が開始
され、一方、接点６₃，４₁，５₃を介して転流失
敗検知限時リレー１０に対する通電が開始され
る。

なお、コンタクタ３₁の投入により、サイリス
タインバータ５０は強制転流回路１の助けによ
り、交流電流を発生するが、正常時には強制転流
回路１が動作して第３図ｃに示す如く強制転流電
流が流れるため、電流検知リレー４が第３図ｄに
示す如く動作してその接点４₁を開路する。その
結果、転流失敗検知限時リレー１０に対する通電
が断たれ、その限時動作を中止させる。

一方、サイリスタインバータ５０の起動に伴な
い第３図ｂに示す如く出力電圧が十分になると、
第３図ｅに示す如く電圧検知リレー５が動作して
接点５₁が閉路すると共に接点５₂，５₃が開路す
る。その結果、接点５₁を介して起動抵抗短絡用
接触器９に通電されるため、コンタクタ９₁が閉
路して起動抵抗２が短絡され、同時に強制転流回
路１の動作を停止して自然転流に移行する。一
方、接点５₂の開路により、出力電圧検知補助リ
レー７は通電を停止され、その接点７₁が開路す
るため、起動失敗出力用限時リレー８は通電を断
たれ、限時動作を中止する。また、強制転流回路
１の動作停止に伴ない、第３図ｃに示す如く、強
制転流電流もなくなるため、第３図ｄに示す如く
電流検知リレー４が不動作となり接点４₁を閉路
する。但し、この時、転流失敗検知限時リレー１
０に直列に介挿される接点５₃は開路しているた
め、リレー１０には通電されない。

次に、起動時に強制転流回路１は正常に動作し
たものの、出力側の負荷の過大により充分な速度
起電力が得られず起動出来ない場合の動作につい
て、第４図のタイムチヤートに従つて説明する
に、起動指令に基いて起動指令リレー６が動作す
ると接点６₁，６₂，６₃が閉路する。その結果、
高速度遮断器３に接点６₁，８₁，１０₁を介して
通電されるため、第４図ａに示す如くコンタクタ
３₁が投入され、主回路に対する通電が開始され
る。同時に、接点６₂，５₂を介して出力電圧検知
補助リレー７に通電され、接点７₁が閉路して起
動失敗出力限時リレー８に対する通電が開始さ
れ、一方、接点６₃，４，５₃を介して転流失敗検
知限時リレー１０に対する通電が開始される。

なお、コンタクタ３₁の投入によりサイリスタ
インバータ５０は強制転流回路１の助けにより交
流電流を発生するが、強制転流回路１の動作によ
り第４図ｃに示す如く強制転流電流が流れるた
め、電線検知リレー４が第４図ｄに示す如く動作
してその接点４₁を開路する。その結果、転流失
敗検知限時リレー１０に対する通電が断たれ、そ
の限時動作を中止させる。

ここで、出力側の負荷が重過ぎる等の理由から
十分な速度起電力が得られた場合、第４図ｂに示
す如く出力電圧がいつまでたつても十分なレベル
に達せず、第４図ｄに示す如く電圧検知リレー５
が不動作のままの場合、接点５₁は開路したまま、
接点５₂，５₃は閉路したままとなる。

この状態が一定時間継続すると第４図ｅに示す
如く、起動失敗出力用限時リレー８が動作してそ
の接点８₁を開路する。その結果、高速度遮断器
３の通電が断たれ、第４図ａに示す如く、コンタ
クタ３₁が開路して主回路の電流が遮断される。

次に、起動時に強制転流回路１の異常によりサ
イリスタインバータ５０が転流失敗を起して起動
出来ない場合の動作について、第５図のタイムチ
ヤートに従つて説明するに、起動指令に基いて起
動指令リレー６が動作すると接点６₁，６₂，６₃
が閉路する。その結果、高速度遮断器３に接点６
_１，８₁，１０を介して通電されるため、第５図ａ
に示す如くコンタクタ３¹が投入され、主回路に
対する通電が開始される。同時に、接点６₂を介
して出力電圧検知補助リレー７に通電され、接点
７₁が閉路して起動失敗出力限時リレー８に対す
る通電が開始され、一方、接点６₃，４₁，５₃を
介して転流失敗検知限時リレー１０に対する通電
が開始される。

なお、コンタクタ３₁の投入によりサイリスタ
インバータ５０は強制転流回路１の助けにより交
流電流を発生しようとするが、強制転流回路１が
不動作のため転流失敗を起してしまう。この時、
強制転流回路１には第５図ｂに示す如く強制転流
電流は流れないため、電流検知リレー４は不動作
のままとなり、接点４₁も閉路のままとなる。

この状態が、一定時間継続すると第５図ｃに示
す如く、転流失敗検知限時リレー１０が動作して
その接点１０₁を開路する。その結果、高速度遮
断器３の通電が断たれ、第５図ａに示す如く、コ
ンタクタ３₁が開路して主回路の電流が遮断され
る。

なお、転流失敗検知限時リレー１０の動作時間
は極めて短い時間に設定されるため、起動抵抗２
に転流失敗による過大な負荷が長時間にわたつて
印加されることはない。

なお、強制転流回路の動作、不動作の検出を行
うに当つて、上記実施例では変流器を用いた場合
を例示したが、本考案の実施はこれに限定される
ものはなく、他の電流検知手段を用いてもよいこ
とは云うまでもない。

以上述べた如く、本考案によれば転流失敗に起
因する変換回路の起動失敗を迅速に検知して適宜
保護動作を行なわせることが出来るため、変換回
路に起動時に直列に介挿される起動抵抗の容量を
低減させることを可能ならしめた起動失敗検知装
置を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の起動失敗検知装置を備える無整
流子電動発電機の回路構成図、第２図は本考案の
一実施例に係る起動失敗検知装置を備える無整流
子電動発電機の回路構成図、第３図、第４図、第
５図は第２図の構成の動作を説明するためのタイ
ムチヤートである。 １……強制転流回路、５０……サイリスタイン
バータ、２……起動抵抗、４……電流検知リレ
ー、５……出力電圧検知リレー、６……起動指令
リレー、８……起動失敗出力用限時リレー、１０
……転流失敗検知限時リレー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サイリスタを用いて直流を交流に変換する変換
   回路と、この変換回路のサイリスタを強制転流さ
   せる転流回路と、この転流回路の電流を検出する
   電流検出器と、上記変換回路を強制転流させる時
   に上記電流検出器の出力を判別して、起動時から
   一定時間以内に電流が無い場合に主回路を遮断す
   る保護回路とを具えることを特徴とする起動失敗
   検知装置。