JPS63306941A - 電鉄用回生インバ−タの制御装置 - Google Patents
電鉄用回生インバ−タの制御装置Info
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- JPS63306941A JPS63306941A JP62143536A JP14353687A JPS63306941A JP S63306941 A JPS63306941 A JP S63306941A JP 62143536 A JP62143536 A JP 62143536A JP 14353687 A JP14353687 A JP 14353687A JP S63306941 A JPS63306941 A JP S63306941A
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- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は直流饋電方式の電気鉄道の1!Es線に曲流電
力を供給するコンバータと、回生制御可能な電気車が発
する回生電力を交流電源側に回虫するインバータとを備
えた回生変電所システムに係り、特に電鉄用回生インバ
ータの制御装置に関する。
力を供給するコンバータと、回生制御可能な電気車が発
する回生電力を交流電源側に回虫するインバータとを備
えた回生変電所システムに係り、特に電鉄用回生インバ
ータの制御装置に関する。
B0発明の概要
本発明は電鉄用回生インバータの制御装置において、
電気車のカ行運転時はコンバータを介してvL電車線カ
行電流を供給するとともに、インバータ全位相制御して
コンバータからインバータへ設定忙の循環電流を流し、
回生運転時はインバータを動作させて交流側に電力を回
生じ、回生運転時にコンバータ入力電圧が上昇したとき
はインバータを構成する各半導体素子(チイリスタ静)
のゲートを絞り込んで設定置以上の電流がコンバータか
らインバータに流れないようにすることにより、カ行運
転から回生運転への移行をスムーズに行なわせるととも
に、カ行運転時に流す循環電流の増加を抑え、且つ回生
運転時にコンバータ入力電圧が上昇してもインバータに
過大電流が流れてインバータの運転が停止することを防
止したものである。
行電流を供給するとともに、インバータ全位相制御して
コンバータからインバータへ設定忙の循環電流を流し、
回生運転時はインバータを動作させて交流側に電力を回
生じ、回生運転時にコンバータ入力電圧が上昇したとき
はインバータを構成する各半導体素子(チイリスタ静)
のゲートを絞り込んで設定置以上の電流がコンバータか
らインバータに流れないようにすることにより、カ行運
転から回生運転への移行をスムーズに行なわせるととも
に、カ行運転時に流す循環電流の増加を抑え、且つ回生
運転時にコンバータ入力電圧が上昇してもインバータに
過大電流が流れてインバータの運転が停止することを防
止したものである。
C0従来の技術
一般に回生変電所システムは例えば第2図に示すように
構成されている。第2図において、交流電源lの出力電
力は変圧器2al−介して、ダイオードをブリッジ接続
して構成されたコンバータ3に入力される。このコンバ
ータ3は入力された交流電力1に直流変換し、その血流
電力を血流高速度遮断器4aおよび電車線5を介して電
気車6に供給する。電気車6の回生運転時に発生する回
生電力は、直流高速変通[!fI器4bおよび直流リア
クトル7を介して、チイリスタをブリッジ接続して構成
されたインバータ8に入力される。このインバータ8は
入力された直流電力を交流変換し、その交流な力を変圧
器2bk介して交流電源lに回虫する。
構成されている。第2図において、交流電源lの出力電
力は変圧器2al−介して、ダイオードをブリッジ接続
して構成されたコンバータ3に入力される。このコンバ
ータ3は入力された交流電力1に直流変換し、その血流
電力を血流高速度遮断器4aおよび電車線5を介して電
気車6に供給する。電気車6の回生運転時に発生する回
生電力は、直流高速変通[!fI器4bおよび直流リア
クトル7を介して、チイリスタをブリッジ接続して構成
されたインバータ8に入力される。このインバータ8は
入力された直流電力を交流変換し、その交流な力を変圧
器2bk介して交流電源lに回虫する。
上記のように構成された装置において、コンバータ3お
よびインバータ8の運転制御は電車線5の電圧E、1の
変化に応じて第3図の電圧−道流特性図に示すように行
なわれる。すなわち、電気車6のカ行運転時はコンバー
タ3のみが運転状態にあり、そのときの電車線5の電圧
lCa4を偵流戒流をX6とすると第3図の領域1に示
す如く変化する。また、電気車6が回生制御可能なうと
電車線5の電圧Kdが上昇し、該電圧Edが回生設定電
圧を超えた時点でインバータ制御回路(図示壱W@)に
よってインバータ8の運転が開始される。そしてインバ
ータ8はインバータ制御回路によって第3図の回生運転
領域lに示す如<’に車線5の電圧E在を回生時の1!
車線電圧v(10に保つように定電圧制御がなされる。
よびインバータ8の運転制御は電車線5の電圧E、1の
変化に応じて第3図の電圧−道流特性図に示すように行
なわれる。すなわち、電気車6のカ行運転時はコンバー
タ3のみが運転状態にあり、そのときの電車線5の電圧
lCa4を偵流戒流をX6とすると第3図の領域1に示
す如く変化する。また、電気車6が回生制御可能なうと
電車線5の電圧Kdが上昇し、該電圧Edが回生設定電
圧を超えた時点でインバータ制御回路(図示壱W@)に
よってインバータ8の運転が開始される。そしてインバ
ータ8はインバータ制御回路によって第3図の回生運転
領域lに示す如<’に車線5の電圧E在を回生時の1!
車線電圧v(10に保つように定電圧制御がなされる。
D0発明が解決しようとする問題点
上記のように構成された回生変電所システムにおいて、
インバータの無負8m流電圧を前記カ行時の最大電車線
電圧V、1 (コンバータの無負荷電流電圧)より低く
設定すると、コンバータ入力電源電圧の変動によってコ
ンバータ3とインバータ80間に過大な循環電流か流れ
てしまう。この為第3図に示すように回生設定電圧vd
I、t−力行時の最力行車線電圧V、1 (コンバータ
の無負荷直流電圧〕より高く設定する必要があった。し
かし、このように設定した場合電気車6が回生制動を行
なっても電車線電圧がカ行時の最大電車線電圧V6から
回生設定電圧に到達するまでの期間、インバータ8は非
動作状態のまま待機する。この為電気車6の発する回生
電力を回生ずることができず、これによって回生電力を
有効に利用することができなくなる。特に回生制動時の
回生電流の立上りが速い場合、前記のようにインバータ
8の動作が遅れると、電車線5の電圧E4が異常に上昇
してしまう。
インバータの無負8m流電圧を前記カ行時の最大電車線
電圧V、1 (コンバータの無負荷電流電圧)より低く
設定すると、コンバータ入力電源電圧の変動によってコ
ンバータ3とインバータ80間に過大な循環電流か流れ
てしまう。この為第3図に示すように回生設定電圧vd
I、t−力行時の最力行車線電圧V、1 (コンバータ
の無負荷直流電圧〕より高く設定する必要があった。し
かし、このように設定した場合電気車6が回生制動を行
なっても電車線電圧がカ行時の最大電車線電圧V6から
回生設定電圧に到達するまでの期間、インバータ8は非
動作状態のまま待機する。この為電気車6の発する回生
電力を回生ずることができず、これによって回生電力を
有効に利用することができなくなる。特に回生制動時の
回生電流の立上りが速い場合、前記のようにインバータ
8の動作が遅れると、電車線5の電圧E4が異常に上昇
してしまう。
この為電気車6は回生ブレーキを用いることができなく
なり、電気車側の遮断器t−) IJツブした後にエア
ブレーキ等を用いて停止させなければならなくなる。
なり、電気車側の遮断器t−) IJツブした後にエア
ブレーキ等を用いて停止させなければならなくなる。
また、上記のような欠点を解消する為に次のようなイン
バータ制御方法が用いられていた。すなわち第4図(a
)の電圧−電R特性図に示すように、電車線5の電圧が
所定値、例えば1114.以上のときインバータ8t−
制御進み角r、で運転してコンバータ3とインバータ8
間に所定の循環域Rを流すとともに、電車線電圧が所定
値以上のときインバータ8を定1圧制御して電車線電圧
を一足値、例えばVa、に保つ制御方法である。このよ
うにインバータ8t−制御すれば、電気車がカ行運転中
であってもインバータを動作状鰭にしておくことができ
るので、カ行運転から回生運転への切換えを迅速且つ円
滑に行なうことができ、これによって過大な循環電流お
よび電車線の異常電圧上昇を抑制することができる。し
かしながらこのような制御方法によると、第4図tb)
の如く7ンバータ入力端子(商用電源電圧)が変動した
場合、r、Oによる一定制砥開始時の電圧(Ea、)k
いかなるミ圧値に設定するかによって次のような問題が
生じる。すなわち、rQ一定制御開始時の電圧k ]”
datに設定して所定のr、)一定制御を行ないIE車
車線正圧第4図+b)のム特性とした場合、例えばコン
バータ入力電圧が最低レベルになったとする。この場合
、第4図(b)の特性図より明らかなように、コンバー
タ3の運転時に所定の循環電流t−流してインバータ8
を動作状態にしておくことができなくなり、例えば回生
運転に切換わったとき、インバータ8の動作が遅れて電
車線電圧は異常上昇してしまう。また、前記欠点をなく
すためにro一定制御開始時のtEE倉前記”(101
より低いKdo鵞に設定し、第4図1b)のB特性の如
く電車線電圧を制御したとする。この場合コンバータ入
力端子が最高レベルになれば、循環′1流が増加してし
まい不峠精である。
バータ制御方法が用いられていた。すなわち第4図(a
)の電圧−電R特性図に示すように、電車線5の電圧が
所定値、例えば1114.以上のときインバータ8t−
制御進み角r、で運転してコンバータ3とインバータ8
間に所定の循環域Rを流すとともに、電車線電圧が所定
値以上のときインバータ8を定1圧制御して電車線電圧
を一足値、例えばVa、に保つ制御方法である。このよ
うにインバータ8t−制御すれば、電気車がカ行運転中
であってもインバータを動作状鰭にしておくことができ
るので、カ行運転から回生運転への切換えを迅速且つ円
滑に行なうことができ、これによって過大な循環電流お
よび電車線の異常電圧上昇を抑制することができる。し
かしながらこのような制御方法によると、第4図tb)
の如く7ンバータ入力端子(商用電源電圧)が変動した
場合、r、Oによる一定制砥開始時の電圧(Ea、)k
いかなるミ圧値に設定するかによって次のような問題が
生じる。すなわち、rQ一定制御開始時の電圧k ]”
datに設定して所定のr、)一定制御を行ないIE車
車線正圧第4図+b)のム特性とした場合、例えばコン
バータ入力電圧が最低レベルになったとする。この場合
、第4図(b)の特性図より明らかなように、コンバー
タ3の運転時に所定の循環電流t−流してインバータ8
を動作状態にしておくことができなくなり、例えば回生
運転に切換わったとき、インバータ8の動作が遅れて電
車線電圧は異常上昇してしまう。また、前記欠点をなく
すためにro一定制御開始時のtEE倉前記”(101
より低いKdo鵞に設定し、第4図1b)のB特性の如
く電車線電圧を制御したとする。この場合コンバータ入
力端子が最高レベルになれば、循環′1流が増加してし
まい不峠精である。
本発明は上記の点に謹みてなされたもので、その目的は
’4気卓がカ行運転中であってもコンバータ入力電圧の
変動に関係なくインバータを1実に動作状態にすること
ができるとともに、インバータに流れる循環電流を常に
最低のレベルに抑制でき、且つ回生運転時にコンバータ
入力電圧が上昇しても過大な循環電流がインバータに流
れ込むことのない電鉄用回生インバータの制御部eを提
哄することにある。
’4気卓がカ行運転中であってもコンバータ入力電圧の
変動に関係なくインバータを1実に動作状態にすること
ができるとともに、インバータに流れる循環電流を常に
最低のレベルに抑制でき、且つ回生運転時にコンバータ
入力電圧が上昇しても過大な循環電流がインバータに流
れ込むことのない電鉄用回生インバータの制御部eを提
哄することにある。
1間哩点を解決するための手段
本発明は、交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直
流電力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータ
と、帥配電車線下に存在する電気車が回生制動時に発す
る回生電力を前記交流電源側に回生するインバータとを
備えた回生変電所において、 前記コンバータに流れる電at検出する第1電流検出部
と、 前記第1電流検出部の検出出力および予め設定したコン
バータ電流設定量をつき合わせる第1つき合わせ部と、 前記電車線電圧を検出して得られる信号および前記第1
つき合わせ部の偏差出力および予め設定したインバータ
電圧設定量とをつき合わせる第2つき合わせ部と、 前記5i11つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性
の信号であるとき、該出力11号が前記第2つき合わせ
部へ供給されるのを阻止するダイオードと、 前記第2つき合わせ部の偏差出力を増幅する反転増幅器
と、 前記反転増幅器の出力に基づいて前記インバータの位相
を制御する制御部と、 前記インバータの出力電流を検出する第2電流検出部と
、 前記第2電流検出部の検出出力および予め設定したイン
バータ電流設定量をつき合わせる第3つき合わせ部と、 前記第3つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性の信
号であるときにのみ、該出力信号に基づいて前記反転増
幅器の出力に対してリミッタ動作を行なうリミッタ回路
とを備えたことを特徴としている。
流電力を直流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータ
と、帥配電車線下に存在する電気車が回生制動時に発す
る回生電力を前記交流電源側に回生するインバータとを
備えた回生変電所において、 前記コンバータに流れる電at検出する第1電流検出部
と、 前記第1電流検出部の検出出力および予め設定したコン
バータ電流設定量をつき合わせる第1つき合わせ部と、 前記電車線電圧を検出して得られる信号および前記第1
つき合わせ部の偏差出力および予め設定したインバータ
電圧設定量とをつき合わせる第2つき合わせ部と、 前記5i11つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性
の信号であるとき、該出力11号が前記第2つき合わせ
部へ供給されるのを阻止するダイオードと、 前記第2つき合わせ部の偏差出力を増幅する反転増幅器
と、 前記反転増幅器の出力に基づいて前記インバータの位相
を制御する制御部と、 前記インバータの出力電流を検出する第2電流検出部と
、 前記第2電流検出部の検出出力および予め設定したイン
バータ電流設定量をつき合わせる第3つき合わせ部と、 前記第3つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性の信
号であるときにのみ、該出力信号に基づいて前記反転増
幅器の出力に対してリミッタ動作を行なうリミッタ回路
とを備えたことを特徴としている。
10作用
電気車の力行運転時はコンバータを介して電車線に力行
電流が流れる。このときコンバータ電流設定量よりも第
1電流検出部の検出出力のほうが大きく、シかも電車線
電圧を検出して得られる信号よりもインバータ電圧設定
惜のほうが大きいので、反転増幅器は、インバータの直
流電圧を上げる方向に制御するための出力を発する。こ
の場合第2電流検出部の検出出力(インバータ出力電流
)はインバータ電流設定量よりも小さいので、第3つき
合わせ部の偏差出力は所定の極性の信号となる。このた
めリミッタ回路は前記反転増幅器の出力に対してリミッ
タ動作を行なう。これによって制御部は第2電流検出部
の検出出力(インバータ出力il流)がインバータ電流
設定量と等しくなるようにインバータの位相制御を行な
う。したがって力行運転中であってもインバータ電流設
定mt超えない循環電流を流し、インバータを動作状態
にしておくことができる。
電流が流れる。このときコンバータ電流設定量よりも第
1電流検出部の検出出力のほうが大きく、シかも電車線
電圧を検出して得られる信号よりもインバータ電圧設定
惜のほうが大きいので、反転増幅器は、インバータの直
流電圧を上げる方向に制御するための出力を発する。こ
の場合第2電流検出部の検出出力(インバータ出力電流
)はインバータ電流設定量よりも小さいので、第3つき
合わせ部の偏差出力は所定の極性の信号となる。このた
めリミッタ回路は前記反転増幅器の出力に対してリミッ
タ動作を行なう。これによって制御部は第2電流検出部
の検出出力(インバータ出力il流)がインバータ電流
設定量と等しくなるようにインバータの位相制御を行な
う。したがって力行運転中であってもインバータ電流設
定mt超えない循環電流を流し、インバータを動作状態
にしておくことができる。
電気車が回生制動を行なうと該回生エネルギーによって
電車線電圧が上昇する。するとコンバータ@152設定
駄よりも第2電流検出部の検出出力のほう力S小さくな
って、第1つき合わせ部の偏差出力信号は所定の極性の
信号になる。このため前記偏差出力信号はダイオードに
よって阻止されて第2つき合わせ部へ供給されない。ま
た、第2電流検出部の横出出力(インバータ出力゛域流
)がインバータ電流設定駄よりも大きくなるので、第3
つき合わせ部の偏差出力信号は繭記舶定の極性とは逆の
極性となる。このためリミッタ回路の反転増幅器に対す
るリミッタ動作は解除される。これによって第2つき合
わせ部からはインバータ電圧設定量と電車線電圧を検出
して得られる信号との偏差分が出力される。このため反
転増幅器はインバータの直流電圧(すなわち電車線電圧
)をインバータ電圧設定値に保つよう圧制御するための
出力を発する。これによって制a部はインバータの直流
電圧(電車線電圧)t−インバータ電圧設定値に一定に
保つように位相制御を行ない、インバータは電気本から
発せられる電力を交流側に回生する。
電車線電圧が上昇する。するとコンバータ@152設定
駄よりも第2電流検出部の検出出力のほう力S小さくな
って、第1つき合わせ部の偏差出力信号は所定の極性の
信号になる。このため前記偏差出力信号はダイオードに
よって阻止されて第2つき合わせ部へ供給されない。ま
た、第2電流検出部の横出出力(インバータ出力゛域流
)がインバータ電流設定駄よりも大きくなるので、第3
つき合わせ部の偏差出力信号は繭記舶定の極性とは逆の
極性となる。このためリミッタ回路の反転増幅器に対す
るリミッタ動作は解除される。これによって第2つき合
わせ部からはインバータ電圧設定量と電車線電圧を検出
して得られる信号との偏差分が出力される。このため反
転増幅器はインバータの直流電圧(すなわち電車線電圧
)をインバータ電圧設定値に保つよう圧制御するための
出力を発する。これによって制a部はインバータの直流
電圧(電車線電圧)t−インバータ電圧設定値に一定に
保つように位相制御を行ない、インバータは電気本から
発せられる電力を交流側に回生する。
肋記回生運転中にコンバータ入力電圧が上昇したとする
と、コンバータ電流設定量よりも第1′a流検出部の検
出出力のほうが大きくなって第1つき合わせ部の偏差出
力信号は前記所定の極性とは逆極性となる。このため1
ifl記偏差出力が第2つき合わせ部へ供給されるので
、該第2つき合わせ部の出力に基づいて反転増幅器は、
インバータの出力電流をコンバータ電流設定値以下に抑
えるための出力を発する。これによって制御部は、イン
バータの出力電流をコンバータ電流設定以下に抑制でき
るようにインバータの位相制御を行なう。したがって回
生運転中にコンバータ入力電圧が上昇しても、コンバー
タからインバータに過大な循還電流が流れることは防止
され、インバータの運転停止等の事故は未然に防止され
る。
と、コンバータ電流設定量よりも第1′a流検出部の検
出出力のほうが大きくなって第1つき合わせ部の偏差出
力信号は前記所定の極性とは逆極性となる。このため1
ifl記偏差出力が第2つき合わせ部へ供給されるので
、該第2つき合わせ部の出力に基づいて反転増幅器は、
インバータの出力電流をコンバータ電流設定値以下に抑
えるための出力を発する。これによって制御部は、イン
バータの出力電流をコンバータ電流設定以下に抑制でき
るようにインバータの位相制御を行なう。したがって回
生運転中にコンバータ入力電圧が上昇しても、コンバー
タからインバータに過大な循還電流が流れることは防止
され、インバータの運転停止等の事故は未然に防止され
る。
G、実権例
以下、図面を参照しながら本発明の一実抱例を説明する
。第1図において第2図と同一部分は同一符号をもって
示しその説明は省略する。CT、は変圧器2aとコンバ
ータ3t−結ぶ交流電路(第1図では単線で示している
)に介挿され、該電路に流れる電流を検出する変流器で
ある。変流器CT1の検出電流は電流−電圧変換器11
によって電圧に変換された後筒1つき合わせ回路12に
プラス入力として供給される。第1つき合わせ回路12
は前記変換器11の出力とコンバータ電流設定器13の
出力との偏差をとる。第1つき合わせ回路12の偏差出
力はアンプ(プラスゲイン) 14で増電された後ダイ
オード15のアノード、カソードを介して第2つき合わ
せ回路16にプラス入力として供給される。
。第1図において第2図と同一部分は同一符号をもって
示しその説明は省略する。CT、は変圧器2aとコンバ
ータ3t−結ぶ交流電路(第1図では単線で示している
)に介挿され、該電路に流れる電流を検出する変流器で
ある。変流器CT1の検出電流は電流−電圧変換器11
によって電圧に変換された後筒1つき合わせ回路12に
プラス入力として供給される。第1つき合わせ回路12
は前記変換器11の出力とコンバータ電流設定器13の
出力との偏差をとる。第1つき合わせ回路12の偏差出
力はアンプ(プラスゲイン) 14で増電された後ダイ
オード15のアノード、カソードを介して第2つき合わ
せ回路16にプラス入力として供給される。
ダイオード15はアンプ14の出力がマイナスのとき、
該出力を阻止する動作を行う。第2つき合わせ回路16
は、プラス入力で供給されるインバータ電圧設定量17
およびアンプ14の出力信号と、電車線5の電圧を抵抗
R1s R1で分圧して得られる電車線電圧検出信号と
の偏差をとる。18は第2つき合わせ回路16の出力を
マイナスゲインで増重する偏差増幅器(反転増幅器)で
ある。19はインバータ8の交流側に設けられた位相検
出用トランス20の出力と偏差増幅器18の出力とに基
づいてインバータ8の位相を制御するための信号を発す
る位相器である。21は位相器19の出力に基づいてイ
ンバータ8を構成するナイリスタのゲートを制御するゲ
ート回路である。OTlは変圧器2bとインバータ8を
結ぶ交流電路(第1図では単線で示している)に介挿さ
れ、該電路に流れる電流を検出する変流器である。変流
器CT、の検出電流は電流−電圧変換器22によって電
圧に変換された後筒3つき合わせ回路23にプラス入力
として供給される。第3つき合わせ回路nは前記変換器
22の出力とインバータ電流設定器Uの出力との偏差を
とる。第3つき合わせ回路おの偏差出力はアンプ(プラ
スゲイン)5で増幅された後リミッタ回路26に供給さ
れる。
該出力を阻止する動作を行う。第2つき合わせ回路16
は、プラス入力で供給されるインバータ電圧設定量17
およびアンプ14の出力信号と、電車線5の電圧を抵抗
R1s R1で分圧して得られる電車線電圧検出信号と
の偏差をとる。18は第2つき合わせ回路16の出力を
マイナスゲインで増重する偏差増幅器(反転増幅器)で
ある。19はインバータ8の交流側に設けられた位相検
出用トランス20の出力と偏差増幅器18の出力とに基
づいてインバータ8の位相を制御するための信号を発す
る位相器である。21は位相器19の出力に基づいてイ
ンバータ8を構成するナイリスタのゲートを制御するゲ
ート回路である。OTlは変圧器2bとインバータ8を
結ぶ交流電路(第1図では単線で示している)に介挿さ
れ、該電路に流れる電流を検出する変流器である。変流
器CT、の検出電流は電流−電圧変換器22によって電
圧に変換された後筒3つき合わせ回路23にプラス入力
として供給される。第3つき合わせ回路nは前記変換器
22の出力とインバータ電流設定器Uの出力との偏差を
とる。第3つき合わせ回路おの偏差出力はアンプ(プラ
スゲイン)5で増幅された後リミッタ回路26に供給さ
れる。
27は第3つき合わせ回路nの偏差出力がプラスのとき
にアンプあの出力を制限して零にするダイオードである
。リミッタ回路26は、偏差増幅器18および位相器1
9の共通接続点あとアンプ250間に直列接続された抵
抗R1* R4と、該抵抗R1* R4の共通接続点2
9と第2つき合わせ回路16の出方側との間に図示極性
のように接続されたダイオード園とで構成されている。
にアンプあの出力を制限して零にするダイオードである
。リミッタ回路26は、偏差増幅器18および位相器1
9の共通接続点あとアンプ250間に直列接続された抵
抗R1* R4と、該抵抗R1* R4の共通接続点2
9と第2つき合わせ回路16の出方側との間に図示極性
のように接続されたダイオード園とで構成されている。
尚第1図では直流高速度遮断器4a、4bおよび直流リ
アクトル7は図示省略している。
アクトル7は図示省略している。
次に上記のように構成された装置の動作を述べる。まず
電気車6がカ行運転を行なう場合、変流電源lから変圧
器2aを介して導かれる変流電力はフンパータ3によっ
て1流変換されて電車線5下に存在する電気車6に供給
される。すると変流器OT、の検出を流を電流−電圧変
換器11によって電圧変換した値がコノバータ′Itf
L設定器13の設定値よりも大きくなるので、第1つき
合わせ回路12の偏差出力はプラスとなり、アンプ14
およびダイオード15ヲ介して第2つき合わせ回路16
に供給される。このため第2つき合わせ回路16の偏差
出力はプラスの量が多くなり、偏差増幅器18の出方は
マイナス量(すなわちインバータ8の1流電圧を上げる
方向に制御するための電気量)となる。このとき変流器
CT、の検出電流を電流−電圧変換器22によって電圧
変換した値がインバータ電流設定器24の設定値よりも
小さいので、第3つき合わせ回路23の偏差出力はマイ
ナスとなり、アンプ25の出力はマイナスとなる。する
とリミッタ回路26が動作して偏差増幅器18の出力は
プラスの値でリミットされる。このためアンプ25の出
力を一■AMP2とすれば、偏差増幅器18の出力■A
MP ハVAMPaiヵよびゲート回路21はインバー
タ8の出力電流がインバータ電流設定器24の設定電流
と等しくなるように位相制御ケ行なう。したがって電気
車6がカ行運転中であっても、インバータ電流設定値を
超えない循環電流を流し、インバータ8を動作状態にし
ておくことができる。
電気車6がカ行運転を行なう場合、変流電源lから変圧
器2aを介して導かれる変流電力はフンパータ3によっ
て1流変換されて電車線5下に存在する電気車6に供給
される。すると変流器OT、の検出を流を電流−電圧変
換器11によって電圧変換した値がコノバータ′Itf
L設定器13の設定値よりも大きくなるので、第1つき
合わせ回路12の偏差出力はプラスとなり、アンプ14
およびダイオード15ヲ介して第2つき合わせ回路16
に供給される。このため第2つき合わせ回路16の偏差
出力はプラスの量が多くなり、偏差増幅器18の出方は
マイナス量(すなわちインバータ8の1流電圧を上げる
方向に制御するための電気量)となる。このとき変流器
CT、の検出電流を電流−電圧変換器22によって電圧
変換した値がインバータ電流設定器24の設定値よりも
小さいので、第3つき合わせ回路23の偏差出力はマイ
ナスとなり、アンプ25の出力はマイナスとなる。する
とリミッタ回路26が動作して偏差増幅器18の出力は
プラスの値でリミットされる。このためアンプ25の出
力を一■AMP2とすれば、偏差増幅器18の出力■A
MP ハVAMPaiヵよびゲート回路21はインバー
タ8の出力電流がインバータ電流設定器24の設定電流
と等しくなるように位相制御ケ行なう。したがって電気
車6がカ行運転中であっても、インバータ電流設定値を
超えない循環電流を流し、インバータ8を動作状態にし
ておくことができる。
次に電気116が回生制動を行なうと該回生エネルギー
によって電車線5の電圧が上昇する。すると変流a O
T、の検出′@流流電電圧変換した値がコンバータ直流
設定器13の設定値よりも小さくなるので、第1つき合
わせ回路12の偏差出力およびアンプ14の出力はマイ
ナス量となる。このためダイオード15が非導通状態と
なってアンプ14の出カバ第2つき合わせ回路16に供
給されない。また電気車6の回生運転時、変流器CT、
の検出電流を電圧に変換した値がインバータ電圧設定器
24の設定値よりも大きくなるので、第3つき合わせ回
路23の偏差出力はプラス量となる。するとアンプ25
の出力がダイオード27によって制限されて零となり、
リミッタ回路26の偏差増幅器18に対するリミッタ動
作は解除される。このため偏差増幅器18は、インバー
タ電圧設定器17の設定電圧と電車線5の電圧を抵抗R
,、R,により分圧して得られる電圧との偏差分を反転
増1@シた信号を出力する。これによって位相器】9お
よびゲート回路21は、インバータ8の直流電圧(電車
線電圧)をインバータ電圧設定器17の設定電圧に保つ
ように制御する。したがって電気車6の発する電力はイ
ンバータ8によってスムーズに交流側に回生される。
によって電車線5の電圧が上昇する。すると変流a O
T、の検出′@流流電電圧変換した値がコンバータ直流
設定器13の設定値よりも小さくなるので、第1つき合
わせ回路12の偏差出力およびアンプ14の出力はマイ
ナス量となる。このためダイオード15が非導通状態と
なってアンプ14の出カバ第2つき合わせ回路16に供
給されない。また電気車6の回生運転時、変流器CT、
の検出電流を電圧に変換した値がインバータ電圧設定器
24の設定値よりも大きくなるので、第3つき合わせ回
路23の偏差出力はプラス量となる。するとアンプ25
の出力がダイオード27によって制限されて零となり、
リミッタ回路26の偏差増幅器18に対するリミッタ動
作は解除される。このため偏差増幅器18は、インバー
タ電圧設定器17の設定電圧と電車線5の電圧を抵抗R
,、R,により分圧して得られる電圧との偏差分を反転
増1@シた信号を出力する。これによって位相器】9お
よびゲート回路21は、インバータ8の直流電圧(電車
線電圧)をインバータ電圧設定器17の設定電圧に保つ
ように制御する。したがって電気車6の発する電力はイ
ンバータ8によってスムーズに交流側に回生される。
また、前記回生動作中にコンバータ3の入力電圧が上昇
したとすると、変流器CT、の検出電流を電圧変換した
饋がコンバータ電流設定値以上となり、第1つき合わせ
回路12の偏差出力およびアンプ14の出力はプラス量
となる。このためダイオード15が導通してアンプ14
の出力は第2つき合わせ回路16に供給される。すると
@2つき合わせ回路16は、前記ダイオード15ヲ介し
て導かれるアンプ14の出力およびインバータ電圧設定
器17の出力を加算したf!1号と、電車線5の電圧を
抵抗R1mR1で分圧して得られる信号との偏差分を出
力する。このため偏差増幅器18の出力に基づいて位相
器19およびゲート回路21は、インバータ8の出力電
流をコンバータ電流設定器13の設定値以下に抑えるよ
うに位相制御を行なう。これによって回生運転中にコン
バータ入力電圧が上昇してもコンバータ3からインバー
タ8にコンバータ電流設定値以上の電流は流れず、シス
テムダウンを防止することができる。また、過大な循環
電流が流れることは防止され、インバータ8の運転停止
等の事故は生じない。
したとすると、変流器CT、の検出電流を電圧変換した
饋がコンバータ電流設定値以上となり、第1つき合わせ
回路12の偏差出力およびアンプ14の出力はプラス量
となる。このためダイオード15が導通してアンプ14
の出力は第2つき合わせ回路16に供給される。すると
@2つき合わせ回路16は、前記ダイオード15ヲ介し
て導かれるアンプ14の出力およびインバータ電圧設定
器17の出力を加算したf!1号と、電車線5の電圧を
抵抗R1mR1で分圧して得られる信号との偏差分を出
力する。このため偏差増幅器18の出力に基づいて位相
器19およびゲート回路21は、インバータ8の出力電
流をコンバータ電流設定器13の設定値以下に抑えるよ
うに位相制御を行なう。これによって回生運転中にコン
バータ入力電圧が上昇してもコンバータ3からインバー
タ8にコンバータ電流設定値以上の電流は流れず、シス
テムダウンを防止することができる。また、過大な循環
電流が流れることは防止され、インバータ8の運転停止
等の事故は生じない。
H6発明の効果
以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
。すなわち、 (1) 電気車の力行運転時にもインバータを位相制
御して設定量の循環域iを流すように構成したので、力
行時にインバータを動作状態にしておくことができる。
。すなわち、 (1) 電気車の力行運転時にもインバータを位相制
御して設定量の循環域iを流すように構成したので、力
行時にインバータを動作状態にしておくことができる。
このため力行運転から回生運転への移行はスムーズに行
なわれ、動作遅れが生じることなく即座に電力を回生ず
ることができる。
なわれ、動作遅れが生じることなく即座に電力を回生ず
ることができる。
(2) コンバータの交流入力電圧の変動に関係なく
循環電流を一定にすることができるので、電力損失が少
なく非常に経済的である。
循環電流を一定にすることができるので、電力損失が少
なく非常に経済的である。
(3)電気車は、回生運転時にスムーズに回生制動を行
なうことができるのでエアブレーキを用いる必要がなく
、円滑な運転が継続できる。
なうことができるのでエアブレーキを用いる必要がなく
、円滑な運転が継続できる。
(4) 回生運転時にはインバータを定電圧制御する
ことができるので、電車線の異常電圧上昇を抑制するこ
とができ、これによって電気車の安全が保たれる。
ことができるので、電車線の異常電圧上昇を抑制するこ
とができ、これによって電気車の安全が保たれる。
(5)回生運転中にコンバータの入力電圧が上昇しても
コンバータからインバータにコンバータ電流設定量以上
の電流は流れない。このためシステムダウンを防止する
ことができる。
コンバータからインバータにコンバータ電流設定量以上
の電流は流れない。このためシステムダウンを防止する
ことができる。
第1図は本発明の一実捲例を示す回路図、第2図は従来
の回生変電所システムの一例を示す回路図、第3図およ
び第4図(a) 、 (k) はともに従来の制御
パターンを説明する為の電圧−電流特性図である。 1・・・交流電源、2a、2b・・・変圧器、3・・・
コンバーター 5・・・電車線、6・・・電気車、8・
・・インバータ、11 、22・・・電流−電圧変換器
、12 、16 、23・・・つき合わせ回路、13・
・・フンパータ電流役定器、14I25・・・アン7”
、15.27.30・・・ダイオード、17・・・イン
バータ電圧設定器、18・・・偏差増11@器、19・
・・位相器、20・・・位相検出用トランス、21・・
・ゲート回路、24・・・インバータ電流設定器、26
・・・リミッタ回路% a’r、。 OT、・・・変流器、R@、 R,、R,、R4・・・
抵抗。
の回生変電所システムの一例を示す回路図、第3図およ
び第4図(a) 、 (k) はともに従来の制御
パターンを説明する為の電圧−電流特性図である。 1・・・交流電源、2a、2b・・・変圧器、3・・・
コンバーター 5・・・電車線、6・・・電気車、8・
・・インバータ、11 、22・・・電流−電圧変換器
、12 、16 、23・・・つき合わせ回路、13・
・・フンパータ電流役定器、14I25・・・アン7”
、15.27.30・・・ダイオード、17・・・イン
バータ電圧設定器、18・・・偏差増11@器、19・
・・位相器、20・・・位相検出用トランス、21・・
・ゲート回路、24・・・インバータ電流設定器、26
・・・リミッタ回路% a’r、。 OT、・・・変流器、R@、 R,、R,、R4・・・
抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 交流電源の交流出力電力を直流変換し、該直流電力を直
流式電気鉄道の電車線に供給するコンバータと、前記電
車線下に存在する電気車が回生制動時に発する回生電力
を前記交流電源側に回生するインバータとを備えた回生
変電所において、前記コンバータに流れる電流を検出す
る第1電流検出部と、 前記第1電流検出部の検出出力および予め設定したコン
バータ電流設定量をつき合わせる第1つき合わせ部と、 前記電車線電圧を検出して得られる信号および前記第1
つき合わせ部の偏差出力および予め設定したインバータ
電圧設定量とをつき合わせる第2つき合わせ部と、 前記第1つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性の信
号であるとき、該出力信号が前記第2つき合わせ部へ供
給されるのを阻止するダイオードと、 前記第2つき合わせ部の偏差出力を増幅する反転増幅器
と、 前記反転増幅器の出力に基づいて前記インバータの位相
を制御する制御部と、 前記インバータの出力電流を検出する第2電流検出部と
、 前記第2電流検出部の検出出力および予め設定したイン
バータ電流設定量をつき合わせる第3つき合わせ部と、 前記第3つき合わせ部の偏差出力信号が所定の極性の信
号であるときにのみ、該出力信号に基づいて前記反転増
幅器の出力に対してリミッタ動作を行なうリミッタ回路
とを備えたことを特徴とする電鉄用回生インバータの制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62143536A JPS63306941A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 電鉄用回生インバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62143536A JPS63306941A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 電鉄用回生インバ−タの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63306941A true JPS63306941A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15341029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62143536A Pending JPS63306941A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 電鉄用回生インバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63306941A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100629428B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2006-09-27 | 한국철도기술연구원 | 에너지 회생을 위한 전동차의 직류전원 공급 시스템 |
JP2010215048A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Meidensha Corp | 回生対策装置と回生対策装置の制御方法 |
WO2010126220A2 (ko) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 한국전기연구원 | 직렬 보상 정류기를 포함하는 직류 무정전 전원장치 |
JP2016088289A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流き電システム |
CN107317488A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-03 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 多相永磁发电机整流*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61200039A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
JPS61207236A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-13 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
JPS6237241A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-18 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 直流変電所の制御装置 |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62143536A patent/JPS63306941A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61200039A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 電鉄用回生インバ−タの制御方法とその装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100629428B1 (ko) * | 2004-12-24 | 2006-09-27 | 한국철도기술연구원 | 에너지 회생을 위한 전동차의 직류전원 공급 시스템 |
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WO2010126220A2 (ko) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | 한국전기연구원 | 직렬 보상 정류기를 포함하는 직류 무정전 전원장치 |
WO2010126220A3 (ko) * | 2009-04-28 | 2010-12-23 | 한국전기연구원 | 직렬 보상 정류기를 포함하는 직류 무정전 전원장치 |
KR101027988B1 (ko) | 2009-04-28 | 2011-04-13 | 한국전기연구원 | 직렬 보상 정류기 및 이를 포함하는 직렬 보상 무정전 전원장치 |
JP2016088289A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流き電システム |
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