| 【発明の名称】 |
電気車制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】東村 充章
【氏名】枌原 秀樹
|
| 【要約】 |
【課題】電力変換手段の電車線側の入力電圧がブレーキ力を保証できる下限設定電圧以上に維持されるようにする。
【解決手段】所定のブレーキ力が保証される電力変換手段１の電車線３側の下限設定電圧を設定する下限電圧設定手段１１と、電車線３の電圧検出手段１０により検出した検出電圧が下限設定電圧より低いときに開閉手段７により電力変換手段２と電車線３との間に抵抗器９を直列に接続する開閉制御手段１２とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電車線への電力回生が可能な電力変換手段をもつ電気車制御装置において、所定の回生ブレーキ力が保証されるよう上記電力変換手段の上記電車線側の下限電圧が予め設定された下限電圧より低いときに、前記電力変換手段の電車線側の入力電圧を増加させる電圧増加手段を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】 前記電圧増加手段は、電車線と上記電力変換手段とを接続する抵抗器と、この抵抗器に対して並列接続され、この抵抗器を短絡可能にした開閉手段と、所定のブレーキ力が保証されるよう前記電力変換手段の前記電車線側の下限電圧を設定する下限電圧設定手段と、前記電力変換手段の前記電車線側の入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、検出された前記入力電圧が前記下限電圧より低いときに前記開閉手段を開放し、前記抵抗器を前記電車線と前記電力変換手段との間に直列に接続させる開閉制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気車制御装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気車の回生ブレーキ制御を行う電気車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】次に、従来の電気車制御装置を添付図面について説明する。図２は従来の電気車制御装置の構成を示す図である。図において、１は電気車を駆動する誘導電動機、２は電車線３からパンタグラフＰを通して供給された直流電力を交流電力に変換して誘導電動機１に供給する電力変換器、４はフィルタリアクトル８共に、逆Ｌ字型フィルタを構成するフィルタコンデンサ、５はフィルタコンデンサ４を充電するときの電流抑制用の充電用抵抗器、６は回生時に充電用抵抗器５を図示しない開閉制御手段の制御により短絡する開閉器、７は運転台（図示せず）からの電動機力行指令時に閉成する開閉器である。
【０００３】以下、従来装置の動作について説明する。運転台からの力行指令が出されると、開閉器７の図示しない動作コイルが励磁され、開閉器７は閉成する。開閉器７が閉成すると、電車線３、パンタグラフＰ、開閉器７、充電用抵抗器５、フィルタリアクトル８，フィルタコンデンサ４の経路でフィルタコンデンサ４が充電される。この充電電圧により電力変換器２に直流電力が供給され、直流電力は交流電力に変換されて誘導電動機１に供給され力行運転を開始する。
【０００４】電気車（図示せず）のブレーキ時には、開閉器７を閉じて電車線３からパンタグラフＰを通して供給される直流電力を充電抵抗器５とフィルタリアクトル８を通してフィルタコンデンサ４に充電して電力変換器２からの突入電流を防ぐ。
【０００５】次に、開閉器６を閉じて、誘導電動機１で発生した交流電力を電力変換器２で所定の直流電力に変換し回生電力として電車線３へ送出する。送り出された電力は同じ電車線３から電力の供給を受けて走行している回生負荷としての別の電気車（図示せず）が消費する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気車制御装置は、以上のように構成されているため、回生負荷が充分にある場合には電力変換器の電車線側の入力電圧は、ブレーキ力を保証できるように設定された下限電圧より低下する。このため、電気ブレーキ力が低下した場合にはブレーキ力に空気ブレーキが補足されるため、ブレーキシューの摩耗度が大きくなるという問題点があった。また、空気ブレーキが補足されず電気ブレーキのみの場合には所定のブレーキ距離で停止させるのが困難であるという問題点があった。
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、電力変換器の電車線側の入力電圧を、ブレーキ力を保証できる下限電圧以上に維持することができる電気車制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電気車制御装置は、所定のブレーキ力を保証する電力変換手段の電車線側の下限電圧を設定する下限電圧設定手段と、電力変換手段の電車線側で入力電圧検出手段により検出した検出電圧が設定された下限電圧より低いときに電車線と電力変換手段との間に直列に接続される抵抗器とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に係る実施の形態１を添付図面に従って説明する。尚、図中、図２と同一符号は同一または相当部分を示す。図において、９は抵抗器で、開閉器７と並列に接続されている。１０は電圧検出部で、電車線３の電圧を検出して検出電圧信号１０ａを出力する。１１は下限電圧設定部で、指令されたブレーキ力が保証される電力変換器２の電車線３側の下限電圧を設定して下限電圧設定信号１１ａを出力する。１２は開閉制御部で、検出電圧信号１０ａが下限電圧設定信号１１ａより低くなったときに開閉制御信号１２ａを開閉器７に送信する。
【００１０】次に動作について説明する。図１において、電気車（図示せず）のブレーキ時には開閉器７を閉じて電車線３から供給される電力を充電用抵抗器５とフィルタリアクトル８を通してフィルタコンデンサ４に充電して電力変換器２からの突入電流を防ぐ。次に、開閉器６を閉じると、誘導電動機１が発生する交流の回生電力を電力変換器２により直流電力に変換して電車線３へ送り出す。
【００１１】この場合、電車線３の回生負荷が適正に存在していると、電力変換器２の電車線３側の入力電圧は下限電圧設定部１１で設定された下限設定電圧以上となり、回生電力が電車線３へ送り出されて通常の回生ブレーキが行われる。
【００１２】しかし、電車線３に接続された回生負荷が、誘導電動機１が発生する回生電力により補える数を超えていると、入力電圧検出部１０により検出される検出電圧が低下する。入力電圧検出部１０から出力された検出電圧信号１０ａが下限設定電圧信号１１ａより低くなると、開閉制御部１２から出力される開閉制御信号１２ａにより開閉器７が開放し、抵抗器９が電車線３と電力変換器２との間に直列に接続される。抵抗器９が電車線３と電力変換器２との間に直列に接続されると、回生電流が抵抗器９に流れ電圧降下を発生するため、電車線３側の電圧に対し電力変換器２の入力電圧の方が抵抗器９の電圧降下分だけ上昇する。
【００１３】以上のように、電車線３の電圧を電圧検出手段１０で検出し、検出電圧が下限電圧より低いときに電力変換器２と電車線３と間に抵抗器９が直列に接続されるように開閉器７は開放し、抵抗器９に回生電流が流れて電圧降下が生じるため、電力変換器２の入力電圧が電車線３側の電圧より上昇し適切なブレーキ力が得られる。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、電車線の電圧を電圧検出手段で検出し、検出電圧が設定された下限電圧より低いときに電車線と電力変換手段との間に抵抗器を直列に接続して抵抗器に電圧降下を発生させることにより、電力変換手段の電車線側の入力電圧を抵抗器の電圧降下分増加させることができるため、所定のブレーキ力を得ることができるという効果がある。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５７８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１７７９０３（Ｐ２００１−１７７９０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６４４８９ |
|