JP2001251702A - Electric car control device - Google Patents

Electric car control device

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JP2001251702A JP2000060521A JP2000060521A JP2001251702A JP 2001251702 A JP2001251702 A JP 2001251702A JP 2000060521 A JP2000060521 A JP 2000060521A JP 2000060521 A JP2000060521 A JP 2000060521A JP 2001251702 A JP2001251702 A JP 2001251702A
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見 琢 磨 逸
Shinichi Toda
田 伸 一 戸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric car control device that is advantageous in manufacturing maintenance, and further in space. SOLUTION: Inverter-control devices 11A-11C all have the same configuration, and inverter controls 13A-13C are provided with variable voltage/variable frequency control means and a constant-voltage/constant-frequency control means inside. During normal operation, inverters 8A and 8B supply AC power to induction motors IM1, IM2, IM3, and IM4 by VVVF control, and an inverter 8C supplies AC power to a load 10 by CVCF control. When the inverter 8C fails, an inverter control 13B switches from the VVVF up to that point control to CVCF control, and the inverter 8B supplies power to the load 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の主電力変
換器により可変電圧可変周波数制御された交流電力を電
気車駆動用交流モータに供給すると共に、補助電力変換
器により定電圧定周波数制御された交流電力を電気車補
助機器に供給する電気車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 method of supplying AC power controlled by a plurality of main power converters with a variable voltage and a variable frequency to an AC motor for driving an electric vehicle, and controlling a constant voltage and a constant frequency by an auxiliary power converter. The present invention relates to an electric vehicle control device that supplies the obtained AC power to electric vehicle auxiliary devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の電気車制御装置の構成を
示す回路図である。この図において、架線1からの直流
電力はパンタグラフ2により集電されるようになってい
る。パンタグラフ2には、高速度遮断器3a、充電抵抗
5aが並列接続された単位スイッチ4a、単位スイッチ
4b、フィルタリアクトル6aを介して主電力変換器で
あるインバータ8Aが接続されており、更に、単位スイ
ッチ4a,4bの接続点からは、単位スイッチ4c及び
フィルタリアクトル6bを介して主電力変換器であるイ
ンバータ8Bが接続されている。パンタグラフ2には、
また、高速度遮断器3b、充電抵抗5bが並列接続され
た単位スイッチ4d、フィルタリアクトル6c、切換用
単位スイッチ7b、を介して補助電力変換器であるイン
バータ8Cが接続されている。なお、フィルタリアクト
ル6bの他端側とフィルタリアクトル6c及び切換用単
位スイッチ7bの接続点との間には切換用単位スイッチ
7aが設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional electric vehicle control device. In this figure, DC power from an overhead line 1 is collected by a pantograph 2. The inverter 8A as a main power converter is connected to the pantograph 2 via a unit switch 4a, a unit switch 4b, and a filter reactor 6a to which a high-speed circuit breaker 3a, a charging resistor 5a are connected in parallel, and a unit. From a connection point of the switches 4a and 4b, an inverter 8B as a main power converter is connected via a unit switch 4c and a filter reactor 6b. Pantograph 2
An inverter 8C, which is an auxiliary power converter, is connected via a high-speed circuit breaker 3b, a unit switch 4d to which a charging resistor 5b is connected in parallel, a filter reactor 6c, and a switching unit switch 7b. A switching unit switch 7a is provided between the other end of the filter reactor 6b and a connection point between the filter reactor 6c and the switching unit switch 7b.

【0003】インバータ8Aの出力側には電気車駆動用
の誘導モータIM1,IM2が接続されており、インバー
タ8Bの出力側には切換用単位スイッチ7cを介して電
気車駆動用の誘導モータIM3,IM4が接続されてい
る。また、インバータ8Cの出力側には、切換用単位ス
イッチ7e及びトランス9を介して電気車補助機器等
(空調機器、照明機器等)の負荷10が接続されてい
る。そして、インバータ8Bの出力端子とトランス9の
1次側との間には切換用単位スイッチ7dが接続されて
いる。
The output side of the inverter 8A is connected to induction motors IM1 and IM2 for driving the electric vehicle, and the output side of the inverter 8B is connected to the induction motors IM3 and IM3 for driving the electric vehicle via the switching unit switch 7c. IM4 is connected. A load 10 of an electric vehicle auxiliary device or the like (an air conditioner, a lighting device, or the like) is connected to an output side of the inverter 8C via a switching unit switch 7e and a transformer 9. A switching unit switch 7d is connected between the output terminal of the inverter 8B and the primary side of the transformer 9.

【0004】インバータ8A,8B,8Cに対する制御
は、それぞれインバータ制御装置51A,51B,51
Cが行うようになっている。インバータ制御装置51A
は、VVVF制御部52A及びPWM制御部53Aを有
している。VVVF制御部52Aは、トルク指令T1*、
モータ電流I1、ロータ周波数fr1、及びフィルタコン
デンサ電圧V1の入力に基づいてVVVF制御(可変電
圧可変周波数制御)を行い、PWM制御部53AはVV
VF制御部52Aからの入力に基づいてPWM制御を行
い、ゲート信号G1をインバータ8Aに出力するように
なっている。
The control of the inverters 8A, 8B, 8C is performed by inverter control devices 51A, 51B, 51, respectively.
C is to do this. Inverter control device 51A
Has a VVVF control unit 52A and a PWM control unit 53A. The VVVF control unit 52A outputs the torque command T1 *,
The VVVF control (variable voltage variable frequency control) is performed based on the input of the motor current I1, the rotor frequency fr1, and the filter capacitor voltage V1, and the PWM control unit 53A
The PWM control is performed based on the input from the VF control unit 52A, and the gate signal G1 is output to the inverter 8A.

【0005】インバータ制御装置51Bは、VVVF制
御部52B及びPWM制御部53B1と、CVCF制御
部54B及びPWM制御部53B2と、これら2つのP
WM制御部53B1,53B2からの出力の切換を行う制
御切換器55とを有しており、この制御切換器55から
ゲート信号G2がインバータ8Bに出力されるようにな
っている。そして、VVVF制御部52Bは、トルク指
令T2*、モータ電流I2、ロータ周波数fr2、及びフィ
ルタコンデンサ電圧V2の入力に基づいてVVVF制御
を行い、一方、CVCF制御部54Bは、フィルタコン
デンサ電圧V2、出力電圧VO、及び出力電圧指令VO*の
入力に基づいてCVCF制御(定電圧定周波数制御)を
行うようになっている。また、制御切換器55は、外部
からのVVVF指令又はCVCF指令に基づいて2つの
PWM制御部53B1,53B2の出力の切換を行うよう
になっている。
The inverter control unit 51B includes a VVVF control unit 52B and a PWM control unit 53B1, a CVCF control unit 54B and a PWM control unit 53B2, and these two P
And a control switch 55 for switching the output from the WM control units 53B1 and 53B2. The control switch 55 outputs a gate signal G2 to the inverter 8B. The VVVF control unit 52B performs VVVF control based on the input of the torque command T2 *, the motor current I2, the rotor frequency fr2, and the filter capacitor voltage V2, while the CVCF control unit 54B controls the filter capacitor voltage V2 and the output. CVCF control (constant voltage / constant frequency control) is performed based on the input of the voltage VO and the output voltage command VO *. The control switch 55 switches between the outputs of the two PWM control units 53B1 and 53B2 based on a VVVF command or a CVCF command from the outside.

【0006】インバータ制御装置51Cは、CVCF制
御部54C及びPWM制御部53Cを有している。CV
CF制御部54Cは、フィルタコンデンサ電圧V3、出
力電圧VO、及び出力電圧指令VO*の入力に基づいてC
VCF制御を行い、PWM制御部53CはCVCF制御
部54Cからの入力に基づいてPWM制御を行い、ゲー
ト信号G3をインバータ8Cに出力するようになってい
る。
[0006] The inverter control unit 51C has a CVCF control unit 54C and a PWM control unit 53C. CV
The CF control unit 54C determines the C based on the input of the filter capacitor voltage V3, the output voltage VO, and the output voltage command VO *.
The VCF control is performed, and the PWM control unit 53C performs the PWM control based on the input from the CVCF control unit 54C, and outputs the gate signal G3 to the inverter 8C.

【0007】なお、上記のようにVVVF制御されるイ
ンバータ8A,8B、及びCVCF制御されるインバー
タ8Cには、GTOサイリスタやIGBT等の自己消弧
型半導体素子が用いられており、これらにより3相ブリ
ッジ回路が構成され、任意のタイミングで導通・非導通
状態が制御されて直流電力から交流電力への変換が行わ
れている。
The inverters 8A and 8B controlled by VVVF and the inverter 8C controlled by CVCF as described above use self-extinguishing type semiconductor elements such as GTO thyristors and IGBTs. A bridge circuit is configured, and the conduction / non-conduction state is controlled at an arbitrary timing to convert DC power to AC power.

【0008】次に、図6の動作につき説明する。通常の
運転状態では、高速度遮断器3a,3b、単位スイッチ
4a〜4d、切換用単位スイッチ7b,7c,7eはオ
ンとなっており、切換用単位スイッチ7a,7dがオフ
となっている。したがって、インバータ8Aは誘導モー
タIM1,IM2に対し、また、インバータ8Bは誘導モ
ータIM3,IM4に対してそれぞれ可変電圧可変周波数
制御された交流電力を供給し、更にインバータ8Cは負
荷10に対して定電圧定周波数制御された交流電力を供
給している。そして、インバータ制御装置51A,51
B,51Cは、それぞれインバータ8A,8B,8Cに
対してゲート信号G1〜G3を出力している。このとき、
インバータ制御装置51B内では制御切換器55にVV
VF指令が入力されており、PWM制御部53B1から
の出力信号がゲート信号G2としてインバータ8Bに出
力されている。
Next, the operation of FIG. 6 will be described. In a normal operation state, the high-speed circuit breakers 3a and 3b, the unit switches 4a to 4d, and the switching unit switches 7b, 7c, and 7e are on, and the switching unit switches 7a and 7d are off. Accordingly, the inverter 8A supplies AC power controlled by variable voltage and variable frequency to the induction motors IM1 and IM2, the inverter 8B supplies the AC power to the induction motors IM3 and IM4, and the inverter 8C supplies constant current to the load 10. It supplies AC power that is voltage-constant frequency controlled. Then, the inverter control devices 51A, 51
B and 51C output gate signals G1 to G3 to the inverters 8A, 8B and 8C, respectively. At this time,
In the inverter control device 51B, VV is applied to the control switch 55.
The VF command is input, and the output signal from the PWM control unit 53B1 is output to the inverter 8B as the gate signal G2.

【0009】上記のように通常運転が行われている間
に、インバータ8Cに異常(例えば、スイッチング素子
の焼損等)が発生し、この異常が検出されたとすると、
インバータ制御装置51Cからのゲート信号G3の出力
が停止されると共に、切換用単位スイッチ7b,7eが
オフとなりインバータ8Cの運転が停止される。
Assuming that an abnormality (for example, burning of a switching element) occurs in the inverter 8C during the normal operation as described above, and this abnormality is detected,
The output of the gate signal G3 from the inverter control device 51C is stopped, and the switching unit switches 7b and 7e are turned off, so that the operation of the inverter 8C is stopped.

【0010】インバータ8Cの運転停止により空調機器
及び照明機器等の負荷10に対する電力供給が遮断され
た状態となるが、このような状態では乗客へのサービス
を行うことができなくなり営業上運転を継続できなくな
る。そこで、単位スイッチ4cがオフ、切換用単位スイ
ッチ7aがオンになって、インバータ8Bの入力経路が
それまでのインバータ8Cの入力経路に切り換わる。ま
た、切換用単位スイッチ7Cがオフ、切換用単位スイッ
チ7dがオンとなり、それまで誘導モータIM3,IM4
に供給されていたインバータ8Bからの電力が負荷10
に切り換えられるようになる。
When the operation of the inverter 8C is stopped, the power supply to the load 10 such as the air conditioner and the lighting device is cut off. In such a state, the service to the passengers cannot be performed, and the commercial operation is continued. become unable. Then, the unit switch 4c is turned off and the switching unit switch 7a is turned on, and the input path of the inverter 8B is switched to the input path of the inverter 8C up to that point. Further, the switching unit switch 7C is turned off, the switching unit switch 7d is turned on, and the induction motors IM3, IM4
From the inverter 8B supplied to the load 10
Can be switched.

【0011】このとき、それまで制御切換器55に入力
されていたVVVF指令はCVCF指令に切り換わり、
VVVF制御部52B及びPWM制御部53B1が運転
を停止すると共に、CVCF制御部54B及びPWM制
御部53B2が運転を開始する。そして、PWM制御部
53B2からの出力信号がゲート信号G2としてインバー
タ8Bに出力される。
At this time, the VVVF command input to the control switch 55 is switched to the CVCF command.
The VVVF control unit 52B and the PWM control unit 53B1 stop operating, and the CVCF control unit 54B and the PWM control unit 53B2 start operating. Then, the output signal from the PWM control unit 53B2 is output to the inverter 8B as the gate signal G2.

【0012】ここで、インバータ制御装置51BがVV
VF制御系としてのVVVF制御部52B及びPWM制
御部53B1の他に、CVCF制御系としてのCVCF
制御部54B及びPWM制御部53B2を有しているの
は次の理由によるものである。すなわち、電圧及び周波
数を固定すればVVVF制御部52BによってもCVC
F制御を行うことは一応可能ではあるが、電気車におけ
る負荷10には蛍光灯やトルクリップルを有するコンプ
レッサ等の種々の機器が含まれており、これらの機器の
オンオフや外乱に対しては必ずしも安定且つ迅速な制御
を期待することができない。そこで、負荷10のバック
アップ用としてCVCF制御系を別個に設け、専用の電
圧制御を行うようにすることで、電気車の負荷10に対
して安定且つ迅速な制御を確保するようにしたものであ
る。
Here, when the inverter control device 51B has VV
In addition to the VVVF control unit 52B and the PWM control unit 53B1 as a VF control system, a CVCF as a CVCF control system
The reason for having the control unit 54B and the PWM control unit 53B2 is as follows. That is, if the voltage and the frequency are fixed, the CVC can be performed by the VVVF control unit 52B.
Although it is possible to perform the F control, the load 10 in the electric vehicle includes various devices such as a fluorescent lamp and a compressor having a torque ripple, and the load 10 is not necessarily turned on or off or disturbed by these devices. Stable and quick control cannot be expected. Therefore, a CVCF control system is separately provided as a backup for the load 10 and a dedicated voltage control is performed to ensure stable and quick control of the load 10 of the electric vehicle. .

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、イン
バータ8Cの故障によって電力供給が遮断されていた負
荷10は、今度はインバータ8Bから定電圧定周波数制
御された交流電力の供給を受けるようになり、再び稼働
を開始することができる。
As described above, the load 10 whose power supply has been cut off due to the failure of the inverter 8C is now supplied with AC power controlled at a constant voltage and constant frequency from the inverter 8B. And the operation can be started again.

【0014】しかし、従来装置の構成は、VVVF制御
専用のインバータ制御装置51A、VVVF及びCVC
Fの双方の制御が可能なインバータ制御装置51B、及
びCVCF制御専用のインバータ制御装置51Cの合計
3種類のインバータ制御装置を使用した構成となってい
る。そのため、故障時の予備品を考慮する場合も3種類
のものが必要となるなど、製造上もメインテナンス上も
不利なものとなっていた。
However, the configuration of the conventional device is such that the inverter control device 51A dedicated to VVVF control, VVVF and CVC
The configuration uses a total of three types of inverter control devices, an inverter control device 51B capable of controlling both F and an inverter control device 51C dedicated to CVCF control. For this reason, three types of spare parts are required even when considering spare parts at the time of failure, which is disadvantageous in terms of manufacturing and maintenance.

【0015】また、インバータ制御装置51Bについて
は、VVVF制御系及びCVCF制御系の双方の機器
と、これらの機器間の切換を行う制御切換器55を搭載
しなければならないために必然的に大型化してしまい、
スペース上も不利なものとなっていた。
In addition, the inverter controller 51B must be equipped with a device for both the VVVF control system and the CVCF control system, and a control switch 55 for switching between these devices, so that the size of the inverter control device 51B is inevitably increased. And
It was disadvantageous in terms of space.

【0016】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、製造上及びメインテナンス上、更にはスペース上
も有利な電気車制御装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric vehicle control device which is advantageous in terms of manufacturing, maintenance, and space.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、架線からの直流
電力を交流電力に変換して、これを電気車駆動用の交流
モータに出力する複数台の主電力変換器と、前記主電力
変換器から出力される交流電力を可変電圧可変周波数制
御する複数台の主電力変換器制御装置と、架線からの直
流電力を交流電力に変換して、これを電気車補助機器に
出力する補助電力変換器と、前記補助電力変換器から出
力される交流電力を定電圧定周波数制御する補助電力変
換器制御装置と、を備え、前記補助電力変換器が故障し
た場合に、この補助電力変換器に代わって前記複数台の
主電力変換器のうち予め設定されたいずれかの主電力変
換器が、定電圧定周波数制御された交流電力を前記電気
車補助機器に出力する、電気車制御装置において、前記
主電力変換器制御装置及び補助電力変換器制御装置は、
いずれも可変電圧可変周波数制御手段及び定電圧定周波
数制御手段の双方を有するものである、ことを特徴とす
る。
As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 converts DC power from an overhead line into AC power, and converts the AC power into an AC motor for driving an electric vehicle. A plurality of main power converters for outputting, a plurality of main power converter control devices for controlling the AC power output from the main power converter with a variable voltage and a variable frequency, and converting DC power from overhead lines to AC power An auxiliary power converter that outputs the same to an electric vehicle auxiliary device; and an auxiliary power converter controller that controls the AC power output from the auxiliary power converter at a constant voltage and a constant frequency. When the converter fails, any one of the main power converters set in advance among the plurality of main power converters in place of the auxiliary power converter converts the AC power controlled by the constant voltage and the constant frequency to the power. Output to electric vehicle auxiliary equipment That, in the electric vehicle control device, the main power converter control apparatus and the auxiliary power converter controller,
Each of them has both variable voltage variable frequency control means and constant voltage constant frequency control means.

【0018】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記主電力変換器及び前記主電力変換器制
御装置により主電力変換ユニットを形成すると共に、前
記補助電力変換器及び前記補助電力変換器制御装置によ
り補助電力変換ユニットを形成し、しかも、この主電力
変換ユニットと前記補助電力変換ユニットとは同一の構
成を有するものである、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the main power converter and the main power converter control device form a main power conversion unit, and the auxiliary power converter and the auxiliary power converter. An auxiliary power conversion unit is formed by the power converter control device, and the main power conversion unit and the auxiliary power conversion unit have the same configuration.

【0019】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、外部からの指令に基づいて通常運転
モード信号又は異常時運転モード信号のいずれかを出力
する運転モード切換指令回路を備え、前記予め設定され
たいずれかの主電力変換器の制御を行う主電力変換器制
御装置、及び補助電力変換器制御装置は、前記運転モー
ド切換指令回路からの信号と所定の論理条件の入力とに
基づいて、可変電圧可変周波数制御指令又は定電圧定周
波数制御指令のいずれかを前記可変電圧可変周波数制御
手段及び定電圧定周波数制御手段に出力する制御指令出
力部を有するものである、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, there is provided an operation mode switching instruction circuit for outputting either a normal operation mode signal or an abnormal operation mode signal based on an external command. A main power converter control device for controlling any one of the main power converters set in advance, and an auxiliary power converter control device, the input of a signal from the operation mode switching command circuit and a predetermined logical condition And a control command output unit for outputting either the variable voltage variable frequency control command or the constant voltage constant frequency control command to the variable voltage variable frequency control means and the constant voltage constant frequency control means based on It is characterized by.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。但し、図6と同様の構成要素には同一符
号を付して重複した説明を省略する。図1は、第1の実
施形態の構成図である。この図において、インバータ8
A〜8Cは、互いに同一構成を有するインバータ制御装
置11A〜11Cにより制御されるようになっている。
インバータ8Aの制御を行うインバータ制御装置11A
は、制御指令出力部12A、インバータ制御部13A、
及びPWM制御部14Aを有している。そして、制御指
令出力部12Aは、「インバータ1」の指令信号を入力
するとVVVF制御指令をインバータ制御部13Aに出
力し、これによりインバータ制御部13Aは、トルク指
令T1*、モータ電流I1、ロータ周波数fr1、フィルタ
コンデンサ電圧V1の入力に基づいてVVVF制御を行
うようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment. In this figure, the inverter 8
A to 8C are controlled by inverter control devices 11A to 11C having the same configuration as each other.
Inverter control device 11A for controlling inverter 8A
Is a control command output unit 12A, an inverter control unit 13A,
And a PWM control unit 14A. The control command output unit 12A outputs a VVVF control command to the inverter control unit 13A when the command signal of the “inverter 1” is input, whereby the inverter control unit 13A receives the torque command T1 *, the motor current I1, and the rotor frequency. VVVF control is performed based on the input of fr1 and the filter capacitor voltage V1.

【0021】インバータ8Bの制御を行うインバータ制
御部13Bは、制御指令出力部12B、インバータ制御
部13B、及びPWM制御部14Bを有している。そし
て、制御指令出力部12Bは、「インバータ2」の指令
信号を入力し且つ「VVVF」又は「CVCF」のいず
れかの指令信号を入力すると、VVVF制御指令又はC
VCF制御指令をインバータ制御部13Aに出力するよ
うになっている。制御指令出力部12Bは、通常運転
中、「VVVF」の指令信号の入力に基づきVVVF制
御指令を出力しており、したがって、インバータ制御部
13Bは、通常運転中、トルク指令T2*、モータ電流I
2、ロータ周波数fr2、及びフィルタコンデンサ電圧V2
の入力に基づいてVVVF制御を行っている。
The inverter control section 13B for controlling the inverter 8B has a control command output section 12B, an inverter control section 13B, and a PWM control section 14B. Then, the control command output unit 12B receives the command signal of the “inverter 2” and receives the command signal of “VVVF” or “CVCF”, and receives the VVVF control command or CVCF.
A VCF control command is output to the inverter control unit 13A. The control command output unit 12B outputs a VVVF control command based on the input of the "VVVF" command signal during normal operation. Therefore, the inverter control unit 13B outputs the torque command T2 * and the motor current I during normal operation.
2, rotor frequency fr2 and filter capacitor voltage V2
VVVF control is performed based on the input of.

【0022】インバータ8Cの制御を行うインバータ制
御装置11Cは、制御指令出力部12C、インバータ制
御部13C、及びPWM制御部14Cを有している。そ
して、制御指令出力部12Cは、「インバータ3」の指
令信号を入力するとCVCF制御指令をインバータ制御
部13Cに出力し、これによりインバータ制御部13C
は、フィルタコンデンサ電圧V3、出力電圧VO、出力電
圧指令VO*の入力に基づいてCVCF制御を行うように
なっている。
The inverter control device 11C for controlling the inverter 8C has a control command output unit 12C, an inverter control unit 13C, and a PWM control unit 14C. When the command signal of “inverter 3” is input, the control command output unit 12C outputs a CVCF control command to the inverter control unit 13C, whereby the inverter control unit 13C
Performs CVCF control based on the input of the filter capacitor voltage V3, the output voltage VO, and the output voltage command VO *.

【0023】図2は、図1におけるインバータ制御部1
3Bが内部に有する可変電圧可変周波数制御手段15及
び定電圧定周波数制御手段18の構成を示すブロック図
である。なお、図2はインバータ制御装置11Bを代表
例として図示したものであり、インバータ制御装置11
A,11Cも同様の構成を有している。
FIG. 2 shows the inverter control unit 1 shown in FIG.
FIG. 3B is a block diagram showing a configuration of a variable voltage variable frequency control means 15 and a constant voltage / constant frequency control means 18 included in 3B. FIG. 2 illustrates the inverter control device 11B as a representative example.
A and 11C have the same configuration.

【0024】インバータ制御部13Bは、内部に記憶手
段を有しており、この記憶手段に可変電圧可変周波数制
御手段15及び定電圧定周波数制御手段18を保持して
いる。そして、必要に応じて可変電圧可変周波数制御手
段15又は定電圧定周波数制御手段18のいずれかを制
御処理部にインストールできるようになっている。
The inverter control section 13B has a storage means therein, and holds the variable voltage variable frequency control means 15 and the constant voltage / constant frequency control means 18 in the storage means. Then, either the variable voltage / variable frequency control means 15 or the constant voltage / constant frequency control means 18 can be installed in the control processing unit as needed.

【0025】図2に図示するように、可変電圧可変周波
数制御手段15は電流制御回路16及びVVVF制御回
路17を有している。電流制御回路16は、トルク指令
T2*及びモータ電流I2の入力に基づいて電流制御信号
を出力し、VVVF制御回路17は、この電流制御信号
とロータ周波数fr2及びフィルタコンデンサ電圧V2と
の入力に基づいてVVVF制御信号を出力するようにな
っている。
As shown in FIG. 2, the variable voltage variable frequency control means 15 has a current control circuit 16 and a VVVF control circuit 17. The current control circuit 16 outputs a current control signal based on the input of the torque command T2 * and the motor current I2, and the VVVF control circuit 17 outputs the current control signal based on the input of the rotor frequency fr2 and the filter capacitor voltage V2. Output a VVVF control signal.

【0026】また、定電圧定周波数制御手段18は電圧
制御回路19及びCVCF制御回路20を有している。
電圧制御回路19は、出力電圧指令VO*及び出力電圧V
Oの入力に基づいて電圧制御信号を出力し、CVCF制
御回路20は、この電圧制御信号とフィルタコンデンサ
電圧V3との入力に基づいてCVCF制御信号を出力す
るようになっている。
The constant voltage / constant frequency control means 18 has a voltage control circuit 19 and a CVCF control circuit 20.
The voltage control circuit 19 outputs the output voltage command VO * and the output voltage V
A voltage control signal is output based on the input of O, and the CVCF control circuit 20 outputs a CVCF control signal based on the input of the voltage control signal and the filter capacitor voltage V3.

【0027】次に、上記のように構成される第1の実施
形態の動作につき説明する。図6の従来装置において説
明したように、通常の運転状態では、高速度遮断器3
a,3b、単位スイッチ4a〜4d、切換用単位スイッ
チ7b,7c,7eはオンとなっており、切換用単位ス
イッチ7a,7dがオフとなっている。したがって、イ
ンバータ8Aは誘導モータIM1,IM2に対し、また、
インバータ8Bは誘導モータIM3,IM4に対してそれ
ぞれ可変電圧可変周波数制御された交流電力を供給し、
更にインバータ8Cは負荷10に対して定電圧定周波数
制御された交流電力を供給している。そして、インバー
タ制御装置11A,11B,11Cは、それぞれインバ
ータ8A,8B,8Cに対してゲート信号G1〜G3を出
力している。このとき、インバータ制御装置11B内で
は制御指令出力部12Bに「インバータ2」及び「VV
VF」の指令信号が入力されており、VVVF制御指令
をインバータ制御部13Bに出力している。したがっ
て、インバータ制御部13Bでは、図2に示した可変電
圧可変周波数制御手段15がトルク指令T2*、モータ電
流I2、ロータ周波数fr2、及びフィルタコンデンサ電
圧V2を入力し、VVVF制御をおこなっており、この
VVVF制御に基づくゲート信号G2をインバータ8B
に出力している。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. As described in the conventional device of FIG. 6, in the normal operation state, the high-speed circuit breaker 3
a, 3b, the unit switches 4a to 4d, and the switching unit switches 7b, 7c, 7e are on, and the switching unit switches 7a, 7d are off. Therefore, the inverter 8A provides the induction motors IM1 and IM2 with:
The inverter 8B supplies AC power controlled by variable voltage and variable frequency to the induction motors IM3 and IM4, respectively.
Further, the inverter 8C supplies the load 10 with AC power that is controlled at a constant voltage and a constant frequency. The inverter control devices 11A, 11B, and 11C output gate signals G1 to G3 to the inverters 8A, 8B, and 8C, respectively. At this time, in the inverter control device 11B, the "inverter 2" and the "VV
A command signal “VF” is input, and a VVVF control command is output to the inverter control unit 13B. Therefore, in the inverter control unit 13B, the variable voltage variable frequency control means 15 shown in FIG. 2 receives the torque command T2 *, the motor current I2, the rotor frequency fr2, and the filter capacitor voltage V2, and performs VVVF control. The gate signal G2 based on the VVVF control is supplied to the inverter 8B.
Output to

【0028】上記のように通常運転が行われている間
に、インバータ8Cに異常(例えば、スイッチング素子
の焼損等)が発生し、この異常が検出されたとすると、
インバータ制御装置11Cからのゲート信号G3の出力
が停止されると共に、切換用単位スイッチ7b,7eが
オフとなりインバータ8Cの運転が停止される。
Assuming that an abnormality (for example, burning of the switching element) occurs in the inverter 8C during the normal operation as described above, and this abnormality is detected,
The output of the gate signal G3 from the inverter control device 11C is stopped, and the switching unit switches 7b and 7e are turned off, so that the operation of the inverter 8C is stopped.

【0029】次いで、単位スイッチ4cがオフ、切換用
単位スイッチ7aがオンになって、インバータ8Bの入
力経路がそれまでのインバータ8Cの入力経路に切り換
わる。また、切換用単位スイッチ7Cがオフ、切換用単
位スイッチ7dがオンとなり、それまで誘導モータIM
3,IM4に供給されていたインバータ8Bからの電力が
負荷10に切り換えられるようになる。このとき、それ
まで制御指令出力部12Bに入力されていた「VVV
F」の指令信号はCVCF指令に切り換わる。これによ
り、制御指令出力部12Bでは、それまでの可変電圧可
変周波数制御手段15の動作が終了され、今度は定電圧
定周波数制御手段18がインストールされる。そして、
定電圧定周波数制御手段18の電圧制御回路19は出力
電圧指令VO*及び出力電圧VOの入力に基づいて電圧制
御信号を出力し、CVCF制御回路20は、この電圧制
御信号及びフィルタコンデンサ電圧V3の入力に基づい
てCVCF制御信号をPWM制御部14Bに出力する。
PWM制御部14Bは、このCVCF制御信号に基づき
PWM制御を行い、ゲート信号G2をインバータ8Bに
出力する。これにより、インバータ8Cの故障によって
電力供給が遮断されていた負荷10は、今度はインバー
タ8Bから定電圧定周波数制御された交流電力の供給を
受けるようになり、再び稼働を開始することができる。
なお、CVCF制御の場合は、制御対象が種々の補助機
器であり、制御の高速応答性が要求されるために、制御
サンプリング時間をVVVF制御の場合の2分の1以下
に可変できるようになっている。
Next, the unit switch 4c is turned off and the switching unit switch 7a is turned on, and the input path of the inverter 8B is switched to the input path of the inverter 8C. Further, the switching unit switch 7C is turned off, the switching unit switch 7d is turned on, and the induction motor IM
3. Power from the inverter 8B supplied to the IM4 is switched to the load 10. At this time, the “VVV” which has been input to the control command output unit 12B until then.
The command signal "F" is switched to the CVCF command. As a result, in the control command output unit 12B, the operation of the variable voltage variable frequency control unit 15 up to that point is terminated, and the constant voltage constant frequency control unit 18 is installed this time. And
The voltage control circuit 19 of the constant voltage / constant frequency control means 18 outputs a voltage control signal based on the input of the output voltage command VO * and the output voltage VO, and the CVCF control circuit 20 outputs the voltage control signal and the filter capacitor voltage V3. The CVCF control signal is output to the PWM control unit 14B based on the input.
The PWM control unit 14B performs PWM control based on the CVCF control signal, and outputs a gate signal G2 to the inverter 8B. Accordingly, the load 10 whose power supply has been cut off due to the failure of the inverter 8C now receives the supply of AC power controlled at a constant voltage and a constant frequency from the inverter 8B, and can start operating again.
In the case of the CVCF control, since the control target is various auxiliary devices, and a high-speed response of the control is required, the control sampling time can be changed to half or less of that in the case of the VVVF control. ing.

【0030】上記した図1の構成におけるインバータ制
御装置11A〜11Cは、いずれも同一構成のものであ
る。すなわち、図6の従来装置では3種類のインバータ
制御装置を使用した構成となっていたが、この図1では
1種類のみのインバータ制御装置を使用した構成となっ
ている。したがって、製造時にもメインテナンス時にも
1種類のインバータ制御装置のみを対象とすればよくな
るので、製造上もメインテナンス上も非常に有利なもの
となる。また、従来装置では、インバータ制御装置51
A,51Bに比べてインバータ制御装置51Bのみが突
出して大きなものであったため、スペース的な条件が限
定されてしまい設計自由度が小さくならざるを得なかっ
たが、この図1の構成ではインバータ制御装置11A〜
11Cが全て同じ大きさとなるために設計の自由度が大
幅に大きなものとなっている。
The inverter control devices 11A to 11C in the configuration shown in FIG. 1 have the same configuration. That is, while the conventional device of FIG. 6 has a configuration using three types of inverter control devices, FIG. 1 shows a configuration using only one type of inverter control device. Therefore, since only one type of inverter control device needs to be targeted at the time of manufacturing and maintenance, it is very advantageous in terms of manufacturing and maintenance. In the conventional device, the inverter control device 51
Since only the inverter control device 51B protruded and was large compared to A and 51B, space conditions were limited and the degree of freedom in design had to be reduced. However, in the configuration of FIG. Apparatus 11A ~
Since all 11Cs have the same size, the degree of freedom in design is greatly increased.

【0031】図3は、本発明の第2の実施形態の構成図
である。但し、図面の簡略化のため、図1における高速
度遮断器3a,3b、単位スイッチ4a〜4d、充電抵
抗5a,5b、フィルタリアクトル6a〜6c等の図示
は省略してある。図3において、インバータユニット2
1Aはインバータ8A及びインバータ制御装置11Aに
より構成されている。同様に、インバータユニット21
Bはインバータ8B及びインバータ制御装置11Bによ
り構成され、インバータユニット21Cはインバータ8
C及びインバータ制御装置11Cにより構成されてい
る。そして、インバータ8Bの入力側及び出力側にはそ
れぞれ切換スイッチ22a,22cが設けられており、
インバータ8Cの入力側及び出力側にはそれぞれ切換ス
イッチ22b,22dが設けられている。
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention. However, for simplification of the drawing, illustration of the high-speed circuit breakers 3a and 3b, unit switches 4a to 4d, charging resistors 5a and 5b, filter reactors 6a to 6c, and the like in FIG. 1 are omitted. In FIG. 3, the inverter unit 2
1A includes an inverter 8A and an inverter control device 11A. Similarly, the inverter unit 21
B comprises an inverter 8B and an inverter control device 11B, and the inverter unit 21C
C and an inverter control device 11C. Further, changeover switches 22a and 22c are provided on the input side and the output side of the inverter 8B, respectively.
Changeover switches 22b and 22d are provided on the input side and output side of the inverter 8C, respectively.

【0032】このように、インバータとインバータ制御
装置とを組み合わせ、インバータユニットとして一体化
することにより、システムとしての冗長性部位を明確に
することができ、また、客先が管理する機器の種類を、
これまでのインバータ及びインバータ制御装置の2種類
から1種類とすることができる。さらに、インバータす
なわち主回路部とインバータ制御装置とを一体化するこ
とにより、万一故障が発生した場合でも、故障部位を容
易に推定することができ、したがって、故障部位の準備
と復旧時間を短縮することができるようになる。
As described above, by combining the inverter and the inverter control device and integrating them as an inverter unit, it is possible to clarify the redundant part of the system and to change the type of equipment managed by the customer. ,
From the two types of the conventional inverter and the inverter control device, one type can be used. Furthermore, by integrating the inverter, that is, the main circuit section and the inverter control device, even in the event of a failure, it is possible to easily estimate the location of the failure, thus shortening the preparation and recovery time for the failure. Will be able to

【0033】図4は、図3におけるインバータ制御装置
11A,11B,11C内における制御指令出力部12
A,12B,12Cの入力信号と出力信号の対応関係に
ついての説明図である。制御指令出力部12Aの「SU
1」及び「VVVFモード」の入力端子には論理信号が
入力されるようになっており、制御指令出力部12A
は、これら両端子に論理信号が入力され且つ「CVCF
モード」の入力端子に論理信号が入力されていないこと
を条件にインバータ制御部13AにVVVF指令を出力
するようになっている。
FIG. 4 shows the control command output unit 12 in the inverter control devices 11A, 11B, 11C in FIG.
It is explanatory drawing about the correspondence of the input signal of A, 12B, and 12C, and an output signal. "SU" of the control command output unit 12A
1 "and" VVVF mode ", a logical signal is input to the input terminal.
Indicates that a logic signal is input to both terminals and "CVCF
A VVVF command is output to the inverter control unit 13A on the condition that no logic signal is input to the input terminal of the "mode".

【0034】また、制御指令出力部12Bは、VVVF
モードにおいては、「SU1」及び「VVVFモード」
の入力端子に論理信号が入力されるようになっており、
制御指令出力部12Bは、これら両端子に論理信号が入
力され且つ「CVCFモード」の入力端子に論理信号が
入力されていないことを条件にインバータ制御部13B
にVVVF指令を出力するようになっている。そして、
CVCFモードにおいては、「SU2」及び「CVC
F」の入力端子に論理信号が入力されるようになってお
り、制御指令出力部12Bは、これら両端子に論理信号
が入力され且つ「VVVFモード」の入力端子に論理信
号が入力されていないことを条件にインバータ制御部1
3BにCVCF指令を出力するようになっている。
The control command output unit 12B outputs VVVF
In the mode, “SU1” and “VVVF mode”
A logic signal is input to the input terminal of
The control command output unit 12B provides the inverter control unit 13B with a condition that a logical signal is input to both terminals and a logical signal is not input to the input terminal of the “CVCF mode”.
Output a VVVF command. And
In the CVCF mode, “SU2” and “CVC
A logical signal is input to the input terminal of “F”, and the control command output unit 12B receives a logical signal at both terminals and does not input a logical signal to the input terminal of “VVVF mode”. Inverter control unit 1 on condition that
The CVCF command is output to 3B.

【0035】更に、制御指令出力部12Cの「SU2」
及び「CVCFモード」の入力端子には論理信号が入力
されるようになっており、制御指令出力部12Cは、こ
れら両端子に論理信号が入力され且つ「VVVFモー
ド」の入力端子に論理信号が入力されていないことを条
件にインバータ制御部13CにCVCF指令を出力する
ようになっている。
Further, "SU2" of the control command output section 12C
And a logical signal is input to the input terminal of the “CVCF mode”, and the control command output unit 12C receives the logical signal at both terminals and outputs the logical signal to the input terminal of the “VVVF mode”. A CVCF command is output to the inverter control unit 13C on the condition that it has not been input.

【0036】切換指令部23は、通常時には制御指令出
力部12Bの「VVVFモード」入力端子に対して論理
信号を出力し、切換時すなわち異常時には「CVCFモ
ード」入力端子に対して論理信号を出力するものであ
る。切換指令部23は、また、通常時には制御指令出力
部12Cの「CVCFモード」入力端子に対して論理信
号を出力し、切換時にはこの論理信号の出力を停止する
ものである。この切換指令部23は、図4におけるイン
バータユニット21B又は21Cのいずれかに設けられ
るものである。そして、図3における切換スイッチ22
a〜22dは、この切換指令部23の出力状態に応じて
動作するようになっている。
The switching command section 23 outputs a logic signal to the "VVVF mode" input terminal of the control command output section 12B during normal operation, and outputs a logic signal to the "CVCF mode" input terminal at the time of switching, that is, abnormally. Is what you do. The switching command unit 23 outputs a logic signal to the “CVCF mode” input terminal of the control command output unit 12C during normal operation, and stops outputting this logic signal during switching. The switching command section 23 is provided in either the inverter unit 21B or 21C in FIG. Then, the changeover switch 22 in FIG.
a to 22d operate according to the output state of the switching command unit 23.

【0037】図5は、上述したインバータユニット21
A,21B,21Cの各入力条件と各起動条件との関係
を整理して示した図表である。
FIG. 5 shows the inverter unit 21 described above.
5 is a table in which the relationship between each input condition of A, 21B, and 21C and each activation condition is arranged and shown.

【0038】次に、図3及び図4に示した本発明の第2
の実施形態の動作につき説明する。通常の運転状態で
は、図3における切換スイッチ22a〜22dの接点位
置は図示の状態となっており、インバータ8Bからの交
流電力は誘導モータIM3,IM4に供給され、また、イ
ンバータ8Cからの交流電力はトランス9を介して負荷
10に供給されている。このとき、図4における制御指
令出力部12Bには、その「SU1」入力端子に論理信
号が入力されている。また、切換指令部23の切換接点
位置は通常時の「V」位置であり、切換指令部23から
は制御指令出力部12Bの「VVVFモード」入力端子
に論理信号が出力されると共に、制御指令出力部12C
の「CVCFモード」入力端子に論理信号が出力されて
いる。したがって、制御指令出力部12Bは、インバー
タ制御部13Bに対してVVVF指令を出力し、制御指
令出力部12Cはインバータ制御部13Cに対してCV
CF指令を出力している状態となっている。
Next, the second embodiment of the present invention shown in FIGS.
The operation of the embodiment will be described. In a normal operation state, the contact positions of the change-over switches 22a to 22d in FIG. 3 are in the illustrated state, the AC power from the inverter 8B is supplied to the induction motors IM3 and IM4, and the AC power from the inverter 8C is Are supplied to a load 10 via a transformer 9. At this time, a logic signal is input to the “SU1” input terminal of the control command output unit 12B in FIG. The switching contact position of the switching command unit 23 is a normal “V” position. The switching command unit 23 outputs a logic signal to a “VVVF mode” input terminal of the control command output unit 12B, and outputs a control command. Output unit 12C
Is output to the "CVCF mode" input terminal. Therefore, the control command output unit 12B outputs a VVVF command to the inverter control unit 13B, and the control command output unit 12C outputs a CVV command to the inverter control unit 13C.
It is in the state of outputting the CF command.

【0039】このように通常運転が行われている間に、
インバータ8Cに異常が発生し、この異常が検出された
とすると、切換指令部23の切換接点位置は通常時の
「V」位置から切換時の「S」位置に切り換わり、切換
指令部23からは制御指令出力部12Bの「CVCFモ
ード」入力端子に論理信号が出力されると共に、それま
で制御指令出力部12Cの「CVCFモード」入力端子
に出力されていた論理信号の出力が停止される。したが
って、制御指令出力部12Bは、インバータ制御部13
Bに対してCVCF指令を出力し、制御指令出力部12
Cはインバータ制御部13Cに対して何らの指令を出力
しない状態となる。
While the normal operation is being performed,
If an abnormality occurs in the inverter 8C and this abnormality is detected, the switching contact position of the switching command unit 23 switches from the normal “V” position to the “S” position at the time of switching, and the switching command unit 23 The logic signal is output to the “CVCF mode” input terminal of the control command output unit 12B, and the output of the logic signal that has been output to the “CVCF mode” input terminal of the control command output unit 12C is stopped. Therefore, the control command output unit 12B is connected to the inverter control unit 13
B outputs a CVCF command to the control command output unit 12
C is in a state of not outputting any command to the inverter control unit 13C.

【0040】また、このとき図3における切換スイッチ
22aの接点はa側からb側に切り換わると共に、切換
スイッチ22bの接点はb側からa側に切り換わる。す
なわち、インバータ8Bにはインバータ8Cと同様の経
路で直流電力が入力される。そして、切換スイッチ22
cの接点もa側からb側に切り換わると共に、切換スイ
ッチ22dの接点もb側からa側に切り換わる。したが
って、インバータ8Bからの交流電力はトランス9を介
して負荷10に供給されることになる。
At this time, the contact of the changeover switch 22a in FIG. 3 switches from a side to b side, and the contact of the changeover switch 22b switches from b side to a side. That is, DC power is input to inverter 8B through the same path as inverter 8C. And the changeover switch 22
The contact of c also switches from the a side to the b side, and the contact of the changeover switch 22d also switches from the b side to the a side. Therefore, the AC power from the inverter 8B is supplied to the load 10 via the transformer 9.

【0041】なお、図5の図表に示したように、各ユニ
ットの起動条件は、ユニット認識コード用入力端子及び
制御モード用入力端子の双方に論理信号が入力されたと
いう条件の他に、他方の制御モードの入力端子に論理信
号が入力されていないという条件を加重して、VVVF
モード及びCVCFモード間のインタロックを取るよう
にしている。したがって、制御指令出力部12A〜12
Cの入力側の信号線に断線等の事故が発生したとしても
誤った起動動作が行われるのを防止することができ、安
全性を向上させることができる。
As shown in the table of FIG. 5, the starting conditions of each unit include the condition that a logical signal is input to both the unit recognition code input terminal and the control mode input terminal and the other condition. Weighting the condition that a logic signal is not input to the input terminal of the control mode VVVF
An interlock between the mode and the CVCF mode is taken. Therefore, the control command output units 12A to 12A
Even if an accident such as disconnection occurs in the signal line on the input side of C, erroneous starting operation can be prevented, and safety can be improved.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、主電力
変換器制御装置及び補助電力変換器制御装置が、いずれ
も可変電圧可変周波数制御手段及び定電圧定周波数制御
手段の双方を有する構成となっているので、製造上及び
メインテナンス上、更にはスペース上も有利な電気車制
御装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, both the main power converter control device and the auxiliary power converter control device have both variable voltage variable frequency control means and constant voltage constant frequency control means. With this configuration, an electric vehicle control device that is advantageous in terms of manufacturing, maintenance, and space can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるインバータ制御部13Bが内部に
有する可変電圧可変周波数制御手段15及び定電圧定周
波数制御手段18の構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a variable voltage variable frequency control means 15 and a constant voltage / constant frequency control means 18 included in an inverter control unit 13B in FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施形態の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】図3におけるインバータ制御装置11A,11
B,11C内における制御指令出力部12A,12B,
12Cの入力信号と出力信号の対応関係についての説明
図。
FIG. 4 shows inverter control devices 11A and 11 in FIG.
B, 11C, the control command output units 12A, 12B,
FIG. 9 is an explanatory diagram of a correspondence relationship between an input signal and an output signal of 12C.

【図5】図3におけるインバータユニット21A,21
B,21Cの各入力条件と各起動条件との関係を整理し
て示した図表。
FIG. 5 shows inverter units 21A and 21 shown in FIG.
13 is a table in which the relationship between each input condition of B and 21C and each activation condition is arranged and shown.

【図6】従来の電気車制御装置の構成を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional electric vehicle control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 架線 2 パンタグラフ 3a,3b 高速度遮断器 4a〜4d 単位スイッチ 5a,5b 充電抵抗 6a〜6c フィルタリアクトル 7a〜7e 切換用単位スイッチ 8A,8B インバータ(主電力変換器) 8C インバータ(補助電力変換器) 9 トランス 10 負荷 11A,11B インバータ制御装置(主電力変換器制
御装置) 11C インバータ制御装置(補助電力変換器制御装
置) 12A〜12C 制御指令出力部 13A〜13C インバータ制御部 14A〜14C PWM制御部 15 可変電圧可変周波数制御手段 16 電流制御回路 17 VVVF制御回路 18 定電圧定周波数制御手段 19 電圧制御回路 20 CVCF制御回路 21A,21B インバータユニット(主電力変換ユニ
ット) 21C (補助電力変換ユニット) 22a〜22d 切換スイッチ 23 切換指令部 IM1〜IM4 誘導モータ(電気車駆動用の交流モー
タ) T1*,T2* トルク指令 I1,I2 モータ電流 fr1,fr2 ロータ周波数 V1〜V3 フィルタコンデンサ電圧 VO 出力電圧 VO* 出力電圧指令
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Overhead wire 2 Pantograph 3a, 3b High-speed circuit breaker 4a-4d Unit switch 5a, 5b Charging resistance 6a-6c Filter reactor 7a-7e Switching unit switch 8A, 8B Inverter (main power converter) 8C Inverter (auxiliary power converter) 9) Transformer 10 Load 11A, 11B Inverter control device (main power converter control device) 11C Inverter control device (auxiliary power converter control device) 12A to 12C Control command output unit 13A to 13C Inverter control unit 14A to 14C PWM control unit Reference Signs List 15 variable voltage variable frequency control means 16 current control circuit 17 VVVF control circuit 18 constant voltage constant frequency control means 19 voltage control circuit 20 CVCF control circuit 21A, 21B inverter unit (main power conversion unit) 21C (auxiliary power conversion unit) 22a- 2d changeover switch 23 changeover command section IM1 to IM4 Induction motor (AC motor for driving electric vehicle) T1 *, T2 * Torque command I1, I2 Motor current fr1, fr2 Rotor frequency V1 to V3 Filter capacitor voltage VO Output voltage VO * Output Voltage command

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H115 PG01 PI03 PI29 PI30 PU09 PV10 QA01 QA05 QN03 RB22 TR02 TU12 TZ04 5H572 AA01 BB03 BB08 CC01 DD03 EE03 GG07 HB09 HC01 HC04 HC08 JJ03 JJ26 KK05 LL24 5H576 AA01 BB03 BB06 BB10 CC01 DD04 EE11 GG04 GG05 GG07 HB01 JJ02 JJ17 LL01 LL22 LL24 LL55 MM06 MM11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) GG04 GG05 GG07 HB01 JJ02 JJ17 LL01 LL22 LL24 LL55 MM06 MM11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】架線からの直流電力を交流電力に変換し
て、これを電気車駆動用の交流モータに出力する複数台
の主電力変換器と、 前記主電力変換器から出力される交流電力を可変電圧可
変周波数制御する複数台の主電力変換器制御装置と、 架線からの直流電力を交流電力に変換して、これを電気
車補助機器に出力する補助電力変換器と、 前記補助電力変換器から出力される交流電力を定電圧定
周波数制御する補助電力変換器制御装置と、 を備え、前記補助電力変換器が故障した場合に、この補
助電力変換器に代わって前記複数台の主電力変換器のう
ち予め設定されたいずれかの主電力変換器が、定電圧定
周波数制御された交流電力を前記電気車補助機器に出力
する、電気車制御装置において、 前記主電力変換器制御装置及び補助電力変換器制御装置
は、いずれも可変電圧可変周波数制御手段及び定電圧定
周波数制御手段の双方を有するものである、ことを特徴
とする電気車制御装置。
1. A plurality of main power converters for converting DC power from an overhead line into AC power and outputting the AC power to an AC motor for driving an electric vehicle, and AC power output from the main power converter. A plurality of main power converter controllers for controlling the variable voltage and the variable frequency; an auxiliary power converter for converting DC power from the overhead wire to AC power and outputting this to an electric vehicle auxiliary device; and An auxiliary power converter control device that controls the AC power output from the converter at a constant voltage and a constant frequency, and when the auxiliary power converter fails, the plurality of main powers are replaced in place of the auxiliary power converter. Any of the preset main power converters among the converters outputs constant-voltage / constant-frequency controlled AC power to the electric vehicle auxiliary device, in the electric vehicle control device, wherein the main power converter control device and Auxiliary power conversion Controller are all those having both a variable voltage variable frequency control means and a constant-voltage constant-frequency control means, the electric motor car control apparatus characterized by.
【請求項2】前記主電力変換器及び前記主電力変換器制
御装置により主電力変換ユニットを形成すると共に、前
記補助電力変換器及び前記補助電力変換器制御装置によ
り補助電力変換ユニットを形成し、しかも、この主電力
変換ユニットと前記補助電力変換ユニットとは同一の構
成を有するものである、 ことを特徴とする請求項1記載の電気車制御装置。
2. A main power conversion unit is formed by the main power converter and the main power converter control device, and an auxiliary power conversion unit is formed by the auxiliary power converter and the auxiliary power converter control device. The electric vehicle control device according to claim 1, wherein the main power conversion unit and the auxiliary power conversion unit have the same configuration.
【請求項3】外部からの指令に基づいて通常運転モード
信号又は異常時運転モード信号のいずれかを出力する運
転モード切換指令回路を備え、 前記予め設定されたいずれかの主電力変換器の制御を行
う主電力変換器制御装置、及び補助電力変換器制御装置
は、前記運転モード切換指令回路からの信号と所定の論
理条件の入力とに基づいて、可変電圧可変周波数制御指
令又は定電圧定周波数制御指令のいずれかを前記可変電
圧可変周波数制御手段及び定電圧定周波数制御手段に出
力する制御指令出力部を有するものである、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の電気車制御装
置。
3. An operation mode switching command circuit for outputting one of a normal operation mode signal and an abnormal operation mode signal based on a command from the outside, and controlling one of the preset main power converters. The main power converter control device and the auxiliary power converter control device perform a variable voltage variable frequency control command or a constant voltage constant frequency based on a signal from the operation mode switching command circuit and an input of a predetermined logical condition. The electric vehicle control device according to claim 1 or 2, further comprising a control command output unit that outputs one of the control commands to the variable voltage variable frequency control means and the constant voltage / constant frequency control means.
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