电车的功率变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术得到一种电车的功率变换装置，该功率变换装置当断开动力行驶调档指令时不加速，能够进行与运转指令一致的动作，而且容易进行车辆定位。具有：将直流功率变换成交流功率的功率变换器（１）；利用功率变换器（１）所输出的交流功率进行驱动、并使电车行驶的交流电动机（２）；输出决定电车的加减速度的动力行驶调档指令的主控制器（３）；以及根据该动力行驶调档指令来控制功率变换器１所输出的交流功率大小的控制部（４），如果在动力行驶中从主控制器（３）输入动力行驶调档指令的断开信号，则控制部（４）无延迟地使功率变换器（１）所输出的交流功率大小变为零。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种安装在铁路车辆的电车等中的功率变换装置，是一种涉及将 直流功率变换为可变频率 可变电压的交流功率、从而驱动车辆行驶用的交流 电动机的电车的功率变换装置。
技术介绍
在上述这样的安装在电车等中的功率变换装置中，以前，作为关于动力行 驶调档指令的技术，提出了一种技术，该技术以防止当功率变换装置中流过过 电流时架空线电压急剧上升为目的，当输入动力行驶调档指令的断开信号(刚才 为接通的动力行驶调档指令变为断开的情况)时，对每个单元错开功率变换装置 的断开时间(例如，参照专利文献l)。另外，作为关于动力行驶调档指令的其它技术，提出了一种技术，该技术 是当输入除了最低调档指令以外的动力行驶调档指令断开信号时或者输入再 生区域中的制动断开信号时，以得到最佳惯性行驶为目的，将功率变换装置的 输出电压与频率之比以及交流电动机的转差频率切换成能够运转的几乎接近无负载的值，从而进行运转(例如，参照专利文献2)。专利文献1日本专利实公平3 — 21901号公报专利文献2日本专利特开昭61 — 58405号公报但是，在上述技术中，当输入动力行驶调档指令断开信号时，有时在交流 电动机中会产生力矩。因此，由于该产生的力矩的原因，存在着当输入动力行 驶调档指令的断开信号时电车有时会加速的问题。特别是在电车等的情况下， 当在车辆基地及检车基地等地方使车辆停在规定的位置上时，要进行的操作 是， 一边加上一点调档指令(一边反复进行动力行驶调档指令的接通、断开)， 一边缓缓地接近，慢慢地停在停止位置。当进行该停止操作时，如果发生由于 输入动力行驶调档指令的断开信号时的转矩而引起的一点点的加速，则很难进 行该停止操作即电车的定位。在电车中，根据由设置在驾驶台上的运转操作杆产生的动力行驶调档指令 来决定动力行驶的转矩指令。因此，如果断开运转指令即该动力行驶调档指令， 则在以前技术中为了降低冲击等，使转矩指令以规定的斜率而趋向零那样进行 动作(图3)。然而，当进行这样的控制时，虽然降低冲击，但是有时车辆会加速， 变得很难进行停止操作。特别是，电车在车辆基地及检车基地等地方的停止位 置是最重要的，非常希望能够没有误差地停在规定的停止位置。本专利技术是鉴于上述问题而设计的，其目的在于得到一种电车的功率变换装 置，该装置当断开动力行驶调档指令时不会加速，而能够进行与运转指令一致 的动作，容易进行车辆的停止操作(定位)。
技术实现思路
为了解决上述问题，达到上述目的，本专利技术的电车的功率变换位置，其特 征在于，具有将直流功率变换为交流功率的功率变换器；利用功率变换器所 输出的交流功率进行驱动、而使电车行驶的交流电动机；输出决定电车的加减 速度的动力行驶调档指令的主控制器；以及根据动力行驶调档指令来控制功率 变换器所输出的交流功率大小的控制部，如果在动力行驶中输入来自主控制器 的动力行驶调档指令的断开信号，则控制部无延迟地使功率变换器所输出的交 流功率大小变为零。另外，这里所说的是的另一种说法，具体地说，是指在输 入动力行驶调档指令的断开之后大约25msec以内的时间。如果采用本专利技术，则具有的效果是，当断开动力行驶调档指令时车辆不会 加速，而且能够进行与运转指令一致的动作，容易进行将车辆停在规定的停止 位置的停止操作。附图说明图l是表示与本专利技术相关的实施形态l的电车的功率变换装置的结构例子 的框图。图2是表示图1的转矩指令生成部的详细的框图。图3是表示根据实施形态1的转矩指令为1N以外的情况的转矩指令的变化 的时序图。图4是表示根据实施形态1的转矩指令为1N的情况的转矩指令的变化的时 序图。图5是表示与本专利技术相关的实施形态2的电车的功率变换装置的结构例子的框图。图6是表示与本专利技术相关的实施形态3的电车的功率变换装置的结构例子的框图。图7是表示与本专利技术相关的实施形态4的电车的功率变换装置的结构例子 的框图。图8是表示与本专利技术相关的实施形态5的电车的功率变换装置的结构例子 的框图。图9是表示不同调档指令的转矩指令与速度之间的关系的一个例子的图。标号说明1功率变换器2交流电动机(感应电机)3主控制器4， 16， 19， 23， 25控制部5转矩指令生成部6， 17， 20， 24， 26电压控制部7速度检测部8不同调档转矩指令生成部9 1N判别部10转矩指令切断部11第l切换部12第2切换部13第3切换部14减法器15 —阶延迟部18a， 18b， 18c电流检测部21延迟元件22交流电动机(同步电机) 具体实施例方式以下，根据附图详细说明与本专利技术相关的电车的功率变换装置的实施形 态。另外，本专利技术不限定于本实施形态。 实施形态l图l是表示与本专利技术相关的实施形态l的电车的功率变换装置的结构例子 的框图。图2是表示图1的转矩指令生成部的详细的框图。在图1中，电车的功 率变换装置具有将直流功率(直流电压)变换成交流功率(交流电压)的功率变换 器l;利用该功率变换器l所输出的交流功率(交流电压)进行驱动、而使电车行 驶的交流电动机(感应电机)2;输出运转指令即决定电车的加减速度的动力行驶 调档指令的主控制器3;以及根据该动力行驶调档指令来控制功率变换器l所输 出的交流功率(交流电压)大小的控制部4。控制部4还具有生成转矩指令的转 矩指令生成部5;以及根据该转矩指令来控制功率变换器l的输出电压的电压控 制部。如果在动力行驶中输入来自主控制器3的动力行驶调档指令的断开信号， 则控制部4无延迟地(立即)使功率变换器1所输出的交流功率(交流电压)大小变 为零。下面对该动作进行说明。主控制器3进行电车的总控制处理，由操纵电车的司机进行操作，用于发出动力行驶、制动、速度改变、运转方向的转换等的控制信号的指令。主控制器3输出相当于感应电机2所输出的转矩量的决定电车加减速度的指令。从主控 制器3向控制部4的转矩指令生成部5输入调档指令N。另外，这里所述的如下所述。即，当为电车的情况，将加速电流设定为大致恒定的值，阶 梯状地输出运转指令，从而将牵引力(转矩)的大小维持在一定范围内，进行平 稳的加速。将该运转指令的各阶梯称为调档，根据电动机的电流与速度与牵引 力(转矩)的关系来确定调档指令N。由主控制器3输出的调档指令N输入到控制部4的转矩指令生成部5。转矩指 令生成部5如图2所示，由不同调档转矩指令生成部8、 1N判别部9、转矩指令切 断部IO、第l切换部ll、第2切换部12及第3切换部13构成。不同调档转矩指令生成部8生成与所输入的各阶梯状的调档指令N相对应 的转矩指令并输出。调档指令N如图3所示，阶梯状地进行输出。例如，如果调 档指令N以5V电压电平输入，则在将最大调档指令设定为4N的情况下，4N为 5V，贝IJ1N为1.25V， 2N为2.5V， 3N为3.75V(另外，在本说明书中，调档指令1N 与l调档指令表示相同的意思)。根据这样的调档指令，利用不同调档转矩指令 生成部8，输出如图9所示的与速度对应的转矩指令。另外，调档指令1N是最低调档指令， 一般是表示与转矩指令500Nm以下相当的加速度的指令。由不同调档转矩指令生成部8输出的转矩指令输入到转矩指令切断部10、 第l切换部ll、及第2切换部12。根据来自主令控制部3的调档指令N来进行第1 切换部11及第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电车的功率变换装置，其特征在于，　具有：　将直流功率变换为交流功率的功率变换器；　利用所述功率变换器所输出的交流功率进行驱动、并且使电车行驶的交流电动机；　输出决定电车的加减速度的动力行驶调档指令的主控制器；以及　根据所述动力行驶调档指令来控制所述功率变换器所输出的交流功率大小的控制部，　如果在动力行驶中输入来自所述主控制器的动力行驶调档指令断开信号，则所述控制部无延迟地使所述功率变换器所输出的交流功率大小变为零。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河野雅树，畠中启太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]