JPS6333361B2 - - Google Patents
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- JPS6333361B2 JPS6333361B2 JP17186579A JP17186579A JPS6333361B2 JP S6333361 B2 JPS6333361 B2 JP S6333361B2 JP 17186579 A JP17186579 A JP 17186579A JP 17186579 A JP17186579 A JP 17186579A JP S6333361 B2 JPS6333361 B2 JP S6333361B2
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- motor current
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気車チヨツパにおける回生ブレー
キ制御で、回生ブレーキ立上り時および停止寸前
の回生ブレーキ失効時の電空切換の特性を改善す
るためのものである。
キ制御で、回生ブレーキ立上り時および停止寸前
の回生ブレーキ失効時の電空切換の特性を改善す
るためのものである。
第１図に、電気車チヨツパにおける回生ブレー
キ時の代表的な主回路を示す。
キ時の代表的な主回路を示す。
第１図において、１は電車線、２はパンタグラ
フ、３はフイルタリアクトル、４はフイルタコン
デンサ、５はフリーホイリングダイオード、６は
チヨツパ、７は主平滑リアクトル、８は主電動機
の界磁巻線、９は主電動機の電機子で８と９とで
主電動機を構成する。
フ、３はフイルタリアクトル、４はフイルタコン
デンサ、５はフリーホイリングダイオード、６は
チヨツパ、７は主平滑リアクトル、８は主電動機
の界磁巻線、９は主電動機の電機子で８と９とで
主電動機を構成する。
今、フイルタコンデンサ４の電圧をEC、主電
動機電機子９両端の電圧をEM、主電動機に流れ
る電流をIM、チヨツパ６の通流率をγとする。
動機電機子９両端の電圧をEM、主電動機に流れ
る電流をIM、チヨツパ６の通流率をγとする。
通流率γは、チヨツパの転流回路の転流時間お
よび転流完了後、次のサイクルの導通が開始され
るまでの余裕時間から決まる固有の最大通流率
（以後、γnaxと称する）がある。最大通流率は一
般に0.97程度である。
よび転流完了後、次のサイクルの導通が開始され
るまでの余裕時間から決まる固有の最大通流率
（以後、γnaxと称する）がある。最大通流率は一
般に0.97程度である。
γがγnaxより小さいところでは、上記のEC，
EMとの値には次式 EM＝（１−γ）EC …… が成立しており、IMはブレーキ指令及び荷重条件
で決る限流値パターンに従つて定電流に制御され
る。
EMとの値には次式 EM＝（１−γ）EC …… が成立しており、IMはブレーキ指令及び荷重条件
で決る限流値パターンに従つて定電流に制御され
る。
式において、ECは、ほぼ一定と考えられる
ので、電車速度が高速から低下してゆくとそれに
応じて主電動機の回転数が低下しEMも低下して
ゆくのでγは逆に徐々に大きくなつてゆく。
ので、電車速度が高速から低下してゆくとそれに
応じて主電動機の回転数が低下しEMも低下して
ゆくのでγは逆に徐々に大きくなつてゆく。
このようにEMの低下に応じてγを徐々に拡げ
てゆくことによつてIMを一定に制御できるのは、
γがγnaxに達するまでであり、停止直前にまで速
度が低下してγがγnaxに達すると、γはそれ以上
拡がらずγnaxで固定されてしまうので、IMをもは
や一定値に保つことはできなくなる。
てゆくことによつてIMを一定に制御できるのは、
γがγnaxに達するまでであり、停止直前にまで速
度が低下してγがγnaxに達すると、γはそれ以上
拡がらずγnaxで固定されてしまうので、IMをもは
や一定値に保つことはできなくなる。
IMはチヨツパ６の１サイクルごとに
△Ｉ＝Ｔ／Ｌ｛（１−γnax）EC−EM｝ ……
の割合で低下してゆく。
式において、Ｌは主平滑リアクトル７、主電
動機８，９及び配線のインダクタンスを統合した
もの、Ｔはチヨツパ６の１サイクルの周期を表わ
す。式から明らかなように、IMが減衰すれば、
それに応じてEMも減衰し、EMが減衰するとIMの
減衰割合△Ｉが大きくなるというふうに、IMと
EMの相乗効果によつてIMは急激に減衰する。こ
の減衰の時定数は、通常、1sec程度である。この
γとIM及び電車速度Ｖの変化の様子を第２図に示
す。
動機８，９及び配線のインダクタンスを統合した
もの、Ｔはチヨツパ６の１サイクルの周期を表わ
す。式から明らかなように、IMが減衰すれば、
それに応じてEMも減衰し、EMが減衰するとIMの
減衰割合△Ｉが大きくなるというふうに、IMと
EMの相乗効果によつてIMは急激に減衰する。こ
の減衰の時定数は、通常、1sec程度である。この
γとIM及び電車速度Ｖの変化の様子を第２図に示
す。
電気車のブレーキ制御においては、このように
停止直前で回生ブレーキが失効すると空気ブレー
キが補足され、電空演算を行なうことによつて、
トータルブレーキ力を一定に保つようにするが、
回生ブレーキの減衰速度が速いと空気ブレーキの
立上りの応答がついてゆけずに第３図に示すよう
にトータルブレーキ力に落ち込みを生ずる。これ
は、運転士のブレーキ扱いを困難にするのみなら
ず、停止距離が延びてしまうといつた不具合を招
くことになる。更に、このようなトータルブレー
キ力の落ち込みに対処したものとして、特公昭52
−13606号公報が挙げられるが、このように回生
制動時に所定の通流率に達したら制動電流を減少
させる場合、後述の如く回生ブレーキの立上がり
時に問題があつた。従つて、本発明の目的は、ト
ータルブレーキ力の落ち込みをなくすとともに回
生ブレーキの立上りをも改良した電気車チヨツパ
制御方式を提供することである。
停止直前で回生ブレーキが失効すると空気ブレー
キが補足され、電空演算を行なうことによつて、
トータルブレーキ力を一定に保つようにするが、
回生ブレーキの減衰速度が速いと空気ブレーキの
立上りの応答がついてゆけずに第３図に示すよう
にトータルブレーキ力に落ち込みを生ずる。これ
は、運転士のブレーキ扱いを困難にするのみなら
ず、停止距離が延びてしまうといつた不具合を招
くことになる。更に、このようなトータルブレー
キ力の落ち込みに対処したものとして、特公昭52
−13606号公報が挙げられるが、このように回生
制動時に所定の通流率に達したら制動電流を減少
させる場合、後述の如く回生ブレーキの立上がり
時に問題があつた。従つて、本発明の目的は、ト
ータルブレーキ力の落ち込みをなくすとともに回
生ブレーキの立上りをも改良した電気車チヨツパ
制御方式を提供することである。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
であり、以下に説明する。
であり、以下に説明する。
第４図は本発明の一実施例である。第４図にお
いて、１０はブレーキハンドルから与えられるブ
レーキ力に相当する信号、１１は荷重検出装置か
ら与えられる荷重に相当する信号、１２はブレー
キ力相当信号１０と荷重相当信号１１とから荷重
に応じた所定のブレーキ力とするための電流パタ
ーンを発生する電流パターン発生回路、１３は電
流パターン発生回路１２の出力、１５は１３の電
圧から１４の電圧を引算する引算器、１６は引算
器１５の出力、１７はモータ電流IMの検出器（図
示せず）からの出力、１８は１６と１７の偏差を
増巾する比較増巾回路、１９は比較増巾回路１８
の出力で、この大きさが通流率に相当する。２０
はある所定の通流率に相当する電圧信号、２１は
通流率相当信号１９が２０の所定の電圧を越えた
ときに出力を出し始め越えた量に比例した出力を
出すリミツタ回路、この出力特性を第５図に示
す。２２はリミツタ回路２１の出力、２３はブレ
ーキ指令後一定の時間経過したという条件あるい
は、モータ電流が所定の値以上流れているという
条件によつてONして、２２の出力を１４の出力
として出すスイツチの働きをする回路を示す。
いて、１０はブレーキハンドルから与えられるブ
レーキ力に相当する信号、１１は荷重検出装置か
ら与えられる荷重に相当する信号、１２はブレー
キ力相当信号１０と荷重相当信号１１とから荷重
に応じた所定のブレーキ力とするための電流パタ
ーンを発生する電流パターン発生回路、１３は電
流パターン発生回路１２の出力、１５は１３の電
圧から１４の電圧を引算する引算器、１６は引算
器１５の出力、１７はモータ電流IMの検出器（図
示せず）からの出力、１８は１６と１７の偏差を
増巾する比較増巾回路、１９は比較増巾回路１８
の出力で、この大きさが通流率に相当する。２０
はある所定の通流率に相当する電圧信号、２１は
通流率相当信号１９が２０の所定の電圧を越えた
ときに出力を出し始め越えた量に比例した出力を
出すリミツタ回路、この出力特性を第５図に示
す。２２はリミツタ回路２１の出力、２３はブレ
ーキ指令後一定の時間経過したという条件あるい
は、モータ電流が所定の値以上流れているという
条件によつてONして、２２の出力を１４の出力
として出すスイツチの働きをする回路を示す。
今、回生ブレーキ時、速度が低下してきて（約
15Km／ｈ）γが２０で設定される通流率γ0まで拡
がると２１のリミツタが出力して、２３のスイツ
チ回路（このときは、スイツチ回路はONしてい
る）を通して１５の引算器に入力され、ブレーキ
限流値パターンは、その分だけ減少して１６とし
て出力されるのでモータ電流もその分だけ減少す
ることになる。さらに低速となつてγがますます
拡がつてゆくとリミツタ２１の出力も大きくな
り、１６で表わされる電圧はますます小さくなつ
てモータ電流もそれに応じて減少することにな
る。このモータ電流の減少の速度を空気ブレーキ
が十分に応答できるものとしておけば、第６図に
示すように、電空切換時にトータルブレーキ力の
落ち込みが生じないことになる。
15Km／ｈ）γが２０で設定される通流率γ0まで拡
がると２１のリミツタが出力して、２３のスイツ
チ回路（このときは、スイツチ回路はONしてい
る）を通して１５の引算器に入力され、ブレーキ
限流値パターンは、その分だけ減少して１６とし
て出力されるのでモータ電流もその分だけ減少す
ることになる。さらに低速となつてγがますます
拡がつてゆくとリミツタ２１の出力も大きくな
り、１６で表わされる電圧はますます小さくなつ
てモータ電流もそれに応じて減少することにな
る。このモータ電流の減少の速度を空気ブレーキ
が十分に応答できるものとしておけば、第６図に
示すように、電空切換時にトータルブレーキ力の
落ち込みが生じないことになる。
スイツチ回路２３の働きについて説明すると、
このスイツチ回路がなく、リミツタ回路２１の出
力がそのまま引算器１５に入力されるようにする
と、回生ブレーキの立上り時に不具合を生ずる。
何故なら回生ブレーキの立上り時には、第７図に
示すように通流率γは、モータ電流が立上るまで
ほぼ最大通流率に近い値まで一担拡がり、電流が
立上ると流通率は式を満足する値まで絞られ
る。この電流が立上るまでに通流率が拡がるとき
にリミツタ回路２１が働いてしまうと、１６の電
圧を下げてしまうことになり好ましくない。従つ
てスイツチ回路２３を設けておき、このスイツチ
回路がブレーキ指令後一定時間後（立上りに要す
る時間より長いもの）にオンするかあるいは、電
流がある値以上流れていることを条件にオンする
ようにしておけば、回生ブレーキの立上り初期に
おいては、スイツチ回路２３は、オフしているの
で１４の出力が０となるので２１のリミツタの働
きは殺されることになる。そして、停止直前の回
生ブレーキ失効時にはスイツチ回路２３はすでに
オンしているので、２１のリミツタの働きが有効
に作用し、前述のように、ブレーキ電流を空気ブ
レーキが十分に応答できる速度で減衰させること
によつて電空切換をなめらかに行ない、切換時の
トータルブレーキ力の落ち込みを防ぐことができ
る。以上のように本発明の電気車チヨツパ制御方
式によれば、電気車チヨツパの回生ブレーキ制御
において、指令電圧値と、モータ電流検出装置か
らの出力電圧値とを比較演算してチヨツパの通流
率を制御する定電流制御系、上記定電流制御系の
出力が所定の通流率を越えた量に比例した出力を
出すリミツタ回路、ブレーキ開始から所定の時間
を経過したことを条件とするか、あるいは、モー
タ電流が所定の電流値以上流れていることを条件
として、上記リミツタ回路の出力を通過させるス
イツチ回路、ブレーキハンドルよりの指令および
荷重検出装置よりの出力に応じて出力されるモー
タ電流のパターン発生回路、および上記モータ電
流パターン発生回路の出力から上記スイツチ回路
の出力を引いて上記指令電圧値とする引算器、を
設けたので、トータルブレーキ力の落ち込みをな
くすことができ、且つこれに伴う回生ブレーキの
立上り時の不良動作を改善できる効果がある。
このスイツチ回路がなく、リミツタ回路２１の出
力がそのまま引算器１５に入力されるようにする
と、回生ブレーキの立上り時に不具合を生ずる。
何故なら回生ブレーキの立上り時には、第７図に
示すように通流率γは、モータ電流が立上るまで
ほぼ最大通流率に近い値まで一担拡がり、電流が
立上ると流通率は式を満足する値まで絞られ
る。この電流が立上るまでに通流率が拡がるとき
にリミツタ回路２１が働いてしまうと、１６の電
圧を下げてしまうことになり好ましくない。従つ
てスイツチ回路２３を設けておき、このスイツチ
回路がブレーキ指令後一定時間後（立上りに要す
る時間より長いもの）にオンするかあるいは、電
流がある値以上流れていることを条件にオンする
ようにしておけば、回生ブレーキの立上り初期に
おいては、スイツチ回路２３は、オフしているの
で１４の出力が０となるので２１のリミツタの働
きは殺されることになる。そして、停止直前の回
生ブレーキ失効時にはスイツチ回路２３はすでに
オンしているので、２１のリミツタの働きが有効
に作用し、前述のように、ブレーキ電流を空気ブ
レーキが十分に応答できる速度で減衰させること
によつて電空切換をなめらかに行ない、切換時の
トータルブレーキ力の落ち込みを防ぐことができ
る。以上のように本発明の電気車チヨツパ制御方
式によれば、電気車チヨツパの回生ブレーキ制御
において、指令電圧値と、モータ電流検出装置か
らの出力電圧値とを比較演算してチヨツパの通流
率を制御する定電流制御系、上記定電流制御系の
出力が所定の通流率を越えた量に比例した出力を
出すリミツタ回路、ブレーキ開始から所定の時間
を経過したことを条件とするか、あるいは、モー
タ電流が所定の電流値以上流れていることを条件
として、上記リミツタ回路の出力を通過させるス
イツチ回路、ブレーキハンドルよりの指令および
荷重検出装置よりの出力に応じて出力されるモー
タ電流のパターン発生回路、および上記モータ電
流パターン発生回路の出力から上記スイツチ回路
の出力を引いて上記指令電圧値とする引算器、を
設けたので、トータルブレーキ力の落ち込みをな
くすことができ、且つこれに伴う回生ブレーキの
立上り時の不良動作を改善できる効果がある。
第１図は電気車チヨツパの回生ブレーキ時の代
表的な主回路、第２図ａ〜ｃは停止直前における
通流率とモータ電流の関係を示す特性図、第３図
ａ〜ｃは停止直前におけるブレーキ力特性を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第５図は本発明の一実施例の中の一回路の
特性を示す特性図、第６図ａ〜ｆは本発明による
回生ブレーキ制御方式時の停止直前の通流率モー
タ電流とブレーキ力特性を示す特性図、第７図ａ
〜ｃは回生ブレーキ立上り時の通流率とモータ電
流の関係を示す特性図である。 図中、１２は電流パターン発生回路、１５は引
算器、１８は比較増巾器、２１はリミツタ回路、
２３は制御回路である。なお、図中同一符号は同
一部分を示す。
表的な主回路、第２図ａ〜ｃは停止直前における
通流率とモータ電流の関係を示す特性図、第３図
ａ〜ｃは停止直前におけるブレーキ力特性を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第５図は本発明の一実施例の中の一回路の
特性を示す特性図、第６図ａ〜ｆは本発明による
回生ブレーキ制御方式時の停止直前の通流率モー
タ電流とブレーキ力特性を示す特性図、第７図ａ
〜ｃは回生ブレーキ立上り時の通流率とモータ電
流の関係を示す特性図である。 図中、１２は電流パターン発生回路、１５は引
算器、１８は比較増巾器、２１はリミツタ回路、
２３は制御回路である。なお、図中同一符号は同
一部分を示す。
Claims (1)
- １ 電気車チヨツパの回生ブレーキ制御におい
て、指令電圧値と、モータ電流検出装置からの出
力電圧値とを比較演算してチヨツパの通流率を制
御する定電流制御系、上記定電流制御系の出力が
所定の通流率を越えた量に比例した出力を出すリ
ミツタ回路、ブレーキ開始から所定の時間を経過
したことを条件とするか、あるいは、モータ電流
が所定の電流値以上流れていることを条件とし
て、上記リミツタ回路の出力を通過させるスイツ
チ回路、ブレーキハンドルよりの指令および荷重
検出装置よりの出力に応じて出力されるモータ電
流のパターン発生回路、および上記モータ電流パ
ターン発生回路の出力から上記スイツチ回路の出
力を引いて上記指令電圧値とする引算器、を設け
たことを特徴とする電気車チヨツパ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17186579A JPS5694905A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Controlling method for electric vehicle chopper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17186579A JPS5694905A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Controlling method for electric vehicle chopper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694905A JPS5694905A (en) | 1981-07-31 |
| JPS6333361B2 true JPS6333361B2 (ja) | 1988-07-05 |
Family
ID=15931213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17186579A Granted JPS5694905A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Controlling method for electric vehicle chopper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5694905A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046701A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-03-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動車 |
| JPH01278207A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電気車制御方法 |
| JPH03164003A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 電気車回生ブレーキ制御装置 |
-
1979
- 1979-12-28 JP JP17186579A patent/JPS5694905A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5694905A (en) | 1981-07-31 |
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