JP3477007B2 - 電気車制御装置 - Google Patents
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- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータ制御によ
って電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
って電動機を駆動する電気車制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気車の車輪駆動用電動機は可変
電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータによって駆動制
御されるようになっているが、このインバータをゲート
制御する電気車制御装置では、例えば、特公平６−２８
４８１号公報に記載されているように、インバータの保
護動作や故障が発生した時にインバータのゲート制御信
号を停止すると共に架線とインバータとの間に接続され
ている断流器、さらには高速度遮断器を遮断動作させて
主回路を保護するようにしている。
電圧可変周波数（ＶＶＶＦ）インバータによって駆動制
御されるようになっているが、このインバータをゲート
制御する電気車制御装置では、例えば、特公平６−２８
４８１号公報に記載されているように、インバータの保
護動作や故障が発生した時にインバータのゲート制御信
号を停止すると共に架線とインバータとの間に接続され
ている断流器、さらには高速度遮断器を遮断動作させて
主回路を保護するようにしている。
【０００３】この従来の電気車制御装置の構成について
説明すると、図４に示す従来例、つまり１台のＶＶＶＦ
インバータによって１つの車両のすべての駆動電動機を
制御する電気車制御装置の場合、架線１から集電器２に
よって取り込んだ電力を高速度遮断器３及び断流器４を
介してＶＶＶＦインバータ５に取り込み、このインバー
タ５の出力によって複数台の駆動電動機Ｍ１，Ｍ２，…
を同時に駆動する構成であり、インバータ５はインバー
タ制御部６によってゲート制御して電動機Ｍ１，Ｍ２，
…への出力を制御するようにしている。
説明すると、図４に示す従来例、つまり１台のＶＶＶＦ
インバータによって１つの車両のすべての駆動電動機を
制御する電気車制御装置の場合、架線１から集電器２に
よって取り込んだ電力を高速度遮断器３及び断流器４を
介してＶＶＶＦインバータ５に取り込み、このインバー
タ５の出力によって複数台の駆動電動機Ｍ１，Ｍ２，…
を同時に駆動する構成であり、インバータ５はインバー
タ制御部６によってゲート制御して電動機Ｍ１，Ｍ２，
…への出力を制御するようにしている。
【０００４】そしてインバータ制御部６には故障検知機
能が備えられていて、インバータ５の保護動作又は故障
のような異常を検出した時にはオフ信号７によって断流
器４をオフさせ（なお、リレー回路で結果的には高速度
遮断器３もオフする）、同時にゲートオフ信号８によっ
てインバータ５をゲートオフするという２つの保護動作
シーケンスによって停止動作させる。その後、インバー
タ５を再起動させるためには、主回路の充電動作のため
に高速度遮断器３をオンし、充電接触器９をオンして突
入電流を充電抵抗器１０で抑制しながらフィルタリアク
トル１１を充電し、続いて断流器４をオンし充電接触器
９をオフし、この後にＶＶＶＦインバータ５のゲート制
御を再開して再起動する手順をとっている。
能が備えられていて、インバータ５の保護動作又は故障
のような異常を検出した時にはオフ信号７によって断流
器４をオフさせ（なお、リレー回路で結果的には高速度
遮断器３もオフする）、同時にゲートオフ信号８によっ
てインバータ５をゲートオフするという２つの保護動作
シーケンスによって停止動作させる。その後、インバー
タ５を再起動させるためには、主回路の充電動作のため
に高速度遮断器３をオンし、充電接触器９をオンして突
入電流を充電抵抗器１０で抑制しながらフィルタリアク
トル１１を充電し、続いて断流器４をオンし充電接触器
９をオフし、この後にＶＶＶＦインバータ５のゲート制
御を再開して再起動する手順をとっている。
【０００５】また図５に示す従来例、つまり１つの断流
器４に複数台のＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機Ｍ１，Ｍ２，…を個別に駆動制御する電気車制御装置
では、ＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…のいずれ
かの異常をインバータ制御部６−１，６−２，…のいず
れかが検出した時、断流器４をオフさせ（高速度遮断器
３もリレーシーケンスによってオフする）、同時に異常
検知したインバータをゲートオフする保護動作を行うよ
うにしている。このために、１つのインバータの異常検
知によって断流器４がオフし、結果的にすべてのインバ
ータが停止することになる。そこで再起動する際には、
高速度遮断器３をオンし、充電接触器９をオンし、続い
て断流器４をオンすると共に充電接触器９をオフし、こ
の後にすべてのＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
のゲート制御を再開する手順をとっている。
器４に複数台のＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機Ｍ１，Ｍ２，…を個別に駆動制御する電気車制御装置
では、ＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…のいずれ
かの異常をインバータ制御部６−１，６−２，…のいず
れかが検出した時、断流器４をオフさせ（高速度遮断器
３もリレーシーケンスによってオフする）、同時に異常
検知したインバータをゲートオフする保護動作を行うよ
うにしている。このために、１つのインバータの異常検
知によって断流器４がオフし、結果的にすべてのインバ
ータが停止することになる。そこで再起動する際には、
高速度遮断器３をオンし、充電接触器９をオンし、続い
て断流器４をオンすると共に充電接触器９をオフし、こ
の後にすべてのＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
のゲート制御を再開する手順をとっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置では、ＶＶＶＦインバータ１台に
対して複数台の駆動電動機を駆動する構成の場合、イン
バータ保護動作及び故障検出時に、インバータのゲート
制御を停止するだけで十分対応できる保護動作時でもイ
ンバータのゲート制御を停止すると共に断流器をオフさ
せているので、再起動時には所定のシーケンスにしたが
って立ち上げる手順が必要であり、再起動に時間がかか
り、また断流器のオン／オフ動作回数が多くなるために
接点磨耗を早める問題点があった。
従来の電気車制御装置では、ＶＶＶＦインバータ１台に
対して複数台の駆動電動機を駆動する構成の場合、イン
バータ保護動作及び故障検出時に、インバータのゲート
制御を停止するだけで十分対応できる保護動作時でもイ
ンバータのゲート制御を停止すると共に断流器をオフさ
せているので、再起動時には所定のシーケンスにしたが
って立ち上げる手順が必要であり、再起動に時間がかか
り、また断流器のオン／オフ動作回数が多くなるために
接点磨耗を早める問題点があった。
【０００７】また複数のインバータ各々に対して１台あ
るいは複数台の駆動電動機を駆動させる従来の電気車制
御装置では、ある１台のインバータだけに異常が発生し
た時でも、断流器をオフさせ、結果的にこの断流器に接
続されている複数台のインバータすべてを停止させるよ
うにしているので、車両の乗り心地を悪くし、また加速
性能が損なわれて運転に影響を与える問題点があった。
るいは複数台の駆動電動機を駆動させる従来の電気車制
御装置では、ある１台のインバータだけに異常が発生し
た時でも、断流器をオフさせ、結果的にこの断流器に接
続されている複数台のインバータすべてを停止させるよ
うにしているので、車両の乗り心地を悪くし、また加速
性能が損なわれて運転に影響を与える問題点があった。
【０００８】このようにインバータの異常検知時にイン
バータのゲート制御を停止するだけでなく、断流器もオ
フさせる保護動作は、パワー半導体素子が実用化され、
ＶＶＶＦインバータが広く用いられるようになる以前、
抵抗を可変にして直流機に流れる電流量を制御する電気
車制御方式の名残であり、当時は直流機に過電流や過電
圧がかかった時の保護動作として断流器をオフさせてい
たが、この保護動作手順をインバータを採用するように
なった現代においても踏襲したためである。
バータのゲート制御を停止するだけでなく、断流器もオ
フさせる保護動作は、パワー半導体素子が実用化され、
ＶＶＶＦインバータが広く用いられるようになる以前、
抵抗を可変にして直流機に流れる電流量を制御する電気
車制御方式の名残であり、当時は直流機に過電流や過電
圧がかかった時の保護動作として断流器をオフさせてい
たが、この保護動作手順をインバータを採用するように
なった現代においても踏襲したためである。
【０００９】しかしながら現実には、インバータの保護
動作や故障時には該当するインバータのゲート制御だけ
を停止させれば電動機などの負荷への出力電流を遮断す
ることができ、断流器をオフさせる必要性はない。
動作や故障時には該当するインバータのゲート制御だけ
を停止させれば電動機などの負荷への出力電流を遮断す
ることができ、断流器をオフさせる必要性はない。
【００１０】本発明はこのような従来の技術的課題に鑑
みてなされたもので、インバータの保護動作及び故障発
生時に、断流器をオフさせずに該当するインバータのゲ
ート制御だけを停止させることにより、インバータ再起
動時間を短縮し、また断流器の接点磨耗を減らし、さら
にいずれか１台のインバータ故障時に乗り心地及び加速
性能を悪化させることがない電気車制御装置を提供する
ことを目的とする。
みてなされたもので、インバータの保護動作及び故障発
生時に、断流器をオフさせずに該当するインバータのゲ
ート制御だけを停止させることにより、インバータ再起
動時間を短縮し、また断流器の接点磨耗を減らし、さら
にいずれか１台のインバータ故障時に乗り心地及び加速
性能を悪化させることがない電気車制御装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電気車
制御装置は、架線から電力を取り込む集電器に接続され
た１つの断流器と、半導体スイッチング素子で構成さ
れ、前記断流器を介して前記集電器に共通に接続された
複数台のインバータと、前記複数台のインバータ各々を
ゲート制御するインバータ制御手段と、前記複数台のイ
ンバータ各々によって駆動され、左右の車輪各々を個別
に回転駆動する複数台の電動機と、前記複数台のインバ
ータ各々の保護動作及び故障を検出する故障検出手段と
を備え、前記インバータ制御手段は、前記故障検出手段
がいずれかのインバータの保護動作又は故障を検出した
時に、前記断流器をオフさせず、かつ、保護動作又は故
障が検出されたインバータをゲートオフすると共に車両
の前後方向の同じ位置でかつ車両の左右方向の反対側に
位置する車輪を回転駆動する電動機を駆動制御する他の
インバータをゲートオフすることを特徴とするものであ
る。
制御装置は、架線から電力を取り込む集電器に接続され
た１つの断流器と、半導体スイッチング素子で構成さ
れ、前記断流器を介して前記集電器に共通に接続された
複数台のインバータと、前記複数台のインバータ各々を
ゲート制御するインバータ制御手段と、前記複数台のイ
ンバータ各々によって駆動され、左右の車輪各々を個別
に回転駆動する複数台の電動機と、前記複数台のインバ
ータ各々の保護動作及び故障を検出する故障検出手段と
を備え、前記インバータ制御手段は、前記故障検出手段
がいずれかのインバータの保護動作又は故障を検出した
時に、前記断流器をオフさせず、かつ、保護動作又は故
障が検出されたインバータをゲートオフすると共に車両
の前後方向の同じ位置でかつ車両の左右方向の反対側に
位置する車輪を回転駆動する電動機を駆動制御する他の
インバータをゲートオフすることを特徴とするものであ
る。
【００１２】この請求項１の発明の電気車制御装置で
は、インバータの保護動作又は故障時にインバータのゲ
ート信号のみをオフしてインバータを停止させるだけ
で、架線とインバータの接続、遮断を行う断流器は接続
状態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連
の回路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単に
インバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
は、インバータの保護動作又は故障時にインバータのゲ
ート信号のみをオフしてインバータを停止させるだけ
で、架線とインバータの接続、遮断を行う断流器は接続
状態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連
の回路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単に
インバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
【００１３】さらに、各車輪駆動方式においていずれか
の車輪を駆動している電動機を制御するインバータに保
護動作又は故障が発生した時には、このインバータと共
に左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイ
ンバータを同時に停止させ、断流器はオフさせず、また
他の健全なインバータも停止させないことにより、車両
のトルク低減レベルを最小限に抑え、かつ左右の車輪で
のトルク不平衡を抑えて、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
の車輪を駆動している電動機を制御するインバータに保
護動作又は故障が発生した時には、このインバータと共
に左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイ
ンバータを同時に停止させ、断流器はオフさせず、また
他の健全なインバータも停止させないことにより、車両
のトルク低減レベルを最小限に抑え、かつ左右の車輪で
のトルク不平衡を抑えて、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１の電気車制御
装置において、力行中のみ前記インバータ制御手段が保
護動作又は故障の検出されたインバータと共に左右反対
側の前記インバータをゲートオフし、回生ブレーキ中は
前記インバータ制御手段が保護動作又は故障の検出され
た前記インバータのみをゲートオフし、補足ブレーキを
入れることを特徴とするものである。
装置において、力行中のみ前記インバータ制御手段が保
護動作又は故障の検出されたインバータと共に左右反対
側の前記インバータをゲートオフし、回生ブレーキ中は
前記インバータ制御手段が保護動作又は故障の検出され
た前記インバータのみをゲートオフし、補足ブレーキを
入れることを特徴とするものである。
【００１５】この請求項２の発明の電気車制御装置で
は、各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動して
いる電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が
発生した時には、力行中であればこのインバータと共に
左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイン
バータを同時に停止させ、また回生ブレーキ中であれば
インバータ制御手段が故障が検出されたインバータのみ
のゲート制御を停止し、補足ブレーキを入れるが、断流
器はオフさせず、また他のすべての健全なインバータも
停止させないことにより、車両のトルク低減レベルを最
小限に抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて
直進安定性を維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
は、各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動して
いる電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が
発生した時には、力行中であればこのインバータと共に
左右反対側の車輪を駆動している電動機を制御するイン
バータを同時に停止させ、また回生ブレーキ中であれば
インバータ制御手段が故障が検出されたインバータのみ
のゲート制御を停止し、補足ブレーキを入れるが、断流
器はオフさせず、また他のすべての健全なインバータも
停止させないことにより、車両のトルク低減レベルを最
小限に抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて
直進安定性を維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の
低下を防ぐ。
【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は２の電気
車制御装置において、前記故障検出手段が電流に起因す
る保護動作を検出した時（相短絡時を除く）に、前記イ
ンバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、該
当インバータをゲートオフすることを特徴とするもので
ある。
車制御装置において、前記故障検出手段が電流に起因す
る保護動作を検出した時（相短絡時を除く）に、前記イ
ンバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、該
当インバータをゲートオフすることを特徴とするもので
ある。
【００１７】請求項４の発明は、請求項１〜３の電気車
制御装置において、前記故障検出手段が電圧に起因する
保護動作を検出した時（過電圧抑制制御時を除く）に、
前記インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、か
つ、該当インバータをゲートオフすることを特徴とする
ものである。
制御装置において、前記故障検出手段が電圧に起因する
保護動作を検出した時（過電圧抑制制御時を除く）に、
前記インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、か
つ、該当インバータをゲートオフすることを特徴とする
ものである。
【００１８】これらの請求項３及び４の発明の電気車制
御装置では、断流器をオフさせなくても済むインバータ
の保護動作及び故障を断流器をオフさせなければならな
い故障から区別し、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障検出時にゲート信号のみをオ
フしてインバータを停止させるだけで、断流器は接続状
態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連の
回路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単にイ
ンバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
御装置では、断流器をオフさせなくても済むインバータ
の保護動作及び故障を断流器をオフさせなければならな
い故障から区別し、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障検出時にゲート信号のみをオ
フしてインバータを停止させるだけで、断流器は接続状
態に維持する。これによって、再起動時に断流器関連の
回路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単にイ
ンバータのゲート信号を再開するだけで済むようにし
て、再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作
回数を減らしてその接点磨耗を低減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１及び図２は、本発明の１つの実
施の形態の電気車制御装置を示している。図１に示すよ
うに、この実施の形態は電気車制御装置は、１つの断流
器４に複数台のＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機Ｍ１，Ｍ２，…を個別に駆動し、またインバータ５−
１，５−２，…各々をゲート制御部６１−１，６１−
２，…各々によって制御するようにしている。そして図
２に示すように、これらの交流電動機Ｍ１，Ｍ２，…そ
れぞれは車両２０の前後それぞれに左右２個ずつ、計８
個の車輪２１−１Ｒ，２１−１Ｌ，２１−２Ｒ，２１−
２Ｌ，…すべてを個別に回転駆動し、ＶＶＶＦインバー
タ５−１，５−２，…はこれらの交流電動機Ｍ１，Ｍ
２，…すべてを個別に駆動する構成である。
基づいて詳説する。図１及び図２は、本発明の１つの実
施の形態の電気車制御装置を示している。図１に示すよ
うに、この実施の形態は電気車制御装置は、１つの断流
器４に複数台のＶＶＶＦインバータ５−１，５−２，…
が接続され、これらのインバータ各々によって駆動電動
機Ｍ１，Ｍ２，…を個別に駆動し、またインバータ５−
１，５−２，…各々をゲート制御部６１−１，６１−
２，…各々によって制御するようにしている。そして図
２に示すように、これらの交流電動機Ｍ１，Ｍ２，…そ
れぞれは車両２０の前後それぞれに左右２個ずつ、計８
個の車輪２１−１Ｒ，２１−１Ｌ，２１−２Ｒ，２１−
２Ｌ，…すべてを個別に回転駆動し、ＶＶＶＦインバー
タ５−１，５−２，…はこれらの交流電動機Ｍ１，Ｍ
２，…すべてを個別に駆動する構成である。
【００２０】そしてゲート制御部６１−１，６１−２，
…各々は自分の受持のインバータの故障を検知した時に
インバータ５−１，５−２，…それぞれに個別にゲート
オフ信号８を出力してインバータを停止させるが、断流
器４にはオフ指令を出力しない構成である。
…各々は自分の受持のインバータの故障を検知した時に
インバータ５−１，５−２，…それぞれに個別にゲート
オフ信号８を出力してインバータを停止させるが、断流
器４にはオフ指令を出力しない構成である。
【００２１】さらにゲート制御部６１−１，６１−２，
…は左右１対となる車輪の組、例えば、車輪２１−１Ｌ
と車輪２１−１Ｒそれぞれを駆動する電動機Ｍ１，Ｍ２
それぞれを制御するインバータ５−１，５−２に対する
ゲート制御部６１−１，６１−２については、それらの
一方のゲート停止動作時に他方も停止動作することによ
って左右１対となる車輪２１−１Ｌ，２１−１Ｒ間にト
ルク不平衡が発生しないようにするために、ＯＲゲート
６３とＡＮＤゲート６４とを備えていて、相手方のイン
バータの故障検知によりその相手方のゲート制御部のＯ
Ｒゲート６３からゲートオフ信号８が出力された時に、
車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲートオ
フ信号８とのＡＮＤ論理によって自分側のインバータに
対してゲートオフ信号８を同時に出力するようにしてい
る。
…は左右１対となる車輪の組、例えば、車輪２１−１Ｌ
と車輪２１−１Ｒそれぞれを駆動する電動機Ｍ１，Ｍ２
それぞれを制御するインバータ５−１，５−２に対する
ゲート制御部６１−１，６１−２については、それらの
一方のゲート停止動作時に他方も停止動作することによ
って左右１対となる車輪２１−１Ｌ，２１−１Ｒ間にト
ルク不平衡が発生しないようにするために、ＯＲゲート
６３とＡＮＤゲート６４とを備えていて、相手方のイン
バータの故障検知によりその相手方のゲート制御部のＯ
Ｒゲート６３からゲートオフ信号８が出力された時に、
車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲートオ
フ信号８とのＡＮＤ論理によって自分側のインバータに
対してゲートオフ信号８を同時に出力するようにしてい
る。
【００２２】また力行中以外の時には個々のインバータ
制御部６１−１，６１−２，…によってインバータ５−
１，５−２，…それぞれのゲートオフ制御を行うが、こ
の場合には必要ブレーキ力指令３１とインバータ制御部
６１−１，６１−２，…それぞれからの回生ブレーキフ
ィードバック３２−１，３２−２，…との差をブレーキ
制御装置３３−１，３３−２，…それぞれにおいて求
め、補足ブレーキ３４−１，３４−２，…をゲートオフ
したインバータで駆動されるべき電動機に入れる構成と
して、左右車輪のトルクを均一に保つようにしている。
制御部６１−１，６１−２，…によってインバータ５−
１，５−２，…それぞれのゲートオフ制御を行うが、こ
の場合には必要ブレーキ力指令３１とインバータ制御部
６１−１，６１−２，…それぞれからの回生ブレーキフ
ィードバック３２−１，３２−２，…との差をブレーキ
制御装置３３−１，３３−２，…それぞれにおいて求
め、補足ブレーキ３４−１，３４−２，…をゲートオフ
したインバータで駆動されるべき電動機に入れる構成と
して、左右車輪のトルクを均一に保つようにしている。
【００２３】この実施の形態の場合、各ゲート制御部６
１−１，６１−２，…は受持のインバータ５−１，５−
２，…の故障を検知して保護動作する時に受持のインバ
ータに対するゲートオフ信号８を出力するだけで、断流
器４にオフ指令信号を出力しない。しかも、左右１対と
なる組、例えば、インバータ５−１，５−２に対するゲ
ート制御部６１−１，６１−２については、相手方のイ
ンバータの故障検知によりその相手方のゲート制御部の
ＯＲゲート６３からゲートオフ信号８が出力された時
に、車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲー
トオフ信号８とのＡＮＤ論理によって自分側のインバー
タに対してゲートオフ信号８を同時に出力することによ
り、左右１対となる車輪２１−１Ｌ，２１−１Ｒ間にト
ルク不平衡が発生しないようにする。
１−１，６１−２，…は受持のインバータ５−１，５−
２，…の故障を検知して保護動作する時に受持のインバ
ータに対するゲートオフ信号８を出力するだけで、断流
器４にオフ指令信号を出力しない。しかも、左右１対と
なる組、例えば、インバータ５−１，５−２に対するゲ
ート制御部６１−１，６１−２については、相手方のイ
ンバータの故障検知によりその相手方のゲート制御部の
ＯＲゲート６３からゲートオフ信号８が出力された時
に、車両の力行指令と相手方のゲート制御部からのゲー
トオフ信号８とのＡＮＤ論理によって自分側のインバー
タに対してゲートオフ信号８を同時に出力することによ
り、左右１対となる車輪２１−１Ｌ，２１−１Ｒ間にト
ルク不平衡が発生しないようにする。
【００２４】これによって、本実施の形態の電気車制御
装置によれば、いずれかのＶＶＶＦインバータの故障検
知により保護動作を行う時に、該当するインバータとこ
れと左右一対をなすもう１台のインバータ、例えば、イ
ンバータ５−１，５−２のゲート信号のみをオフし、断
流器４をオフさせず、またその他のインバータを停止さ
せることもないので、停止した左右２台のインバータ５
−１，５−２によって駆動される左右の２台の電動機Ｍ
１，Ｍ２のみが停止し、他の電動機Ｍ３，Ｍ４，…は駆
動を続けることになり、左右の車輪間でトルク不平衡が
発生することがなくて直進安定性を維持しつつ、トルク
低下を最低限に抑制することができ、乗り心地の悪化、
また加速性能の低下による運転上の影響も小さく抑える
ことができる。
装置によれば、いずれかのＶＶＶＦインバータの故障検
知により保護動作を行う時に、該当するインバータとこ
れと左右一対をなすもう１台のインバータ、例えば、イ
ンバータ５−１，５−２のゲート信号のみをオフし、断
流器４をオフさせず、またその他のインバータを停止さ
せることもないので、停止した左右２台のインバータ５
−１，５−２によって駆動される左右の２台の電動機Ｍ
１，Ｍ２のみが停止し、他の電動機Ｍ３，Ｍ４，…は駆
動を続けることになり、左右の車輪間でトルク不平衡が
発生することがなくて直進安定性を維持しつつ、トルク
低下を最低限に抑制することができ、乗り心地の悪化、
また加速性能の低下による運転上の影響も小さく抑える
ことができる。
【００２５】さらに、いずれかのインバータを停止させ
るときに断流器はオフさせないので、いったん停止した
ＶＶＶＦインバータの再起動時に断流器４や充電接触器
９を再投入する必要がなく、再投入動作を早め、また断
流器４の接点磨耗を減らすことができる。
るときに断流器はオフさせないので、いったん停止した
ＶＶＶＦインバータの再起動時に断流器４や充電接触器
９を再投入する必要がなく、再投入動作を早め、また断
流器４の接点磨耗を減らすことができる。
【００２６】なお、断流器をオフさせなくても済むイン
バータの保護動作及び故障を、断流器をオフさせなけれ
ばならない故障から区別し、断流器をオフさせなくても
済むインバータの保護動作又は故障検出時にゲート信号
のみをオフしてインバータを停止させるだけで、断流器
は接続状態に維持するようにすることができ、これによ
って、再起動時に断流器関連の回路素子のオン／オフシ
ーケンス動作を行わず、単にインバータのゲート信号を
再開するだけで済むようにして、再起動時間を早くし、
また断流器のオン／オフ動作回数を減らしてその接点磨
耗を低減することができる。
バータの保護動作及び故障を、断流器をオフさせなけれ
ばならない故障から区別し、断流器をオフさせなくても
済むインバータの保護動作又は故障検出時にゲート信号
のみをオフしてインバータを停止させるだけで、断流器
は接続状態に維持するようにすることができ、これによ
って、再起動時に断流器関連の回路素子のオン／オフシ
ーケンス動作を行わず、単にインバータのゲート信号を
再開するだけで済むようにして、再起動時間を早くし、
また断流器のオン／オフ動作回数を減らしてその接点磨
耗を低減することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動している
電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が発生
した時には、このインバータと共に左右反対側の車輪を
駆動している電動機を制御するインバータを同時に停止
させ、断流器をオフさせず、また他の健全なインバータ
も停止させないことにより、再起動時に断流器関連の回
路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単にイン
バータのゲート信号を再開するだけで済むようにして、
再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作回数
を減らしてその接点磨耗を低減することができる。また
インバータ停止時の車両のトルク低減レベルを最小限に
抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて、乗り
心地の悪化と加速性能の低下を防ぐことができる。
各車輪駆動方式においていずれかの車輪を駆動している
電動機を制御するインバータに保護動作又は故障が発生
した時には、このインバータと共に左右反対側の車輪を
駆動している電動機を制御するインバータを同時に停止
させ、断流器をオフさせず、また他の健全なインバータ
も停止させないことにより、再起動時に断流器関連の回
路素子のオン／オフシーケンス動作を行わず、単にイン
バータのゲート信号を再開するだけで済むようにして、
再起動時間を早くし、また断流器のオン／オフ動作回数
を減らしてその接点磨耗を低減することができる。また
インバータ停止時の車両のトルク低減レベルを最小限に
抑え、かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて、乗り
心地の悪化と加速性能の低下を防ぐことができる。
【００２８】請求項２の発明によれば、各車輪駆動方式
においていずれかの車輪を駆動している電動機を制御す
るインバータに保護動作又は故障が発生した時には、力
行指令中であればこのインバータと共に左右反対側の車
輪を駆動している電動機を制御するインバータを同時に
停止させ、また回生ブレーキ中であればインバータ制御
手段が故障が検出されたインバータのみのゲート制御を
停止し、補足ブレーキを入れるが、断流器はオフさせ
ず、また他のすべての健全なインバータも停止させない
ことにより、車両のトルク低減レベルを最小限に抑え、
かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて直進安定性を
維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の低下を防ぐこ
とができる。
においていずれかの車輪を駆動している電動機を制御す
るインバータに保護動作又は故障が発生した時には、力
行指令中であればこのインバータと共に左右反対側の車
輪を駆動している電動機を制御するインバータを同時に
停止させ、また回生ブレーキ中であればインバータ制御
手段が故障が検出されたインバータのみのゲート制御を
停止し、補足ブレーキを入れるが、断流器はオフさせ
ず、また他のすべての健全なインバータも停止させない
ことにより、車両のトルク低減レベルを最小限に抑え、
かつ左右の車輪でのトルク不平衡を抑えて直進安定性を
維持しつつ、乗り心地の悪化と加速性能の低下を防ぐこ
とができる。
【００２９】請求項３及び４の発明によれば、断流器を
オフさせなくても済むインバータの保護動作及び故障を
断流器をオフさせなければならない故障から区別し、断
流器をオフさせなくても済むインバータの保護動作及び
故障検出時にゲート信号のみをオフしてインバータを停
止させるだけで、断流器は接続状態に維持するので、再
起動時に断流器関連の回路素子のオン／オフシーケンス
動作を行わず、単にインバータのゲート信号を再開する
だけで済み、再起動時間を早くし、また断流器のオン／
オフ動作回数を減らしてその接点磨耗を低減することが
できる。
オフさせなくても済むインバータの保護動作及び故障を
断流器をオフさせなければならない故障から区別し、断
流器をオフさせなくても済むインバータの保護動作及び
故障検出時にゲート信号のみをオフしてインバータを停
止させるだけで、断流器は接続状態に維持するので、再
起動時に断流器関連の回路素子のオン／オフシーケンス
動作を行わず、単にインバータのゲート信号を再開する
だけで済み、再起動時間を早くし、また断流器のオン／
オフ動作回数を減らしてその接点磨耗を低減することが
できる。
【図１】本発明の１つの実施の形態の回路ブロック図。
【図２】上記の実施の形態における車輪の駆動系統のブ
ロック図。
ロック図。
【図３】従来例の回路ブロック図。
【図４】他の従来例のブロック図。
１ 架線、
２ 集電器、
３ 高速度遮断器、
４ 断流器、
５−１，５−２，… インバータ、
８ ゲートオフ信号、
２０ 車両、
２１−１Ｌ，２１−１Ｒ，２１−２Ｌ，２１−２Ｒ，…
車輪、 ３１ 必要ブレーキ指令、 ３２−１，３２−２，… 回生ブレーキフィードバッ
ク、 ３３−１，３３−２，… ブレーキ制御装置、 ３４−１，３４−２，… 補足ブレーキ、 ６１−１，６１−２，… インバータ制御部、 ６３ ＯＲゲート、 ６４ ＡＮＤゲート、 Ｍ１，Ｍ２，… 電動機
車輪、 ３１ 必要ブレーキ指令、 ３２−１，３２−２，… 回生ブレーキフィードバッ
ク、 ３３−１，３３−２，… ブレーキ制御装置、 ３４−１，３４−２，… 補足ブレーキ、 ６１−１，６１−２，… インバータ制御部、 ６３ ＯＲゲート、 ６４ ＡＮＤゲート、 Ｍ１，Ｍ２，… 電動機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 逸見 琢磨
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東
芝 府中工場内
(72)発明者 青山 育也
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東
芝 府中工場内
(56)参考文献 特開 平２−164201（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−217553（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−115701（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−212916（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−264501（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 9/18
B60L 3/04
H02M 7/48
Claims (4)
- 【請求項１】 架線から電力を取り込む集電器に接続さ
れた１つの断流器と、 半導体スイッチング素子で構成され、前記断流器を介し
て前記集電器に共通に接続された複数台のインバータ
と、 前記複数台のインバータ各々をゲート制御するインバー
タ制御手段と、 前記複数台のインバータ各々によって駆動され、左右の
車輪各々を個別に回転駆動する複数台の電動機と、 前記複数台のインバータ各々の保護動作及び故障を検出
する故障検出手段とを備え、 前記インバータ制御手段は、前記故障検出手段がいずれ
かのインバータの保護動作又は故障を検出した時に、前
記断流器をオフさせず、かつ、保護動作又は故障が検出
されたインバータをゲートオフすると共に車両の前後方
向の同じ位置でかつ車両の左右方向の反対側に位置する
車輪を回転駆動する電動機を駆動制御する他のインバー
タをゲートオフすることを特徴とする電気車制御装置。 - 【請求項２】 力行中のみ前記インバータ制御手段が保
護動作又は故障の検出されたインバータと共に左右反対
側の前記インバータをゲートオフし、回生ブレーキ中は
前記インバータ制御手段が保護動作又は故障の検出され
た前記インバータのみをゲートオフし、補足ブレーキを
入れることを特徴とする請求項１に記載の電気車制御装
置。 - 【請求項３】 前記故障検出手段が電流に起因する保護
動作を検出した時（相短絡時を除く）に、前記インバー
タ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、該当イン
バータをゲートオフすることを特徴とする請求項１又は
２に記載の電気車制御装置。 - 【請求項４】 前記故障検出手段が電圧に起因する保護
動作を検出した時（過電圧抑制制御時を除く）に、前記
インバータ制御手段が前記断流器をオフさせず、かつ、
該当インバータをゲートオフすることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の電気車制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23424996A JP3477007B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 電気車制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23424996A JP3477007B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 電気車制御装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003068399A Division JP2003274506A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 電気車制御装置 |
| JP2003068407A Division JP3798755B2 (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 電気車制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080002A JPH1080002A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3477007B2 true JP3477007B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16968017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23424996A Expired - Fee Related JP3477007B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 電気車制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477007B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6418196B2 (ja) * | 2016-04-15 | 2018-11-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電気自動車 |
| JP6851493B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2021-03-31 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用駆動システム |
| WO2020004578A1 (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両用駆動システム、及び、鉄道車両の駆動方法 |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP23424996A patent/JP3477007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1080002A (ja) | 1998-03-24 |
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