JPWO2010109607A1 - 交流電気車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2 主変圧器
3 コンバータ
4 インバータ
5 フィルタコンデンサ
6 主電動機
7 補助電源装置
8 電流センサ
9 接触器
10 中間直流回路部
11 回生ブレーキトルク指令演算部
12 力行トルク指令・回生ブレーキトルク指令演算部
13 スイッチ
21 減算器
22 乗算器
23 除算器
24 PID演算器
25 ゲイン付加器
26 加算器
30 第1の演算処理部
31 第2の演算処理部
Ec* 直流電圧指令(直流電圧基準)
EcO 直流電圧
FM ロータ周波数(電動機の周波数)
Isv SIV入力電流
TP1 第1の回生トルク指令値
TP2 第2の回生トルク指令値
TRQ1,TRQ2 回生トルク指令値
(交流電気車の制御装置の構成)
図1は、実施の形態1にかかる回生ブレーキトルク指令演算部の構成を主体として示す機能ブロック図であり、上段部には交流電気車の駆動系を示し、下段部には回生トルクの制御系を成す回生ブレーキトルク指令演算部11(以下単に「演算部11」と称する)、および力行トルク指令・回生ブレーキトルク指令演算部12(以下単に「演算部12」と称する)が示されている。
演算部11は、主たる構成として第1の演算処理部30、第2の演算処理部31、および加算器26を有して構成されている。さらに、第1の演算処理部30は、乗算器22、除算器23、およびゲイン付加器25を有して構成され、第2の演算処理部31は、減算器21およびPID演算器24を有して構成されている。このように構成された演算部11は、架線電源消失時にSIV7を継続動作させるための回生トルク指令値TRQ1を演算する。演算部12は、通常時の力行トルク指令値あるいは回生トルク指令値を演算する。スイッチ13は、演算部11および演算部12の各出力を切替える。
実施の形態2にかかる交流電気車の制御装置は、実施の形態1にかかる演算部11から、第1の演算処理部30または第2の演算処理部31の何れか一方が省略されても、実施の形態1と同様の効果を得ることができるように構成されている。以下、本実施の形態にかかる交流電気車の制御装置の構成および動作を説明する。また、第1の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(交流電気車の制御装置の構成)
図1は、実施の形態1にかかる回生ブレーキトルク指令演算部の構成を主体として示す機能ブロック図であり、上段部には交流電気車の駆動系を示し、下段部には回生トルクの制御系を成す回生ブレーキトルク指令演算部11(以下単に「演算部11」と称する)、および力行トルク指令・回生ブレーキトルク指令演算部12(以下単に「演算部12」と称する)が示されている。
演算部11は、主たる構成として第1の演算処理部30、第2の演算処理部31、および加算器26を有して構成されている。さらに、第1の演算処理部30は、乗算器22、除算器23、およびゲイン付加器25を有して構成され、第2の演算処理部31は、減算器21およびPID演算器24を有して構成されている。このように構成された演算部11は、架線電源消失時にSIV7を継続動作させるための回生トルク指令値TRQ1を演算する。演算部12は、通常時の力行トルク指令値あるいは回生トルク指令値を演算する。スイッチ13は、演算部11および演算部12の各出力を切替える。
実施の形態2にかかる交流電気車の制御装置は、実施の形態1にかかる演算部11から、第1の演算処理部30または第2の演算処理部31の何れか一方が省略されても、実施の形態1と同様の効果を得ることができるように構成されている。以下、本実施の形態にかかる交流電気車の制御装置の構成および動作を説明する。また、第1の実施の形態と同様の部分については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
2 主変圧器
3 コンバータ
4 インバータ
5 フィルタコンデンサ
6 主電動機
7 補助電源装置
8 電流センサ
9 接触器
10 中間直流回路部
11 回生ブレーキトルク指令演算部
12 力行トルク指令・回生ブレーキトルク指令演算部
13 スイッチ
21 減算器
22 乗算器
23 除算器
24 PID演算器
25 ゲイン付加器
26 加算器
30 第1の演算処理部
31 第2の演算処理部
Ec* 直流電圧指令(直流電圧基準)
EcO 直流電圧
FM ロータ周波数(電動機の周波数)
Isv SIV入力電流
TP1 第1の回生トルク指令値
TP2 第2の回生トルク指令値
TRQ1,TRQ2 回生トルク指令値
Claims (4)
- 交流架線より変圧器を介して入力された交流電圧を直流電圧に変換するコンバータと、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータにより駆動・制御される電動機とを備えた交流電気車の制御装置において、
前記電動機のトルク指令値を演算し前記インバータに出力するトルク指令演算部と、
前記交流電気車に搭載される負荷に電力を供給する補助電源装置と、
を備え、
前記コンバータに前記交流電圧が印加されない場合、前記トルク指令演算部は、前記補助電源装置の消費電力に応じた回生トルク指令値を演算し、
前記インバータは、前記回生トルク指令値に従って、前記電動機が発生した回生電力を前記補助電源装置に供給すること、
を特徴とする交流電気車の制御装置。 - 前記トルク指令演算部は、
前記補助電源装置の消費電力が補償される第1の回生トルク指令値と、前記補助電源装置に印加される直流電圧の値が一定に保たれる第2の回生トルク指令値との何れか1つを演算し、
前記インバータは、
前記第1の回生トルク指令値または前記第2の回生トルク指令値に従って、前記補助電源装置に前記回生電力を供給すること、
を特徴とする請求項1に記載の交流電気車の制御装置。 - 前記トルク指令演算部は、
前記補助電源装置の消費電力が補償される第1の回生トルク指令値と、前記補助電源装置に印加される直流電圧の値が一定に保たれる第2の回生トルク指令値とを演算し、
前記インバータは、
前記第1の回生トルク指令値および前記第2の回生トルク指令値に従って、前記補助電源装置に前記回生電力を供給すること
を特徴とする請求項1に記載の交流電気車の制御装置。 - 前記第1の回生トルク指令値は、
前記コンバータに交流電圧が印加されない場合、前記補助電源装置に印加される直流電圧、前記補助電源装置の入力電流、および前記電動機の周波数に基づいて生成され、
前記第2の回生トルク指令値は、
前記補助電源装置に印加される直流電圧および所定の直流電圧基準の差分に基づいて生成されること、
を特徴とする請求項2または3に記載の交流電気車の制御装置。
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