KR20130100755A - 동기 전기 기계용 공급 체인, 이러한 체인을 포함하는 전기 견인 시스템 및 이러한 체인을 위한 제어 방법 - Google Patents

동기 전기 기계용 공급 체인, 이러한 체인을 포함하는 전기 견인 시스템 및 이러한 체인을 위한 제어 방법 Download PDF

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Abstract

공급 체인(16)은 M 개의 상(phase)을 갖는 동기 전기 기계(14)에 전력을 공급하기 위한 M 개의 공급 출력부(31)를 갖는 본 발명에 따른 공급 체인(16)은,
- 입력 직류를 다상 교류로 변환시키기 위한 컨버터(22);
- 저장부
- 전기 기계(14) 내외부의 단락을 검출하기 위한 검출 수단(30);
- 다상 교류의 과전압 및/또는 과전류로부터 전기 기계(14)를 절연시키기 위한 장치(26); 및
- 컨버터(22)와 절연 장치(26)를 제어하기 위한 제어 수단(28)을 포함한다.
본 공급 체인(16)은 M 개의 전력 공급 출력부(31)들을 서로 연결시킬 수 있는 단락 수단(27)을 포함하며, 제어 수단(28)은 단락 수단(27)에 명령을 내려 그 작동을 수행하게 할 수 있다.

Description

동기 전기 기계용 공급 체인, 이러한 체인을 포함하는 전기 견인 시스템 및 이러한 체인을 위한 제어 방법{FEED CHAIN FOR A SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE, ELECTRIC TRACTION SYSTEM COMPRISING SUCH A CHAIN, AND CONTROL METHOD FOR SUCH A CHAIN}
본 발명은 M 개의 상(phase)을 갖는 동기(synchronous) 전기 기계에 전력을 공급하기 위한 M 개의 공급 출력부를 갖는 공급 체인에 관한 것으로, 이 공급 체인은,
- 입력 직류를 M 개의 상을 갖는 출력 다상 교류로 변환시키기 위한 컨버터로서, 두개의 입력 단자 및 M 개의 출력 단자를 포함하며, 상기 다상 교류를 상기 전기 기계에 전달할 수 있는 상기 컨버터;
- 상기 컨버터의 입력 단자들 사이에 배치되는 적어도 하나의 저장 캐패시터를 포함하는 저장부;
- 외부 단락을 검출하기 위한 검출 수단;
- 다상 교류의 과전압 및/또는 과전류로부터 상기 전기 기계(14)를 절연시키기 위한 장치로서, 상기 컨버터와 M 개의 공급 출력부 사이에 배치되고 또한 M 개의 분지부를 포함하는 상기 절연 장치 - 상기 각 분지부는 고려되는 상을 단절시키기 위한 적어도 하나의 전기 스위치를 포함하고 이 전기 스위치는 상기 컨버터와 M 개의 출력부 중 한 출력부 사이에 배치됨; 그리고
- 상기 컨버터와 절연 장치를 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다.
본 발명은 또한 동기 전기 기계 및 이 기계의 그러한 공급 체인을 포함하는 전기 견인(traction) 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한 동기 전기 기계의 그러한 공급 체인을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 영구 자석을 갖는 동기 전기 모터 및 이 전기 모터의 공급 체인을 구비하는 고속 열차에 적용된다.
상기한 종류의 공급 체인이 알려져 있다. 전기 기계의 내외부에서 단락이 일어나면, 공급 전류의 과전압 또는 과전류가 검출된다. 단락이 전기 기계의 외부에서 일어나면, 일반적으로 채택되는 일 해결 방안은, 제어 수단을 사용하여 절연 장치의 스위치의 열림을 명령하는 것이다. 이 해결 방안으로, 전기 기계를 공급 체인으로부터 절연시켜, 검출된 과전압 또는 과전류로부터 그 전기 기계를 보호할 수 있다.
그러나, 단락이 전기 기계의 내부에서 일어나면, 큰 맥동성 토크와 단락 전류가 전기 기계의 내부에서 발생된다. 그러면, 절연 장치를 여는 것이 이들 맥동성 토크와 전류의 진폭을 충분히 줄이는데 충분하지 않게 된다. 사실 전기 기계는 이 전기 기계가 설치되는 열차의 바퀴에 의해 구동되며 그래서 "얼터네이터(alternator)" 모드로 작동하게 된다. 그리고, 발생된 맥동성 토크와 단락 전류는 예컨대 차축 잠금(axle locking)과 같은 원치 않는 현상을 야기할 위험이 있다.
그러므로, 본 발명의 일 목적은, 전기 기계의 내부에서 단락이 일어날 때 그 전기 기계의 내부에서 발생되는 맥동성 토크와 단락 전류의 진폭을 감소시킬 수 있는 전기 기계용 공급 체인을 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상기한 종류의 공급 체인에 관한 것으로, 상기 검출 수단은 상기 전기 기계 내부의 단락을 또한 검출할 수 있고, 상기 공급 체인은 또한 M 개의 전력 공급 출력부들을 서로 연결시킬 수 있는 단락 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은 단락 수단에 명령을 내려 그 작동을 수행하게 할 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 상기 공급 체인은 단독으로 또는 기술적으로 가능한 모든 조합에 따라 고려되는 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 포함한다.
- 상기 단락 수단은 상기 컨버터와 M 개의 전력 공급 출력부 사이에 배치된다.
- 상기 단락 수단은 M 개의 전자 스위치를 포함하고, 각 스위치는 3개의 가능한 스위칭 상태를 갖는다.
- 상기 단락 수단은 상기 저장부와 컨버터 사이에 배치된다.
- 상기 제어 수단과 검출 수단은 상기 제어 수단 내부에 위치되는 동일한 컴퓨터를 공유한다.
- 상기 상의 수(M)는 3 이다.
본 발명은 또한 동기 전기 기계 및 이 기계의 공급 체인을 포함하는 전기 견인 시스템에 관한 것으로, 상기 공급 체인은 전술한 바와 같은 것이다.
본 발명은 또한 전술한 종류의 공급 체인을 위한 제어 방법에 관한 것으로, 이 제어 방법은 전기 기계 내외부의 단락을 검출하는 단계를 포함하며, 상기 제어 방법은, 검출 단계 중에 검출되는 단락이 상기 전기 기계의 내부에서 일어나면 단락 수단을 사용하여 상기 공급 체인의 M 개의 전력 공급 출력부들 사이의 전기적 연결로 전기 기계의 M 개의 상들을 단락시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 이들 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하면서 단지 비제한적인 예로 주어진 이하의 상세한 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1 은 직류 전압원에 연결되고 제 1 실시 형태에 따른 공급 체인 및 동기 전기 기계를 포함하는 견인 시스템을 도식적으로 도시한 것이다.
도 2 는 도 1 의 전기 기계에 전류가 공급될 때 도 1 의 공급 체인의 전기 선도이다.
도 3 은 전기 기계와 공급 체인 사이의 전기적 절연 단계 중에 있는 도 1 의 공급 체인을 도식적으로 도시한 것이다.
도 4 는 도 3 과 유사한 도로, 공급 체인의 전력 공급 출력부를 단락시키는 단계 중에 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 공급 체인을 위한 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6 은 본 발명의 대안적인 일 실시 형태에 따른 도 1 의 공급 체인을 도식적으로 도시한 것이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 공급 체인의 전기 선도이다.
도 1 에서, 철도 차량에 설치되는 전기 견인 시스템(10)은 직류 전압원(12)에 연결된다. 이 직류 전압원(12)은 예컨대 전기 네트워크게 연결되는 카테너리(catenary)이다. 직류 전압원(12)은 600 V 이상의 정격 출력 전압(예컨대, 3 kV)을 전달한다.
상기 전기 견인 시스템(10)은 동기 전기 기계(14) 및 제 1 실시 형태에 따른 그 전기 기계의 공급 체인(16)을 포함한다. 공급 체인(16)은 직류 전압원(12)에 연결되어 그에 전력을 공급한다.
상기 전기 기계(14)는 로터(rotor; 18) 및 스테이터(stator; 20)를 포함한다. 로터(18)는 영구 자석을 포함한다. 스테이터(20)는 공급 체인(16)에 의해 전력 공급을 받는 권선을 포함한다. 전기 기계(14)는 예컨대 영구 자석을 갖는 다상 동기 전기 모터이다. 전기 기계(14)는 예컨대 50 kW ∼ 2 MW의 정격 전력을 갖는다.
공급 체인(16)은 입력 직류를 출력 다상 교류로 변환시키는 컨버터(22)를 포함하며, 이 컨버터(22)는 직류 전압원(12)의 출력부에 배치된다. 상기 공급 체인은 직류 전압원(12)과 컨버터(22) 사이에 배치되는 저장부(24) 및 컨버터의 출력부에 배치되는 절연 장치(26)를 또한 포함한다.
상기 공급 체인(16)은, 절연 장치(26)와 전기 기계(14) 사이에 배치되어 전기 기계(14)의 상(phase)들을 단락시키는 수단(27), 및 상기 컨버터(22), 절연 장치(26)와 단락 수단(27)을 제어하는 수단(28)을 또한 포함한다. 공급 체인은 또한 전기 기계 내외부의 단락을 검출하는 수단(30)도 포함한다. 공급 체인(16)은 M개의 공급 출력부(31)를 포함하며, 여기서 M은 정수이다.
상기 컨버터(22)는 양의 입력 단자(34A), 음의 입력 단다(34B) 및 M개의 출력 단자(36)를 포함한다. 각 출력 단자(36)는 컨버터(22)에 의해 전달될 수 있는 다상 출력 교류의 각 상에 대응한다.
도 2 의 실시 형태에서, 출력부(31)와 출력 단자(36) 및 상의 수(M)는 3이다. 그 실시 형태에서, 컨버터(22)는 2-레벨 3-상 인버터이다. 대안적으로, 컨버터(22)는 3-레벨 인버터이다. 인버터(22)는 각 상(A, B, C)에 대응하는 각 출력 단자(36)에 대한 스위칭 분지부(38)를 포함한다.
각 스위칭 분지부(38)는 제 1 입력 단자(34A)와 제 2 입력 단자(34B) 사이에 연결된다. 각 스위칭 분지부(30)는 2개의 전기 스위치를 포함하며, 이들 두 전기 스위치는 중간점에 의해 동일한 방향으로 서로 직렬 연결되며, 각 중간점은 출력 전류의 각 상(A, B, C)에 대응하는 출력 단자(36)를 형성한다.
그 자체 알려져 있는 바와 같이, 각 전기 스위치(40)는 2-방향 전류 및 1-방향 전압 스위치이다. 각 전기 스위치(40)는 역병렬 연결되는 트랜지스터(44) 및 다이오드(46)를 포함하며, 그래서 트랜지스터(44)가 온(on)일 때 2-방향 전류 순환 경로가 보장된다.
모든 전기 스위치(40)는 예컨대 동일하다. 트랜지스터(44)는 예컨대 절연 게이트 이극 트랜지스터(IGBT)이다. 각 트랜지스터(44)의 게이트는 제어 수단(28)에 연결되어 대응하는 제어 신호를 받게 된다.
대안적으로, 각 전기 스위치(40)는 동일한 방향으로 직결 연결된 N 개의 트랜지스터(44) 및 N 개의 다이오드(46)를 포함하며, 각 다이오드(46)는 트랜지스터(44)와 역병렬 연결되며, 여기서 N 은 2 이상의 정수이다.
상기 저장부(24)는 예컨대 두 입력 단자(34A, 34B) 사이에 연결되는 저장 캐패시터(47)를 포함한다.
상기 절연 장치(26)는 다상 교류의 과전압 및/또는 과전류의 경우에 공급 체인(16)으로부터 전기 기계(14)를 절연시킬 수 있다. 상기 실시 형태에서, 절연 장치(26)는 진공관 절연 장치인데, 이는 Alstom Transport S.A. 에 의해 2006년 9월 21일에 출원된 FR 2 906 194 의 특허 출원에 교시된 바에 따라 만들어진다.
절연 장치(26)는 M 개의 스위칭 분지부(50)를 포함한다. 도 2 의 실시 형태에서, 절연 장치(26)는 3개의 스위칭 분지부(50)를 포함한다. 각 스위칭 분지부(50)는 대응하는 상을 단절시키기 위한 전기 스위치(52)를 포함한다. 각 스위치(52)는 두개의 동시적인 상태(열린 상태 및 닫힌 상태)를 가지며, 제어 수단(28)에 연결되어 동일한 제어 신호를 받게 된다. 각 출력부(36)는 전기 스위치(52)에 연결된다.
대안적으로, 각 스위칭 브랜지(50)는 서로 직렬 연결된 P 개의 전기 단절 스위치(52)를 가지며, 여기서 P 는 2 이상의 정수이다.
상기 단락 수단(27)은 M 개의 출력부(31)를 서로 연결시키며, 각 출력부는 전기 기계(14)의 한 상에 대응한다. 이 실시예에서, 상기 단락 수단은 그 자체 알려져 있는 기술에 따라 일반적인 공기 단절을 갖는 2-상태 접촉자이다. 대안적으로, 단락 수단은 문헌 FR 2 906 194 의 도 2 에 대해 설명되어 있는 바와 같이 진공관을 갖는 2-상태 단절 접촉자이다. 접촉자(27)는 절연 장치(26)와 전력 공급 출력부(31) 사이에 배치된다.
상기 접촉자(27)는 M 개의 스위칭 단자(48)를 갖는다. 도 2 의 실시 형태에서, 접촉자(27)는 3개의 스위칭 단자(48)(제 1 스위칭 단자(48A), 제 2 스위칭 단자(48B) 및 제 3 스위칭 단자(48C))를 갖는다. 각 출력부(31)는 접촉자(27)의 스위칭 단자(48A, 48B, 48C)에 연결된다.
상기 단자(48A, 48B) 사이에 스위치(S1A)가 배치되어 있고 단자(48B, 48C) 사이에는 스위치(S1B)가 배치되어 있다.
각 스위치(S1A, S1B)는 두개의 동시적인 상태(열린 상태와 닫힌 상태)를 갖는다.
닫힌 상태에서 스위치(S1A)는 제 1 스위칭 단자(48A)를 제 2 스위칭 단자(48B)에 연결하고 그래서 전기 기계(14)의 상(A, B)을 연결한다. 열린 상태에서는 상기 스위치(S1A)가 전기 기계(14)의 상(A, B)의 출력 전위를 서로로부터 절연시킬 수 있다.
각 스위치(S1A, S1B)는 제어 수단(28)에 연결되어 동일한 제어 신호를 받게 된다.
대안적으로, 상기 접촉차(27)는 두개의 위치(전기 기계(14)의 M 개의 상들을 서로 절연시킬 수 있는 제 1 위치 및 전기 기계(14)의 M 개의 상들을 그들의 입력점으로부터 연결할 수 있는 제 2 위치)를 갖는 어떤 스위칭 장치로도 대체될 수 있다.
상기 제어 수단(28)은 전술한 바와 같이 전기 스위치(40, S1A, S1B, 52) 각각에 연결된다. 따라서 제어 수단은 제어 신호를 컨버터(22), 절연 장치(26) 및 접촉자(27)에 보낼 준비가 된다.
제어 수단(28)은 예컨대 메모리(56)와 데이타 처리부(58)로 이루어진 컴퓨터를 포함한다.
상기 메모리(56)는 제어 신호를 주기 위한 제어 규정부 및 소프트웨어(60)를 포함한다.
상기 제어 규정부는 제어 지령을 계산하여 이 지령을 소프트웨어(60)에 전달한다. 이를 위해, 제어 규정부는 각 스위치(S1A, S1B)를 닫기 위한 지령부(62A), 각 스위치(S1A, S1B)를 열기 위한 지령부(62B) 및 스위치(52)를 닫거나 열기 위한 지령부를 포함하는 여러 제어 지령부를 포함한다.
그 자체 알려져 있는 바와 같이, 상기 소프트웨어(60)는 제어 규정부의 제어 지령부를 사용한다. 특히, 전기 기계(14)의 내부에서 단락이 일어나면, 지령부(62A)를 사용하여 스위치(S1A, S1B)의 닫힘을 명령할 수 있다. 전기 견인 시스템(10)의 정상적인 사용 조건에서는 지령부(62B)를 사용하여 스위치(S1A, S1B)의 열림을 명령할 수 있다.
상기 데이타 처리부(58)는 결정된 상황에 따라 제어 규정부 내에 위치된 제어 지령부를 선택할 수 있다.
대안적으로, 상기 제어 수단(28)은 프로그램가능한 논리 소자의 형태 또는 전용 집적 회로의 형태로 만들어진다.
상기 검출 수단(30)은 컨버터(22)의 스위칭 분지부(38)에 연결된다. 검출 수단은 예컨대 제어 수단(28)에 설치되는 컴퓨터에 연결된다.
검출 수단(28)은 컨버터(22)의 스위칭 분지부(38)에서 순환하는 전류를 측정하고/측정하거나 모터 내부의 공기의 온도를 측정하여 전기 기계(14) 내외부의 단락을 검출할 수 있다. 이들 측정을 수행하기 위해, 검출 수단(30)은 전압 센서 및/또는 온도 센서를 포함한다. 온도 검출의 경우(도면에는 나타나 있지 않음), 검출 수단(30)은 전기 기계(14)에 연결된다.
검출 수단은 단락에 관한 검출 정보를 제어 수단(28)에 위치된 컴퓨터에 전달할 수 있다.
이제, 도 2 ∼ 5 를 참조하여 상기 공급 체인(16)의 작동에 대해 설명한다.
도 2 에 나타나 있는 초기 상태에서, 스위치(52)는 닫혀 있고, 스위치(S1A, S1B)는 열려 있다. 컨버터(22)와 전기 기계(14)는 절연 장치(26) 및 접촉자(27)를 통해 전기적으로 연결된다. 교류가 컨버터(22)에 의해 전기 기계(14)의 각 상(A, B, C)에 있는 그 전기 기계의 스테이터(20)에 전달된다.
전기 기계(14)의 내외부에서 예컨대 단락과 같은 전기적 결함이 생기면, 단계(66)에서 검출 수단(30)이 컨버터(22)의 스위칭 분지부(38)에서 순환하는 전류에서 과전류를 검출하게 된다. 단계(66)는 도 5 에 나타나 있다.
다음 단계(68)에서, 상기 처리부(58)가 스위치(52)를 열기 위한 지령부를 제어 규정부내에서 선택한다. 소프트웨어(60)는 그 지령부를 실행시켜 스위치(52)를 연다.
도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 단계(70)에서, 스위치(52)가 열리고 스위치(S1A, S1B)는 열린 상태로 유지된다. 그리고 전기 기계(14)는 공급 체인(16)으로부터 전기적으로 절연된다.
다음 단계(72)에서, 전기 기계(14)의 내부에서 단락이 일어나면, 처리부(58)는 제어 규정부내의 지령부(62A)를 선택하여 접촉자(27)의 스위치(S1A, S1B)를 닫는다. 소프트웨어(60)는 상기 지령부(62A)를 실행시킨다.
도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 다음 단계(74)에서 스위치(S1A, S1B)가 닫히고, 스위치(52)는 열린 상태로 유지된다. 접촉자(27)의 스위치(S1A, S1B)를 닫는 지령부(62A)는 대칭화 시간 동안 소프트웨어(60)에 의해 유지된다. 그리고 전기 기계(14)의 세 상(A, B, C)은 단락된다. 전기 기계는 전기적 결함으로부터 보호되고 그 자체 알려져 있는 정격 모드에 따라 대칭화 시간 전체에 걸쳐 계속 작동된다. 대칭화 단계(74)는, 절도 차량을 정지시키고/정지시키거나 전기 견인 시스템(10)의 수리를 담당하는 작업자의 개입으로 끝나게 된다. 단계(74)의 전체 기간에 걸쳐, 즉 대칭화 시간에 걸쳐, 전기 기계(14)는 계속 작동되지만, "모터" 작동 모드에서 "얼터네이터" 작동 모드로 전환되며, 이 얼터네이터 작동 모드에서 전기 기계는 철도 차량의 바퀴로 구동된다.
대안적으로, 단계(66)와 단계(68) 사이에서, 제어 수단(28)은 그 자체 알려져 있는 대칭화 방법에 따라, 유리하게도 동일한 입력 단자(34A, 34B)에 연결되는 단락 수단(40)의 닫힘을 명령한다. 단락 수단(40)은 전기 스위치이며, 예컨대 3개이다.
동일한 입력 단자(34A, 34B)에 연결된 스위치(40)가 이렇게 제어 수단(28)에 의해 닫히면, 한편으로 절연 장치(26)의 스위치(52)의 열림이 용이하게 되고 다른 한편으로는 전기 기계(14)에서 순환하는 전류의 균형을 다시 잡을 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 전기 기계(14)의 내부에서 단락을 검출한 다음에, 이 제어 방법은 전체 대칭화 시간에 걸쳐 전기 기계에서 맥동성 토크와 단락 전류의 진폭을 줄일 수 있다.
또한, 이 제어 방법은 인버터(22)에서의 손실을 크게 줄일 수 있는데, 왜냐하면 전기 기계의 상들을 단락시키기 위해 인버터(22)에서 주어지는 명령이 필요 없기 때문이다.
이 실시 형태는 본 발명의 바람직한 실시 형태이다.
나타나 있지 않은 대안적인 실시 형태에서, 검출 수단(30)은 단락 수단(27)의 출력부에 배치되고 전기 기계(14)에 연결된다. 이 대안적인 실시 형태에 따르면 검출 수단(30)은 또한 제어 수단(28)에 설치된 컴퓨터에 연결되고 또한 언제 든지 기계(14)의 상(phase) 전류를 측정할 수 있다.
상기 바람직한 실시 형태의 작동에 대응하는 이 대안적인 실시 형태에 따른 공급 체인(16)의 작동은 동일한 단계(66 ∼ 72)로 설명된다. 바람직한 실시 형태와는 달리, 대칭화 단계(74) 중에, 검출 수단(30)은 항상 기계(14)의 상 전류를 측정한다. 이들 상 전류 간에 불균형이 존재하면, 접촉자(27)의 스위치(S1A, S1B)를 닫는 지령부(62A)가 유지되고 전기 기계(14)의 세 상(A, B, C)은 단락 상태로 유지된다. 추가적인 단계 중에 검출 수단(30)에 의해 공급되는 전류의 측정 결과 균형이 다시 이루어졌음이 나타나면, 처리부(58)는 스위치(S1A, S1B)를 닫는 지령부(62B)를 선택한다. 소프트웨어(60)는 이 지령부를 실행시켜 스위치(S1A, S1B)를 닫고 또한 공급 체인(16)은 도 3 에 도시되어 있는 상태로 복귀한다.
또한 대안(나타나 있지 않음)으로, 단락 수단(27)은 컨버터(22)와 절연 장치(26) 사이에 배치된다. 그리고 절연 장치(26)는 전기 기계(14)에 연결된다. 이 대안적인 실시 형태에 따르면, 단락 수단(27)은 예컨대 2-방향 접촉자 또는 회로 차단기이다.
상기 바람직한 실시 형태의 작동에 대응하는 이 대안적인 실시 형태에 따른 공급 체인(16)의 작동은 동일한 단계(66 ∼ 72)로 설명된다. 그러므로 이들 단계는 다시 설명하지 않을 것이다. 바람직한 실시 형태와는 달리, 대칭화 단계(74) 중에, 스위치(52)는 열린 상태로 유지되지 않는다. 보다 구체적으로 말하면, 접촉자(27)의 스위치(S1A, S1B)가 닫힌 후에, 상기 처리부(58)는 스위치(52)를 닫는 지령부를 제어 규정부내에서 선택하게 된다. 소프트웨어(60)는 스위치(52)를 닫는 그 지령부를 실행시켜 스위치(52)가 닫히게 된다.
도 6 에 도시되어 있는 또 다른 대안에서는, 절연 장치와 단락 수단은 같은 하우징(80) 안에 위치된다. 그리고 이 실시예에서 단락 수단(80)은 3개의 상태를 갖는 절연 접촉자이다. 절연 접촉자(80)는 예컨대 진공관 접촉자이다.
절연 접촉자(80)는 M 개의 스위칭 분지부(82)를 포함하며, 각 스위칭 분지부(82)는 컨버터(22)의 출력 단자(36)와 전기 기계(14)의 스테이터(20)의 M 개의 상 중 한 상 사이에 연결된다.
도 6 의 실시 형태에서, 상의 수(M)는 3이다. 절연 접촉자(80)는 3개의 분지부(82)(제 1 분지부(82A), 제 2 분지부(82B) 및 제 3 분지부(82C))를 포함한다.
각 분지부(82A, 82B, 82C)는 3-상태 스위치(84)를 포함한다.
각 스위치(84)는 그의 단자에 가해지는 전자 제어 신호에 따라 제 1 상태, 제 2 상태 및 제 3 상태 사이에서 전환될 수 있다. 도 6 에 도시되어 있는 제 1 상태는 전기 기계(14)와 컨버터(22) 사이의 전기적 절연에 대응한다. 제 2 상태는 전기 기계(14)와 컨버터(22) 사이의 전기적 연결에 대응한다. 제 3 상태는 상기 공급 체인(16)의 출력부(31)들 사이의 전기적 연결에 대응한다.
제어 수단(28)은 절연 접촉자(80)의 각 스위치(84)에 연결되고 제어 신호를 그 스위치(84)에 보낼 수 있다.
이 대안적인 실시 형태에 따른 공급 체인(16)의 작동은 상기 바람직한 실시 형태의 작동과 유사하며 그래서 다시 설명하지 않는다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시 형태를 도시하는데, 이 실시 형태에 있어서 전술한 제 1 실시 형태와 유사한 요소는 동일한 참조 번호로 나타나 있다.
제 2 실시 형태에 따르면, 전기 견인 시스템(10)은 동기 전기 기게(14) 및 이 기계의 공급 체인(86)을 포함한다.
공급 체인(86)은 전기 기계(14)의 상들을 단락시키기 위한 수단(88)을 포함하며, 이 수단은 저장부(24)와 컨버터(22) 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 단락 수단(88)은 캐패시터(47)와 컨버터(22) 사이에 배치된다.
이 실시예에서, 단락 수단(88)은 스위치이다. 이 스위치(80)는 두 입력 단자(34A, 34B) 사이에서 캐패시터(47)에 병렬 연결된다.
상기 제어 규정부는 스위치(88)를 닫는 지령부(90A) 및 스위치(88)를 여는 지령부(90B)를 포함한다.
이제, 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 공급 체인(86)의 작동을 설명하도록 한다.
초기 상태에서, 스위치(52)는 닫혀 있고, 스위치(88)는 열려 있다. 컨버터(22)와 전기 기계(14)는 절연 장치(26)에 의해 전기적으로 연결된다. 교류가 컨버터(22)에 의해 전기 기계(14)의 각 상(A, B, C)에 있는 그 전기 기계의 스테이터(20)에 전달된다.
전기 기계(14)의 내외부에서 단락이 일어나면, 일 단계에서 검출 수단(30)이 컨버터(22)의 스위칭 분지부(38)에서 순환하는 전류에서 과전류를 검출하게 된다.
다음 단계에서, 전기 기계(14)의 내부에서 단락이 일어나면, 제어 수단(28)은 컨버터(22)의 6개의 전기 스위치(40)의 열림을 명령하게 된다. 그리고 나서, 처리부(58)는 스위치(88)를 닫는 지령부(90A)를 제어 규정부 내에서 선택한다. 소프트웨어(60)는 그 지령부(90A)를 실행시킨다.
그런 다음, 스위치(88)는 다음 단계에서 닫히고, 스위치(52)는 닫힌 상태로 유지된다. 스위치(88)를 닫는 지령부(90A)는 대칭화 시간 중에 소프트웨어(60)에의해 유지된다.
따라서, 단락이 전기 기계의 내부에서 일어날 때 본 발명에 따른 공급 체인은 그 전기 기계내에서 발생되는 맥동성 토크와 단락 전류의 진폭을 줄일 수 있어 원치 않는 현상의 발생을 피할 수 있다.

Claims (8)

  1. M 개의 상(phase)을 갖는 동기 전기 기계(14)에 전력을 공급하기 위한 M 개의 공급 출력부(31)를 갖는 공급 체인(16; 86)으로서, 이 공급 체인(16)은,
    - 입력 직류를 M 개의 상을 갖는 출력 다상 교류로 변환시키기 위한 컨버터(22)로서, 두개의 입력 단자(34A, 34B) 및 M 개의 출력 단자(36)를 포함하며, 상기 다상 교류를 상기 전기 기계(14)에 전달할 수 있는 상기 컨버터(22);
    - 상기 컨버터(22)의 입력 단자들 사이에 배치되는 적어도 하나의 저장 캐패시터(47)를 포함하는 저장부(24);
    - 외부 단락을 검출하기 위한 검출 수단(30);
    - 다상 교류의 과전압 및/또는 과전류로부터 상기 전기 기계(14)를 절연시키기 위한 장치(26)로서, 상기 컨버터(22)와 M 개의 공급 출력부(31) 사이에 배치되고 또한 M 개의 분지부(50)를 포함하는 상기 절연 장치(26) - 상기 각 분지부(50)는 고려되는 상을 단절시키기 위한 적어도 하나의 전기 스위치(52)를 포함하고 이 전기 스위치는 상기 컨버터(22)와 M 개의 출력부(31) 중 한 출력부 사이에 배치됨; 그리고
    - 상기 컨버터(22)와 절연 장치(26)를 제어하기 위한 제어 수단(28)을 포함하는 상기 공급 체인에 있어서,
    상기 검출 수단(30)은 상기 전기 기계(14) 내부의 단락을 또한 검출할 수 있고, 상기 공급 체인(16; 86)은 또한 M 개의 전력 공급 출력부(31)들을 서로 연결시킬 수 있는 단락 수단(27, 40, 80; 88)을 포함하며, 상기 제어 수단(28)은 단락 수단(27, 40, 80; 88)에 명령을 내려 그 작동을 수행하게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 공급 체인.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단락 수단(27, 80)은 상기 컨버터(22)와 M 개의 전력 공급 출력부(31) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 공급 체인(16).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단락 수단(80)은 M 개의 전자 스위치(84)를 포함하고, 각 스위치(84)는 3개의 가능한 스위칭 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 공급 체인(16).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단락 수단(88)은 상기 저장부(24)와 컨버터(22) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 공급 체인(86).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 수단(28)과 검출 수단(30)은 상기 제어 수단(28) 내부에 위치되는 동일한 컴퓨터를 공유하는 것을 특징으로 하는 공급 체인(16; 86).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상의 수(M)는 3인 것을 특징으로 하는 공급 체인(16; 86).
  7. 동기 전기 기계(14) 및 이 기계(14)의 공급 체인(16; 86)을 포함하는 전기 견인 시스템(10)으로서,
    상기 공급 체인(16; 86)은 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 것이고 또한 상기 전기 기계(14)의 스테이터(stator; 20)에 전력을 공급할 수 있고, 상기 스테이터(20)는 공급 체인(16; 86)에 출력부로서 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 견인 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 공급 체인(16; 86)을 위한 제어 방법으로서, 전기 기계(14) 내외부의 단락을 검출하는 단계(66)를 포함하는 상기 제어 방법에 있어서,
    검출 단계 중에 검출되는 단락이 상기 전기 기계(14)의 내부에서 일어나면, 단락 수단(27, 80; 88)을 사용하여 상기 공급 체인(16; 86)의 M 개의 전력 공급 출력부(31)들 사이의 전기적 연결로 전기 기계(14)의 M 개의 상들을 단락시키는 단계(74)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
KR1020130022739A 2012-03-02 2013-03-04 동기 전기 기계용 공급 체인, 이러한 체인을 포함하는 전기 견인 시스템 및 이러한 체인을 위한 제어 방법 KR102312223B1 (ko)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3030140B1 (fr) 2014-12-16 2017-01-27 Alstom Transp Tech Systeme de traction electrique pour un vehicule ferroviaire ; procede de mise en securite mis en oeuvre par ce systeme
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FR3040557B1 (fr) * 2015-08-28 2019-05-24 Societe Technique Pour L'energie Atomique Systeme de conversion d'energie electrique destine a etre connecte a une charge et comprenant un convertisseur d'energie et un organe d'isolement commandes par circuit a logique programmable sans logiciel embarque et procede de pilotage d'un tel systeme
DE102016106661A1 (de) 2016-04-12 2017-10-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Schaltung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
CN109085456B (zh) * 2018-06-15 2019-08-02 西南交通大学 一种at段的用电列车位置及高阻故障位置的判别方法
DK3811481T3 (da) * 2018-12-21 2023-07-10 Siemens Gamesa Renewable Energy As Fremgangsmåde til bestemmelse af en lokalitet for en kortslutningsfejl i en generatoranordning, generatoranordning, vindmølle, computerprogram og elektronisk læsbart medium
CN113895230A (zh) * 2020-07-06 2022-01-07 北京新能源汽车股份有限公司 一种车辆的控制方法及装置
CN113419155B (zh) * 2021-06-11 2022-06-21 合肥工业大学 Igbt模块在线监测系统及在线监测方法
CN114475255B (zh) * 2022-02-23 2023-08-08 中车青岛四方车辆研究所有限公司 一种轨道车辆牵引变流器高压带载自检方法和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110015328A (ko) * 2009-08-07 2011-02-15 엘에스산전 주식회사 인버터 제어 장치
KR101066700B1 (ko) * 2006-10-19 2011-09-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전력 변환 장치

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU524298A1 (ru) * 1974-10-21 1976-08-05 Институт Электродинамики Ан Украинской Сср Устройство управлени асинхронным электродвигателем
DE2530112C3 (de) * 1975-07-05 1982-07-22 URANIT, Uran-Isotopentrennungs-Gesellschaft mbH, 5170 Jülich Schaltungsanordnung zur Speisung eines Hysteresemotors
JPS637170A (ja) * 1986-06-25 1988-01-13 Hitachi Ltd ハ−メチツクモ−タ付勢装置
US5177416A (en) * 1990-06-20 1993-01-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brushless dc motor
CN2128627Y (zh) * 1992-08-26 1993-03-24 北京市西城区新开通用试验厂 安全可靠的电梯制动装置
TW328190B (en) * 1994-06-14 1998-03-11 Toshiba Co Ltd Control device of brushless motor and method of fault detection and air conditioner
JPH08182105A (ja) * 1994-12-21 1996-07-12 Toshiba Corp 電気車制御装置
JP3864327B2 (ja) * 1998-10-30 2006-12-27 株式会社安川電機 Ｐｗｍサイクロコンバータ
US6965206B2 (en) * 2000-10-13 2005-11-15 Deka Products Limited Partnership Method and system for fail-safe motor operation
FI115393B (fi) * 2002-03-28 2005-04-29 Abb Oy Järjestelmä ja menetelmä propulsioyksikön moottorin jarruttamiseksi
EP1453192B1 (de) * 2003-02-28 2010-05-12 ABB Schweiz AG Kurzschlussstromgeschützte Umrichterschaltung
FI116175B (fi) * 2003-12-19 2005-09-30 Abb Oy Menetelmä ja järjestely taajuusmuuttajan suojaamiseksi
US7276871B2 (en) * 2005-07-25 2007-10-02 Honeywell International, Inc. System and method for fault protection for permanent magnet machines
US7612972B2 (en) * 2005-09-30 2009-11-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Electrical contractor current sensing system and method
JP2007189763A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Yaskawa Electric Corp モータ制御装置とそのモータ減磁保護方法
JP4964536B2 (ja) * 2006-08-31 2012-07-04 矢崎総業株式会社 モータ異常検出装置及び方法
FR2906194B1 (fr) * 2006-09-21 2008-12-19 Alstom Transport Sa Vehicule ferroviaire equipe de contacteurs, procede de commande et utilisation de ces contacteurs
JP4757815B2 (ja) * 2007-03-05 2011-08-24 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置および車両
DE102007024178A1 (de) * 2007-05-24 2008-11-27 Converteam Gmbh Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Schaltung sowie entsprechende elektrische Schaltung
US8688301B2 (en) * 2007-06-28 2014-04-01 Mitsubishi Electric Corporation Power converter
JP2011045212A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Denso Corp 駆動制御装置
JP6043045B2 (ja) * 2010-06-28 2016-12-14 株式会社東芝 車両用制御システム
DE102010060380B3 (de) * 2010-11-05 2012-02-02 Lti Drives Gmbh Notbetriebsfähige Pitchmotor-Antriebsschaltung
CN102812631B (zh) * 2011-02-03 2013-12-18 松下电器产业株式会社 电动机驱动装置
JP5753770B2 (ja) * 2011-03-30 2015-07-22 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP5421405B2 (ja) * 2012-02-28 2014-02-19 ファナック株式会社 ダイナミックブレーキ制御手段を備えるモータ駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101066700B1 (ko) * 2006-10-19 2011-09-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전력 변환 장치
KR20110015328A (ko) * 2009-08-07 2011-02-15 엘에스산전 주식회사 인버터 제어 장치

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