JPH0646505A - 発電ブレーキ装置 - Google Patents
発電ブレーキ装置Info
- Publication number
- JPH0646505A JPH0646505A JP4195712A JP19571292A JPH0646505A JP H0646505 A JPH0646505 A JP H0646505A JP 4195712 A JP4195712 A JP 4195712A JP 19571292 A JP19571292 A JP 19571292A JP H0646505 A JPH0646505 A JP H0646505A
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- JP
- Japan
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- power
- motor
- brake
- resistor
- electromotive force
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 直流電力はインバータ１で３相交流電力に変
換され、インバータの出力端に接続された電動機３に供
給される。電動機は車両４に駆動力を与える他、制動時
には発電機として動作し、それによって発生する起電力
を消費・吸収する発電ブレーキ抵抗器６がインバータと
並列に接続されている。又、電動機から発生する起電力
は、発電ブレーキ抵抗器と並列に接続された電動送風機
８に供給される。 【効果】 本発明によれば、電動送風機が車両の駆動電
動機を発電機として動作させて得られる起電力の供給を
うけて駆動することにより、発電ブレーキ抵抗器を確実
に強制冷却することができるので、信頼性の高い発電ブ
レーキ装置を構成することができる。
換され、インバータの出力端に接続された電動機３に供
給される。電動機は車両４に駆動力を与える他、制動時
には発電機として動作し、それによって発生する起電力
を消費・吸収する発電ブレーキ抵抗器６がインバータと
並列に接続されている。又、電動機から発生する起電力
は、発電ブレーキ抵抗器と並列に接続された電動送風機
８に供給される。 【効果】 本発明によれば、電動送風機が車両の駆動電
動機を発電機として動作させて得られる起電力の供給を
うけて駆動することにより、発電ブレーキ抵抗器を確実
に強制冷却することができるので、信頼性の高い発電ブ
レーキ装置を構成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両を駆動する電動
機を、制動時には発電機として動作させてブレーキ力を
得る発電ブレーキ装置に関する。
機を、制動時には発電機として動作させてブレーキ力を
得る発電ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パワーエレクトロニクスの急速な
進歩によって、従来鉄道車両の駆動電動機として使用さ
れていた直流電動機にかわって、誘導電動機や同期電動
機等の交流電動機が使用されるようになってきた。又直
線的な推進力を発生する、リニアシンクロナスモータや
リニアインダクションモータによって駆動される鉄道シ
ステムも実用化される様になってきている。
進歩によって、従来鉄道車両の駆動電動機として使用さ
れていた直流電動機にかわって、誘導電動機や同期電動
機等の交流電動機が使用されるようになってきた。又直
線的な推進力を発生する、リニアシンクロナスモータや
リニアインダクションモータによって駆動される鉄道シ
ステムも実用化される様になってきている。
【０００３】このような鉄道車両にブレーキをかける手
段としては、車輪とレールとの間の摩擦力によってブレ
ーキ力を得る摩擦ブレーキや制動時には運動エネルギを
電気エネルギに変換する発電機として駆動電動機を動作
させる発電ブレーキが使用されている。発電ブレーキに
よってブレーキ力を得る場合、電動機から発生する起電
力を消費・吸収させる発電ブレーキ抵抗器が必要であ
る。この発電ブレーキ抵抗器を冷却する方法として走行
風をとり入れる自然冷却、電動送風機による強制冷却が
ある。
段としては、車輪とレールとの間の摩擦力によってブレ
ーキ力を得る摩擦ブレーキや制動時には運動エネルギを
電気エネルギに変換する発電機として駆動電動機を動作
させる発電ブレーキが使用されている。発電ブレーキに
よってブレーキ力を得る場合、電動機から発生する起電
力を消費・吸収させる発電ブレーキ抵抗器が必要であ
る。この発電ブレーキ抵抗器を冷却する方法として走行
風をとり入れる自然冷却、電動送風機による強制冷却が
ある。
【０００４】発電ブレーキ抵抗器を強制冷却する装置と
して、特開昭62−81901 号に示されるものがある。この
場合発電ブレーキ抵抗器を冷却する電動送風機は、補助
電源により電力を得ている。
して、特開昭62−81901 号に示されるものがある。この
場合発電ブレーキ抵抗器を冷却する電動送風機は、補助
電源により電力を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
に示される装置では、電動送風機を駆動する補助電源が
停電した場合においては、電動送風機は電力が与えられ
ないため動作せず、発電ブレーキ抵抗器が加熱してしま
い発電ブレーキによるブレーキ力が得られなくなるとい
う問題があった。このため特に磁気浮上式鉄道のように
浮上走行時には地上との接触部分がなく、発電ブレーキ
に対する依存度が高いシステムにおいては、信頼性の高
い発電ブレーキが必要であった。
に示される装置では、電動送風機を駆動する補助電源が
停電した場合においては、電動送風機は電力が与えられ
ないため動作せず、発電ブレーキ抵抗器が加熱してしま
い発電ブレーキによるブレーキ力が得られなくなるとい
う問題があった。このため特に磁気浮上式鉄道のように
浮上走行時には地上との接触部分がなく、発電ブレーキ
に対する依存度が高いシステムにおいては、信頼性の高
い発電ブレーキが必要であった。
【０００６】そこで本発明は上記問題点を除去し、補助
電源を必要としないシンプルな構成で発電ブレーキ抵抗
器を強制冷却できる信頼性の高い発電ブレーキ装置を提
供することを目的とする。
電源を必要としないシンプルな構成で発電ブレーキ抵抗
器を強制冷却できる信頼性の高い発電ブレーキ装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、直流電力を３相交流電力に変換するイン
バータの出力側に接続され、鉄道車両に駆動力を発生す
る電動機と、インバータと並列に接続され、鉄道車両の
制動時に電動機から発生する起電力を消費・吸収する発
電ブレーキ抵抗器と、インバータの出力端と並列に接続
され、鉄道車両の制動時に電動機から発生する起電力を
得て動作する電動送風機とを備えて構成される。
に本発明では、直流電力を３相交流電力に変換するイン
バータの出力側に接続され、鉄道車両に駆動力を発生す
る電動機と、インバータと並列に接続され、鉄道車両の
制動時に電動機から発生する起電力を消費・吸収する発
電ブレーキ抵抗器と、インバータの出力端と並列に接続
され、鉄道車両の制動時に電動機から発生する起電力を
得て動作する電動送風機とを備えて構成される。
【０００８】
【作用】上述した構成により、鉄道車両の制動時に、鉄
道車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機
として電動機を動作させ、電動機から生じる起電力を発
電ブレーキ抵抗器で消費・吸収させてブレーキ力を得
る。電動送風機にもまた電動機から生じる起電力が供給
され、電動送風機は発電ブレーキ抵抗器を強制冷却する
ことができる。
道車両の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機
として電動機を動作させ、電動機から生じる起電力を発
電ブレーキ抵抗器で消費・吸収させてブレーキ力を得
る。電動送風機にもまた電動機から生じる起電力が供給
され、電動送風機は発電ブレーキ抵抗器を強制冷却する
ことができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照し詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すリニアシンクロナス
モータ（以下ＬＳＭで示す）により駆動する鉄道システ
ムの概略図である。
る。図１は本発明の一実施例を示すリニアシンクロナス
モータ（以下ＬＳＭで示す）により駆動する鉄道システ
ムの概略図である。
【００１０】可変電圧・可変周波数インバータ（以下Ｖ
ＶＶＦで示す）１は図示しない電源から供給される直流
電力を３相交流電力に変換する。ＬＳＭ３へのき電線
は、ＶＶＶＦ１の各出力Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と、アースか
らなる３相４線式で、各ＬＳＭ３には、遮断器２を介し
て３相交流電力が供給される。ＬＳＭ３は交流電力をう
けて磁界を発生し、ＬＳＭ３に対向する車両４に推進力
として作用する。又発電ブレーキ抵抗器６はブレーキ遮
断器５を介してＶＶＶＦ１と並列に接続され、発電ブレ
ーキ抵抗器６を冷却する電動送風機８は変圧器７を介し
て発電ブレーキ抵抗器６と並列に接続される。
ＶＶＦで示す）１は図示しない電源から供給される直流
電力を３相交流電力に変換する。ＬＳＭ３へのき電線
は、ＶＶＶＦ１の各出力Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と、アースか
らなる３相４線式で、各ＬＳＭ３には、遮断器２を介し
て３相交流電力が供給される。ＬＳＭ３は交流電力をう
けて磁界を発生し、ＬＳＭ３に対向する車両４に推進力
として作用する。又発電ブレーキ抵抗器６はブレーキ遮
断器５を介してＶＶＶＦ１と並列に接続され、発電ブレ
ーキ抵抗器６を冷却する電動送風機８は変圧器７を介し
て発電ブレーキ抵抗器６と並列に接続される。
【００１１】車両４の力行時は遮断器２を投入し、ブレ
ーキ遮断器５を開放しておく。車両４に対して制動指令
が出されると、遮断器２を開放し、ブレーキ遮断器５が
投入される。つまりＶＶＶＦ１とＬＳＭ３は遮断され、
ＬＳＭ３と発電ブレーキ抵抗器６及び電動送風機８が接
続された形となり、ＬＳＭ３は発電機として動作するこ
とになる。車両４に制動指令が出された時、車両４が速
度ｖで走行していたとすると、ＬＳＭ３から発生する起
電力Ｅは起電力定数をＫN とすると
ーキ遮断器５を開放しておく。車両４に対して制動指令
が出されると、遮断器２を開放し、ブレーキ遮断器５が
投入される。つまりＶＶＶＦ１とＬＳＭ３は遮断され、
ＬＳＭ３と発電ブレーキ抵抗器６及び電動送風機８が接
続された形となり、ＬＳＭ３は発電機として動作するこ
とになる。車両４に制動指令が出された時、車両４が速
度ｖで走行していたとすると、ＬＳＭ３から発生する起
電力Ｅは起電力定数をＫN とすると
【００１２】
【数１】Ｅ＝ＫN ｖ で表される。又、発電ブレーキ抵抗器６の抵抗値をＲと
すると発電ブレーキ抵抗器６で消費される電力ＵR 、つ
まり電気エネルギに変換された車両の運動エネルギＵR
は、
すると発電ブレーキ抵抗器６で消費される電力ＵR 、つ
まり電気エネルギに変換された車両の運動エネルギＵR
は、
【００１３】
【数２】 で表される。従って発電ブレーキ抵抗器６は〔数２〕で
示す電力ＵR を消費し発熱することになる。又、〔数
１〕に示されるＬＳＭ３から発生する起電力Ｅは変圧器
７を介して電動送風機８に供給される。電動送風機８の
風量Ｌはほぼ電動送風機８の回転数Ｎの２乗に比例し、
回転数Ｎは電動送風機８の駆動電源、つまりＬＳＭ３か
ら発生する起電力Ｅの周波数Ｆに比例する。又周波数Ｆ
は車両４の速度ｖに比例するから風量Ｌは
示す電力ＵR を消費し発熱することになる。又、〔数
１〕に示されるＬＳＭ３から発生する起電力Ｅは変圧器
７を介して電動送風機８に供給される。電動送風機８の
風量Ｌはほぼ電動送風機８の回転数Ｎの２乗に比例し、
回転数Ｎは電動送風機８の駆動電源、つまりＬＳＭ３か
ら発生する起電力Ｅの周波数Ｆに比例する。又周波数Ｆ
は車両４の速度ｖに比例するから風量Ｌは
【００１４】
【数３】Ｌ＝ＫL Ｎ2 ＝ＫL ＫU Ｖ2 但しＫ
L ，ＫU は定数 で表される。又冷却能力ＵC は風量Ｌに比例するので
L ，ＫU は定数 で表される。又冷却能力ＵC は風量Ｌに比例するので
【００１５】
【数４】 ＵC ＝ＫC Ｌ＝ＫC ＫL ＫU Ｖ2 但しＫC は定数 で表される。従って、〔数２〕に示される消費電力ＵR
と、〔数４〕に示される冷却能力ＵC は共に速度ｖの２
乗に比例することになるので、消費電力ＵR と冷却能力
ＵC の関係は常に一定に保たれ、ＬＳＭ３から発生する
起電力Ｅを電源として電動送風機８を駆動しても、速度
ｖによらず常に必要十分な冷却能力を得ることができ
る。又ＬＳＭ３から発生する起電力Ｅによって電動送風
機８を駆動することにより、地上側で停電がおきた場合
においても、発電ブレーキ抵抗器６を冷却することがで
きるので、ブレーキ力が得られなくなるという心配はな
く、信頼性の高い発電ブレーキ装置を構成できる。図２
は本発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機により
駆動する鉄道システムの概略図である。
と、〔数４〕に示される冷却能力ＵC は共に速度ｖの２
乗に比例することになるので、消費電力ＵR と冷却能力
ＵC の関係は常に一定に保たれ、ＬＳＭ３から発生する
起電力Ｅを電源として電動送風機８を駆動しても、速度
ｖによらず常に必要十分な冷却能力を得ることができ
る。又ＬＳＭ３から発生する起電力Ｅによって電動送風
機８を駆動することにより、地上側で停電がおきた場合
においても、発電ブレーキ抵抗器６を冷却することがで
きるので、ブレーキ力が得られなくなるという心配はな
く、信頼性の高い発電ブレーキ装置を構成できる。図２
は本発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機により
駆動する鉄道システムの概略図である。
【００１６】架線からパンタグラフを介して供給される
直流電力はＶＶＶＦ１により３相交流電力に変換され、
遮断器２を介して同期電動機31に供給される。又ＶＶＶ
Ｆ１と並列にブレーキ遮断機５を介してブレーキ電流制
御装置71と発電ブレーキ抵抗器６からなる直列回路が接
続され、ブレーキ電流制御装置71と発電ブレーキ抵抗器
６からなる直列回路と並列に電動送風機８が接続されて
いる。
直流電力はＶＶＶＦ１により３相交流電力に変換され、
遮断器２を介して同期電動機31に供給される。又ＶＶＶ
Ｆ１と並列にブレーキ遮断機５を介してブレーキ電流制
御装置71と発電ブレーキ抵抗器６からなる直列回路が接
続され、ブレーキ電流制御装置71と発電ブレーキ抵抗器
６からなる直列回路と並列に電動送風機８が接続されて
いる。
【００１７】車両に対して制動指令が出されると、遮断
器２を開放しブレーキ遮断器５は投入される。この時同
期電動機31は発電機として作用し、同期電動機31で発生
する起電力は電動送風機に供給されると同時に、ブレー
キ電流制御装置71を介して発電ブレーキ抵抗器６で消費
・吸収される。ブレーキ電流制御装置71はブレーキ力を
制御する必要がある時に、発電ブレーキ抵抗器６へ流れ
る交流電流を制御する変換装置で、交流位相制御整流器
等で構成できる。本実施例でも〔数１〕〜〔数４〕に示
される様に同期電動機３から発生する起電力によって電
動送風機８を駆動させることで、発電ブレーキ抵抗器６
に対して十分な冷却能力を得ることができる。図３は本
発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機により駆動
する鉄道システムの概略図である。
器２を開放しブレーキ遮断器５は投入される。この時同
期電動機31は発電機として作用し、同期電動機31で発生
する起電力は電動送風機に供給されると同時に、ブレー
キ電流制御装置71を介して発電ブレーキ抵抗器６で消費
・吸収される。ブレーキ電流制御装置71はブレーキ力を
制御する必要がある時に、発電ブレーキ抵抗器６へ流れ
る交流電流を制御する変換装置で、交流位相制御整流器
等で構成できる。本実施例でも〔数１〕〜〔数４〕に示
される様に同期電動機３から発生する起電力によって電
動送風機８を駆動させることで、発電ブレーキ抵抗器６
に対して十分な冷却能力を得ることができる。図３は本
発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機により駆動
する鉄道システムの概略図である。
【００１８】架線からパンタグラフを介して供給される
直流電力は遮断器21を介してＶＶＶＦ１により３相交流
電力に変換され、同期電動機31に供給される。又、ＶＶ
ＶＦ１の入力端には、ブレーキ遮断器51を介してブレー
キ電流制御装置72と発電ブレーキ抵抗器６が接続され
る。発電ブレーキ抵抗器６を強制冷却する電動送風機８
はＶＶＶＦ１の出力端に送風機遮断器52を介して接続さ
れる。
直流電力は遮断器21を介してＶＶＶＦ１により３相交流
電力に変換され、同期電動機31に供給される。又、ＶＶ
ＶＦ１の入力端には、ブレーキ遮断器51を介してブレー
キ電流制御装置72と発電ブレーキ抵抗器６が接続され
る。発電ブレーキ抵抗器６を強制冷却する電動送風機８
はＶＶＶＦ１の出力端に送風機遮断器52を介して接続さ
れる。
【００１９】車両力行時は遮遮器21を投入し、ブレーキ
遮断器51、送風機遮断器52を開放させておく。車両に対
して制動指令が出されると、遮断器21が開放し、ブレー
キ遮断器51、送風機遮断器52が共に投入される。この時
同期電動機31は発電機として作用し、同期電動機31で発
生する起電力は電動送風機８に供給される。又、ブレー
キ抵抗器６にはブレーキ電流制御装置72を介して同期電
動機31から発生する電気エネルギが消費・吸収される。
このブレーキ電流制御装置72はチョッパ回路等の直流電
流を制御する回路で構成できる。本実施例でも同様に同
期電動機31から発生する起電力によって電動送風機８を
駆動させることで、発電ブレーキ抵抗器６に対して十分
な冷却能力を得ることができる。
遮断器51、送風機遮断器52を開放させておく。車両に対
して制動指令が出されると、遮断器21が開放し、ブレー
キ遮断器51、送風機遮断器52が共に投入される。この時
同期電動機31は発電機として作用し、同期電動機31で発
生する起電力は電動送風機８に供給される。又、ブレー
キ抵抗器６にはブレーキ電流制御装置72を介して同期電
動機31から発生する電気エネルギが消費・吸収される。
このブレーキ電流制御装置72はチョッパ回路等の直流電
流を制御する回路で構成できる。本実施例でも同様に同
期電動機31から発生する起電力によって電動送風機８を
駆動させることで、発電ブレーキ抵抗器６に対して十分
な冷却能力を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
動送風機を駆動するための補助電源を必要とせず、車両
の駆動電動機を発電機として動作させて得られる起電力
を電動送風機に供給することで、発電ブレーキ抵抗器を
確実に強制冷却することができるので、信頼性の高い発
電ブレーキ装置を構成することができる。
動送風機を駆動するための補助電源を必要とせず、車両
の駆動電動機を発電機として動作させて得られる起電力
を電動送風機に供給することで、発電ブレーキ抵抗器を
確実に強制冷却することができるので、信頼性の高い発
電ブレーキ装置を構成することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すＬＳＭにより駆動する
鉄道システムの概略図である。
鉄道システムの概略図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機
により駆動する鉄道システムの概略図である。
により駆動する鉄道システムの概略図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す回転型の同期電動機
により駆動する鉄道システムの概略図である。
により駆動する鉄道システムの概略図である。
１…ＶＶＶＦ ２，21…遮断器 ３…ＬＳＭ 31…同期電動機 ５，51…ブレーキ遮断器 52…送風機遮断器 ６…発電ブレーキ抵抗器 ８…電動送風機
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 3/22 Ｂ 7346−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電力を３相交流電力に変換するイン
バータの出力側に接続され、鉄道車両に駆動力を発生す
る電動機と、 前記インバータと並列に接続され、前記鉄道車両の制動
時に前記電動機から発生する起電力を消費・吸収する発
電ブレーキ抵抗器と、 前記インバータの出力端と並列に接続され、前記鉄道車
両の制動時に前記電動機から発生する起電力を得て動作
する電動送風機とを備えてなることを特徴とする発電ブ
レーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195712A JPH0646505A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 発電ブレーキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195712A JPH0646505A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 発電ブレーキ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646505A true JPH0646505A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16345726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4195712A Pending JPH0646505A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 発電ブレーキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646505A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20130108576A (ko) * | 2010-09-03 | 2013-10-04 | 트라네 앤드 트라네 아/에스 | 제동 가능하고/감쇄 가능한 가동 부재를 포함하는 조립체 및 가동 부재를 제동하는 방법 |
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-
1992
- 1992-07-23 JP JP4195712A patent/JPH0646505A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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