JPS5826274B2 - Mortanokai Sabre-kiseigiyosouchi - Google Patents
Mortanokai Sabre-kiseigiyosouchiInfo
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- JPS5826274B2 JPS5826274B2 JP15708775A JP15708775A JPS5826274B2 JP S5826274 B2 JPS5826274 B2 JP S5826274B2 JP 15708775 A JP15708775 A JP 15708775A JP 15708775 A JP15708775 A JP 15708775A JP S5826274 B2 JPS5826274 B2 JP S5826274B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/003—Dynamic electric braking by short circuiting the motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気車などの直流電動機の回生ブレーキ制御を
チョッパ制御によって行う場合の制御装置の改良に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a control device for performing regenerative brake control of a DC motor such as an electric vehicle by chopper control.
以下においては便宜上、電気車の場合について述べるが
、これに限られるものではない。For convenience, the case of an electric vehicle will be described below, but the present invention is not limited to this.
電気車などの電動機の回生ブレーキをチョッパ制御によ
って行う場合、回生ブレーキ力が高速領域において不足
する欠点がある。When regenerative braking of an electric motor such as an electric vehicle is performed by chopper control, there is a drawback that the regenerative braking force is insufficient in a high speed region.
これはモータを直流直巻発電機として使用するためであ
るがこの欠点をカバーする方法として、モータと直列に
抵抗を入れて、この抵抗の電流・抵抗積の電圧弁だけ、
直巻発電機の発電々圧を高くとり、高速からのブレーキ
力不足をなくす方法がある。This is because the motor is used as a DC series generator, but as a way to overcome this drawback, a resistor is inserted in series with the motor, and only the voltage valve of the current and resistance product of this resistor is used.
There is a way to eliminate the lack of braking power at high speeds by increasing the power generation pressure of a series-wound generator.
本発明はとのモータと直列に挿入された抵抗の短絡制御
方法に関するものである。The present invention relates to a short-circuit control method for a resistor inserted in series with a motor.
第1図において、Eは電源、LFはフィルタリアクトル
、CFはフィルタコンデンサ、DFはフライホイールダ
イオード、CHはチョッパ装置、MSLはモータ電流平
滑用の主平滑リアクトル、Fはモータの界磁、Aはモー
タの電機子、Rはモータの直列抵抗、Sはこの抵抗Rを
短絡するためのスイッチを表わしている。In Figure 1, E is the power supply, LF is the filter reactor, CF is the filter capacitor, DF is the flywheel diode, CH is the chopper device, MSL is the main smoothing reactor for smoothing the motor current, F is the motor field, and A is the The armature of the motor, R represents a series resistance of the motor, and S represents a switch for short-circuiting this resistance R.
即ち、電気車が高速の領域においてはスイッチSは開状
態にありモータ電流は抵抗Rを通って流れるのでモータ
発生電圧は抵抗の電圧降下を介して、チョッパCHによ
ッテ、オンオフ制御され、フライホイールダイオードD
FおよびフィルタリアクトルLFを通して、電源Eに回
生電流が流れる。That is, when the electric car is in a high-speed region, the switch S is open and the motor current flows through the resistor R, so the motor generated voltage is controlled on and off by the chopper CH via the voltage drop of the resistor. Flywheel diode D
A regenerative current flows to the power source E through F and the filter reactor LF.
そして、速度が中速域になるとこの抵抗RはスイッチS
で短絡され、抵抗Rが挿入されない状態で回生ブレーキ
制御される。Then, when the speed is in the medium speed range, this resistance R is switched to the switch S.
is short-circuited, and regenerative braking is controlled with the resistor R not inserted.
この主回路図においては抵抗RをスイッチSで短絡した
瞬間、抵抗Rの両端の■ウ ・R電圧が急に零になるた
め、チョッパの通流率が変化して、回生電流工。In this main circuit diagram, the moment resistor R is short-circuited with switch S, the R voltage across resistor R suddenly drops to zero, so the current flow rate of the chopper changes, causing regenerative current flow.
が増加しようとする。しかし、フィルタリアクトルLF
のインダクタンスによって回生電流I8は瞬時には変化
出来ないため、通流率変化によって増大した回生電流は
フィルタコンテンサCFに充電されるようになる。is about to increase. However, filter reactor LF
Since the regenerative current I8 cannot be changed instantaneously due to the inductance, the regenerative current increased due to the change in conductivity is charged to the filter capacitor CF.
フィルタコンデンサCFの電圧はこのフィルタコンデン
サ充電電電流■。The voltage of the filter capacitor CF is this filter capacitor charging current■.
によって過充電されることになり、その過電圧は抵抗R
が大きい場合、通常電圧の20〜50優にもなり、危険
である。will be overcharged, and the overvoltage will be caused by the resistance R
If the voltage is large, it can reach 20 to 50 points higher than the normal voltage, which is dangerous.
この値を小さくすることが第1図に示す主回路方式にお
いて最も重要なことであり、これを小さくすればチョッ
パの定格電圧も通常電圧と同じでよく経済的である。It is most important to make this value small in the main circuit system shown in FIG. 1, and if this value is made small, the rated voltage of the chopper will be the same as the normal voltage, which is economical.
すなわち、チョッパによる回生制御においては、フィル
タコンデンサ電圧は次式にて表わすことができる。That is, in regeneration control using a chopper, the filter capacitor voltage can be expressed by the following equation.
VFc=(EM−R・1M)/(1−γcH)・・・〔
1〕式■8=(1−γ。VFc=(EM-R・1M)/(1-γcH)...[
1] Formula ■8=(1-γ.
H)・■や ・・・〔2〕式〔1〕式及び〔2〕
式より
VFc −(EM R・1M)・工M/■8・・・〔
3〕式ここに、VFc:フィルタコンデンサ電圧値EM
ニモータ電圧値
■8:回生電流値
■M:モータ電流値
γcH:チョツパの通流率
R:直列抵抗値
ここで、抵抗RがスイッチSにて一瞬にして短絡される
と上記〔3〕式におけるR・■□の項が消える事となり
、モータ電流IMは一定に保たれる様にチョッパ制御さ
れておりかつ、回生電流■8はフィルタリアクトルレの
存在により瞬時には変化できないため、抵抗R短絡直後
にはフィルタコンデンサ電圧■、。H)・■Ya...[2] Formula [1] Formula and [2]
From the formula, VFc - (EM R・1M)・M/■8...[
3] Formula where, VFc: Filter capacitor voltage value EM
Motor voltage value 8: Regenerative current value M: Motor current value γcH: Chotsupa conduction rate R: Series resistance value Here, if the resistor R is instantaneously short-circuited by the switch S, the equation in the above [3] The term R・■□ disappears, and the motor current IM is kept constant through chopper control, and the regenerative current ■8 cannot change instantaneously due to the presence of the filter reactor, so the resistor R is short-circuited. Immediately after, the filter capacitor voltage ■,.
は、はぼEM/(EM−R・1M)の比で急昇する結果
となる。results in a sudden increase in the ratio of EM/(EM-R·1M).
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、抵抗
短絡時の過電圧を抑制するものに関するものである。The present invention has been made in view of these points, and relates to a device that suppresses overvoltage when a resistor is short-circuited.
すなわち、この発明においては、上記〔3〕式中のR・
■ッにて示される電圧が一瞬にして短絡されるのを避け
る様スイッチSに直列にリアクトルを挿入し、リアクト
ルの効果により、□クロ的にみればある時間(数+ms
)をかけて次第にR・IMになる電圧が短絡される様に
せしめて、その間に回生電流I8がフィルタリアクトル
レに抗しながら増加する事を可能にすることによりフィ
ルタコンデンサ電圧のはね上がりピーク値を抑制するも
のである。That is, in this invention, R in the above formula [3]
□A reactor is inserted in series with the switch S to prevent the voltage indicated by □ from being short-circuited instantaneously.
), so that the voltage that becomes R・IM is gradually short-circuited, and during this time, the regenerative current I8 increases while resisting the filter reactor, thereby reducing the peak value of the filter capacitor voltage jump. It is something to suppress.
ここで、スイッチSに直列に挿入するりアクドルのイン
ダクタンス値が太きければ大きい程、抵抗R短絡直後の
フィルタコンデンサ電圧VFCの急昇ピーク値が小さく
抑制されることになるが、インダクタンスの大きなりア
クドルは重量、サイズともかなり大きくなり実用的でな
くなる。Here, the larger the inductance value of the actuator inserted in series with the switch S, the more the rapid rise peak value of the filter capacitor voltage VFC immediately after the resistor R is short-circuited will be suppressed to a small value, but the larger the inductance The weight and size of the Akudol are considerably large, making them impractical.
そこで、この発明では透磁率のきわめて高い可飽和鉄心
を用いたりアクドルを使用する事により、所定の必要な
時間幅だけ大きなインダクタンスを示す小形軽量なりア
クドルを採用し、かつ、可飽和リアクトルに不可避な鉄
心の磁化リセットを外部の電源を特別に設けることなく
行なうことを可能とした点が特長である。Therefore, in this invention, by using a saturable iron core with extremely high magnetic permeability and using an adle, a small and lightweight adle that exhibits a large inductance for a predetermined necessary time period is adopted. The feature is that it is possible to reset the magnetization of the iron core without the need for a special external power supply.
なお、上記可飽和鉄心のリセットを確実にするため、逆
励磁巻線に流れる電流の大きさが所定の値以上である事
を電流検知器にて検知し、これを条件としてスイッチS
を投入せしめれば、なお安全確実である。In order to ensure the reset of the saturable core, a current detector detects that the magnitude of the current flowing through the reverse excitation winding is greater than a predetermined value, and on this condition, switch S is activated.
It will be even more safe and secure if the
以下、この発明の一実施例を図にもとづいて説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第2図は本発明の一実施例を示す主回路図で、第1図と
同一符号のものは同一機能を表わすので説明は省略する
が、DCCT は電流検出のための変流器、CDは電流
検出器でDCCT の出力を適当なレベルに変換して
、モータ電流制御用およびモータ電流検出用として使用
するためのものである。Fig. 2 is a main circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Components with the same reference numerals as in Fig. 1 represent the same functions, so the explanation will be omitted. DCCT is a current transformer for current detection, and CD is a current transformer for current detection. The current detector converts the output of the DCCT to an appropriate level and uses it for motor current control and motor current detection.
Rは第1図と同様の抵抗、ALは2つの巻線を持ったり
アクドルで一方の巻線は抵抗Rと直列に接続し、他方の
巻線はスイッチSと直列に接続し、鉄心に対してはお互
いに逆極性に接続したりアクドルを示している。R is the same resistance as shown in Figure 1, and AL has two windings or an actuator, one winding is connected in series with the resistor R, the other winding is connected in series with the switch S, and is connected to the iron core. are connected with opposite polarity to each other or indicate an accelerator.
但し、リアクトルとしては巻線が1ターンの場合は電線
を通すだけでもよいので最小のものは鉄心だけの場合も
あり得る。However, if the reactor has one turn of winding, it is sufficient to just pass the electric wire through it, so the smallest reactor may be just an iron core.
このように構成されたものの動作は、初期に回生ブレー
キ電流が立上る時は抵抗Rを挿入した状態で(スイッチ
Sは開状態)立上げ、モータ電流を、抵抗Rと直列に接
続されているリアクトルALの巻線(逆方向励磁用巻線
)に流し、該リアクトルALの鉄心の励磁をリセットす
る。The operation of a device configured in this way is that when the regenerative braking current initially rises, it starts up with the resistor R inserted (switch S is open), and the motor current is connected in series with the resistor R. The current is applied to the winding of the reactor AL (reverse excitation winding) to reset the excitation of the iron core of the reactor AL.
その後ある時間後、抵抗Rが短絡される訳であるが、こ
れはスイッチSの短絡によってなされ、リアクトルAL
にはスイッチSと直列の巻線に電流が流れ、抵抗Rと直
列の巻線の電流は減衰してし1う。After a certain period of time, the resistor R is short-circuited, which is done by short-circuiting the switch S, and the reactor AL
A current flows through the winding in series with the switch S, and the current in the winding in series with the resistor R is attenuated.
従って、スイッチSの投入されたとき、ALのインダク
タンス作用によって、スイッチSを流れる電流、即ち抵
抗短絡電流は急激には増大せず、このリアクトルALの
インダクタンスによるdi/dtによって増加する。Therefore, when the switch S is turned on, the current flowing through the switch S, that is, the resistor short-circuit current, does not increase rapidly due to the inductance of AL, but increases by di/dt due to the inductance of the reactor AL.
このことは抵抗R,スイッチSおよびリアクトルALの
並列接続体の両端の電圧スイッチS投入の瞬間から徐々
に零に変化して行くことになり、フィルタコンデンサC
Fを過充電する第1図の回路の欠点が除去されることに
なる。This means that the voltage across the parallel connection of the resistor R, switch S, and reactor AL gradually changes to zero from the moment the switch S is turned on, and the filter capacitor C
The drawback of the circuit of FIG. 1 of overcharging F will be eliminated.
しかもリアクトルALは抵抗Rが挿入されている状態と
短絡されている状態の間で鉄心の飽和方向が異なるので
電流又は電圧の変化分に対して一定時間だけ飽和しない
特性の鉄心を使用したものでよく、非常に小形形量化さ
れる。Moreover, since the saturation direction of the iron core differs between the state in which the resistor R is inserted and the state in which it is short-circuited, the reactor AL uses an iron core that does not saturate for a certain period of time with respect to changes in current or voltage. It is often quantified into a very small size.
このようにこの発明によれば、抵抗短絡時にフィルタコ
ンデンサが過電圧になるのを簡単な構成で防止すること
ができる。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the filter capacitor from becoming overvoltage when a resistor is short-circuited with a simple configuration.
第1図は従来の電気車回生ブレーキ回路を示す主回路図
、第2図は本発明の一実施例を示す主回路図である。
なお、図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
図中、CHはチョッパ、Fはモータの界磁、Aはモータ
の電機子、LFはフィルタリアクトル、CFはフィルタ
コンデンサ、DFはフライホイールダイオード、Rは抵
抗、Sはスイッチ、CDは電流検出器、ALはリアクト
ルである。FIG. 1 is a main circuit diagram showing a conventional electric vehicle regenerative brake circuit, and FIG. 2 is a main circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. In the figure, CH is the chopper, F is the motor field, A is the motor armature, LF is the filter reactor, CF is the filter capacitor, DF is the flywheel diode, R is the resistor, S is the switch, and CD is the current detector. , AL is a reactor.
Claims (1)
する回路に設けられたモータに並列接続されたチョッパ
をオンオフ制御することにより、フライホイールダイオ
ードおよび上記フィルタリアクトルを通して回生電流を
電源側に流すものであって、該モータと直列に抵抗を接
続し、且つ該抵抗を短絡するスイッチを設けた回生ブレ
ーキ制御装置において、上記スイッチと直列にリアクト
ルを接続し、且つ上記抵抗と直列に接続され該リアクト
ルの鉄心を逆方向に励磁する励磁線を設けてなるモータ
の回生ブレーキ制御装置。 2 上記モータの電流を検出する電流検出器を設け、抵
抗挿入状態にてチョッパを動作させ、電流値がある一定
値以上になったことを検出して後、スイッチを動作させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のモータ
の回生ブレーキ制御装置。[Claims] 1. By controlling on/off a chopper connected in parallel to a motor provided in a circuit having a filter reactor and a filter capacitor, regenerative current is caused to flow through the flywheel diode and the filter reactor to the power source side. In a regenerative brake control device that has a resistor connected in series with the motor and a switch that short-circuits the resistor, a reactor is connected in series with the switch, and the reactor is connected in series with the resistor. A regenerative brake control device for a motor that is equipped with an excitation line that excites the iron core in the opposite direction. 2. A current detector is provided to detect the current of the motor, the chopper is operated with the resistor inserted, and after detecting that the current value has exceeded a certain value, the switch is operated. A regenerative brake control device for a motor according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15708775A JPS5826274B2 (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Mortanokai Sabre-kiseigiyosouchi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15708775A JPS5826274B2 (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Mortanokai Sabre-kiseigiyosouchi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5279220A JPS5279220A (en) | 1977-07-04 |
| JPS5826274B2 true JPS5826274B2 (en) | 1983-06-01 |
Family
ID=15641950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15708775A Expired JPS5826274B2 (en) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | Mortanokai Sabre-kiseigiyosouchi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826274B2 (en) |
-
1975
- 1975-12-25 JP JP15708775A patent/JPS5826274B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5279220A (en) | 1977-07-04 |
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