JPH0628481B2 - 電気車用電力変換装置の保護装置 - Google Patents
電気車用電力変換装置の保護装置Info
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- JPH0628481B2 JPH0628481B2 JP59002617A JP261784A JPH0628481B2 JP H0628481 B2 JPH0628481 B2 JP H0628481B2 JP 59002617 A JP59002617 A JP 59002617A JP 261784 A JP261784 A JP 261784A JP H0628481 B2 JPH0628481 B2 JP H0628481B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
- B60L9/28—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines polyphase motors
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- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 電気車用電力変換装置の保護装置に関する。
第１図に従来の電気車の主回路構成図を示した。
第１図において、１は架線電圧（直流）を集電するため
の集電器（以下パンタグラフで示す）であり、２は電気
車用電力変換装置（以下インバータで示す）に過電流が
生じた時に減流するための減流抵抗器、３はインバータ
を停止した後、架線電圧からインバータを切離すための
接触器、４はコンデンサ７の充電抵抗器である。５は充
電抵抗器４を短絡するためのサイリスタスイツチであ
る。又６はリアクトル（以下フィルタリアクトルで示
す）、７はコンデンサ（以下フィルタコンデンサで示
す）で、フィルタリアクトル６とフィルタコンデンサ７
を逆Ｌ型に接続してフィルタ回路を構成し、このフィル
タ回路はインバータから発生する高周波電流を減衰す
る。８はノルマルクローズ形電磁接触器で、インバータ
を停止した後、フィルタコンデンサ７の残留電荷の放電
をさせている。
の集電器（以下パンタグラフで示す）であり、２は電気
車用電力変換装置（以下インバータで示す）に過電流が
生じた時に減流するための減流抵抗器、３はインバータ
を停止した後、架線電圧からインバータを切離すための
接触器、４はコンデンサ７の充電抵抗器である。５は充
電抵抗器４を短絡するためのサイリスタスイツチであ
る。又６はリアクトル（以下フィルタリアクトルで示
す）、７はコンデンサ（以下フィルタコンデンサで示
す）で、フィルタリアクトル６とフィルタコンデンサ７
を逆Ｌ型に接続してフィルタ回路を構成し、このフィル
タ回路はインバータから発生する高周波電流を減衰す
る。８はノルマルクローズ形電磁接触器で、インバータ
を停止した後、フィルタコンデンサ７の残留電荷の放電
をさせている。
９は直流を３相交流に変換するインバータ、10は９の電
力変換し、負荷11とインバータ９を絶縁させるトラン
ス、12は架線電圧の低下を検知する低電圧継電器、14は
インバータの過電流を検知する検知器、15は交流駆動の
コンプレツサである。
力変換し、負荷11とインバータ９を絶縁させるトラン
ス、12は架線電圧の低下を検知する低電圧継電器、14は
インバータの過電流を検知する検知器、15は交流駆動の
コンプレツサである。
インバータの起動時は、バツテリイしかないので、接触
器類はすべて電磁式である。
器類はすべて電磁式である。
パンタグラフ１を押し上げた後、放電用接触器８をオン
（接点は開く）させた後、電磁接触器３をオンさせる。
これによりフイルタコンデンサ７は充電抵抗器４とフイ
ルタリアクトル６を介して充電する。
（接点は開く）させた後、電磁接触器３をオンさせる。
これによりフイルタコンデンサ７は充電抵抗器４とフイ
ルタリアクトル６を介して充電する。
上記により充電完了後にサイリスタスイツチ５をオンさ
せ、次にインバータ９を制御して負荷11及びコンプレツ
サ15へ交流出力を与える。
せ、次にインバータ９を制御して負荷11及びコンプレツ
サ15へ交流出力を与える。
この様にしてインバータ９を運転している状態でパンタ
離線が発生し、低電圧継電器12がオフした時には、イン
バータ９を一旦切にした後、サイリスタスイツチ５をオ
フとし、架線電圧を再加圧する時に４を介してフイルタ
コンデンサ７を充電することにより７が過充電となるの
を防止している。
離線が発生し、低電圧継電器12がオフした時には、イン
バータ９を一旦切にした後、サイリスタスイツチ５をオ
フとし、架線電圧を再加圧する時に４を介してフイルタ
コンデンサ７を充電することにより７が過充電となるの
を防止している。
インバータの主回路を構成しているＧＴＯが故障してイ
ンバータに過電流が流れた時は、過電流検知器14を動作
させ、この信号を電磁接触器３に与えて３を開極させ
て、過電流をしや断する。
ンバータに過電流が流れた時は、過電流検知器14を動作
させ、この信号を電磁接触器３に与えて３を開極させ
て、過電流をしや断する。
以上の動作モードを第２図に示す。第２図で、(a)はパ
ンタグラフの印加電圧の状態、(b)は低電圧継電器12の
出力、(c)はインバータ９の起動指令、(d)は放電用接触
器８の動作状態、(e)は電磁接触器の動作状態、(f)はサ
イリスタ５の動作状態、(g)はインバータ９の動作状
態、(h)は過電流検知器14の動作状態である。又ｔ1はパ
ンタの離線時間を示し、Ｔ0はインバータ９の故障発生
時点、Ｔ1は減流後のしや断時点を示している。
ンタグラフの印加電圧の状態、(b)は低電圧継電器12の
出力、(c)はインバータ９の起動指令、(d)は放電用接触
器８の動作状態、(e)は電磁接触器の動作状態、(f)はサ
イリスタ５の動作状態、(g)はインバータ９の動作状
態、(h)は過電流検知器14の動作状態である。又ｔ1はパ
ンタの離線時間を示し、Ｔ0はインバータ９の故障発生
時点、Ｔ1は減流後のしや断時点を示している。
電磁接触器３は空気式と比べて接点圧力が高くとりにく
いため、過電流が通電した場合、溶着を起こす危険があ
る。
いため、過電流が通電した場合、溶着を起こす危険があ
る。
又、大電流のしや断については、空気式のしや断器と比
べると格段に性能が低下するので、電気専用ＧＴＯイン
バータシステムの場合には減流抵抗器にて減流後、しや
断する必要がある。
べると格段に性能が低下するので、電気専用ＧＴＯイン
バータシステムの場合には減流抵抗器にて減流後、しや
断する必要がある。
しかしながらインバータ９がＴ０で故障して、過電流検
知器１４が過電流を検知したときに、電磁接触器３をオ
フさせて、過電流を減流抵抗器２にて減流するが、電磁
接触器３の動作遅れにより、インバータ９の故障時点Ｔ
０から遅れた時刻Ｔ１時点で始めて過電流の減流が始ま
るので、過電流の減流開始が遅くなってしまうという問
題があった。更に起動時や過電流発生時において、しゃ
断器が２個と減流抵抗器を１組必要とするので、車体へ
の搭載スペースや、価格、重量の点で不利になってしま
うという問題があった。
知器１４が過電流を検知したときに、電磁接触器３をオ
フさせて、過電流を減流抵抗器２にて減流するが、電磁
接触器３の動作遅れにより、インバータ９の故障時点Ｔ
０から遅れた時刻Ｔ１時点で始めて過電流の減流が始ま
るので、過電流の減流開始が遅くなってしまうという問
題があった。更に起動時や過電流発生時において、しゃ
断器が２個と減流抵抗器を１組必要とするので、車体へ
の搭載スペースや、価格、重量の点で不利になってしま
うという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、インバータの
故障等により過電流が生じた場合の減流しや断のための
減流抵抗器及びしや断器を特に設ける必要がなく、また
電磁接触器の溶着を引起す危険の少ない電気車用電力変
換装置の保護装置を提供する。
故障等により過電流が生じた場合の減流しや断のための
減流抵抗器及びしや断器を特に設ける必要がなく、また
電磁接触器の溶着を引起す危険の少ない電気車用電力変
換装置の保護装置を提供する。
本発明は、フイルタコンデンサの充電抵抗器を短絡する
回路の開閉をＧＴＯサイリスタスイツチ等のスイッチ素
子で行ない、電気車の運転開始時に使用するＧＴＯサイ
リスタスイッチと充電抵抗器を過電流発生時にも使用す
ることにより、インバータの故障等により生じた過電流
を、まずＧＴＯサイリスタスイツチにをオフさせて充電
抵抗器に移して高速にて減流し、しかる後に電磁接触器
をしや断するようにして上記目的を達成する。
回路の開閉をＧＴＯサイリスタスイツチ等のスイッチ素
子で行ない、電気車の運転開始時に使用するＧＴＯサイ
リスタスイッチと充電抵抗器を過電流発生時にも使用す
ることにより、インバータの故障等により生じた過電流
を、まずＧＴＯサイリスタスイツチにをオフさせて充電
抵抗器に移して高速にて減流し、しかる後に電磁接触器
をしや断するようにして上記目的を達成する。
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第３図に本発明の電気車の主回路構成図を示し、第１図
に示した従来の回路と同一の部分には同じ符号を付して
説明を省略した。
に示した従来の回路と同一の部分には同じ符号を付して
説明を省略した。
第３図で、１３は充電抵抗器４に並列に接続され、充電
抵抗器４を短絡するスイッチ素子の一例であるＧＴＯサ
イリスタスイツチである。又１６は電磁接触器３、ＧＴ
Ｏサイリスタスイッチ１３に対する制御指令を出力する
制御手段である。以下第３図についてその動作を説明す
る。
抵抗器４を短絡するスイッチ素子の一例であるＧＴＯサ
イリスタスイツチである。又１６は電磁接触器３、ＧＴ
Ｏサイリスタスイッチ１３に対する制御指令を出力する
制御手段である。以下第３図についてその動作を説明す
る。
パンタグラフ１を押し上げて後に放電用接触器８をオン
させた後、遮断手段である電磁接触器３に対して制御手
段１６は投入指令を出力し、電磁接触器３をオンさせ
る。フイルタコンデンサ７は充電抵抗器４とフイルタリ
アクトル６を介して充電する。
させた後、遮断手段である電磁接触器３に対して制御手
段１６は投入指令を出力し、電磁接触器３をオンさせ
る。フイルタコンデンサ７は充電抵抗器４とフイルタリ
アクトル６を介して充電する。
フイルタコンデンサ７の充電が完了すると、制御手段１
６はＧＴＯサイリスタスイッチ１３に対して点弧指令を
出力して、ＧＴＯサイリスタスイツチ13をオンさせ、充
電抵抗器４を短絡して後にインバータ９を制御して負荷
11及びコンプレツサ15へ交流出力を与える。
６はＧＴＯサイリスタスイッチ１３に対して点弧指令を
出力して、ＧＴＯサイリスタスイツチ13をオンさせ、充
電抵抗器４を短絡して後にインバータ９を制御して負荷
11及びコンプレツサ15へ交流出力を与える。
この様にしてインバータ９を運転している状態でパンタ
離線が発生して低電圧継電器12がオフした時には、イン
バータ９を一旦切にした後に、制御手段１６はＧＴＯサ
イリスタスイッチ１３に対して消弧指令を出力して、Ｇ
ＴＯサイリスタスイツチ13をオフとし、架線電圧再加圧
時に充電抵抗器４を介して再びフイルタコンデンサ７を
充電させる。これによつて７が過充電となるのを防止し
ている。
離線が発生して低電圧継電器12がオフした時には、イン
バータ９を一旦切にした後に、制御手段１６はＧＴＯサ
イリスタスイッチ１３に対して消弧指令を出力して、Ｇ
ＴＯサイリスタスイツチ13をオフとし、架線電圧再加圧
時に充電抵抗器４を介して再びフイルタコンデンサ７を
充電させる。これによつて７が過充電となるのを防止し
ている。
インバータ９内で使用のＧＴＯが故障してインバータ９
に過電流が流れた時、電流検出手段である過電流検知器
１４で過電流が検知され、この過電流検知器14から過電
流検出信号が出力されると、制御手段１６はＧＴＯサイ
リスタスイッチ１３に対して消弧指令を出力してＧＴＯ
13をオフさせ、過電流を充電抵抗器４に移し素早く減流
させる。
に過電流が流れた時、電流検出手段である過電流検知器
１４で過電流が検知され、この過電流検知器14から過電
流検出信号が出力されると、制御手段１６はＧＴＯサイ
リスタスイッチ１３に対して消弧指令を出力してＧＴＯ
13をオフさせ、過電流を充電抵抗器４に移し素早く減流
させる。
上記により過電流を減流した後、制御手段１６は遮断手
段３に対して遮断指令を出力し、電磁接触器３を遮断さ
せ、電磁接触器３にて残こりの電流をしや断する。
段３に対して遮断指令を出力し、電磁接触器３を遮断さ
せ、電磁接触器３にて残こりの電流をしや断する。
以上の動作モードを第４図に示した。第４図で(a)乃至
(e)及び(g)・(h)は、第２図に示した従来の動作モード
(a)乃至(e)及び(g)・(h)に同じ部分の動作モードを示
し、(f)はＧＴＯサイリスタスイツチ13の動作モードで
ある。過電流検知器１４で過電流が検出されて過電流検
出信号が出力されると（動作モード（ｈ））、制御手段
１６からの指令により、ＧＴＯサイリスタスイッチ１３
が消弧し（動作モード（ｆ））、しかる後に電磁接触器
３が遮断する（動作モード（ｅ））。従って過電流は充
電抵抗器４で減流した後、電磁接触器３により残りの電
流が遮断される。
(e)及び(g)・(h)は、第２図に示した従来の動作モード
(a)乃至(e)及び(g)・(h)に同じ部分の動作モードを示
し、(f)はＧＴＯサイリスタスイツチ13の動作モードで
ある。過電流検知器１４で過電流が検出されて過電流検
出信号が出力されると（動作モード（ｈ））、制御手段
１６からの指令により、ＧＴＯサイリスタスイッチ１３
が消弧し（動作モード（ｆ））、しかる後に電磁接触器
３が遮断する（動作モード（ｅ））。従って過電流は充
電抵抗器４で減流した後、電磁接触器３により残りの電
流が遮断される。
以上説明した通り本発明によれば、充電抵抗器４の短絡
手段を従来のサイリスタスイツチからＧＴＯサイリスタ
スイツチ等のスイッチ素子に置きかえることにより、こ
のＧＴＯサイリスタスイツチを過電流の減流しや断用に
しかも高速しや断として使うことができ、このため電磁
接触器のしや断負担を軽減出来るので、電磁接触器は１
個でインバータのしや断が可能となり、小形化，軽量
化，安価なインバータシステムを提供することができ
る。
手段を従来のサイリスタスイツチからＧＴＯサイリスタ
スイツチ等のスイッチ素子に置きかえることにより、こ
のＧＴＯサイリスタスイツチを過電流の減流しや断用に
しかも高速しや断として使うことができ、このため電磁
接触器のしや断負担を軽減出来るので、電磁接触器は１
個でインバータのしや断が可能となり、小形化，軽量
化，安価なインバータシステムを提供することができ
る。
また、架線電圧中断時のフイルタコンデンサ７の過充電
防止のため、応答の早い充電抵抗器４の切，入制御を行
なうことができる。
防止のため、応答の早い充電抵抗器４の切，入制御を行
なうことができる。
第１図は従来の車両用インバータの直流電源側の回路
図、第２図は第１図の動作モードを示した図、第３図は
本発明の一実施例の図、第４図は第３図の動作モードを
示した図である。 １……パンタグラフ、２……減流抵抗器 ３……電磁接触器、４……充電抵抗器 ５……サイリスタスイツチ、６……フイルタリアクトル ７……フイルタコンデンサ、８……放電用電磁接触器 ９……インバータ、10……トランス 11……負荷、12……低電圧継電器 13……ＧＴＯサイリスタスイツチ 14……過電流検知器、15……コンプレツサ １６……制御手段
図、第２図は第１図の動作モードを示した図、第３図は
本発明の一実施例の図、第４図は第３図の動作モードを
示した図である。 １……パンタグラフ、２……減流抵抗器 ３……電磁接触器、４……充電抵抗器 ５……サイリスタスイツチ、６……フイルタリアクトル ７……フイルタコンデンサ、８……放電用電磁接触器 ９……インバータ、10……トランス 11……負荷、12……低電圧継電器 13……ＧＴＯサイリスタスイツチ 14……過電流検知器、15……コンプレツサ １６……制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】遮断手段（３）と、並列回路と、電流検出
手段（１４）と、制御手段（１６）とを有する電気車用
電力変換装置の保護装置であって、 電気車用電力変換装置（９）は、リアクトル（６）とコ
ンデンサ（７）とを逆Ｌ型に接続したフィルタ回路のコ
ンデンサ（７）に並列に接続され、直流電力を３相交流
電力に変換するものであり、 遮断手段（３）は、集電器（１）の後段に接続され、電
気車用電力変換装置（９）に供給される直流電力を遮断
するものであり、 並列回路は、抵抗器（４）とスイッチ素子（１３）とか
らなり、リアクトル（６）に直列に接続されたものであ
り、 電流検出手段（１４）は、電気車用電力変換装置（９）
へ流れる電流を検出するものであり、 制御手段（１６）は、電気車用電力変換装置（９）の起
動時には、遮断手段（３）を投入してしかる後にスイッ
チ素子（１３）をオンし、電気車用電力変換装置（９）
の運転中に、電流検出手段（１４）が過電流を検出した
ときには、スイッチ素子（１３）をオフしてしかる後に
遮断手段（３）を遮断する制御指令を出力するものであ
る電気車用電力変換装置の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002617A JPH0628481B2 (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電気車用電力変換装置の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002617A JPH0628481B2 (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電気車用電力変換装置の保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148301A JPS60148301A (ja) | 1985-08-05 |
| JPH0628481B2 true JPH0628481B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=11534362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59002617A Expired - Lifetime JPH0628481B2 (ja) | 1984-01-12 | 1984-01-12 | 電気車用電力変換装置の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628481B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2635549B2 (ja) * | 1986-03-14 | 1997-07-30 | 株式会社東芝 | 電気車制御装置 |
| JPS63114501A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 直流電気車用電力変換装置の保護装置 |
| JP5274046B2 (ja) * | 2008-02-21 | 2013-08-28 | 三洋電機株式会社 | 車両用の電源装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982955A (ja) * | 1972-12-16 | 1974-08-09 | ||
| JPS561701A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | Electric car controller |
| JPS568923A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-29 | Toshiba Corp | Gate circuit of gate turn-off thyristor |
| JPS58144529A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | 富士通株式会社 | 突入電流抑制回路 |
-
1984
- 1984-01-12 JP JP59002617A patent/JPH0628481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982955A (ja) * | 1972-12-16 | 1974-08-09 | ||
| JPS561701A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | Electric car controller |
| JPS568923A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-29 | Toshiba Corp | Gate circuit of gate turn-off thyristor |
| JPS58144529A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | 富士通株式会社 | 突入電流抑制回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60148301A (ja) | 1985-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |