电力机车的控制装置制造方法及图纸

技术编号:8962299 阅读:122 留言:0更新日期:2013-07-25 21:36
电力机车的控制装置具备:变换器电路(20),将从外部电源输入的电压变换为规定的值的直流并输出到蓄电部(50);逆变器电路(70),从外部电源或蓄电部(50)接受任意的电力的供给并变换为规定的值的交流;变换器控制部(30),基于变换器电路(20)的异常状态感测结果进行变换器电路(20)的控制,并且基于感测结果生成保护状态信号;以及逆变器控制部(80),在被输入保护状态信号并且保护状态信号示出变换器电路(20)为异常状态的情况下,对逆变器电路(60)执行异常时对应的控制。?

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向具备蓄电元件的电力机车提供的电力机车的控制装置
技术介绍
通常,电力机车采用如下结构:以集电装置集取来自架空线的电力,使用所集取的电力以逆变器等的电力变换装置驱动电动机而行驶。此外,在电力机车中,在向车辆施加制动时,使用对电动机进行再生运转来获得制动力的所谓的再生制动。此时产生的再生电力经由架空线或第三轨等被供给至存在于本车附近的其它动力运行车辆或车辆的空调等负载,并在那里被消耗掉。然而,在清晨、夜间或列车的运行个数少的闲散线路区中,会产生在本车附近不存在其它车辆(再生负载不足)的情况,存在无法充分地消耗由再生制动产生的再生电力的情况。当本车的再生电力比被其它车辆消耗的电力大时,架空线电压上升,存在因过电压而使连接于架空线的各种设备跳闸(trip)或损坏的可能性。因此,在架空线电压上升的情况下,逆变器装置进行缩减再生制动来抑制再生电力的产生的再生缩减控制。此时,再生制动力由于该再生缩减控制而减少,因此,用摩擦制动对减少而不足的制动力进行弥补。另一方面,使用摩擦制动会导致将本来能进行电力再生的电力机车的动能的一部分作为热而废弃到大气中,因此,从节能性的观点出发是不优选的。因此,正在开发通过在电力机车装载像二次电池或双电层电容器那样的蓄电元件并根据需要将再生电力储存在蓄电元件中,从而即使是再生负载不足的情况也获得稳定的再生制动的系统。此外,在电力机车进行动力运行时,能一边对从架空线供给的电力和从蓄电元件放电的电力的分配适当地进行控制,一边使电力机车行驶,因此,变得节能。此外,在装载有蓄电元件的电力机车在不进行来自架空线的电力接收的非电气化区间行驶的情况下,仅使用来自蓄电元件的电力对电动机进行驱动并加速,此外,在制动时电动机所产生的再生电力全部储存在蓄电元件中(例如,参照专利文献I)。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2009 - 171772号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在上述专利文献I所记载的专利技术中,采用将从架空线经由DCDC变换器进行电力接收的电力和作为蓄电元件的电池的电力一起使用来由逆变器对电动机进行驱动的结构。在电力机车在电气化区间行驶的情况下,逆变器从DCDC变换器和蓄电元件以最佳的分配对电力进行电力接收来驱动电动机进行行驶。此外,DCDC变换器进行充电控制以使在非电气化区间行驶时蓄电元件的充电量是充分的。另一方面,在电力机车在非电气化区间行驶的情况下,逆变器仅对蓄电元件的电力进行电力接收来驱动电动机进行行驶。这样的系统是对在电气化区间和非电气化区间相互进行直通运转的电力机车有用的系统。在此,DCDC变换器、逆变器有时会由于电路中的电压或电流的瞬态的变动而暂时成为过电压或过电流状态。因此,通常具备当检测到这样的现象时使DCDC变换器、逆变器暂且停止的保护电路。这样的现象是由外部主要原因(例如,架空线电压的变动)造成的暂时的现象的情况较多,因此,构成为利用由驾驶员进行的复位操作等对DCDC变换器、逆变器进行再启动,由此能恢复到正常工作。在这样的系统中,在电力机车在电气化区间动力运行行驶中DCDC变换器由于故障等而异常停止的情况下,在此之前经由Drac变换器从架空线进行电力接收的电力为零,因此,供给到逆变器的电力全部从蓄电元件供给。在蓄电元件的容量是充分的并且蓄电元件能够供给为了使电力机车行驶所需要的全部电力的情况下,在DCDC变换器停止前后供给到逆变器的电力不会变化,因此,电动机正常地运转,电力机车的动力运行行驶在DCDC变换器停止前后无变化地继续进行。在该状态下电力机车继续进行动力运行行驶的情况下,蓄电元件的充电量降低,最终蓄电元件变成过放电而不能向逆变器供给电力,有电力机车不能行驶的可能性。此外,在以逆变器选择性地接受来自架空线的电力供给或来自蓄电元件的电力供给来对电动机进行驱动并且在电气化区间行驶中使用DCDC变换器对蓄电元件进行充电的方式构成的电力机车中,在驾驶员未注意到DCDC变换器停止的情况下,可能在电力机车从电气化区间进入到非电气化区间的时间点,产生不能确保为了在非电气化区间行驶所需要的充电量而不能在非电气化区间行驶的问题。为了防止产生这样的问题,考虑采用如下结构:在Drac变换器停止的情况下,使驾驶台的显示灯点亮、或者使位于驾驶台的设备监视器装置显示DCDC变换器停止的意思来促使驾驶员进行DCDC变换器的再启动。然而,考虑驾驶员未注意到这些显示而继续动力运行行驶的情况,因此,很难说能充分避免上述问题的产生,希望提供进一步的防止对策。本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种电力机车的控制装置,将来自架空线的电力和来自蓄电元件的电力一起使用来对电动机进行驱动,在DCDC变换器停止的情况下能恰当地促使驾驶员进行D⑶C变换器的再启动。用于解决课题的方案 为了解决上述的课题并达到目的,本专利技术提供一种电力机车的控制装置,其特征在于,具备:第一电力变换部,将从外部电源输入的电压变换为规定的值的直流并输出到蓄电部;第二电力变换部,从所述外部电源或所述蓄电部接受任意的电力的供给并变换为规定的值的交流;异常感测部,对所述第一电力变换部的异常状态进行感测;第一控制部,基于由所述异常感测部得到的感测结果进行所述第一电力变换部的控制,并且基于该感测结果生成保护状态信号;以及第二控制部,在被输入所述保护状态信号并且该保护状态信号示出所述第一电力变换部为异常状态的情况下,对所述第二电力变换部执行异常时对应的控制。专利技术效果 根据本专利技术,由于根据第一电力变换部的异常状态感测结果对第二电力变换部的控制工作进行切换,所以起到如下效果:能够使驾驶员注意到第一电力变换部的停止来促使进行再启动,并且能够防止驾驶员未注意到第一电力变换部的停止而继续进行电力机车的运转导致蓄电部过放电的情况。此外,起到能够避免在电力机车从电气化区间进入到非电气化区间的时间点蓄电部的充电量不足的问题的效果。附图说明图1是示出实施方式I中的电力机车的控制装置的结构例的图。图2是示出变换器电路的结构例的图。图3是示出变换器控制部的结构例的图。图4是示出逆变器控制部的结构例的图。图5是示出实施方式2中的电力机车的控制装置的结构例的图。具体实施例方式以下,基于附图对本专利技术的电力机车的控制装置的实施方式详细地进行说明。再有,本专利技术不被该实施方式所限定。实施方式1.图1是示出实施方式I中的电力机车的控制装置的结构例的图。在本实施方式的电力机车的控制装置中,作为主要的结构要素,具备变换器部10、主干控制器40、蓄电部50、逆变器部60以及电动机90。如图1所示,将来自未图示的作为外部电源的变电站的电力从架空线I经由集电装置2输入到例如是Drac变换器的变换器部10。来自变换器部10的返回电流经由车轮3连接于轨道4并返回到未图示的变电站的负侧。变换器部10是进行直流/直流变换的主电路,具备作为第一电力变换部进行工作的变换器电路20和作为第一控制部的变换器控制部30。再有,变换器电路20优选是双向升降压斩波(chopper )电路。此外,虽然在后面叙述细节,但是通常情况是在变换器电路20中在输入侧和输出侧包括用于对电压、电流进行平滑化的由电抗器、电容器构成的滤波电路。变换器部10的输出分路为两个系统,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力机车的控制装置,其特征在于,具备: 第一电力变换部,将从外部电源输入的电压变换为规定的值的直流并输出到蓄电部; 第二电力变换部,从所述外部电源或所述蓄电部接受任意的电力的供给并变换为规定的值的交流; 异常感测部,对所述第一电力变换部的异常状态进行感测; 第一控制部,基于由所述异常感测部得到的感测结果进行所述第一电力变换部的控制,并且基于该感测结果生成保护状态信号;以及 第二控制部,在被输入所述保护状态信号并且该保护状态信号示出所述第一电力变换部为异常状态的情况下,对所述第二电力变换部执行异常时对应的控制。2.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,所述第二电力变换部是对驱动电力机车的电动机进行控制的逆变器装置。3.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,所述第二电力变换部是用于向电力机车的空调、照明等辅助机器供给电力的辅助电源装置。4.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,所述第二控制部执行使所述第二电力变换部的工作停止的控制,作为所述异常时对应的控制。5.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,所述第二控制部执行使电力机车的加速度降低的控制,作为所述异常时对应的控制。6.根据权利要求2所述的电力机车的控制装置,其特征在于,所述第二控制部执行使所述电动机产生的转矩减少的控制,作为所述异常时对应的控制。7.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,在所述保护状态信号示出所述第一电力变换部复位到正常状态的情况下,所述第二控制部使所述第二电力变换部的工作恢复到原来的运转状态。8.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于,在检测到所述第一电力变换部的异常状态的情况下,所述第一控制部使所述保护状态信号变化为H电平。9.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于, 还具备:主干控制器,具有用于对电力机车的加速进行操作的至少能选择动力运行开始、动力运行终结的位置的动力运行加速控制杆, 所述电力机车的控制装置采用在所述第一电力变换部变成异常状态而停止的情况下,通过将所述动力运行加速控制杆设为动力运行终结的位置而使所述第一电力变换部再启动的结构。10.根据权利要求1所述的电力机车的控制装置,其特征在于, 还具备:主干控制器,具有用于对电力机车的制动力进行操作的至少能选择制动开始、制动终...

【专利技术属性】
技术研发人员:北中英俊
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:
国别省市:

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