一种电动车辆的控制装置制造方法及图纸

在断续器控制的电气运载工具中，架式导电弓与接触导电线路的断开被检测为滤波器电容的电压下降．当这样的不良集流状态发生时，电动机的电流图形便以预定速率减小为零．当电动机电流图形减小至零后，采用抑制断续器门信号的方法去停止断续器的动作．由此，能够防止滤波器电容的过电压和该种电气运载工具主要电流的过电流．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电气铁道运载工具的控制装置，该电气铁道运载工具带有一个用于控制驱动电动机的直流电压的断续器，更具体地说，本专利技术涉及一种能够消除各种不利因素的控制装置，例如，这些不利因素可以是由于不良或劣质收集电流而引起的断续器的换向故障和随之而来的其它问题。正如众所周知，电气铁道中的接触导电线路通常在每一预定间隔处有所谓的空段设备，这种空段设备把接触导电线路分割成为多个馈电部分。在空段内由一个变电站供电的馈电部分与由另一变电站供电的馈电部分是互相绝缘的。当电气运载工具驶过这种空段时，便进入无供电状态。此外，为了使各馈电部分之间绝缘，也使用交叉段替代空段，在交叉段中，相邻馈电部分的接触导电线路的端头相隔地并行交叠。当电气运载工具行驶在这样的交叉段上时，电气运载工具的集电器因交叉段的结构原因而上下跳动，就会发生集电器从接触导电线路上断开的事。因此，在这种交叉段中，收集电流就变得不足或不可能。在以下的说明中，简单地称这些空段或交叉段为段。在这样的电气铁道上，如果电气运载工具是由断续器控制的，则会出现下列问题。正如众所周知，断续器有一个换向电容，该换向电容在断续器不导通时，便存储使主可控硅换向所需的能量。不良或劣质收集电流招致换向电容中的能量不足，以致引起断续器的换向故障。为了避免这样的问题，“日本专利公开”第50-100530号，提供了一种换向故障防止装置。按照该装置，不良或劣质收集电流被检测为一个源电压的电位降落，根据这个检测结果，通过抑制门信号的方法去停止断续器的动作。因此，用该方法去防止换向电容器的放电，如果断续器不顾源电压的电位降而继续动作，就会发生上述换向电容器的放电。可是，上面介绍的现有技术有如下弊病。这就是，如果依照检测的源电压电位降落，对断续器的门脉冲进行抑制，就会使断续器突然地不导通。其结果是，在一正常动作过程中存储在滤波器电抗线圈里的能量向与电抗线圈一起构成滤波器的电容放电，致使电容器的电压迅速增大，以致超出过电压继电器的限定值，从而使线路制动装置断开。也就是说，每当运载工具通过这种段时，电气运载工具的主电路都要被断开，这就是该装置的缺点所在。本专利技术的目的之一，是提供一种用于断续器控制的电气运载工具的控制装置，利用该控制装置可以在线路制动装置无动作的情况下，防止由于电流集电器与接触导电线路断开而引起的过电压或过电流情况。本专利技术的特征之一在于，当电流集电器从接触导电线路上断开时，作为电气运载工具主电动机电流的控制基准的电动机电流图形将以预定速率逐步减小，而该预定速率的大小又取决于断续器在那一时刻所具有的换向能力。根据本专利技术，甚至在电流集电器从接触导电线路上断开的过程中，断续器还能继续在临界条件下工作，该临界条件由断续器在那一时刻所具有的换向能力决定，于是，电动机电流就逐步减小。因为电动机电流不是突然中断，也就不会发生由于电动机电流突然中断而引起滤波器电容的过电压。此外，因为这种断续器的工作限定在那一时刻的换向能力所允许的限度内，所以也就不会引起换向故障。因此，就不会出现诸如断续器处于换向故障时，由于集电器与接触导电线路恢复接触而引起的过电流问题。附图简介附图1，为一种由本专利技术应用的断续器控制的电气运载工具的电路示意图;附图2(a)和2(b)，分别为滤波电容器电压Ecf的变化和电动机电流IM的变化，用以说明一个现有技术的问题;附图3(a)和3(b)所示，分别为滤波器电容电压Ecf的变化和电动机电流IM的变化，用以说明另一现有技术的问题;附图4，是简要说明本专利技术的一个实施例的控制装置结构的原理图;附图5(a)和5(b)，分别为滤波器电容电压Ecf和电动机电流IM的变化，用以说明附图4所示的实施例的工作情况;附图6(a)和6(b)，分别为换向电容器电压Ecc和电动机电流IM的变化，用以说明本专利技术的另一实施例。最佳实施例的说明在开始说明本专利技术实施例之前，参考附图1至附图3，先说明由应用本专利技术的断续器控制的电气运载工具。首先参考附图1，这是一种断续器控制的电气运载工具的主要电路。附图中，参考数字2表示由一个变电站供给直流功率的接触导电线路(变电站没有画出)。接触导电线路1带有空段4。参考数字6表示用作电流集电器的架式导电号。参考数字8表示线路制动装置，它会因供保护用的过电流或过电压继电器(二者皆未表示出)的动作而跳闸。参考数字10表示与电容器12一起构成滤波器的电抗线圈。参考数字14表示用来驱动电气运载工具的直流主电动机。平滑电抗线路16与直流主电动机串联。二极管18与串联在一起的电动机14和电抗线圈16并联。参考数字20表示一个断续器，它的主可控硅22和一个换向电路组成，该换向电路包括辅助可控硅24，二极管26，换向电容28和换向电抗线圈30。众所周知，用交替地给主可控硅22和辅助可控硅24的门加上门脉冲的方法，可使断续器20重复处于导通和非导通状态。电动机电流是通过改变断续器20的占空因数γ来控制的，该占空因数定义为断续器20的导通时间与工作周期之比。门脉冲由电流调节器32供给。电流调节器32中，被电流检测器34检测的电动机电流与电流基准进行比较，占空因数γ决定于上述两个电流的差，并根据已决定的占空因数产生门脉冲。参考数字36表示一个电压检测器，它检测电容12的电压，而且当所检测的电压等于预定值时，输出信号37。利用输出信号37去断开线路制动装置8，起动其它防护操作。在以上所介绍的装置中，滤波器电容12通常充电至其电压几乎等于接触导电线路2的电压，如果架式导电弓6到达空段4，则处于无供电状态，所以电容12的电压开始降低。下面参考附图2说明这一变化状态，其中，附图2(a)为滤波器电容12电压Ecf的变化，而附图2(b)为电动机电流IM的变化，接触导电线2的电压是3000伏特，而电动机的额定电流是370安培。启动之后，电动机电流IM在电气运载工具线性加速期间D1内维持在370安培，而在随后的特征加速期间D2内IM逐渐减小，在D2期间电气运载工具加速至相当高的速度，以致反电动势变得几乎等于接触导电线路2的电压。在这种状态下，如果当电气运载工具通过空段4时，由于架式导电弓从接触导电线路断开，电流收集变得不可能，电容12的电压Ecf如附图2(a)所示那样下降(在所示情况中电压下降1000伏特)。另外，因为此时的反电动势是足够高的，所以电动机电流IM如图2(b)所示那样迅速减小。根据实际测定，上述断开时间D3大约为50毫秒。电容12电压Ecf的下降或电动机电流IM的减小导致换向电容28所充能量不足，这种能量的不足与Ecf的下降或IM的减小成比例关系，而且伴有断续器20换向能力的减弱。如果断续器20在时间D3中继续动作，会因缺乏换向能力而导致换向故障。这种换向故障会发生在所有串联的用作主可控硅22的各可控硅中，或由于可控硅性能的变化而发生在这些可控硅的一部分当中。当所有可控硅都不能换向时，断续器20就进入不能控制的导通状态。在这些条件下，如果架式导电弓6与接触导电线路2恢复接触，则会引起下列问题。假如主可控硅22局部不能换向，则接触导电线路2的全部电压都加到那些已经成功换向的可控硅上，这样，由于过电压而致使那些已换向的可控硅击穿。假如主可控硅22完全不能换向，因为供电的恢复，电容12的电压Ecf本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电气运载工具的控制装置，它带有一个与接触导电线路平滑接触并收集直流功率的电流集电器，一个驱动电气运载工具的直流主电动机，一个靠变化运行占空因数来控制供给主电动机电流的断续器和一个依照所需电动机电流图形与实际的电动机电流之间的偏差来调节占空因数的控制装置；其特征在于：一种测定电流集电状态和当降低断续器换向能力的不良或劣质电流收集状态发生时，能产生一个输出信号的装置；和：一种当上述测定装置产生输出信号时，产生一个以预定速率逐渐减小所需电动机电流图形的装置。

【技术特征摘要】
JP 1985-4-1 66583/851.一种用于电气运载工具的控制装置，它带有一个与接触导电线路平滑接触并收集直流功率的电流集电器，一个驱动电气运载工具的直流主电动机，一个靠变化运行占空因数来控制供给主电动机电流的断续器和一个依照所需电动机电流图形与实际的电动机电流之间的偏差来调节占空因数的控制装置；其特征在于一种测定电流集电状态和当降低断续器换向能力的不良或劣质电流收集状态发生时，能产生一个输出信号的装置；和一种当上述测定装置产生输出信号时，产生一个以预定速率逐渐减小所需电动机电流图形的装置。2.一种如权利要求1所定义的电气运载工具的控制装置，其中，所述检测装置检测位于接触导电线路与主电动机之间的滤波器的电容的电压，并在当所测电压变为预定值时，输出不良集流信号。3.一种如权利要求2所定义的电气运载工具的控制装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：小竹一嘉，堀越正吾，菊池清，安波政弘，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]