JPH08251706A - Regenerative control device of electric car - Google Patents
Regenerative control device of electric carInfo
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- JPH08251706A JPH08251706A JP7051177A JP5117795A JPH08251706A JP H08251706 A JPH08251706 A JP H08251706A JP 7051177 A JP7051177 A JP 7051177A JP 5117795 A JP5117795 A JP 5117795A JP H08251706 A JPH08251706 A JP H08251706A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、可変電圧・可変周波数
を出力するPWM制御のインバータにより交流電動機を
介して電気車を駆動制御する電気車の回生制御装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regeneration control device for an electric vehicle that drives and controls an electric vehicle via an AC electric motor by a PWM control inverter that outputs a variable voltage and a variable frequency.
【0002】[0002]
【従来の技術】可変電圧・可変周波数(一般に「VVV
F」と称される)を出力しうるPWM制型インバータを
介して交流電動機、たとえば誘導電動機を駆動し、その
電動機により車両を駆動する方式の電気車はすでに知ら
れている。図3は、そのような電気車の主回路およびそ
れに付属する関連する制御装置を示すものである。2. Description of the Related Art Variable voltage, variable frequency (generally "VVV
An electric vehicle of a type in which an AC electric motor, for example, an induction motor is driven via a PWM type inverter capable of outputting "F") and the vehicle is driven by the electric motor is already known. FIG. 3 shows the main circuit of such an electric vehicle and the associated control device associated with it.
【0003】図3に示す主回路は直流受電型のものとし
て示されているが、インバータの直流側に電力回生手段
を有するものであれば交流を受電し整流器で整流して直
流を得る方式のものであってもよい。架線2からパンタ
グラフ3を介して受電された直流が、直列接続の2個の
遮断器4および5を介してインバータ6の直流入力端に
入力される。インバータ側の遮断器5には充電抵抗7が
並列に接続されている。また、インバータ6の直流入力
端にはフィルタコンデンサ8が並列接続され、さらにコ
ンデンサ8に並列にサイリスタ9および過電圧抑制抵抗
10の直列回路が接続されている。インバータ6の交流
出力端は交流電動機たる誘導電動機11に接続されてい
る。誘導電動機11は車両を駆動するための主電動機で
あって、車両の車輪12に図示していないギヤ装置を介
して機械的に結合されている。The main circuit shown in FIG. 3 is shown as a direct current receiving type, but if the main circuit has an electric power regeneration means on the direct current side of the inverter, it receives a direct current and rectifies it with a rectifier to obtain a direct current. It may be one. The direct current received from the overhead wire 2 via the pantograph 3 is input to the direct current input terminal of the inverter 6 via the two circuit breakers 4 and 5 connected in series. A charging resistor 7 is connected in parallel to the breaker 5 on the inverter side. A filter capacitor 8 is connected in parallel to the DC input terminal of the inverter 6, and a series circuit of a thyristor 9 and an overvoltage suppressing resistor 10 is connected in parallel to the capacitor 8. The AC output terminal of the inverter 6 is connected to the induction motor 11, which is an AC motor. The induction motor 11 is a main motor for driving the vehicle, and is mechanically coupled to the wheels 12 of the vehicle via a gear device (not shown).
【0004】インバータ6のモータ運転開始時は、急激
な高電圧印加によるスイッチング素子の破壊を防止する
ために、遮断器4をオン、遮断器5をオフとして、充電
抵抗7を介してコンデンサ8を徐々に充電し、充電後に
遮断器5をオンとしてインバータ6をゲートスタートさ
せる。過電圧抑制抵抗10の機能であるが、これは回生
運転時に架線2に他の負荷が接続されていない場合(そ
れは早朝運転時や深夜運転時等に起こりうる)、コンデ
ンサ8が過充電となってインバータ6を構成するスイッ
チング素子が過電圧破壊されてしまうおそれがあるの
で、それを防止するためにインバータ6をオフにすると
共にコンデンサ8の並列回路に設けられているサイリス
タ9をオンにし、過電圧抑制抵抗10を介してコンデン
サ8を放電させることによりインバータ6を過電圧から
保護するものである。When the motor of the inverter 6 is started, the circuit breaker 4 is turned on, the circuit breaker 5 is turned off, and the capacitor 8 is connected via the charging resistor 7 in order to prevent the switching element from being destroyed by a sudden high voltage application. After gradually charging, the circuit breaker 5 is turned on and the inverter 6 is gate-started after charging. The function of the overvoltage suppressing resistor 10 is that, when another load is not connected to the overhead wire 2 during regenerative operation (which can occur during early morning operation or late night operation), the capacitor 8 becomes overcharged. Since the switching element forming the inverter 6 may be destroyed by overvoltage, the inverter 6 is turned off to prevent it, and the thyristor 9 provided in the parallel circuit of the capacitor 8 is turned on to prevent overvoltage suppression resistance. The inverter 6 is protected from overvoltage by discharging the capacitor 8 via 10.
【0005】インバータ6はインバータ制御器13によ
ってPWM(パルス幅変調)制御される。なお、図3に
はブレーキ制御系も概略的に示されている。この電気車
は電気ブレーキ系と機械ブレーキ系を持っており、両ブ
レーキ系は電気ブレーキ系が目一杯のブレーキ力を作用
させ、その不足分を機械ブレーキ系が補足するという形
でブレーキ力を発生させる。すなわち、運転室からのノ
ッチ位置に対応するブレーキ指令をブレーキ受量器14
が受信すると、ブレーキ受量器14はその時の車両速度
や車両重量などに応じて車両システムとして必要とする
ブレーキ力を演算し、それをインバータ6を介して回生
ブレーキ電流として実現するためにインバータ制御器1
3に対しブレーキ力パターンBPとして指令する。イン
バータ制御器13は、後述(図7に関する説明)のごと
く電気ブレーキすなわち回生ブレーキとして処理しうる
回生ブレーキ力を演算し、それをブレーキ受量器14に
対し回生ブレーキ力パターンBFCとしてフィードバッ
クする。そこでブレーキ受量器14は電気ブレーキすな
わち回生ブレーキでは不足する量を演算し、それを機械
ブレーキ補足量、たとえば空気ブレーキ補足量BAとし
て機械ブレーキ制御器15へ伝える(後述の図8に関す
る説明参照)。The inverter 6 is PWM (pulse width modulation) controlled by an inverter controller 13. The brake control system is also shown schematically in FIG. This electric car has an electric braking system and a mechanical braking system.In both braking systems, the electric braking system exerts the full braking force, and the mechanical braking system supplements the shortage to generate the braking force. Let That is, the brake command corresponding to the notch position from the driver's cab is sent to the brake receiver 14
Then, the brake receiver 14 calculates the braking force required for the vehicle system according to the vehicle speed and the vehicle weight at that time, and controls the inverter in order to realize it as a regenerative braking current via the inverter 6. Bowl 1
3 as a braking force pattern BP. The inverter controller 13 calculates a regenerative braking force that can be processed as an electric brake, that is, a regenerative brake as described later (explanation regarding FIG. 7), and feeds it back to the brake receiver 14 as a regenerative braking force pattern BFC. Therefore, the brake receiver 14 calculates an amount insufficient by the electric brake, that is, the regenerative brake, and transmits it to the mechanical brake controller 15 as a mechanical brake supplemental amount, for example, an air brake supplemental amount BA (see the description about FIG. 8 described later). .
【0006】なお、ブレーキ制御のためにコンデンサ8
の電圧すなわちフィルタコンデンサ電圧EFCが検出さ
れるとともに、モータ電流IMが電流検出器17によ
り、毎秒当りのモータ回転数FRが回転数検出器18に
よりそれぞれ検出され、インバータ制御器13に導入さ
れる。A capacitor 8 is provided for brake control.
Is detected, the motor current IM is detected by the current detector 17, and the motor rotation speed FR per second is detected by the rotation speed detector 18, respectively, and is introduced into the inverter controller 13.
【0007】図4および図5は従来のインバータ制御器
13における回生ブレーキ制御装置部分を示すブロック
図である。FIG. 4 and FIG. 5 are block diagrams showing a regenerative brake control device portion in the conventional inverter controller 13.
【0008】図4に示す装置には過電圧検知回路21お
よび比較器24が設けられており、ここで制御ゲートス
タート指令GSおよび回生有効信号BEを発生する。過
電圧検知回路21はフィルタコンデンサ電圧EFCを監
視し、それが所定の過電圧検出値、たとえば2000V
以上に達しない限りゲートスタート指令GSCはAND
回路23を通ってそのままインバータ6を運転するため
の制御ゲートスタート指令GSとなる。しかし、コンデ
ンサ電圧EFCが所定の過電圧検出値を超えたことが過
電圧検知回路21により検出されると、その“1”出力
によりNOT回路22を介してAND回路23により制
御ゲートスタート指令GSをブロックする。過電圧検知
回路21は回生ブレーキ指令BSがオフ(=“0”)に
なると、NOT回路20を介してリセットされる。The device shown in FIG. 4 is provided with an overvoltage detection circuit 21 and a comparator 24, which generate a control gate start command GS and a regeneration effective signal BE. The overvoltage detection circuit 21 monitors the filter capacitor voltage EFC, which detects a predetermined overvoltage detection value, for example, 2000V.
Unless the above is reached, the gate start command GSC is AND
A control gate start command GS for operating the inverter 6 as it is through the circuit 23 is provided. However, when the overvoltage detection circuit 21 detects that the capacitor voltage EFC exceeds the predetermined overvoltage detection value, the AND circuit 23 blocks the control gate start command GS via the NOT circuit 22 by the "1" output. . The overvoltage detection circuit 21 is reset via the NOT circuit 20 when the regenerative braking command BS is turned off (= “0”).
【0009】他方、インバータ6がゲートスタートする
と、電流検出器17により検出されるモータ電流IM
が、制御系の安定動作のためにヒステレシス特性を有す
る比較器24によりそのレベルが判断され、たとえば、
30Aを下回るレベルから増大するときは、IM≧30
Aになることによってその出力信号が“0”レベルから
“1”レベルに変化し、30A以上のレベルから減少す
るときは、IM≦20Aになることによってその出力信
号が“1”レベルから“0”レベルに変化する。この比
較器24の出力信号が“1”レベルであり、かつAND
回路23から出力されるゲートスタート指令GSが
“1”レベルになっていれば、AND回路25を介しブ
レーキ受量器14に対して、図示していない信号経路に
より回生ブレーキ中であることを示す回生有効信号BE
を出力する。On the other hand, when the inverter 6 gate starts, the motor current IM detected by the current detector 17
However, its level is judged by the comparator 24 having a hysteresis characteristic for stable operation of the control system.
When increasing from a level below 30 A, IM ≧ 30
When the output signal changes from "0" level to "1" level when it becomes A and decreases from the level of 30A or more, when IM≤20A, the output signal changes from "1" level to "0". "Change to level. The output signal of the comparator 24 is at "1" level, and AND
If the gate start command GS output from the circuit 23 is at "1" level, it indicates that regenerative braking is being performed to the brake receiver 14 via the AND circuit 25 through a signal path (not shown). Regeneration effective signal BE
Is output.
【0010】図5はインバータ制御器13による変調率
ALおよび回生ブレーキ電流パターンIBを決定する回
路部分のブロック図である。モータ回転数FRにすべり
周波数を加算器30によって加算することにより一次周
波数すなわちインバータ6の出力周波数を求め、それを
変調率演算部31に入力する。変調率演算部31はその
出力周波数およびコンデンサ電圧EFCに基づき必要な
変調率MFを求め、それを切換スイッチ35のa接点
“1”へ出力する。切換スイッチ35のb接点“0”に
は0(ゼロ)信号が入力される。切換スイッチ35はA
ND回路32の出力信号によって制御される。AND回
路32はゲートスタート指令GSおよび回生ブレーキ指
令BSをAND条件として“1”信号を出力し、それに
より切換スイッチ35をa接点“1”側へ切換える。切
換スイッチ35の出力信号は変調率信号ALB2として
変化率リミッタ36およびリミッタ37を介してリミッ
トを掛けられ、最終的に決定された変調率ALとして出
力される。その場合、変化率リミッタ36は信号値の急
変を避けるために変調率信号ALB2の変化率を所定の
制限値内に制限し、リミッタ37は信号値を所定の許容
上限値に制限する。FIG. 5 is a block diagram of a circuit portion for determining the modulation factor AL and the regenerative braking current pattern IB by the inverter controller 13. The primary frequency, that is, the output frequency of the inverter 6 is obtained by adding the slip frequency to the motor speed FR by the adder 30, and the primary frequency is input to the modulation factor calculation unit 31. The modulation rate calculation unit 31 obtains a required modulation rate MF based on the output frequency and the capacitor voltage EFC, and outputs it to the a contact “1” of the changeover switch 35. A 0 (zero) signal is input to the b contact “0” of the changeover switch 35. Changeover switch 35 is A
It is controlled by the output signal of the ND circuit 32. The AND circuit 32 outputs a "1" signal with the gate start command GS and the regenerative brake command BS as an AND condition, thereby switching the changeover switch 35 to the a contact "1" side. The output signal of the changeover switch 35 is limited as the modulation rate signal ALB2 via the change rate limiter 36 and the limiter 37, and is output as the finally determined modulation rate AL. In that case, the change rate limiter 36 limits the change rate of the modulation rate signal ALB2 within a predetermined limit value in order to avoid a sudden change in the signal value, and the limiter 37 limits the signal value within a predetermined allowable upper limit value.
【0011】ブレーキ受量器14から与えられるブレー
キ力パターンBPおよび回転数検出器18によって検出
されたモータ回転数FRに基づいて、回生電流パターン
演算部34においてモータ回転数FRに対するブレーキ
力パターンIBPが演算される。このブレーキ力パター
ンIBPは切換スイッチ40のa接点“1”へ出力され
る。切換スイッチ40のb接点“0”には0(ゼロ)信
号が入力される。切換スイッチ40はAND回路33の
出力信号によって制御される。AND回路33にはAN
D回路32の出力信号および比較器39の出力信号AB
ONが入力される。比較器39は2つの入力端を有し、
その一方の入力端にはリミッタ37から出力されサンプ
ルホールド回路38によってサンプルホールドされた1
回前の変調率ALBOが入力され、他方の入力端には切
換スイッチ35から出力される変調率信号ALB2が入
力され、ALBO=ALB2のとき、出力信号ABON
=“1”を出力する。AND回路33は両入力信号が
“1”のとき“1”信号を出力し、切換スイッチ40を
a接点“1”側へ切換える。切換スイッチ40の出力信
号すなわちブレーキ力パターンは、たとえば1秒程度の
時定数τを設定した一次遅れ要素41を介して架線リミ
ッタ42に入力される。架線リミッタ42はコンデンサ
電圧EFCに応じたブレーキ力パターンを出力するもの
であり、コンデンサ電圧EFCが高くなると電流パター
ンの上限を抑えるように作用する。架線リミッタ42の
出力信号はリミッタ43によりさらなる絶対値リミッ
ト、すなわち許容上限値以内に収まるように制限され、
回生ブレーキ電流パターンIBとして出力される。Based on the braking force pattern BP given from the brake receiver 14 and the motor rotation speed FR detected by the rotation speed detector 18, the regenerative current pattern calculation unit 34 calculates the braking force pattern IBP for the motor rotation speed FR. Is calculated. This braking force pattern IBP is output to the contact "1" of the changeover switch 40. A 0 (zero) signal is input to the b contact “0” of the changeover switch 40. The changeover switch 40 is controlled by the output signal of the AND circuit 33. The AND circuit 33 has an AN
Output signal of D circuit 32 and output signal AB of comparator 39
ON is input. The comparator 39 has two inputs,
One of the input terminals is output from the limiter 37 and sampled and held by the sample and hold circuit 38.
The previous modulation factor ALBO is input, and the modulation factor signal ALB2 output from the changeover switch 35 is input to the other input end. When ALBO = ALB2, the output signal ABON
= “1” is output. The AND circuit 33 outputs a "1" signal when both input signals are "1", and switches the changeover switch 40 to the a contact "1" side. The output signal of the changeover switch 40, that is, the braking force pattern is input to the overhead line limiter 42 via a first-order delay element 41 in which a time constant τ of about 1 second is set. The overhead wire limiter 42 outputs a braking force pattern according to the capacitor voltage EFC, and acts to suppress the upper limit of the current pattern when the capacitor voltage EFC increases. The output signal of the overhead line limiter 42 is further limited by the limiter 43 so as to be within an absolute upper limit, that is, an allowable upper limit value,
The regenerative braking current pattern IB is output.
【0012】以上のようにして得られた変調率ALおよ
び回生ブレーキ電流パターンIBのタイムチャートの一
例を図6に示す。FIG. 6 shows an example of a time chart of the modulation rate AL and the regenerative braking current pattern IB obtained as described above.
【0013】図7に示すように、回生ブレーキ力演算部
50において、フィルタコンデンサ電圧EFC、変調率
AL、回生ブレーキ電流パターンIB、およびモータ回
転数FRに基づいて、インバータ6を介して発生してい
る回生ブレーキ力を演算し、それを回生ブレーキ力パタ
ーンBFCとしてブレーキ受量器14に対しフィードバ
ックする。As shown in FIG. 7, in the regenerative braking force calculation unit 50, the regenerative braking force is generated through the inverter 6 based on the filter capacitor voltage EFC, the modulation rate AL, the regenerative braking current pattern IB, and the motor rotational speed FR. The regenerative braking force present is calculated and fed back to the brake receiver 14 as a regenerative braking force pattern BFC.
【0014】ブレーキ受量器14は、図8に示すよう
に、インバータ制御器13から回生ブレーキ力パターン
BFCを受け、運転室からの指令値であるブレーキ力パ
ターンBPとの差分を減算器52において求め、その差
(=BP−BFC)を回生ブレーキ(電気ブレーキ)の
不足分とし、これを機械ブレーキ力、たとえば空気ブレ
ーキ補足量BAとして補うべく、機械ブレーキ制御器1
5に対して指令し、車両全体としてのブレーキ力(=B
P)を確保するようにする。As shown in FIG. 8, the brake receiver 14 receives the regenerative braking force pattern BFC from the inverter controller 13, and the subtracter 52 subtracts the difference from the braking force pattern BP which is the command value from the driver's cab. The mechanical brake controller 1 determines the difference (= BP−BFC) as the shortage of the regenerative brake (electrical brake) and compensates it as the mechanical braking force, for example, the air brake supplement amount BA.
5 to command the braking force of the entire vehicle (= B
P) should be secured.
【0015】運転室から任意ノッチのブレーキ指令が入
ると、ブレーキ受量器14がノッチに対応する車両シス
テムとして必要とするブレーキ力を、車両速度すなわち
モータ速度FRに対するブレーキ力パターンBPとして
演算し、それをインバータ制御器13に対し要求してく
る。インバータ制御器13は図5に示す装置において、
指令されたブレーキ力パターンBPに相当する回生ブレ
ーキ電流パターンIBおよび変調率MFを決定し、同時
に、図7に示す回生ブレーキ力演算部50においてイン
バータが発生しているブレーキ力パターンBFCを演算
し、それをブレーキ受量器14に対しフィードバックす
る。ブレーキ受量器14はこれを受けて指令値であるブ
レーキ力パターンBPとの差分を求め、その不足分を機
械ブレーキ力、たとえば空気ブレーキ補足量BAとして
補うことにより、車両全体としてのブレーキ力を確保す
ることになる。When a brake command with an arbitrary notch is input from the driver's cab, the brake force required by the brake receiver 14 as a vehicle system corresponding to the notch is calculated as a brake force pattern BP with respect to the vehicle speed, that is, the motor speed FR, It requests it from the inverter controller 13. In the inverter controller 13 shown in FIG.
The regenerative braking current pattern IB and the modulation factor MF corresponding to the commanded braking force pattern BP are determined, and at the same time, the regenerative braking force calculation unit 50 shown in FIG. 7 calculates the braking force pattern BFC generated by the inverter, It is fed back to the brake receiver 14. In response to this, the brake receiving device 14 obtains a difference from the braking force pattern BP, which is a command value, and compensates the shortage as a mechanical braking force, for example, an air brake supplementing amount BA, so that the braking force of the entire vehicle is increased. Will be secured.
【0016】図4の装置において、回生運転に際し通常
はゲートスタート指令GSCはそのまま制御ゲートスタ
ートGSとなるが、過電圧検知回路21によりコンデン
サ電圧EFCが、たとえば2000V以上のレベルにな
ったことが検知されると、NOT回路22を介してAN
D回路23により制御ゲートスタート指令GSをブロッ
クする。なお、過電圧検知回路21は回生ブレーキ指令
BSがオフする(BS=“0”になる)と、NOT回路
20を介してリセットされる。また、ゲートスタートし
た後、モータ電流IMが電流検知器17により、たとえ
ば30A以上になったことが検出されると、AND回路
25を介してブレーキ受量器14に対してインバータ6
が回生ブレーキ中であることを示す回生有効信号BEが
出力される。In the apparatus of FIG. 4, the gate start command GSC normally serves as the control gate start GS during the regenerative operation, but the overvoltage detection circuit 21 detects that the capacitor voltage EFC has reached a level of 2000 V or higher, for example. Then, through the NOT circuit 22, the AN
The control gate start command GS is blocked by the D circuit 23. The overvoltage detection circuit 21 is reset via the NOT circuit 20 when the regenerative braking command BS is turned off (BS = “0”). Further, after the gate start, when the motor current IM is detected by the current detector 17 to be, for example, 30 A or more, the inverter 6 is supplied to the brake receiver 14 via the AND circuit 25.
A regeneration effective signal BE indicating that the is being regeneratively braked is output.
【0017】図5の装置の比較器39において1回前の
サンプル値ALBOと現在の変調率ALB2が比較さ
れ、ALBO=ALB2となったところで、変調率AL
が目標パターンに乗ったことを示すABON信号が出力
される。ABON信号が出力され、変調率ALが目標パ
ターンに乗ったことが確認されるとAND回路33を介
して切換スイッチ40がb接点“0”側からa接点
“1”側に切換えられ、回生電流パターン演算部34か
らの回生電流パターンIBPに基づいて回生ブレーキ電
流パターンIBが立ち上がることになる。In the comparator 39 of the apparatus shown in FIG. 5, the sample value ALBO one time before is compared with the current modulation rate ALB2, and when ALBO = ALB2, the modulation rate AL is obtained.
The ABON signal indicating that the vehicle has entered the target pattern is output. When the ABON signal is output and it is confirmed that the modulation rate AL is on the target pattern, the selector switch 40 is switched from the b contact "0" side to the a contact "1" side via the AND circuit 33, and the regenerative current is regenerated. The regenerative braking current pattern IB rises based on the regenerative current pattern IBP from the pattern calculation unit 34.
【0018】図6は図5に示す変調率ALと回生ブレー
キ電流パターンIBとの関係を示すタイムチャートであ
る。ゲートスタート指令GSが発せられると変調率AL
は変化率リミッタ36で規制される所定の変化率をもっ
て所定値に達し、比較器39において、ALBO=AL
B2になったことが検知され、ABON=“1”になっ
たところで回生ブレーキ電流パターンIBが立ち上がる
ことになる。FIG. 6 is a time chart showing the relationship between the modulation rate AL and the regenerative braking current pattern IB shown in FIG. Modulation rate AL when gate start command GS is issued
Reaches a predetermined value with a predetermined change rate regulated by the change rate limiter 36, and in the comparator 39, ALBO = AL
When B2 is detected and ABON = “1”, the regenerative braking current pattern IB rises.
【0019】上記システムでは、回生ブレーキ指令BS
が与えられると、インバータ6が回生用変換器として作
用し、車両の運動エネルギーの大部分が、発電機として
作用する誘導電動機11により電気エネルギーに変換さ
れ、その電気エネルギーがインバータ6を介して架線2
すなわち電源側に回生されることになる。その結果、車
両には回生ブレーキ力が作用することになる。車両の運
動エネルギーの一部、すなわち回生ブレーキでは処理し
きれないエネルギーは機械ブレーキすなわち空気ブレー
キで処理される。In the above system, the regenerative braking command BS
Is given, the inverter 6 acts as a regeneration converter, and most of the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy by the induction motor 11 that acts as a generator, and the electric energy is fed via the inverter 6 to the overhead wire. Two
That is, it is regenerated to the power supply side. As a result, the regenerative braking force acts on the vehicle. A part of the kinetic energy of the vehicle, that is, energy that cannot be processed by the regenerative brake, is processed by the mechanical brake, that is, the air brake.
【0020】ここで、架線2側(電源側)に回生される
回生電流を消費するだけの負荷が架線2に接続されてい
れば、回生ブレーキ力は指令値通りの値を持続すること
ができる。しかし、架線側の負荷が低下するか、ほとん
どまたは全く無くなった場合は、回生電流は消費先が無
くなってしまい、その結果、コンデンサ電圧EFCが上
昇することなる。コンデンサ電圧EFCが所定のしきい
値、たとえば2000Vを超えると、過電圧検知回路2
1がそれを検知してAND回路23によりゲートスター
ト指令GSCをブロックし、ゲートスタート指令GSを
“0”としてインバータ6を停止させ、同時にブレーキ
受量器14に対する回生有効信号BEを無効(BE=
“0”)にする。ブレーキ動作中にインバータ6が停止
すると、回生ブレーキ力が無くなるため、全て機械ブレ
ーキ、たとえば空気ブレーキ力に切換わることになる。Here, if a load that consumes the regenerative current regenerated on the side of the overhead wire 2 (power supply side) is connected to the overhead wire 2, the regenerative braking force can maintain the value according to the command value. . However, when the load on the overhead wire side decreases, or almost or completely disappears, the regenerative current has no consumption destination, and as a result, the capacitor voltage EFC increases. When the capacitor voltage EFC exceeds a predetermined threshold value, for example 2000V, the overvoltage detection circuit 2
When 1 detects this, the gate start command GSC is blocked by the AND circuit 23, the gate start command GS is set to "0" to stop the inverter 6, and at the same time, the regeneration effective signal BE to the brake receiver 14 is invalidated (BE =
"0"). If the inverter 6 is stopped during the braking operation, the regenerative braking force is lost, so that all mechanical braking, for example, pneumatic braking force is switched.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】電力回生先の架線に接
続される負荷の低下程度はシステムにより異なるが、路
線によっては配車密度が低く、必ずしも回生電力を消費
する負荷が存在するとは限らない。これまでのシステム
では、いったん回生失効して機械ブレーキに切換わって
しまうと、いったん発せられたブレーキ指令によるブレ
ーキ操作中はブレーキ指令を解除するまで機械ブレーキ
をかけたまま推移することになっていた。そのため、回
生ブレーキが失効した後で、たとえ電源側に負荷が再接
続されても回生ブレーキモードに戻ることはなく機械ブ
レーキのままの状態となって、効率の低いブレーキ動作
を行う結果となっていた。Although the degree of decrease in the load connected to the overhead line of the power regeneration destination differs depending on the system, the dispatch density is low depending on the route, and there is not always a load that consumes the regenerative power. In conventional systems, once the regeneration has expired and the machine brake is switched to, the machine brake will continue to be applied until the brake command is released during the brake operation by the once issued brake command. . Therefore, even after the regenerative brake has expired, even if the load is reconnected to the power supply side, the regenerative braking mode is not restored and the machine brake remains in operation, resulting in low-efficiency braking operation. It was
【0022】本発明は、このような従来技術の不都合を
回避するためになされたもので、電力回生先である架線
の不安定な負荷状態のもとでも可及的に回生ブレーキ運
転を行いうる電気車の回生制御装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in order to avoid such disadvantages of the prior art, and the regenerative braking operation can be performed as much as possible even under the unstable load condition of the overhead line which is the power regeneration destination. An object is to provide a regenerative control device for an electric vehicle.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、回生ブレーキの作動中に
インバータ直流側の電圧が所定値以上に達したとき回生
ブレーキをいったん失効させる第1の手段と、回生ブレ
ーキの作動中にインバータ直流側の電圧が所定値以上に
達した回数をカウントし、そのカウント値が所定値に達
しない限りいったん失効させた回生ブレーキを再度立上
げる第2の手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 temporarily invalidates the regenerative brake when the voltage on the inverter DC side reaches a predetermined value or more during the operation of the regenerative brake. First means for controlling and counting the number of times the voltage on the inverter DC side reaches a predetermined value or more during the operation of the regenerative brake, and reactivates the regenerative brake that has once been invalidated unless the count value reaches the predetermined value. And a second means.
【0024】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の電気車の回生制御装置において、第2の手段は回生ブ
レーキの再度立上げに際して回生ブレーキ電流立上げパ
ターンの時定数を1回のブレーキ操作中の初回の立上げ
パターンに対する時定数よりも延長する手段を含んでい
ることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the first aspect, the second means sets the time constant of the regenerative brake current rising pattern to once when reactivating the regenerative brake. It is characterized in that it includes means for extending the time constant beyond the initial start-up pattern during the brake operation.
【0025】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の電気車の回生制御装置において、前記第2の手段は回
生ブレーキ失効後の回生ブレーキ再立上げを回生ブレー
キ失効からある一定時間おいてから行う遅れ手段を含ん
でいることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the first aspect, the second means is for reactivating the regenerative brake after the regenerative brake has expired for a certain period of time after the regenerative brake has expired. It is characterized in that it includes a delay means to be performed later.
【0026】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の電気車の回生制御装置において、インバータの直流側
に直列に設けられた充電抵抗と、インバータの直流側に
並列に設けられたフィルタコンデンサと、このフィルタ
コンデンサに並列に設けられた過電圧抑制抵抗とを有
し、第2の手段は、いったん失効させた回生ブレーキの
再度の立上げ回数を、少なくとも充電抵抗と過電圧抑制
抵抗の値から決定することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the first aspect, a charging resistor provided in series on the DC side of the inverter and a charging resistor provided in parallel on the DC side of the inverter. The second means has a filter capacitor and an overvoltage suppressing resistor provided in parallel with the filter capacitor, and the second means is the number of times the regenerative brake once reactivated is restarted at least at least the charging resistance and the overvoltage suppressing resistance. It is characterized by determining from.
【0027】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
の電気車の回生制御装置において、電気車に作用するブ
レーキ力を演算するブレーキ受量器と、ブレーキ受量器
に対し回生ブレーキ作動中であることを示す回生ブレー
キ有効信号を、再立上げを行うまでの間は回生ブレーキ
失効中であっても出力し続けるための回路手段とを設け
たことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the first aspect, a brake receiver for calculating a braking force acting on the electric vehicle, and a regenerative brake for the brake receiver. A circuit means is provided for continuing to output the regenerative brake effective signal indicating that it is in operation until the restart is performed even when the regenerative brake is ineffective.
【0028】請求項6に記載の発明は、請求項1に記載
の電気車の回生制御装置において、回生ブレーキ失効後
の回生ブレーキ再立上げ後は、交流電動機の励磁分に相
当する電圧/周波数比を低下させるべく前記インバータ
の変調率を当初の値よりも低下させる手段を設けたこと
を特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the first aspect, after the regenerative brake is restarted after the regenerative brake has expired, the voltage / frequency corresponding to the excitation of the AC motor. It is characterized in that means is provided for decreasing the modulation factor of the inverter from the initial value in order to decrease the ratio.
【0029】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の電気車の回生制御装置において、回生ブレーキ失効後
の回生ブレーキ再立上げ直後に交流電動機に与えるPW
M制御のパルス数として1パルスモードを不許可とする
ための手段を設けたことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the regenerative control device for an electric vehicle according to the sixth aspect, the PW applied to the AC motor immediately after the regenerative brake is restarted after the regenerative brake has expired.
It is characterized in that means for disabling the 1-pulse mode as the number of pulses for M control is provided.
【0030】[0030]
【作用】本発明によれば、回生ブレーキ立上がりあるい
は回生ブレーキ動作中に電源側の負荷が低下したことに
伴ってインバータ直流側電圧が上昇し回生ブレーキが失
効しても、そのまま機械ブレーキに移行させた状態を継
続するのではなく、再度回生ブレーキを立上がらせ、電
源側の負荷が復帰していればそのまま回生ブレーキを継
続し、有効にエネルギーを電源側に回生する。According to the present invention, even if the inverter DC side voltage rises due to the load on the power source side decreasing during the start-up of the regenerative brake or the operation of the regenerative brake and the regenerative brake is ineffective, the mechanical brake is directly transferred. Instead of continuing the above state, the regenerative brake is raised again, and if the load on the power source side is restored, the regenerative brake is continued and the energy is effectively regenerated to the power source side.
【0031】請求項2または3に記載の発明によれば、
回生ブレーキ失効後の再立ち上げは、失効後ある一定時
間をおいてから(請求項3)当初の立ち上げパターンよ
りも緩やかに行い(請求項2)、電源側負荷の小さい場
合であっても充分応答可能な制御速度にしてやる。再
度、回生失効した場合は、同じことを何回か繰り返すこ
とになるが、その繰り返し回数はシステム条件によって
決定される。According to the invention described in claim 2 or 3,
The re-startup after the regenerative brake has expired is performed more slowly than the initial start-up pattern (Claim 2) after a certain period of time after the revocation (Claim 3), and even when the load on the power supply side is small. Make the control speed sufficiently responsive. When the regenerative revocation is invalidated again, the same thing will be repeated several times, but the number of repetitions is determined by the system condition.
【0032】請求項4に記載の発明によれば、いったん
失効させた回生ブレーキの再度の立ち上げ回数を充電抵
抗および過電圧抑制抵抗の値から決定する。したがっ
て、比較的小容量に設定されるこれらの抵抗の焼損を防
止することができる。According to the fourth aspect of the invention, the number of times the regenerative brake once reactivated is restarted is determined from the values of the charging resistance and the overvoltage suppressing resistance. Therefore, it is possible to prevent burning of these resistors set to a relatively small capacity.
【0033】請求項5に記載の発明によれば、ブレーキ
受量器に対し回生ブレーキ作動中であることを示すイン
バータ制御器側から出力される回生ブレーキ有効信号を
再立上げを行うまでの間は回生ブレーキ失効中であって
も出力し続けることにより、回生ブレーキ運転再開の条
件が整いさえすれば即時に回生ブレーキ運転を再開する
ことができる。According to the fifth aspect of the present invention, the regenerative brake effective signal output from the inverter controller side, which indicates that the regenerative brake is operating for the brake receiver, is reactivated. By continuing to output even when the regenerative braking is ineffective, the regenerative braking operation can be restarted immediately if the conditions for resuming the regenerative braking operation are satisfied.
【0034】請求項6または7に記載の発明によれば、
回生ブレーキ立ち上げ直後のV/F(電圧/周波数)の
比は当初の値に対して小さくし(請求項6)、PWMの
スイッチングパルス数は高速時でも電圧制御のできない
1パルスモードは不許可とする(請求項7)。これによ
り、電圧制御を可能とし可及的に回生ブレーキ運転を可
能とする。According to the invention of claim 6 or 7,
The V / F (voltage / frequency) ratio immediately after starting the regenerative brake is made smaller than the initial value (Claim 6), and the number of PWM switching pulses is not allowed in the 1-pulse mode in which voltage control is not possible even at high speeds. (Claim 7). This enables voltage control and regenerative braking operation as much as possible.
【0035】[0035]
【実施例】図1に本発明の回生制御装置のブロック図を
示す。図1の装置は、図4に示した回生制御装置に対し
て過電圧検知回路21の後段にカウンタ64および比較
器65を設けたこと、および過電圧検知回路21の出力
側から遅れ回路61、NOT回路62、シングルショッ
ト回路63、およびOR回路60により構成される過電
圧検知回路21のリセット回路を追加したことが第1の
特徴である。遅れ回路61は、たとえば3秒の設定時間
t1を有し、過電圧検知回路21が過電圧を検知しても
t1=3秒間は自動リセットさせないようにし、さら
に、比較器65には、過電圧検知の回数基準を、たとえ
ば3回と設定する。このようにして、過電圧検知回路2
1が過電圧を検知したら、いったんゲートスタート指令
GSをブロックするが、その検知回数をカウンタ64で
カウントするとともに、遅れ回路61を介して過電圧検
知回路21をリセットして、再びゲートスタート指令G
Sを発生させ、再起動を行う。以降、再び過電圧検知回
路21が過電圧を検知しても、その回数が3回未満のと
きは同様にして再起動を行う。過電圧検知回数が3回に
達すると、比較器65が“1”信号を出力し、最終的に
ゲートスタート指令GSをブロックする。このようにし
て過電圧抑制抵抗10や充電抵抗7などの熱的制約をク
リアしながら、可及的に回生ブレーキが有効に作用する
ようにしている。なお、図1において、カウンタ64の
出力信号は図2の装置においても用いられる(端子A参
照)。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a block diagram of a regenerative controller according to the present invention. The apparatus of FIG. 1 is provided with a counter 64 and a comparator 65 at a stage subsequent to the overvoltage detection circuit 21 in the regenerative control apparatus shown in FIG. 4, and a delay circuit 61 and a NOT circuit are provided from the output side of the overvoltage detection circuit 21. The first feature is that a reset circuit for the overvoltage detection circuit 21 including the 62, the single shot circuit 63, and the OR circuit 60 is added. The delay circuit 61 has a set time t1 of, for example, 3 seconds, so that even if the overvoltage detection circuit 21 detects an overvoltage, the delay circuit 61 is not automatically reset for t1 = 3 seconds. For example, the standard is set to 3 times. In this way, the overvoltage detection circuit 2
When 1 detects an overvoltage, the gate start command GS is once blocked, but the number of times of detection is counted by the counter 64, and the overvoltage detection circuit 21 is reset via the delay circuit 61 to restart the gate start command G.
Generate S and restart. After that, even if the overvoltage detection circuit 21 detects the overvoltage again, if the number of times is less than three, the restart is similarly performed. When the number of overvoltage detections reaches 3, the comparator 65 outputs a "1" signal and finally blocks the gate start command GS. In this way, the regenerative brake works effectively as much as possible while clearing the thermal restrictions of the overvoltage suppressing resistor 10 and the charging resistor 7. In FIG. 1, the output signal of the counter 64 is also used in the device of FIG. 2 (see terminal A).
【0036】回生有効信号BEであるが、これはAND
回路25の出力段にフリップフロップ回路68を設け、
これをAND回路25の出力によってセットし、NOT
回路20の出力段から得られる、回生ブレーキ指令BS
を反転した信号、または比較器65の出力信号によりリ
セットするようにする。こうすることにより、フリップ
フロップ回路68は、一度回生電流が立ち上がったら、
回生ブレーキ指令がオフしてNOT回路20の出力が
“1”になるか、カウンタ64がカウント値3をカウン
トして比較器65の出力が“1”になるまではリセット
されずに、ブレーキ受量器14に対して回生有効信号B
Eを出力し続け、インバータ6側が回生動作を続けるよ
うにする。The regeneration effective signal BE, which is AND
A flip-flop circuit 68 is provided at the output stage of the circuit 25,
This is set by the output of the AND circuit 25, and NOT
Regenerative braking command BS obtained from the output stage of the circuit 20
Is inverted by the inverted signal or the output signal of the comparator 65. By doing so, the flip-flop circuit 68 once the regenerative current rises,
Until the regenerative braking command is turned off and the output of the NOT circuit 20 becomes "1" or the counter 64 counts the count value 3 and the output of the comparator 65 becomes "1", the brake reception is not reset Regeneration effective signal B to the measuring device 14
E is continuously output so that the inverter 6 side continues the regenerative operation.
【0037】図2は、図5の装置に対して本発明を適用
した実施例を示すものである。図5の装置に対する相違
点は次の通りである。図2の装置においては、図5の装
置おける変調率演算部31の出力段に掛算器70が挿入
され、また、カウンタ64の内容を比較する比較器71
が新たに設けられている。掛算器70の第1の入力端に
は変調率演算部31の出力信号が入力され、第2の入力
端には切換スイッチ72の出力信号が入力される。掛算
器70の出力が切換スイッチ35のa接点“1”に入力
される。比較器71の“1”出力はリミッタ37から出
力される変調率ALに対して1パルス不許可信号として
作用すると共に、同出力により2組の切換スイッチ7
2,73を切換駆動する。切換スイッチ72のb接点
(0接点)側には数値“1”が、a接点(1接点)側に
は数値“0.8”が設定されており、切換動作に応じて
いずれかの数値が掛算器70の第2の入力端に入力され
る。切換スイッチ73のb接点(0接点)側には時定数
τとして“1秒”が、またa接点(1接点)側には
“1.5秒”が設定されており、切換動作に応じていず
れかの時定数が一次遅れ要素41に対する遅れ時定数と
して入力される。FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to the apparatus shown in FIG. Differences from the device of FIG. 5 are as follows. In the device of FIG. 2, a multiplier 70 is inserted in the output stage of the modulation factor calculation unit 31 of the device of FIG. 5, and a comparator 71 for comparing the contents of the counter 64.
Is newly provided. The output signal of the modulation factor calculator 31 is input to the first input end of the multiplier 70, and the output signal of the changeover switch 72 is input to the second input end. The output of the multiplier 70 is input to the a contact “1” of the changeover switch 35. The "1" output of the comparator 71 acts as a 1-pulse non-permission signal for the modulation rate AL output from the limiter 37, and the output also provides two sets of changeover switches 7
2, 73 are switched and driven. The numerical value "1" is set on the b contact (0 contact) side of the changeover switch 72, and the numerical value "0.8" is set on the a contact (1 contact) side. It is input to the second input terminal of the multiplier 70. “1 second” is set as the time constant τ on the b contact (0 contact) side of the changeover switch 73, and “1.5 second” is set on the a contact (1 contact) side. Any of the time constants is input as the delay time constant for the primary delay element 41.
【0038】図1の装置におけるカウンタ64のカウン
ト値が比較器71により比較され、過電圧検知の回数が
1回または2回であれば“1”信号を出力し、切換スイ
ッチ72により掛算器70の係数を“1”から“0.
8”にして目標変調率を低減し、切換スイッチ73によ
り一次遅れ要素41の時定数を“1秒”から“1.5
秒”に切換え、さらにリミッタ37から出力される変調
率ALに対して1パルスモードは不許可とする。The count value of the counter 64 in the apparatus of FIG. 1 is compared by the comparator 71, and if the number of overvoltage detections is one or two, a "1" signal is output and the changeover switch 72 causes the multiplier 70 to operate. Coefficients from "1" to "0.
The target modulation rate is reduced to 8 ", and the time constant of the primary delay element 41 is changed from" 1 second "to" 1.5 "by the changeover switch 73.
Then, the 1 pulse mode is not permitted for the modulation rate AL output from the limiter 37.
【0039】このように、一度回生失効した後の回生ブ
レーキの立ち上げ時は、初回と同じく、まず初めにモー
タ電圧に相当する変調率ALで立ち上げ、次にすべり周
波数を立ち上げることになるが、すべり周波数の立ち上
げは当初の立ち上げ時定数に対して、長めに、たとえば
1.5倍程度に設定し、また、立ち上げ後の変調率の値
は当初の値に対して低めに、たとえば80%程度とする
ことにより、電源側負荷が小さくても、すべり周波数に
より充分応答可能な制御速度にしてやることができる。
また、ここで、変調率ALの抑制を行うため、PWM制
御において電圧制御の不能な1パルスモードはこれを不
許可として電圧制御を可能なようにしている。As described above, when the regenerative brake is activated after the regeneration is disabled, the modulation frequency AL corresponding to the motor voltage is first activated, and then the slip frequency is activated. However, the rise of the slip frequency should be set longer than the initial rise time constant, for example, about 1.5 times, and the value of the modulation factor after the rise should be set lower than the initial value. For example, by setting it to about 80%, even if the load on the power source side is small, it is possible to make the control speed sufficiently responsive by the slip frequency.
Further, here, in order to suppress the modulation rate AL, in the 1-pulse mode in which the voltage control is impossible in the PWM control, the voltage control is enabled by disallowing this.
【0040】前述のように、回生失効後の再立ち上げま
での時間間隔、遅れ回路61の遅れ時間t1(3秒)、
および比較器65に設定する再立ち上げの繰り返し回数
(たとえば3回)は、車両速度(すなわちモータ回転数
FR)あるいは充電抵抗7、過電圧抑制抵抗10などの
値、すなわち、それらの抵抗の熱的制約などから決定さ
れる。さらにインバータ6側から車両全体のブレーキ制
御を司るブレーキ受量器14に与える回生有効中である
ことを示す回生有効信号BEは、インバータ6が回生ブ
レーキの再立ち上げを行う可能性のある間は出力し続け
るようにする。こうすることにより、ブレーキ受量器1
4側は回生失効時においても一時的に回生ブレーキ力が
0(ゼロ)になっただけと解釈し、次の回生ブレーキ再
立ち上げに対応できるようにする。As described above, the time interval until re-starting after revocation is invalid, the delay time t1 (3 seconds) of the delay circuit 61,
Further, the number of times of restarting (three times, for example) set in the comparator 65 is the vehicle speed (that is, the motor rotation speed FR) or the value of the charging resistor 7, the overvoltage suppressing resistor 10, etc., that is, the thermal resistance of those resistors. Determined from constraints. Further, the regeneration effective signal BE given from the side of the inverter 6 to the brake receiver 14 that controls the brakes of the entire vehicle indicates that the regeneration is being performed, while the inverter 6 may restart the regenerative brake. Keep outputting. By doing so, the brake receiver 1
The 4th side interprets that the regenerative braking force temporarily became 0 (zero) even when the regenerative brake has expired, so that it can respond to the next reactivation of the regenerative braking.
【0041】上記の制御を行うことにより、車両の運動
エネルギーを可及的に電源側に回生し、車両に対しても
可及的に電気ブレーキを作用させることができる。By performing the above control, the kinetic energy of the vehicle can be regenerated to the power source side as much as possible, and the electric brake can be applied to the vehicle as much as possible.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、運用車両数の少ない路
線などのように電源側負荷が間欠的に発生するような環
境下においても、車両の運動エネルギーを可及的に電源
側に回生する回生ブレーキ運転を可能とし、車両に対し
ても可及的に電気ブレーキを作用させることができる。According to the present invention, the kinetic energy of the vehicle is regenerated to the power source side as much as possible even in an environment in which the load on the power source side is intermittently generated, such as a route with a small number of operating vehicles. Thus, the regenerative braking operation can be performed, and the electric brake can be applied to the vehicle as much as possible.
【0043】またこれによって、車輪などを機械的に押
さえ付けることによりブレーキ力を発生させる機械ブレ
ーキのブレーキシューなどの磨耗部品の磨耗も減少し、
保守作業を容易にするという効果を達成することもでき
る。Further, as a result, the wear of wear parts such as brake shoes of a mechanical brake that generates a braking force by mechanically pressing the wheels is reduced,
The effect of facilitating maintenance work can also be achieved.
【図1】本発明の回生制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a regenerative control device of the present invention.
【図2】本発明の回生制御装置の一実施例を示すブロッ
ク図。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a regenerative control device of the present invention.
【図3】本発明を適用する電気車の主回路構成と制御器
の一例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a main circuit configuration and a controller of an electric vehicle to which the present invention is applied.
【図4】インバータ制御器における従来の回生制御装置
部分を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional regenerative control device portion of an inverter controller.
【図5】インバータ制御器における従来の回生制御装置
部分を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional regenerative control device portion in an inverter controller.
【図6】図5の装置の出力信号波形を例示するタイミン
グチャート。6 is a timing chart illustrating an output signal waveform of the device of FIG.
【図7】ブレーキ受量器に対する回生ブレーキ力を演算
する演算部のブロック図。FIG. 7 is a block diagram of a calculation unit that calculates a regenerative braking force for a brake receiver.
【図8】ブレーキ受量器における空気ブレーキ補足量演
算部を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing an air brake supplementary amount calculation unit in the brake receiver.
2 架線 4,5 遮断器 6 インバータ 7 充電抵抗 8 フィルタコンデンサ 10 過電圧抑制抵抗 11 誘導電動機 12 車輪 13 インバータ制御器 14 ブレーキ受量器 15 機械ブレーキ制御器 16 機械ブレーキ 20,22,62 NOT回路 21 過電圧検知回路 23,25,32,33 AND回路 24,39,71 比較器 30 加算器 31 変調率演算部 34 回生電流パターン設定回路 35,40 切換スイッチ 36 変化率リミッタ 37 リミッタ 38 サンプルホールド回路 41 一次遅れ要素 42 架線リミッタ 43 リミッタ 60,66,67 OR回路 61 遅れ回路 63 シングルショット回路 64 カウンタ 65 比較器 68 フリップフロップ回路 70 掛算器 2 Overhead line 4,5 Circuit breaker 6 Inverter 7 Charging resistance 8 Filter capacitor 10 Overvoltage suppression resistance 11 Induction motor 12 Wheel 13 Inverter controller 14 Brake receiver 15 Mechanical brake controller 16 Mechanical brake 20,22,62 NOT circuit 21 Overvoltage Detection circuit 23, 25, 32, 33 AND circuit 24, 39, 71 Comparator 30 Adder 31 Modulation rate calculation unit 34 Regenerative current pattern setting circuit 35, 40 Changeover switch 36 Change rate limiter 37 Limiter 38 Sample hold circuit 41 Primary delay Element 42 Overhead line limiter 43 Limiter 60, 66, 67 OR circuit 61 Delay circuit 63 Single shot circuit 64 Counter 65 Comparator 68 Flip-flop circuit 70 Multiplier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 本 城 二 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Joji Yamamoto 1st Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu factory
Claims (7)
御のインバータにより交流電動機を介して電気車を駆動
制御する電気車の回生制御装置において、 回生ブレーキの作動中にインバータ直流側の電圧が所定
値以上に達したとき回生ブレーキをいったん失効させる
第1の手段と、 回生ブレーキの作動中にインバータ直流側の電圧が所定
値以上に達した回数をカウントし、そのカウント値が所
定値に達しない限りいったん失効させた回生ブレーキを
再度立上げる第2の手段とを備えたことを特徴とする電
気車の回生制御装置。1. A regenerative controller for an electric vehicle in which a PWM-controlled inverter that outputs a variable voltage / variable frequency drives and controls an electric vehicle via an AC electric motor, wherein a voltage on the inverter DC side is predetermined while a regenerative brake is operating. The first means to temporarily invalidate the regenerative brake when it reaches a certain value or more, and the number of times that the voltage on the inverter DC side reaches a predetermined value or more during the operation of the regenerative brake is counted, and the count value does not reach the predetermined value. A regenerative control device for an electric vehicle, comprising: a second means for reactivating a regenerative brake that has been once invalidated.
おいて、前記第2の手段は回生ブレーキの再度立上げに
際して回生ブレーキ電流立上げパターンの時定数を1回
のブレーキ操作中の初回の立上げパターンに対する時定
数よりも延長する手段を含んでいることを特徴とする電
気車の回生制御装置。2. The regeneration control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the second means sets the time constant of the regenerative brake current rising pattern to the first time during one braking operation when reactivating the regenerative brake. A regeneration control device for an electric vehicle, comprising means for extending the time constant with respect to the startup pattern of the electric vehicle.
おいて、前記第2の手段は回生ブレーキ失効後の回生ブ
レーキ再立上げを回生ブレーキ失効からある一定時間お
いてから行う遅れ手段を含んでいることを特徴とする電
気車の回生制御装置。3. The regenerative control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the second means is a delay means for restarting the regenerative brake after the regenerative brake expires after a certain period of time from the regenerative brake expire. A regeneration control device for an electric vehicle, which is characterized by including.
おいて、前記インバータの直流側に直列に設けられた充
電抵抗と、前記インバータの直流側に並列に設けられた
フィルタコンデンサと、このフィルタコンデンサに並列
に設けられた過電圧抑制抵抗とを有し、 前記第2の手段は、いったん失効させた回生ブレーキの
再度の立上げ回数を、少なくとも前記充電抵抗と前記過
電圧抑制抵抗の値から決定することを特徴とする電気車
の回生制御装置。4. A regeneration control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein a charging resistor provided in series on the direct current side of the inverter and a filter capacitor provided in parallel on the direct current side of the inverter, An overvoltage suppressing resistor provided in parallel with the filter capacitor, wherein the second means determines the number of times the regenerative brake once reactivated is restarted at least from the values of the charging resistor and the overvoltage suppressing resistor. A regeneration control device for an electric vehicle, which is characterized by:
おいて、電気車に作用するブレーキ力を演算するブレー
キ受量器と、前記ブレーキ受量器に対し回生ブレーキ作
動中であることを示す回生ブレーキ有効信号を、再立上
げを行うまでの間は前記回生ブレーキ失効中であっても
出力し続けるための回路手段とを設けたことを特徴とす
る電気車の回生制御装置。5. The regenerative control device for an electric vehicle according to claim 1, further comprising: a brake receiver for calculating a braking force acting on the electric vehicle; and a regenerative braking operation for the brake receiver. A regenerative control device for an electric vehicle, comprising: circuit means for continuing to output the regenerative brake valid signal shown until the re-startup even when the regenerative brake is ineffective.
おいて、回生ブレーキ失効後の回生ブレーキ再立上げ後
は、前記交流電動機の励磁分に相当する電圧/周波数比
を低下させるべく前記インバータの変調率を当初の値よ
りも低下させる手段を設けたことを特徴とする電気車の
回生制御装置。6. The regenerative controller for an electric vehicle according to claim 1, wherein after the regenerative brake is restarted after the regenerative brake has expired, the voltage / frequency ratio corresponding to the excitation of the AC motor is reduced. A regeneration control device for an electric vehicle, which is provided with means for lowering a modulation rate of an inverter from an initial value.
おいて、回生ブレーキ失効後の回生ブレーキ再立上げ直
後に交流電動機に与えるPWM制御のパルス数として1
パルスモードを不許可とするための手段を設けたことを
特徴とする電気車の回生制御装置。7. The regeneration control device for an electric vehicle according to claim 6, wherein the pulse number of PWM control to be given to the AC motor immediately after restarting the regenerative brake after the regenerative brake has expired is 1
A regeneration control device for an electric vehicle, which is provided with means for disabling a pulse mode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7051177A JPH08251706A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Regenerative control device of electric car |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7051177A JPH08251706A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Regenerative control device of electric car |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08251706A true JPH08251706A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=12879566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7051177A Pending JPH08251706A (en) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | Regenerative control device of electric car |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08251706A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007032073A1 (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake controller and brake control method of electric vehicle |
US10625717B2 (en) | 2015-11-25 | 2020-04-21 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Brake control device, brake control method, train, and program |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7051177A patent/JPH08251706A/en active Pending
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