JP2763834B2 - 交流電気車の保護方式 - Google Patents
交流電気車の保護方式Info
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- JP2763834B2 JP2763834B2 JP3226540A JP22654091A JP2763834B2 JP 2763834 B2 JP2763834 B2 JP 2763834B2 JP 3226540 A JP3226540 A JP 3226540A JP 22654091 A JP22654091 A JP 22654091A JP 2763834 B2 JP2763834 B2 JP 2763834B2
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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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータと複数台の
コンバータとを備える交流電気車の電源装置に関する。
コンバータとを備える交流電気車の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば電気学会誌平成２年２月１
１０巻２号に示記載された従来の交流電気車の制御装置
の主回路構成を示したものである。図において、１は交
流架線、２はパンタグラフ、３は主変圧器、４，５はＰ
ＷＭ制御のコンバータ（以下、ＰＷＭコンバータとい
う）、６は中間直流回路の平滑用コンデンサ、７は可変
電圧可変周波のインバータ（ＶＶＶＦインバータ）、８
は誘導電動機、９は充電用抵抗器、１０は起動時閉の短
絡スイッチ、１１ａ，１１ｂは起動時開のスイッチ、１
２はＡＣＣＴ、１７は比較器、１８はレベル設定器であ
る。１７と１８は合わせて過電流検出器２０を構成して
いる。
１０巻２号に示記載された従来の交流電気車の制御装置
の主回路構成を示したものである。図において、１は交
流架線、２はパンタグラフ、３は主変圧器、４，５はＰ
ＷＭ制御のコンバータ（以下、ＰＷＭコンバータとい
う）、６は中間直流回路の平滑用コンデンサ、７は可変
電圧可変周波のインバータ（ＶＶＶＦインバータ）、８
は誘導電動機、９は充電用抵抗器、１０は起動時閉の短
絡スイッチ、１１ａ，１１ｂは起動時開のスイッチ、１
２はＡＣＣＴ、１７は比較器、１８はレベル設定器であ
る。１７と１８は合わせて過電流検出器２０を構成して
いる。
【０００３】この構成において、交流架線１の交流電圧
は主変圧器２により降圧される。ＰＷＭコンバータ４，
５は入力された電流を直流に変換し、この直流は平滑用
コンデンサ６で平滑される。ＶＶＶＥコンバータ７はこ
の平滑された直流を可変電圧可変周波の交流に変換し
て、誘導電動機８へ給電する。電源装置の起動時、平滑
用コンデンサ６を初期充電するための過大な電流が流
れ、ＰＷＭコンバータ４，５を構成するスイッチング素
子を破壊する恐れがあるので、これを防止するために、
起動が完了するまでは、短絡スイッチ１０を閉して充電
用抵抗器９で起動時電流を制限すると共にスイッチ１１
を開して、ＰＷＭコンバータ４，５を切り離しておく。
は主変圧器２により降圧される。ＰＷＭコンバータ４，
５は入力された電流を直流に変換し、この直流は平滑用
コンデンサ６で平滑される。ＶＶＶＥコンバータ７はこ
の平滑された直流を可変電圧可変周波の交流に変換し
て、誘導電動機８へ給電する。電源装置の起動時、平滑
用コンデンサ６を初期充電するための過大な電流が流
れ、ＰＷＭコンバータ４，５を構成するスイッチング素
子を破壊する恐れがあるので、これを防止するために、
起動が完了するまでは、短絡スイッチ１０を閉して充電
用抵抗器９で起動時電流を制限すると共にスイッチ１１
を開して、ＰＷＭコンバータ４，５を切り離しておく。
【０００４】平滑用コンデンサ６の充電が完了した後に
スイッチ１１ａ，１１ｂを閉し、定常運転を行う。この
ときＡＣＣＴ１２が検出する電流波形を図３に示す。図
中３３はスイッチ１０を閉した時点、３４はスイッチ１
１ａを閉した時点を示す。このときもしＰＷＭコンバー
タ５を構成するスイッチング素子が既に１つだけ破壊し
ていた場合にＡＣＣＴ１２が検出する電流波形を図４に
示す。平滑コンデンサ６の充電が完了し、スイッチ１１
ａ，及び１１ｂが閉となった段階で主変圧器３の二次巻
線に設置されているＡＣＣＴ１２によって図４中３２の
点で過電流検知装置２０にて過電流を検知しスイッチ１
１ａ，１１ｂ及び１０を開放して ＰＷＭコンバータ
４，５を保護する。
スイッチ１１ａ，１１ｂを閉し、定常運転を行う。この
ときＡＣＣＴ１２が検出する電流波形を図３に示す。図
中３３はスイッチ１０を閉した時点、３４はスイッチ１
１ａを閉した時点を示す。このときもしＰＷＭコンバー
タ５を構成するスイッチング素子が既に１つだけ破壊し
ていた場合にＡＣＣＴ１２が検出する電流波形を図４に
示す。平滑コンデンサ６の充電が完了し、スイッチ１１
ａ，及び１１ｂが閉となった段階で主変圧器３の二次巻
線に設置されているＡＣＣＴ１２によって図４中３２の
点で過電流検知装置２０にて過電流を検知しスイッチ１
１ａ，１１ｂ及び１０を開放して ＰＷＭコンバータ
４，５を保護する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の交流電気車の保
護方式は以上のように構成されているので、ＰＷＭコン
バータ５を構成する素子のうち１つが破壊していた場合
には平滑コンデンサ６が充電されるまで充電用抵抗器９
に半波短絡電流が流れ続けるため上記充電用抵抗器９の
容量が大きくなるという問題点があった。
護方式は以上のように構成されているので、ＰＷＭコン
バータ５を構成する素子のうち１つが破壊していた場合
には平滑コンデンサ６が充電されるまで充電用抵抗器９
に半波短絡電流が流れ続けるため上記充電用抵抗器９の
容量が大きくなるという問題点があった。
【０００６】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、充電用抵抗器の容量を小さく
し、小型軽量化できるとともにＰＷＭコンバータを迅速
に保護することを目的とする。
るためになされたもので、充電用抵抗器の容量を小さく
し、小型軽量化できるとともにＰＷＭコンバータを迅速
に保護することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】直流電力を交流電力に変
換し、交流電気車の交流電源とするインバータに、平滑
コンデンサを通して直流電力を供給するコンバータと、
該コンバータの交流電力入力側と交流電源供給側に接続
された、平滑コンデンサの充電電流制限用の充電用抵抗
器と交流電源起動時に閉成する第１の短絡スイッチとの
直列体と、該直列体に並列接続され交流電源起動時に開
放する第２の短絡スイッチと、上記第１の短絡スイッチ
閉成時に、平滑コンデンサの過充電電流を検出し、上記
第１の短絡スイッチを開放する過充電電流検出器とを備
えたことを特徴とするものである。
換し、交流電気車の交流電源とするインバータに、平滑
コンデンサを通して直流電力を供給するコンバータと、
該コンバータの交流電力入力側と交流電源供給側に接続
された、平滑コンデンサの充電電流制限用の充電用抵抗
器と交流電源起動時に閉成する第１の短絡スイッチとの
直列体と、該直列体に並列接続され交流電源起動時に開
放する第２の短絡スイッチと、上記第１の短絡スイッチ
閉成時に、平滑コンデンサの過充電電流を検出し、上記
第１の短絡スイッチを開放する過充電電流検出器とを備
えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明によれば、コンバータを構成するスイ
ッチング素子の１つが破壊時に、充電用抵抗器を介して
平滑コンデンサに流れる充電電流が過電流であることが
過充電電流検出器にて検出すると、上記充電用抵抗器に
直列に接続された第１の短絡スイッチを開放し、充電電
流用抵抗器に流れる電流を抑止する。
ッチング素子の１つが破壊時に、充電用抵抗器を介して
平滑コンデンサに流れる充電電流が過電流であることが
過充電電流検出器にて検出すると、上記充電用抵抗器に
直列に接続された第１の短絡スイッチを開放し、充電電
流用抵抗器に流れる電流を抑止する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１６は所定時間経過後も、一定値
以上の充電電流が充電用抵抗器９に流れていることを検
出するとスイッチ１０に開放信号を出力する開放制御器
である。この開放制御器１６、比較器１７、レベル設定
器１８より充電過電流検知器１９を構成している。
する。図１において、１６は所定時間経過後も、一定値
以上の充電電流が充電用抵抗器９に流れていることを検
出するとスイッチ１０に開放信号を出力する開放制御器
である。この開放制御器１６、比較器１７、レベル設定
器１８より充電過電流検知器１９を構成している。
【００１０】ＰＷＭコンバータ５，４の起動時、もしこ
のＰＷＭコンバータ５を構成するスイッチング素子が既
に１つだけ流れていた場合、平滑コンデンサ６の充電電
流に加えて半波短絡電流が主変圧器３の２次巻線回路に
流れる。充電過電流検知器１９はＡＣＣＴ１２によって
図４中３１の点で過電流を検知しスイッチ１０を開して
充電用抵抗器９を保護する。
のＰＷＭコンバータ５を構成するスイッチング素子が既
に１つだけ流れていた場合、平滑コンデンサ６の充電電
流に加えて半波短絡電流が主変圧器３の２次巻線回路に
流れる。充電過電流検知器１９はＡＣＣＴ１２によって
図４中３１の点で過電流を検知しスイッチ１０を開して
充電用抵抗器９を保護する。
【００１１】充電過電流検知器１９は比較器１７によっ
て電流値とレベル設定器１８の値を比較し「電流値」＞
「レベル設定器１８の値」ときに、スイッチ１０を開す
る。但し、開放制御器１６により、スイッチ１１ａ閉
中、及び充電のための突入電入発生中は充電過電流の検
知は行わないようにする。
て電流値とレベル設定器１８の値を比較し「電流値」＞
「レベル設定器１８の値」ときに、スイッチ１０を開す
る。但し、開放制御器１６により、スイッチ１１ａ閉
中、及び充電のための突入電入発生中は充電過電流の検
知は行わないようにする。
【００１２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、充電用
抵抗器に流れる事故時の電流を抑制できるので、充電用
抵抗器の容量を小さく設定することができ、該充電用抵
抗器の小型軽量化が図れる効果がある。
抵抗器に流れる事故時の電流を抑制できるので、充電用
抵抗器の容量を小さく設定することができ、該充電用抵
抗器の小型軽量化が図れる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による交流電気車の保護方
式を示すブロック図である。
式を示すブロック図である。
【図２】従来の交流電気車の保護方式を示すブロック図
である。
である。
【図３】正常時のＡＣＣＴが検出する電流波形図であ
る。
る。
【図４】コンバータを構成するスイッチング素子が破壊
している場合のＡＣＣＴが検出する電流波形図である。
している場合のＡＣＣＴが検出する電流波形図である。
３ 変圧器 ４ コンバータ ５ コンバータ ６ 平滑コンデンサ ７ インバータ ８ 電動機 ９ 充電用抵抗 １０ 短絡スイッチ １１ 短絡スイッチ １２ ＡＣＣＴ １９ 充電過電流検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換し、交流電気
車の交流電源とするインバータに、平滑コンデンサを通
して直流電力を供給するコンバータと、該コンバータの
交流電力入力側と交流電源供給側に接続された、平滑コ
ンデンサの充電電流制限用の充電用抵抗器と交流電源起
動時に閉成する第１の短絡スイッチとの直列体と、該直
列体に並列接続され交流電源起動時に開放する第２の短
絡スイッチと、上記第１の短絡スイッチ閉成時に、平滑
コンデンサの過充電電流を検出し、上記第１の短絡スイ
ッチを開放する過充電電流検出器とを備えたことを特徴
とする交流電気車の保護方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226540A JP2763834B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 交流電気車の保護方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226540A JP2763834B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 交流電気車の保護方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549108A JPH0549108A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2763834B2 true JP2763834B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=16846751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226540A Expired - Fee Related JP2763834B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 交流電気車の保護方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763834B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5595081B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-09-24 | 京セラ株式会社 | 画像形成装置 |
| JP5225421B2 (ja) | 2010-05-18 | 2013-07-03 | キヤノン株式会社 | 電子写真装置および電子写真感光体 |
| WO2020110236A1 (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電力制御システム |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP3226540A patent/JP2763834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549108A (ja) | 1993-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |