電気車の保護装置

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【発明の名称】	電気車の保護装置
【発明者】	【氏名】田村浩明
【要約】	【課題】電気車が空気ブレーキと電気ブレーキとにより制動中に、該電気ブレーキの動作を監視する保護装置の機能を向上させる。【解決手段】比較器１２，１４と乗算器１３，１５とからなる電気ブレーキ量判別回路２０と、マスク信号発生回路３１とアンド素子３２とオア素子３３とからなる指令発生回路３０とを備え、電気ブレーキ量判別回路２０に電気ブレーキ量の判定に上下限値を設け、特に下限値以下のときに、電気車の走行状態により、開放接触器２の開放指令を指令発生回路３０でマスクするようにして、この保護装置の機能を向上させる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】架線から開放接触器を介して供給される電力を電力変換装置により所望の周波数，電圧の交流電力に変換し、この交流電力で駆動される交流電動機に連結された車輪を備えた電気車の保護装置において、空気ブレーキと電気ブレーキとを作動させて前記電気車を制動させるときに、空気ブレーキ制御装置から発せられる電気ブレーキ指令値に対して、電気ブレーキ量の演算値が所定の範囲内にあるか否かを判別して出力する電気ブレーキ量判別回路と、この判別回路の出力と前記電気車が制動動作中の走行状態とに基づいて、前記開放接触器を操作する接触器制御回路に該開放接触器の開放指令を発する指令発生回路とを備えたことを特徴とする電気車の保護装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気車の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種の電気車の保護装置の従来例を示す回路構成図である。図３において、１は図示の架線に接触するパンダグラフ、２は開放接触器、３はパンダグラフ２から閉路した開放接触器２を介して給電され、ベクトル制御回路，インバータなどからなる電力変換装置、４は電力変換装置３の出力に接続された交流電動機、５は交流電動機４に連結された車輪、６は開放接触器２を操作する接触器制御回路、７は車輪５の図示しない空気ブレーキを制御する空気ブレーキ制御装置、１１は電力変換装置３のベクトル制御回路から得られる交流電動機４が制動中のトルク電流検出値（ｉ_T）と磁束指令値（φ）とから電気ブレーキ量（ＢＦ）を演算する乗算器、１２は空気ブレーキ制御装置７から発せられる電気ブレーキ指令値（ＢＰ）に対して、電気ブレーキ量（ＢＦ）が乗算器１３で得られる所定の上限値（１．５×ＢＰ）未満であるか否かを判別し、該上限値を超えているときに接触器制御回路６に開放接触器２の開放指令を発する比較器である。
【０００３】すなわち、空気ブレーキと電気ブレーキとを作動させてこの電気車を制動させる際に、比較器１２から開放接触器２の開放指令が発せられたときには、前記電気ブレーキ量（ＢＦ）に、例えば電力変換装置４の誤動作など何らかの要因で異常があるとして開放接触器２を開放し、車輪５の図示しない空気ブレーキのみで、この電気車を制動させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した従来の電気車の保護装置によると、前記電気ブレーキ量（ＢＦ）が乗算器１３で得られる所定の上限値（１．５×ＢＰ）を超えているときのみを監視するようにしているが、該電気ブレーキ量（ＢＦ）が、例えば電力変換装置４の誤動作など何らかの要因で異常に小さくなってときには、この保護装置では監視できないという問題があった。
【０００５】この発明の目的は、上記問題点を解決する電気車の保護装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、架線から開放接触器を介して供給される電力を電力変換装置により所望の周波数，電圧の交流電力に変換し、この交流電力で駆動される交流電動機に連結された車輪を備えた電気車の保護装置において、空気ブレーキと電気ブレーキとを作動させて前記電気車を制動させるときに、空気ブレーキ制御装置から発せられる電気ブレーキ指令値に対して、電気ブレーキ量の演算値が所定の範囲内にあるか否かを判別して出力する電気ブレーキ量判別回路と、この判別回路の出力と前記電気車が制動動作中の走行状態とに基づいて、前記開放接触器を操作する接触器制御回路に該開放接触器の開放指令を発する指令発生回路とを備えたことを特徴とする。
【０００７】この発明によれば、電気ブレーキ量の判定に上下限値を設け、特に下限値以下のときに、後述の如き電気車が制動動作中の走行状態により、開放接触器の開放指令をマスクするようにして、この保護装置の機能を充実させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例を示す電気車の保護装置の回路構成図であり、図３に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付して、ここではその説明を省略する。すなわち図１に示したこの発明の電気車の保護装置には、比較器１２，１４と乗算器１３，１５とからなる電気ブレーキ量判別回路２０と、マスク信号発生回路３１とアンド素子３２とオア素子３３とからなる指令発生回路３０とを新たに備えている。
【０００９】この電気車の保護装置の動作を、図２に示した波形図を参照しつつ、以下に説明する。図２（イ）に示す車輪５の回転速度がＶ₀の状態でこの電気車が走行中に、時刻ｔ₁で空気ブレーキ制御装置７より電気ブレーキ指令値（ＢＰ，図２（ロ）参照）が発せられると、電力変換装置３のベクトル制御回路は交流電動機４の制動動作を行い、トルク電流検出値（ｉ_T）と磁束指令値（φ）とから電気ブレーキ量（ＢＦ）を乗算器１１が演算する（図２（ハ）参照）。このとき、区間■で示す時刻ｔ₁から時刻ｔ₂まで電気ブレーキ量（ＢＦ）は徐々に立ち上がるので、電力変換装置３からの状態信号としてマスク信号発生回路３１から図２（ニ）の区間■に示す如くマスク信号（論理Ｈ）を発し、乗算器１５で得られる所定の下限値（０．５×ＢＰ）以下での比較器１４の動作をアンド素子３２で阻止する。
【００１０】また、時刻ｔ₃から時刻ｔ₄までの区間■で発生した車輪５の滑走状態に対して、周知の技術により、電力変換装置３がこれを検知し、電力変換装置３からの状態信号としてマスク信号発生回路３１から図２（ニ）の区間■に示す如くマスク信号（論理Ｈ）を発し、乗算器１５で得られる所定の下限値（０．５×ＢＰ）以下での比較器１４の動作をアンド素子３２で阻止する。
【００１１】さらに、時刻ｔ₅から時刻ｔ₆までの区間■で発生した軽負荷での制動状態に対して、周知の技術により、電力変換装置３がこれを検知し、電力変換装置３からの状態信号としてマスク信号発生回路３１から図２（ニ）の区間■に示す如くマスク信号（論理Ｈ）を発し、乗算器１５で得られる所定の下限値（０．５×ＢＰ）以下での比較器１４の動作をアンド素子３２で阻止する。
【００１２】さらにまた、空気ブレーキと電気ブレーキとを作動させてこの電気車を制動させ、車輪５の回転速度が時刻ｔ₇でＶ₁以下になると、周知の技術により、電力変換装置３がこれを検知し、電力変換装置３からの状態信号としてマスク信号発生回路３１から図２（ニ）の区間■に示す如くマスク信号（論理Ｈ）を発し、乗算器１５で得られる所定の下限値（０．５×ＢＰ）以下での比較器１４の動作をアンド素子３２で阻止し、時刻ｔ₈までに車輪５の回転速度が零となり、この電気車は停止する。
【００１３】すなわち、この保護装置では、電気ブレーキ量判別回路２０に電気ブレーキ量の判定に上下限値を設け、特に下限値以下のときに、上述の如き電気車が制動動作中の走行状態により、開放接触器２の開放指令をマスクするようにして、それ以外のときのこの保護装置の機能を向上させている。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、電気ブレーキ量の判定に上下限値を設け、特に下限値以下のときに、電気車が制動動作中の走行状態により、開放接触器の開放指令をマスクするようにして、この保護装置の機能を向上させている。特に近年、電力変換装置におけるベクトル制御などにマイクロコンピュータを採用することが主流になっており、この発明の電気車の保護装置を具現することは容易である。

【出願人】	【識別番号】０００００５２３４【氏名又は名称】富士電機株式会社
【出願日】	平成１０年（１９９８）３月２４日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】篠部正治
【公開番号】	特開平１１－２７５７０６
【公開日】	平成１１年（１９９９）１０月８日
【出願番号】	特願平１０－７５４４３