JP3351631B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
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Description
変換するサイリスタ位相制御方式の整流装置とこの整流
装置より得られる直流電力を交流電力に変換して誘導電
動機に供給する可変電圧可変周波数制御装置(VVVF
インバータ装置)を備えた電気車制御装置に関する。
置とVVVFインバータ装置とを備えた電気車制御装置
としては、図3に示すような構成の主回路及び制御回路
が使用されている。
流電力をパンタグラフ2及び高速度真空しゃ断器3を介
して主変圧器4の一次側に供給し、その二次側に現れる
降圧された交流電力をサイリスタ位相制御方式の整流装
置5に与えて直流電力に変換し、この直流電力をフィル
タリアクトル6を通して平滑すると共に、フィルタコン
デンサ7よりVVVFインバータ装置8に直流の一定電
圧を与える構成となっている。
力を交流電力に変換して複数台の誘導電動機9a〜9d
にそれぞれ与えて制御するものであるが、各誘導電動機
9a〜9dを安定に制御する上でフィルタコンデンサ7
の電圧が常に一定となるように整流装置5を制御するこ
とが重要である。
に示すようにサイリスタ位相制御方式の整流装置5より
出力される直流電力をそれぞれ並列に設けられた複数台
のVVVFインバータ装置8a〜8dに与え、各VVV
Fインバータ装置8a〜8dより得られる交流出力を誘
導電動機9a〜9dにそれぞれ与えて個別に制御するシ
ステムが採用されている。
〜8dの入力側にはフィルタリアクトル6a〜6dとフ
ィルタコンデンサ7a〜7dとがそれぞれ設けられる。
このシステムにおいても、一括制御の場合と同様に各誘
導電動機9a〜9dを安定に制御する上でフィルタコン
デンサ7の電圧が常に一定となるように制御装置5を制
御することが重要である。
の電気車制御装置において、整流装置5を構成する各サ
イリスタを位相制御するには電圧検出器19により整流
装置5自身の出力電圧を検出し、この検出信号をパター
ン演算器13に与えて基準値21をもとに出力電圧パタ
ーン信号を発生させ、この出力電圧パターン信号を点弧
角演算器16により演算処理して各サイリスタを点弧す
ることで整流装置5の出力電圧が一定となるように制御
を行っている。
うな構成の電気車制御装置においては、整流装置5とフ
ィルタコンデンサ7との間にフィルタリアクトル6が存
在しているため、負荷変動等の発生によりフィルタコン
デンサ電圧が変化してもその電圧を検出してから制御装
置5を制御するまでに時間遅れが生じ、整流装置5の各
サイリスタゲートを制御しても、フィルタコンデンサ7
の電圧は瞬時に整流装置5の出力電圧と等しくならない
という問題があった。
置にあっては、整流装置5と並列に設けられた各VVV
Fインバータ装置8a〜8dとを結ぶ回路にフィルタリ
アクトル6a〜6d及びフィルタコンデンサ7a〜7d
がそれぞれ設けられているため、各組のフィルタコンデ
ンサ7a〜7dの電圧は整流装置5の出力電圧と等しく
ならないばかりでなく、各フィルタコンデンサ7a〜7
dの電圧が異なっているため、最も電圧の高いフィルタ
コンデンサは過電圧となる可能性があり、フィルタコン
デンサの寿命を短くしてしまう恐れがある。
めになされたもので、その目的は整流装置とフィルタコ
ンデンサとの間に存在するフィルタリアクトルによる制
御遅れをなくして整流装置の各サイリスタを直に位相制
御できると共に、フィルタコンデンサ電圧を最適な値に
することができる電気車制御装置を提供することにあ
る。
成するため、次のような手段により電気車制御装置を構
成するものである。請求項1に対応する発明は、架線よ
り集電器を通して入力される交流電力を直流電力に変換
する整流装置に複数台の可変電圧可変周波数制御装置を
それぞれ並列に接続すると共に、各可変電圧可変周波数
制御装置の入力側にフィルタリアクトルを通して得られ
る前記整流装置の直流出力を一定の直流電圧として該当
する可変電圧可変周波数制御装置に与えるフィルタコン
デンサをそれぞれ設ける構成とし、且つ各可変電圧可変
周波数制御装置により直流電力を交流電力に変換して各
誘導電動機を個別に制御する電気車制御装置において、
前記各フィルタコンデンサの電圧を検出する電圧検出器
と、この電圧検出器により検出されたコンデンサ電圧の
うち最大電圧を選択する電圧選択手段と、この電圧選択
手段により選択されたコンデンサ電圧が一定電圧とすべ
く電圧パターンを演算するパターン演算手段と、このパ
ターン演算手段より発生する電圧パターンに基づいて前
記整流装置を構成する各半導体素子を位相制御する位相
制御手段とを備えたものである。
っては、負荷変動等により各フィルタコンデンサの電圧
が変化しても各電圧検出器により検出されたコンデンサ
電圧のうち電圧選択手段により選択された最大電圧によ
り整流装置の各サイリスタが制御されるので、フィルタ
リアクトルによる制御遅れがなく、整流装置の各サイリ
スタを直ちに位相制御できると共に、各フィルタコンデ
ンサ電圧を最適な値にすることが可能となる。
る。図1は本発明による電車制御装置の第1の実施例を
示す回路図で、図3と同一部分には同一符号を付して示
す。
パンタグラフ2及び高速度真空しゃ断器3を介して一次
側に供給される主変圧器で、この主変圧器4の二次側に
現れる降圧された交流電力を直流電力に変換するサイリ
スタ位相制御方式の整流装置5に与える。この整流装置
5の直流出力をフィルタリアクトル6を通して平滑する
と共に、フィルタコンデンサ7により一定電圧としてV
VVFインバータ装置8に入力する。
力を交流電力に変換して複数台の誘導電動機9a〜9d
にそれぞれ与えて一括制御するものである。このような
構成の電気車制御装置において、第1の実施例ではフィ
ルタコンデンサ7に並列に電圧検出器10を接続し、こ
の電圧検出器10により検出されたコンデンサ電圧11
を電圧パターン演算器13に入力するものである。
電圧がコンデンサ電圧基準値12となるような電圧パタ
ーン信号14を演算し、この電圧パターン信号14を位
相制御回路15に入力する。また、位相制御回路15は
電圧パターン信号に基づいて整流装置5の各サイリスタ
のゲート信号を出力して整流装置5を制御するものであ
る。
りフィルタコンデンサ7の電圧が変化すると、そのとき
のコンデンサ電圧が電圧検出器10により検出されて電
圧パターン演算器13に入力され、位相制御回路15よ
り出力されるサイリスタゲート信号16により整流装置
5の各サイリスタが位相制御されるので、フィルタリア
クトル6による検出遅れがなくなり、制御装置5を瞬時
に制御することができ、フィルタコンデンサ7の電圧を
一定値にすることができる。
ンバータ装置8により4台の誘導電動機9a〜9dを一
括制御する場合について述べたが、2台、3台、5台以
上の誘導電動機を一括制御する場合においても前述同様
に実施できるものである。
実施例を示す回路図で、図4と同一部分には同一符号を
付して示す。図2において、4は架線1より交流電力が
パンタグラフ2及び高速度真空しゃ断器3を介して一次
側に供給される変圧器で、この変圧器4の二次側に現れ
る降圧された交流電力を直流電力に変換するサイリスタ
位相制御方式の整流装置5に与える。
VFインバータ装置8a〜8dがそれぞれ並列に接続さ
れ、その各入力側に整流装置5の直流出力を平滑するフ
ィルタリアクトル6a〜6dを設けると共に、フィルタ
コンデンサ7a〜7dをそれぞれ設けてVVVFインバ
ータ装置8a〜8dに一定電圧を入力する構成としてあ
る。
dは、各フィルタコンデンサ7a〜7dから与えられる
一定電圧の直流電力を交流電力に変換してそれぞれ対応
する誘導電動機9a〜9dを個別に制御するものであ
る。
て、第2の実施例では各VVVFインバータ装置8a〜
8dの入力側に設けられているフィルタコンデンサ7a
〜7dと並列に電圧検出器10a〜10dを接続し、こ
れら電圧検出器10a〜10dで検出された各コンデン
サ電圧11a〜11dを最大電圧選択器17にそれぞれ
与え、この最大電圧選択器17で選択されたコンデンサ
電圧18を電圧パターン演算器13に入力するものであ
る。
電圧がコンデンサ電圧基準値12となるような電圧パタ
ーン信号14を演算し、この電圧パターン信号14を位
相制御回路15に入力する。また、位相制御回路15は
電圧パターン信号に基づいて整流装置5の各サイリスタ
のゲート信号を出力して整流装置5を制御するものであ
る。
デンサ7a〜7dの電圧がそれぞれ異なった電圧になっ
ていても、各電圧検出器10a〜10dによりそれぞれ
検出されたコンデンサ電圧11a〜11dが最大電圧選
択器17に入力され、この最大電圧選択器17により最
大のコンデンサ電圧が選択されて電圧パターン演算器1
3に入力される。
最大のコンデンサ電圧がコンデンサ基準値になるような
電圧パターン信号を発生させて位相制御回路15に与
え、この位相制御回路15より出力されるサイリスタゲ
ート信号16により整流装置5の各サイリスタが位相制
御されるので、フィルタリアクトル6による検出遅れが
ないばかりでなく、各フィルタコンデンサ7a〜7dの
電圧を最適な値にすることができる。
a〜7dが過電圧になることがないので、フィルタコン
デンサの寿命を長くすることができる。なお、上記第2
の実施例では、4台のVVVFインバータ装置8a〜8
dにより誘導電動機9a〜9dを個別に制御する場合に
ついて述べたが、2台、3台、5台以上のVVVFイン
バータ装置を用いて各誘導電動機を個別に制御する場合
にも前述同様に実施できるものである。
装置とフィルタコンデンサとの間に存在するフィルタリ
アクトルによる制御遅れをなくして整流装置の各サイリ
スタを直ちに位相制御できると共に、フィルタコンデン
サ電圧を最適な値にすることができる電気車制御装置を
提供できる。
示す回路図。
示す回路図。
す回路図。
す回路図。
器、4……主変圧器、5サイリスタ位相制御方式の整流
装置、6,6a〜6d……フィルタリアクトル、7,7
a〜7d……フィルタコンデンサ、8,8a〜8d……
VVVFインバータ装置、9a〜9d……誘導電動機、
10,10a〜10d……電圧検出器、12……コンデ
ンサ基準値、13……電圧パターン演算器、15……位
相制御回路、17……最大電圧選択器。
Claims (1)
- 【請求項1】 架線より集電器を通して入力される交流
電力を直流電力に変換する整流装置に複数台の可変電圧
可変周波数制御装置をそれぞれ並列に接続すると共に、
各可変電圧可変周波数制御装置の入力側にフィルタリア
クトルを通して得られる前記整流装置の直流出力を一定
の直流電圧として該当する可変電圧可変周波数制御装置
に与えるフィルタコンデンサをそれぞれ設ける構成と
し、且つ各可変電圧可変周波数制御装置により直流電力
を交流電力に変換して各誘導電動機を個別に制御する電
気車制御装置において、前記各フィルタコンデンサの電
圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器により検出
されたコンデンサ電圧のうち最大電圧を選択する電圧選
択手段と、この電圧選択手段により選択されたコンデン
サ電圧が一定電圧とすべく電圧パターンを演算するパタ
ーン演算手段と、このパターン演算手段より発生する電
圧パターンに基づいて前記整流装置を構成する各半導体
素子を位相制御する位相制御手段とを備えたことを特徴
とする電気制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19970594A JP3351631B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19970594A JP3351631B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電気車制御装置 |
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JPH0865810A JPH0865810A (ja) | 1996-03-08 |
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Family Applications (1)
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JP19970594A Expired - Fee Related JP3351631B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 電気車制御装置 |
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