JP3351631B2 - 電気車制御装置 - Google Patents

電気車制御装置

Info

Publication number
JP3351631B2
JP3351631B2 JP19970594A JP19970594A JP3351631B2 JP 3351631 B2 JP3351631 B2 JP 3351631B2 JP 19970594 A JP19970594 A JP 19970594A JP 19970594 A JP19970594 A JP 19970594A JP 3351631 B2 JP3351631 B2 JP 3351631B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
control device
rectifier
power
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19970594A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0865810A (ja
Inventor
達弥 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19970594A priority Critical patent/JP3351631B2/ja
Publication of JPH0865810A publication Critical patent/JPH0865810A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3351631B2 publication Critical patent/JP3351631B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
【0002】
【従来の技術】従来、サイリスタ位相制御方式の整流装
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。
【0003】即ち、図3に示すように交流架線1より交
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。
【0004】このVVVFインバータ装置8は、直流電
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。
【0005】一方、最近の電気車制御装置として、図4
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。
【0006】この場合、各VVVFインバータ装置8a
〜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。
【0007】ところで、図3及び図4に示すような構成
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。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3に示すよ
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。
【0009】特に図4に示すような構成の電気車制御装
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。
【0010】本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、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。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
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。
【0012】
【0013】
【作用】請求項1に対応する発明の電気車制御装置にあ
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。
【0014】
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
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。
【0016】図1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。
【0017】このVVVFインバータ装置8は、直流電
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。
【0018】この電圧パターン演算器13はコンデンサ
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。
【0019】このような構成とすれば、負荷変動等によ
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。
【0020】なお、第1の実施例では1台のVVVFイ
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。
【0021】図2は本発明による電車制御装置の第2の
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。
【0022】この整流装置5の出力端には複数台のVV
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。
【0023】これら各VVVFインバータ装置8a〜8
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。
【0024】このような構成の電気車制御装置におい
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。
【0025】この電圧パターン演算器13はコンデンサ
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。
【0026】このような構成とすれば、各フィルタコン
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。
【0027】従って、電圧パターン演算器13ではこの
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。
【0028】このことにより、各フィルタコンデンサ7
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。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電気車制御装置の第1の実施例を
示す回路図。
【図2】本発明による電気車制御装置の第2の実施例を
示す回路図。
【図3】従来の一括制御方式による電気車制御装置を示
す回路図。
【図4】従来の個別制御方式による電気車制御装置を示
す回路図。
【符号の説明】
1……架線、2……パンタグラフ、3……真空しゃ断
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 9/24 H02M 7/155 H02M 7/48 H02P 7/74

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  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。
JP19970594A 1994-08-24 1994-08-24 電気車制御装置 Expired - Fee Related JP3351631B2 (ja)

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
JP19970594A JP3351631B2 (ja) 1994-08-24 1994-08-24 電気車制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0865810A JPH0865810A (ja) 1996-03-08
JP3351631B2 true JP3351631B2 (ja) 2002-12-03

Family

ID=16412245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19970594A Expired - Fee Related JP3351631B2 (ja) 1994-08-24 1994-08-24 電気車制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3351631B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008228384A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Toshiba Corp 長大編成交流電車
JP4521421B2 (ja) * 2007-04-02 2010-08-11 株式会社東芝 電気車制御装置
JP5276750B2 (ja) * 2010-09-02 2013-08-28 株式会社アイ・オー・データ機器 保護機能付きスイッチング電源回路およびそれを用いた電子機器
JP6227581B2 (ja) * 2015-03-20 2017-11-08 ファナック株式会社 直流コンデンサの寿命判定手段を有するモータ駆動装置
JP6279507B2 (ja) * 2015-04-07 2018-02-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ駆動装置及び3相ブラシレスモータの相電流検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0865810A (ja) 1996-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6847531B2 (en) System and method for regenerative PWM AC power conversion
US6542390B2 (en) System and method for regenerative PWM AC power conversion
JPH01283063A (ja) Pwm制御による電源装置
JP3838093B2 (ja) 系統連系電力変換装置
JP3351631B2 (ja) 電気車制御装置
JP3838092B2 (ja) 系統連系電力変換装置
JPH07274517A (ja) Pwmコンバータの制御装置
JP3433412B2 (ja) インバータの回生エネルギー処理方法及び回生エネルギー処理装置
JPH0783599B2 (ja) 循環電流形サイクロコンバ−タの制御方法
JP3057332B2 (ja) 無瞬断電源切替方法および無瞬断無停電電源装置
JP2680385B2 (ja) 電気車用補助電源装置
JPH0732607B2 (ja) 電気車用電力変換器の制御装置
JP3678543B2 (ja) き電線補償用自励式インバータの制御方法
JP3295929B2 (ja) 直流電源装置
JPH05316747A (ja) モータの接地保護方式
JPH10210606A (ja) 電気車制御装置
JP3217564B2 (ja) 電力変換装置の出力電圧制御装置
JP2002234365A (ja) 直流き電システムおよびその運用方法
JPH082183B2 (ja) 直列n重インバータの制御方法
JPH09163751A (ja) Pwm制御自励式整流装置
JP2747804B2 (ja) プレイバック式装置の電源装置
JP2699437B2 (ja) 電力変換回路の回生制御方法
JP3153655B2 (ja) 電気車制御装置
JPH09154203A (ja) 交流電気車の制御装置
JPS58218895A (ja) 電動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070920

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees