JP2017046468A - 鉄道車両用の電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鉄道車両用の電力変換装置は、直流電源と蓄電装置の少なくとも一方から直流電力を得てそれを三相交流電力に変換して交流電動機を駆動するインバータ装置を備え、交流電動機の回転速度が基準周波数より低い場合には、直流電源から直流電力を得て三相交流電力に変換し、交流電動機の回転速度が前記基準周波数より高い場合には、直流電源と蓄電装置から直流電力を得て三相交流電力に変換して、交流電動機を駆動する。
【選択図】図1
Description
まず、交流電動機5の回転速度Frが基準周波数Fr0より低い場合の動作態様について、図2を用いて説明する。図2は、3相交流のうち1相分について、交流電圧指令値を電力変換装置の直流側の電圧で正規化した変調波Vcと三角波状のキャリア(A、B)との関係を示している。
したがって、交流電動機5の回転速度Frが基準周波数Fr0より低い場合の動作態様について、および、交流電動機5の回転速度Frが基準周波数Fr0より高い場合の動作態様についての各説明は、実施例1と同様となるので省略する。対応する実施例1の説明記載は、上記[0021]〜[0031]である。
電流制御手段4Aから4Lに対しては、図1に示す実施例1の場合と同様に、変調波Vcとキャリアとの大小関係に基づいて、変調波Vcがキャリアより大きい場合はオン指令となり、変調波Vcがキャリアより小さい場合はオフ指令となる。
6D 第4のクランプダイオード、6E 第5のクランプダイオード、6F 第6のクランプダイオード
Claims (7)
- 直流電源と蓄電装置とを直列接続して構成する電源回路と、
直流電力を三相交流電力に変換して交流電動機を駆動するインバータ装置と
を備え、
前記インバータ装置は、
前記交流電動機の回転速度が基準周波数より低い場合に、前記直流電源から直流電力を得て三相交流電力に変換し、
前記交流電動機の回転速度が前記基準周波数より高い場合に、前記電源回路から直流電力を得て三相交流電力に変換する
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項1に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記電源回路は、前記蓄電装置の低圧側と前記直流電源の高圧側とを接続した
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項1に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記電源回路は、前記蓄電装置の高圧側と前記直流電源の低圧側とを接続した
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記インバータ装置は、
前記直流電源から直流電力が供給されなくなった場合には、前記交流電動機の回転速度によらず、前記蓄電装置からの直流電力を前記三相交流電力に変換する
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記電源回路は、高圧側を第1の電位、低圧側を第2の電位および前記直流電源と前記蓄電装置の接続点を第3の電位をし、
前記インバータ装置は、一方を前記第1の電位から前記第3の電位の内の1つの電位に接続し他方を前記交流電動機に接続する電流制御手段を前記第1の電位から前記第3の電位毎に各々設け、前記電流制御手段を前記第1の電位から前記第3の電位の内の2つの電位間に選択的に接続して、当該2つの電位間にてオンオフのパルス幅を制御することにより三相交流電力に変換する
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項5に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記電流制御手段は、一方向に流れる電流を導通または遮断する電流制御素子および当該電流制御素子と並列に接続されて当該電流制御素子に流れる電流と逆方向の電流を導通させる整流素子を組み合わせて構成する
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。 - 請求項6に記載の鉄道車両用の電力変換装置であって、
前記電流制御素子および前記整流素子の少なくとも1つ以上の素子は、炭化珪素または窒化ガリウムで製造されるワイドバンドギャップ半導体である
ことを特徴とする鉄道車両用の電力変換装置。
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