交流电车的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种交流电车的控制装置，具有检测交流架空线中的停电的停电检测功能，其相比以往能提高停电检测的灵敏度，并实现停电检测精度的提高。包括：第1特定频率电流运算部(14a)，该第1特定频率电流运算部(14a)从主变压器输出电流(IS)提取出相当于第1特定频率设定值(Fset1)的电流分量，作为第1特定频率电流(I1)进行输出；减法器(16)，该减法器(16)从主变压器输出电流(IS)减去第1特定频率电流(I1)，作为电流偏差(DI1)输出该减法运算结果；第2特定频率电流运算部(15a)，该第2特定频率电流运算部(15a)从电流偏差DI1提取出相当于第2特定频率设定值(Fset2)的电流分量，作为第2特定频率电流(I2)进行输出；以及停电检测部(19a)，该停电检测部(19a)将第2特定频率电流(I2)与规定的停电检测电流设定值(Iset)进行比较，在第2特定频率电流(I2)大于停电检测电流设定值(Iset)时，输出停电检测信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有对提供交流电的架空线(以下称作“交流架空线”)进行停电检测的停电检测功能的交流电车的控制装置。
技术介绍
以往，在通过交换由交流架空线提供的电力或再生电力来进行行驶的交流电车中，若由于某种原因而交流架空线发生停电，则出于安全的考虑，迅速检测出交流架空线的停电(例如100～1000ms以内)，使电车的控制装置停止。此处，在电车使再生制动(以下称作“再生车辆”)进行动作、将再生电力提供给交流架空线的过程中在交流架空线发生停电时，若不存在在同一变电区间内从交流架空线接受供电来动力运行的电车(以下称作“动力运行车辆”)、或者虽然存在动力运行车辆，但再生车辆所提供的再生电力与动力运行车辆所消耗的耗电不一致，则因交流架空线的停电而使得电流或电压发生变动，因此能根据该交流架空线的电流或电压的变动来检测停电。然而，已知：在同一变电区间内存在的再生车辆的再生电力大致与动力运行车辆的耗电大致相等的情况下，交流架空线的电流或电压的变动幅度变小，因此难以检测到停电。以下，将上述在同一变电区间内存在的再生车辆的再生电力与动力运行车辆的耗电大致相等的状态下的交流架空线的停电称为“平衡停电”。以往，作为检测交流架空线的停电的技术，例如公开了如下技术：从由电流检测器检测整流器的输入电流而得到的检测电流信号提取出相当于架空线电压的频率(例如50Hz或60Hz)的电流分量，并从所提取出的特定频率电流信号中减去检测电流信号，将作为其减法运算结果的电流偏差与规定的停电检测设定值进行比较，从而在电流偏差超过停电检测设定值的情况下进行停电检测(例如专利文献1)。另外，还公开了如下技术：例如不使用整流器的输入电流，而使用输入电压来进行停电检测(例如专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4243321号公报专利文献2：日本专利第3144848号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上所述，在交流架空线发生停电的情况下，出于安全的考虑，需要可靠且迅速地检测出该交流架空线的停电，并使电车的控制装置停止。另一方面，在上述平衡停电中，由于交流架空线的电流或电压的变动幅度变小，因此在想要检测该平衡停电的情况下，需要将停电检测设定值设定得较小。然而，在上述专利文献所代表的现有技术中，在为了检测到像平衡停电那样交流架空线的电流或电压的变动幅度较小的停电而将停电检测设定值设定得较小的情况下，作为其弊端，存在如下问题：会在交流架空线未停电的正常运行时发生停电检测的误检测等，停电检测精度下降，可能对电车的顺利运行造成妨碍。本专利技术鉴于上述问题而得以完成，其目的在于，提供一种交流电车的控制装置，其相比以往能提高停电检测的灵敏度，并实现停电检测精度的提高。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述问题，达成目的，本专利技术所涉及的交流电车的控制装置包括：将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器；将所述整流器的电压转换成交流电压，并输出至交流电动机的逆变器；对所述变压器的输出电流进行检测的电流检测器；以及控制部，该控制部具备整流器控制器和停电检测器，该整流器控制器根据基于所述电流检测器所检测出的检测电流的栅极许可信号来控制所述整流器的输出，该停电检测器基于该检测电流来检测所述交流架空线中产生的停电，其特征在于，所述停电检测器包括：第1特定频率电流运算部，该第1特定频率电流运算部从所述检测电流提取出相当于规定的第1特定频率设定值的电流分量，作为第1特定频率电流输出该提取出的电流分量；减法器，该减法器从所述检测电流减去所述第1特定频率电流，作为电流偏差输出该减法运算结果；第2特定频率电流运算部，该第2特定频率电流运算部从所述电流偏差提取出相当于规定的第2特定频率设定值的电流分量，作为第2特定频率电流输出该提取出的电流分量；以及停电检测部，该停电检测部将所述第2特定频率电流与规定的停电检测电流设定值进行比较，在第2特定频率电流大于该停电检测电流设定值时，输出停电检测信号，所述整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可信号停止，从而停止所述整流器的动作。专利技术效果根据本专利技术，在具有对提供交流电的交流架空线进行停电检测的停电检测功能的交流电车的控制装置中，能起到如下效果：相比以往能提高停电检测的灵敏度，并实现停电检测精度的提高。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例的图。图2是表示实施方式1所涉及的停电检测器的具体结构的一个示例的图。图3是表示平衡停电时的主变压器输出电流IS、第1特定频率电流I1、以及电流偏差DI1的各波形的图。图4是表示平衡停电时的电流偏差DI1以及第2特定频率电流I2的各波形的图。图5是表示实施方式2所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例的图。图6是表示实施方式2所涉及的停电检测器的具体结构的一个示例的图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式所涉及的交流电车的控制装置进行说明。此外，本专利技术并不局限于以下示出的实施方式。实施方式1(交流电车的结构)图1是表示实施方式1所涉及的交流电车的驱动系统以及控制系统的一个结构例的图。该图中，交流电车的驱动系统中，包括以下部件而构成：将交流电作为输入的主变压器3、将主变压器3的交流输出作为输入的PWM整流器、将PWM整流器4的直流输出作为输入的逆变器9、以及由逆变器9的交流输出进行驱动的一台以上的电动机12。此外，电动机12可适用感应电动机或同步电动机。另一方面，在交流电车的控制系统中，包括电流检测器5以及电车控制装置7a而构成，该电流检测器5检测主变压器3的输出电流，该电车控制装置7a基于电流检测器5的输出即主变压器输出电流IS来控制PWM整流器4。另外，电车控制装置7a包括整流器控制器8以及停电检测器13a，构成为主变压器输出电流IS输入至整流器控制器8以及停电检测器13a这两者。另外，主变压器3的一次侧的一端经由集电器2与交流架空线1相连，另一端经由车轮22与大地电位的轨道23相连。也就是说，构成为来自变电站(省略图示)的送电电力经由交流架空线1、集电器2、车轮22以及轨道23来接收电力。(交流电车的动作)接下来，对于交流电车的动作，分成交流架空线未发生停电的正常时(非停电时)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电车的控制装置，包括：将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器；将所述整流器的直流电压转换成交流电压，并输出至交流电动机的逆变器；对所述变压器的输出电流进行检测的电流检测器；控制部，该控制部具备整流器控制器和停电检测器，该整流器控制器根据基于所述电流检测器所检测出的检测电流的栅极许可信号来控制所述整流器的输出，该停电检测器基于该检测电流来检测所述交流架空线中产生的停电，所述交流电车的控制装置的特征在于，所述停电检测器包括：第1特定频率电流运算部，该第1特定频率电流运算部从所述检测电流提取出相当于规定的第1特定频率设定值的电流分量，作为第1特定频率电流输出该提取出的电流分量；减法器，该减法器从所述检测电流减去所述第1特定频率电流，作为电流偏差输出该减法运算结果；第2特定频率电流运算部，该第2特定频率电流运算部从所述电流偏差提取出相当于规定的第2特定频率设定值的电流分量，作为第2特定频率电流输出该提取出的电流分量；以及停电检测部，该停电检测部将所述第2特定频率电流与规定的停电检测电流设定值进行比较，在第2特定频率电流大于该停电检测电流设定值时，输出停电检测信号，所述整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可信号停止，从而停止所述整流器的动作。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种交流电车的控制装置，包括：
将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器；
将所述整流器的直流电压转换成交流电压，并输出至交流电动机的逆变
器；
对所述变压器的输出电流进行检测的电流检测器；
控制部，该控制部具备整流器控制器和停电检测器，该整流器控制器根
据基于所述电流检测器所检测出的检测电流的栅极许可信号来控制所述整流
器的输出，该停电检测器基于该检测电流来检测所述交流架空线中产生的停
电，
所述交流电车的控制装置的特征在于，
所述停电检测器包括：
第1特定频率电流运算部，该第1特定频率电流运算部从所述检测电流
提取出相当于规定的第1特定频率设定值的电流分量，作为第1特定频率电
流输出该提取出的电流分量；
减法器，该减法器从所述检测电流减去所述第1特定频率电流，作为电
流偏差输出该减法运算结果；
第2特定频率电流运算部，该第2特定频率电流运算部从所述电流偏差
提取出相当于规定的第2特定频率设定值的电流分量，作为第2特定频率电
流输出该提取出的电流分量；以及
停电检测部，该停电检测部将所述第2特定频率电流与规定的停电检测
电流设定值进行比较，在第2特定频率电流大于该停电检测电流设定值时，
输出停电检测信号，
所述整流器控制器通过基于所输入的所述停电检测信号使所述栅极许可
信号停止，从而停止所述整流器的动作。
2.一种交流电车的控制装置，包括：
将从交流架空线经由变压器输入的交流电压转换成直流电压的整流器；
将所述整流器的直流电压转换成交流电压，并输出至交流电动机的逆变
器；
对所述变压器的输出电压进行检测的电压检测器；以及
控制部，该控制部具备整流器控制器和停电检测器，该整流器控制器根
据基于所述电压检测器所检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原彻大，植村匠，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP