(57)【要約】【課題】導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置において、励磁回路を容易に簡素化し、低コスト化することができる制動装置を提供する。【解決手段】制動装置は、電機子部ＡＰ１と、コンデンサＣＰ１と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。接続切替部ＣＳは、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えることにより、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電した後、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体内に渦電流を発生させる。【選択図】図４
2020141446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体に沿って走行する車両に備えられ、且つ、前記導体内に渦電流を発生させることにより前記車両の制動力を発生させる制動装置において、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第１電機子部と、
前記第１電機子部と共振回路を形成可能な第１コンデンサと、
前記第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加可能な直流電源と、
前記第１電機子部と前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加するか、又は、前記第１電機子部と前記第１コンデンサとにより前記共振回路を形成する接続切替部と、
を有し、
前記接続切替部は、前記第１電機子部と前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記共振回路が形成されていない状態で、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加して前記第１コンデンサを充電した後、前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続が切断された状態で、前記第１電機子部と前記第１コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第２電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサと、
を有し、
前記直流電源は、前記第２コンデンサの両端間に第２直流電圧を印加可能であり、
前記接続切替部は、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加するとともに、前記直流電源により前記第２コンデンサの両端間に前記第２直流電圧を印加するか、又は、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、
前記接続切替部は、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記共振回路が形成されていない状態で、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加して前記第１コンデンサを充電するとともに、前記直流電源により前記第２コンデンサの両端間に前記第２直流電圧を印加して前記第２コンデンサを充電した後、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続が切断された状態で、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両にそれぞれ設けられ、前記導体とそれぞれ対向配置され、且つ、前記第１電機子部と中性点でＹ結線された第２電機子部及び第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
を有し、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサに接続され、
前記第３コンデンサの前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側に接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続され、
前記第１コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第２端子を含み、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、前記導体と対向配置され、且つ、前記第１電機子部及び前記第２電機子部と中性点でＹ結線された第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記共振回路を形成可能な第３コンデンサと、
を有し、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、前記第１電機子部側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第３コンデンサは、前記第３電機子部側と反対側の第２端子を含み、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側及び前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、前記第３コンデンサの前記第３電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の制動装置において、
前記第１電機子部は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、前記第１電機子部側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第１電機子部は、前記第１コンデンサ側と反対側の第２端子を含み、
前記第２電機子部の前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項６】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両にそれぞれ設けられ、前記導体とそれぞれ対向配置され、且つ、前記第１電機子部と中性点でＹ結線された第２電機子部及び第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
を有し、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側に接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第３コンデンサの前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第５端子を含み、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第５端子に接続され、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項７】
請求項２に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、前記導体と対向配置され、且つ、前記第１電機子部及び前記第２電機子部と中性点でＹ結線された第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記共振回路を形成可能な第３コンデンサと、
を有し、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側に接続され、
前記第３コンデンサの前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続され、
前記第１コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第１電機子部は、前記中性点側と反対側の第２端子を含み、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１電機子部の前記中性点側と反対側を前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１電機子部の前記中性点側と反対側と、前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１電機子部の前記中性点側と反対側を前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項８】
請求項２に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、前記導体と対向配置され、且つ、前記第１電機子部及び前記第２電機子部と中性点でＹ結線された第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記共振回路を形成可能な第３コンデンサと、
を有し、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側に接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第３コンデンサの前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第１電機子部は、前記中性点側と反対側の第５端子を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１電機子部の前記中性点側と反対側を前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１電機子部の前記中性点側と反対側と、前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１電機子部の前記中性点側と反対側を前記第１コンデンサの前記第２コンデンサ側及び前記第２コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項９】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両にそれぞれ設けられ、前記導体とそれぞれ対向配置され、且つ、前記第１電機子部と中性点でＹ結線された第２電機子部及び第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
を有し、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第２コンデンサは、前記第２電機子部側と反対側の第５端子を含み、
前記第３コンデンサの前記第３電機子部側と反対側は、前記第５端子に接続され、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側及び前記第３コンデンサの前記第３電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、前記導体と対向配置され、且つ、前記第１電機子部及び前記第２電機子部と中性点でＹ結線された第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記共振回路を形成可能な第３コンデンサと、
を有し、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第３コンデンサは、前記第３電機子部側と反対側の第５端子を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側及び前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、前記第３コンデンサの前記第３電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第２電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサと、
を有し、
前記第１電機子部は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、前記第１電機子部側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサは、前記第２電機子部側と反対側の第２端子を含み、
前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記第２電機子部の前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に直接接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、の間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の制動装置において、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第２電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサと、
を有し、
前記第２電機子部は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第１電機子部は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第２コンデンサは、前記第２電機子部側と反対側の第５端子を含み、
前記第１電機子部の前記第２端子側と反対側は、前記第５端子に接続され、
前記第２電機子部の前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第５端子に直接接続され、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、の間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項１３】
請求項２に記載の制動装置において、
前記第２電機子部は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、
第１端子と、
前記第１端子側と反対側の第２端子と、
を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第１電機子部は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記第１電機子部は、前記第２端子側と反対側の第５端子を含み、
前記第２電機子部の前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第５端子に接続され、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第５端子との間を接続することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第５端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記接続切替部は、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電し、
前記接続切替部は、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電した後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第５端子との間を接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動装置。
【請求項１４】
請求項４、５、７又は１１に記載の制動装置において、
前記接続切替部は、前記第１端子と前記第２端子との間に前記第２スイッチと並列に接続されたスナバ回路を含む、制動装置。
【請求項１５】
請求項８乃至１０のいずれか一項又は請求項１２若しくは１３に記載の制動装置において、
前記接続切替部は、前記第１端子と前記第５端子との間に前記第２スイッチと並列に接続されたスナバ回路を含む、制動装置。
【請求項１６】
導体に沿って走行する車両に備えられた制動装置を用いて前記導体内に渦電流を発生させることにより前記車両の制動力を発生させる制動方法において、
前記制動装置は、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第１電機子部と、
前記第１電機子部と共振回路を形成可能な第１コンデンサと、
前記第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加可能な直流電源と、
前記第１電機子部と前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加するか、又は、前記第１電機子部と前記第１コンデンサとにより前記共振回路を形成する接続切替部と、
を有し、
前記制動方法は、前記接続切替部を用いて前記第１電機子部と前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記共振回路が形成されていない状態で、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加して前記第１コンデンサを充電した後、前記第１コンデンサと前記直流電源との間の接続が切断された状態で、前記第１電機子部と前記第１コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の制動方法において、
前記制動装置は、
前記車両に設けられ、且つ、前記導体と対向配置された第２電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサと、
を有し、
前記直流電源は、前記第２コンデンサの両端間に第２直流電圧を印加可能であり、
前記接続切替部は、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加するとともに、前記直流電源により前記第２コンデンサの両端間に前記第２直流電圧を印加するか、又は、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、
前記制動方法は、前記接続切替部を用いて前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続を切り替えることにより、前記共振回路が形成されていない状態で、前記直流電源により前記第１コンデンサの両端間に前記第１直流電圧を印加して前記第１コンデンサを充電するとともに、前記直流電源により前記第２コンデンサの両端間に前記第２直流電圧を印加して前記第２コンデンサを充電した後、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサと前記直流電源との間の接続が切断された状態で、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させる、制動方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の制動方法において、
前記制動装置は、
前記車両にそれぞれ設けられ、前記導体とそれぞれ対向配置され、且つ、前記第１電機子部と中性点でＹ結線された第２電機子部及び第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記共振回路を形成可能な第２コンデンサ及び第３コンデンサと、
を有し、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサに接続され、
前記第３コンデンサの前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側に接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサの前記第１コンデンサ側に接続され、
前記第１コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサは、前記第３コンデンサ側と反対側の第２端子を含み、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、前記第２コンデンサの前記第３コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記制動方法は、
（ａ）前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサを充電するステップ、
（ｂ）前記（ａ）ステップの後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをΔ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させるステップ、
を有する、制動方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の制動方法において、
前記制動装置は、
前記車両に設けられ、前記導体と対向配置され、且つ、前記第１電機子部及び前記第２電機子部と中性点でＹ結線された第３電機子部と、
前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記共振回路を形成可能な第３コンデンサと、
を有し、
前記第１電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第３電機子部の前記中性点側と反対側は、前記第３コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、前記第１電機子部側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第３コンデンサは、前記第３電機子部側と反対側の第２端子を含み、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側及び前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側と、前記第３コンデンサの前記第３電機子部側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記制動方法は、
（ａ）前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサを充電するステップ、
（ｂ）前記（ａ）ステップの後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続して前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ及び前記第３コンデンサをＹ結線し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第３電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサと前記第３コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部、前記第２電機子部及び前記第３電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させるステップ、
を有する、制動方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の制動方法において、
前記第１電機子部は、前記第１コンデンサに接続され、
前記第２電機子部は、前記第２コンデンサに接続され、
前記第１コンデンサは、前記第１電機子部側と反対側の第１端子を含み、
前記第２コンデンサの前記第２電機子部側と反対側は、前記第１端子に接続され、
前記第１電機子部は、前記第１コンデンサ側と反対側の第２端子を含み、
前記第２電機子部の前記第２コンデンサ側と反対側は、前記第２端子に接続され、
前記直流電源は、
第１極性を有し、且つ、前記第１端子と接続可能な第３端子と、
前記第１極性と反対の第２極性を有し、且つ、前記第２端子と接続可能な第４端子と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第３端子との間の接続若しくは前記第２端子と前記第４端子との間の接続を切断する第１スイッチと、
前記第１端子と前記第２端子との間を接続することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間を接続するか、又は、前記第１端子と前記第２端子との間の接続を切断することにより、前記第１コンデンサの前記第１電機子部側と反対側と、前記第１電機子部の前記第１コンデンサ側と反対側と、の間の接続を切断する第２スイッチと、
を含み、
前記制動方法は、
（ａ）前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間の接続が切断された状態で、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間及び前記第２端子と前記第４端子との間を接続して前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電するステップ、
（ｂ）前記（ａ）ステップの後、前記第１スイッチにより前記第１端子と前記第３端子との間の接続又は前記第２端子と前記第４端子との間の接続が切断された状態で、前記第２スイッチにより前記第１端子と前記第２端子との間を接続し、前記第１電機子部と前記第２電機子部と前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとにより前記共振回路を形成し、前記第１電機子部及び前記第２電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに前記導体内に渦電流を発生させることにより、前記車両の制動力を発生させるステップ、
を有する、制動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置及び制動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両用の非粘着方式の制動装置として、渦電流を用いた制動装置即ち渦電流ブレーキ装置が用いられている。この制動装置は、例えば鉄道車両の台車に取り付けられた電機子を有し、この電機子とレールとが接触していない状態で鉄道車両がレール上を走行する際に、レールの内部に印加される磁界の強さが変化し、レールの内部に渦電流が発生することにより、電磁力が発生し、発生した電磁力を利用して、電機子とレールとの間に、制動力を発生させるものである。即ち、制動装置は、レールを二次導体として用いるものである。
【０００３】
特開２００５−２７１７０４号公報（特許文献１）には、渦電流ブレーキ装置において、鉄道車両においてレールに対向する位置に配置され、供給される電流に従って発生する磁界によってレール内に渦電流を発生させると共に、レールに対する相対的な位置の変化に伴って起電力を生じる電磁変換部を具備する技術が開示されている。
【０００４】
特開２０１１−１４３８３０号公報（特許文献２）には、蓄電池を渦電流ブレーキ装置の電源回路として完全に独立して動作させる渦電流ブレーキ装置において、レールの長手方向に沿ってレールの上部に配置される電機子を具備する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７１７０４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４３８３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】足立良夫、「誘導機のコンデンサ自励現象」、電気学会雑誌、１９６０年、第８０巻、第８６４号、ｐ．１２３６−１２４３
【非特許文献２】足立良夫、「三相誘導電動機のコンデンサ制動現象」、電気学会雑誌、１９６１年、第８１巻、第８７９号、ｐ．２００１−２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば上記特許文献１に、電力変換部として周波数制御が可能なインバータが用いられることが記載されているように、渦電流ブレーキ装置としての制動装置は、電機子に交流電流を通流して電機子を励磁する励磁回路として、直流電圧を交流電圧に変換するインバータを備えている。そのため、励磁回路が複雑になり励磁回路のコストが上昇しやすくなり、励磁回路を容易に簡素化することができず、励磁回路を容易に低コスト化することができない。
【０００８】
また、上記した、励磁回路を簡素化することができず、励磁回路を低コスト化することができないという問題点は、鉄道車両に備えられた制動装置に限られず、電気自動車等の車両であって道路上で導体に沿って走行する車両に備えられた制動装置においても共通の問題点である。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、導体に沿って走行する車両に備えられ、且つ、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置において、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明の一態様としての制動装置は、導体に沿って走行するか又は走行している車両に備えられ、且つ、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置である。当該制動装置は、車両に設けられ、且つ、導体と対向配置された第１電機子部と、第１電機子部と共振回路を形成可能な第１コンデンサと、第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加可能な直流電源と、第１電機子部と第１コンデンサと直流電源との間の接続を切り替えることにより、直流電源により第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加するか、又は、第１電機子部と第１コンデンサとにより共振回路を形成する接続切替部と、を有する。接続切替部は、第１電機子部と第１コンデンサと直流電源との間の接続を切り替えることにより、共振回路が形成されていない状態で、直流電源により第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加して第１コンデンサを充電した後、第１コンデンサと直流電源との間の接続が切断された状態で、第１電機子部と第１コンデンサとにより共振回路を形成し、第１電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる。
【００１２】
本発明の一態様としての制動方法は、導体に沿って走行する車両に備えられた制動装置を用いて導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動方法である。制動装置は、車両に設けられ、且つ、導体と対向配置された第１電機子部と、第１電機子部と共振回路を形成可能な第１コンデンサと、第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加可能な直流電源と、第１電機子部と第１コンデンサと直流電源との間の接続を切り替えることにより、直流電源により第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加するか、又は、第１電機子部と第１コンデンサとにより共振回路を形成する接続切替部と、を有する。当該制動方法は、接続切替部を用いて第１電機子部と第１コンデンサと直流電源との間の接続を切り替えることにより、共振回路が形成されていない状態で、直流電源により第１コンデンサの両端間に第１直流電圧を印加して第１コンデンサを充電した後、第１コンデンサと直流電源との間の接続が切断された状態で、第１電機子部と第１コンデンサとにより共振回路を形成し、第１電機子部に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様を適用することで、導体に沿って走行する車両に備えられ、且つ、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置において、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１の制動装置及びその周辺を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の制動装置が有する電機子の巻線及び磁極の配置を模式的に示す平面図である。
【図３】比較例の制動装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１の制動装置の構成例を示す回路図を含むブロック図である。
【図５】実施の形態１の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図６】実施の形態１の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図７】実施の形態１の第３変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図８】実施の形態２の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図９】実施の形態２の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１０】実施の形態２の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１１】実施の形態３の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１２】実施の形態３の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１３】実施の形態３の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１４】実施の形態３の第３変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【図１５】実施例の制動装置について励磁試験を行ったときの三相の相電圧の時間依存性を示すグラフである。
【図１６】実施例の制動装置について励磁試験を行ったときの三相の電流の時間依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１７】
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１８】
更に、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチング（網掛け）を省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の一実施形態である実施の形態１の制動装置について、比較例の制動装置と比較しながら説明する。
【００２０】
初めに、図１及び図２を参照し、本実施の形態１の制動装置及びその周辺について説明する。図１は、実施の形態１の制動装置及びその周辺を示す斜視図である。図２は、実施の形態１の制動装置が有する電機子の巻線及び磁極の配置を模式的に示す平面図である。
【００２１】
本実施の形態１の制動装置は、レール上を走行する鉄道車両に搭載され、渦電流を用いた制動装置即ち渦電流ブレーキ装置である。前述したように、渦電流を用いた制動装置は、鉄道車両の台車に取り付けられ、レールと対向配置された電機子を有するものである。また、渦電流を用いた制動装置は、この電機子とレールとが接触していない状態で鉄道車両がレール上を走行する際に、レールの内部に渦電流が発生することに伴って作用する電磁力を利用して、電機子とレールとの間に、制動力、即ちブレーキ力を発生させるものである。
【００２２】
なお、本実施の形態１の制動装置は、レール上を走行する鉄道車両のみならず、導体に沿って走行する車両に広く適用可能である。このような場合、本実施の形態１の制動装置は、導体に沿って走行する車両に設けられ、且つ、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施の形態１の制動装置は、２本のレールＲのうち一方のレールＲと対向配置された電機子１１と、２本のレールＲのうち他方のレールＲと対向配置された電機子１２と、を有する。電機子１１及び１２の各々は、コアとも称される磁心に、巻線とも称されるコイルが巻回された電磁石である。
【００２４】
本実施の形態１では、電機子１１及び１２に通流する交流電流として、三相交流電流を用いる。このような場合、図２に模式的に示すように、電機子１１及び１２のいずれにおいても、三相交流電流に対応して、Ｕ相の巻線ＡＲ１、Ｖ相の巻線ＡＲ２、Ｗ相の巻線ＡＲ３の３種類の巻線が交互にコアに巻回されている。Ｕ相の正巻及び逆巻をそれぞれ＋Ｕ及び−Ｕと表示し、Ｖ相の正巻及び逆巻をそれぞれ＋Ｖ及び−Ｖと表示し、Ｗ相の正巻及び逆巻をそれぞれ＋Ｗ及び−Ｗと表示する場合、一例としては、Ｕ相の巻線ＡＲ１、Ｖ相の巻線ＡＲ２、Ｗ相の巻線ＡＲ３の３種類の巻線は、図２に示すように、レールＲの長さ方向に沿って、２つの巻線ＡＲ１、２つの巻線ＡＲ２及び２つの巻線ＡＲ３の下端に形成される磁極が、図２の左側から右側に向かって、例えば−Ｕ、＋Ｗ、−Ｖ、＋Ｕ、−Ｗ、＋Ｖの順になるように、配列される。ただし、これ以外の種々の配列が可能であり、配列の態様について特に限定されるものではない。また、Ｕ相の巻線ＡＲ１、Ｖ相の巻線ＡＲ２、Ｗ相の巻線ＡＲ３は、後述する図４に示す巻線ＡＲ１、巻線ＡＲ２及び巻線ＡＲ３に相当する（図５乃至図１０においても同様）。
【００２５】
なお、三相交流電流に代えて、二相交流電流若しくは単相交流電流、又は、三相よりも多相の交流電流を用いることも可能である。二相交流電流の場合、２種類の巻線が、正巻及び逆巻で交互にコアに巻かれることになる。また、２種類の巻線は、後述する図１１に示す巻線ＡＲ１及び巻線ＡＲ２に相当する（図１２乃至図１４においても同様）。単相交流電流の場合、１種類の巻線が、正巻及び逆巻で交互にコアに巻かれることになる。
【００２６】
電機子１１及び１２は、鉄道車両の台車１３に搭載されている。台車１３は、鉄道車両の車輪１４を回転可能に支持している。また、電機子１１は、レールＲと対向配置されている。レールＲとしては、従来の鉄道用の軌道をそのまま使用することができる。そのため、レールＲについては、何も変更する必要はない。
【００２７】
台車１３及びその上に取り付けられた客室等を含む鉄道車両は、レールＲ上を走行することにより、運動エネルギーを蓄積している。本実施の形態１においては、鉄道車両がレールＲ上を走行する速度を減少させたい場合、電機子１１の巻線に交流電流を流すことにより交流磁界を発生させる。このとき、電機子１１のある巻線の磁極から出てレールＲの内部を通り電機子１１の他の巻線の磁極に入る磁束で表される磁界の強さが変化し、レールＲの内部に渦電流が生じる。また、鉄道車両がレールＲ上を走行することに伴って、電機子が発生する交流磁界もレールＲの内部を移動するために、更にレールＲの内部の磁界が変化することになる。このレールＲの内部を流れる渦電流は、この更なる磁界の変化を打ち消す方向に流れるため、電機子１１とレールＲとの間に、電磁力としての制動力、即ちブレーキ力が発生する。なお、電機子１２についても電機子１１と同様である。
【００２８】
次に、図３を参照し、従来の制動装置としての比較例の制動装置について説明する。図３は、比較例の制動装置の構成を示すブロック図である。
【００２９】
例えば上記特許文献１に、電力変換部として周波数制御が可能なインバータが用いられることが記載されているように、従来の渦電流ブレーキ装置としての制動装置は、電機子を励磁して電機子に交流電流を通流する励磁回路として、直流電圧を交流電圧に変換するインバータを備えている。
【００３０】
図３に示すように、従来の制動装置としての比較例の制動装置は、電機子１１及び１２を励磁する励磁回路として、インバータ１１５を有する。インバータ１１５は、車輪１４を介して導体としてのレールＲに接地されている。また、インバータ１１５には、トロリとも称される架線Ｔから、鉄道車両のパンタグラフ１６を介して、或いは蓄電池、或いはコンデンサにより、直流電圧が印加される。インバータ１１５は、インバータ１１５に印加された直流電圧を交流電圧に変換し、変換された交流電圧を電機子１１及び１２に印加して電機子１１及び１２に交流電流を流すことにより交流磁界を発生させ、電機子１１及び１２とレールＲとの間に制動力を発生させる。また、制動力が発生する際に、電機子１１及び１２にはレールＲの内部を流れる渦電流が発生する磁界による起電力が発生するが、インバータ１１５は、電機子１１及び１２で発生したこの起電力に基づいて交流電流を流すことにより、発電電力を発生させ、この発電電力を用いて架線Ｔに電流を流すことにより、架線Ｔに電力を回生する。このとき、インバータ１１５は、電機子１１及び１２に交流磁界を発生させるための無効電力を供給すると同時に、電機子１１及び１２から発電電力即ち有効電力を得る役割を担っているが、これらの電力の大きさは無効電力のほうが大きい場合が多い。
【００３１】
また、図３に示すように、従来の制動装置としての比較例の制動装置は、電流検出部１１７ａ、１１７ｂ及び１１７ｃ並びに制御部１１８を有する。電流検出部１１７ａ、１１７ｂ及び１１７ｃは、インバータ１１５と電機子１１及び１２との間に設けられている。電流検出部１１７ａ、１１７ｂ及び１１７ｃは、電機子１１及び１２の巻線に流れる電流を検出する。制御部１１８は、電流検出部１１７ａ、１１７ｂ及び１１７ｃから出力される検出信号に基づいて、電機子１１及び１２の巻線に流れる電流を検出し、指令部から送られた指令信号Ｈ、及び、検出された電流に基づいて、電機子１１及び１２に印加する三相交流電圧の周波数及び振幅を制御する制御信号を算出してインバータ１１５に出力する。また、比較例の制動装置は、制御信号を算出する際に必要となる鉄道車両の速度を検出する速度センサ１１９を有する。
【００３２】
図示は省略するが、インバータ１１５は、例えば半導体素子よりなる上アーム側（高圧側）スイッチング素子と、同様に半導体素子よりなる下アーム側（低圧側）スイッチング素子と、を有する。また、半導体素子として、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）等のパワー系半導体素子が用いられる。そのため、図３に示すようなインバータを用いる比較例の制動装置では、励磁回路が複雑になり励磁回路のコストが上昇しやすくなり、励磁回路を容易に簡素化することができず、励磁回路を容易に低コスト化することができない。
【００３３】
また、電機子１１及び１２の各々が複数の巻線よりなる電機子部を３つ有し、インバータがこれらの３つの電機子部に三相交流電流を通流する場合を考える。このような場合には、図示は省略するが、インバータは、上アーム側（高圧側）スイッチング素子と、下アーム側（低圧側）スイッチング素子と、よりなる組を３組有する。そのため、励磁回路が更に複雑になり励磁回路のコストが更に上昇しやすくなり、励磁回路を簡素化することができず、励磁回路を低コスト化することができない。
【００３４】
本発明者らは、比較例の制動装置におけるインバータよりなる励磁回路が電機子に無効電力を供給することが主体であることに着目し、インバータに代え、予め充電されたコンデンサと電機子とにより共振回路を形成して電機子に共振電流を通流して制動力を発生させることにより、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することを見出した。
【００３５】
即ち、本実施の形態１の制動装置を用いた制動方法の技術思想は、導体に沿って走行する車両に備えられた制動装置を用いて導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動方法において、制動装置にインバータに代えてコンデンサと直流電源と接続切替部とを設け、接続切替部により電機子とコンデンサと直流電源との間の接続を切り替えることにより、コンデンサを充電した後、電機子とコンデンサとにより共振回路を形成してコンデンサを放電し、放電電流を発電に寄与する正相の三相交流電流に移行させ、電機子に三相交流電流としての共振電流を発電状態即ち自己励磁で通流して交流磁界を発生させるとともに導体内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させることにある。言い換えれば、本実施の形態１の制動装置を用いた制動方法の技術思想は、交流励磁型渦電流ブレーキ装置の励磁において、スイッチング素子による励磁回路（インバータ）は電機子に対して無効電力を供給することが主体であり、これをコンデンサに置き換え電機子とのＬＣ共振により動作させることにある。
【００３６】
これにより、電子制御される励磁インバータを用いず、コンデンサによる受動的動作により励磁を行うことになる。そのため、励磁回路の構成要素を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができ、励磁回路の重量を低減することができる。また、インバータによる高度な制御を行わないので、例えばインバータ１１５に含まれるスイッチング素子、電流検出部１１７ａ、１１７ｂ若しくは１１７ｃ又は制御部１１８の不具合が発生して電流指定（ブレーキ力指定）などの制御に不具合が発生することを防止又は抑制することができる。また、インバータ１１５に含まれるスイッチング素子のスイッチングに伴うノイズが発生しなくなるので、電磁両立性（Electromagnetic Compatibility：ＥＭＣ）が改善する。また、共振回路により通流される共振電流の波形が、インバータよりなる励磁回路が電機子に通流される交流電流の波形よりも正弦波波形に近づくこと等により、制動装置が電機子に発生させる制動力を、向上させることができる。
【００３７】
次に、図４を参照し、本実施の形態１の制動装置の詳細な回路の構成について説明する。図４は、実施の形態１の制動装置の構成例を示す回路図を含むブロック図である。なお、図４では、充電された後、放電される前のコンデンサに電荷が蓄えられている様子を模式的に図示している（図５乃至図１４においても同様であるが、スナバ回路を含む場合は、スナバ回路のコンデンサに電荷が蓄えられている様子、および、それとの分圧で充電されたコンデンサに電荷が蓄えられている様子は省略している）。
【００３８】
図４に示すように、本実施の形態１の制動装置は、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。
【００３９】
電機子部ＡＰ１は、例えば、車両にそれぞれ設けられ、導体としてのレールＲとそれぞれ対向配置され、且つ、互いに接続された複数の巻線ＡＲ１よりなる。即ち、電機子部ＡＰ１は、車両に設けられ、且つ、導体としてのレールＲと対向配置されている。電機子部ＡＰ２は、例えば、車両にそれぞれ設けられ、導体としてのレールＲとそれぞれ対向配置され、且つ、互いに接続された複数の巻線ＡＲ２よりなる。即ち、電機子部ＡＰ２は、車両に設けられ、且つ、導体としてのレールＲと対向配置されている。電機子部ＡＰ３は、例えば、車両にそれぞれ設けられ、導体としてのレールＲとそれぞれ対向配置され、且つ、互いに接続された複数の巻線ＡＲ３よりなる。即ち、電機子部ＡＰ３は、車両に設けられ、且つ、導体としてのレールＲと対向配置されている。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、中性点ＮＰでＹ結線されている。
【００４０】
なお、図４では、理解を簡単にするために、複数の巻線ＡＲ１のうち１つの巻線ＡＲ１のみを図示し、複数の巻線ＡＲ２のうち１つの巻線ＡＲ２のみを図示し、電機子部ＡＰ１の抵抗成分を抵抗ＲＳ１として図示し、電機子部ＡＰ２の抵抗成分を抵抗ＲＳ２として図示している（図５乃至図１４においても同様）。また、図４では、理解を簡単にするために、複数の巻線ＡＲ３のうち１つの巻線ＡＲ３のみを図示し、電機子部ＡＰ３の抵抗成分を抵抗ＲＳ３として図示している（図５乃至図１０においても同様）。
【００４１】
前述したように、三相交流電流に対応して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３種類の巻線が交互にコアに巻かれており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３種類の巻線は、巻線ＡＲ１、ＡＲ２及びＡＲ３に相当する。電機子部ＡＰ１に含まれる複数の巻線ＡＲ１は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよい。電機子部ＡＰ２に含まれる複数の巻線ＡＲ２は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよい。電機子部ＡＰ３に含まれる複数の巻線ＡＲ３は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよい。
【００４２】
コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【００４３】
コンデンサＣＰ２の一端は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ２側と反対側は、コンデンサＣＰ１の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ１側に接続されている。コンデンサＣＰ１は、コンデンサＣＰ３側と反対側の端子ＴＲ１を含む。コンデンサＣＰ２は、コンデンサＣＰ３側と反対側の端子ＴＲ２を含む。電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図４に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図４に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。
【００４４】
接続切替部ＣＳは、スイッチとしての接触器（電磁接触器）ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する（遮断する）。
【００４５】
接触器ＳＷ２は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をΔ結線するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ３側と反対側と、コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側と反対側と、の間の接続を切断する。
【００４６】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電する（ステップＳ１）。
【００４７】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をΔ結線し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【００４８】
このような場合、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流として、単相交流のような放電電流から受動的に移行した三相交流電流を通流することができる。そのため、前述したように、励磁回路の構成要素を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化すること等ができることに加えて、発電電力を比較例の制動装置におけるインバータ内の損失等に充当する必要がなくなるので、レールＲに印加される交流磁界のレールＲの長さ方向の単位長さにおける磁界の変化率を大きくすることができる。また、レールＲに印加される交流磁界の単位時間当たりの変化率である時間変化率を大きくすることができるので、電機子１１及び１２とレールＲとの間に発生する、電磁力としての制動力、即ちブレーキ力を向上させることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態１の制動装置は、接続切替部ＣＳの動作を制御する制御部ＣＵを有してもよい。なお、図５乃至図１４では制御部ＣＵの図示を省略するものの、実施の形態１の第１変形例乃至第３変形例、実施の形態２、実施の形態２の第１変形例及び第２変形例、実施の形態３、並びに、実施の形態３の第１変形例乃至第３変形例においても同様に、制動装置は制御部ＣＵを有してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態１の制動装置は、少なくとも、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ１と共振回路ＲＣを形成可能なコンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加可能な直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有していればよい。接続切替部ＣＳは、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えることにより、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するか、又は、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１とにより共振回路ＲＣを形成するものであればよい。また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えることにより、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電した後、コンデンサＣＰ１と直流電源ＰＳとの間の接続が切断された状態で、電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させるものであればよい。即ち、本実施の形態１の制動方法は、接続切替部ＣＳを用いて電機子部ＡＰ１とコンデンサＣＰ１と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えるものであればよい。
【００５１】
そのため、図４を用いて説明する本実施の形態１の制動装置以外にも、後述する図５乃至図７を用いて説明する実施の形態１の第１変形例乃至第３変形例を始めとして、種々の制動装置の変形例が可能である。具体的には、本実施の形態１の制動装置では、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がΔ接続され、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であり、初期充電するコンデンサの数が１つであるが、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がＹ接続されるか、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧若しくは線間電圧に等しいか、又は、初期充電されるコンデンサの数が１つ、２つ若しくは３つであるかを変更することにより、種々の変形例が可能である。
【００５２】
次に、本実施の形態１の制動装置のコンデンサの静電容量について説明する。
【００５３】
本実施の形態１の制動装置のコンデンサの静電容量については、接続される電機子部のインダクタンスと、制動装置として動作させる際の共振電流の周波数を設定した上で、共振回路として共振する値を、設定する。即ち、図４に示す構成例におけるコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３の各々の静電容量については、接続される電機子部ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３の各々のインダクタンスと、制動装置として動作させる際の共振電流の周波数を設定した上で、共振回路として共振する値を、設定することになる。なお、コンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３の３つの静電容量は互いに等しいことが望ましく、電機子部ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３の３つのインダクタンスは互いに等しいことが望ましいが、共振回路が形成されればよく、３つの静電容量は必ずしも互いに等しくなくてもよく、３つのインダクタンスは必ずしも互いに等しくなくてもよい。また、抵抗ＲＳ１、ＲＳ２及びＲＳ３の３つの抵抗は互いに等しいことが望ましいが、共振回路が形成されればよく、３つの抵抗は必ずしも互いに等しくなくてもよい。
【００５４】
また、制動装置として動作させる際の共振電流の周波数は、発電能力を向上させて、通電電流を大きくするために、車両の走行速度よりも交流磁界の移動速度が低くなる周波数の範囲内において、高く設定することが望ましい。このとき、周波数の増加に伴って大きくなる電圧が、電機子等の耐電圧を超えないようにする必要がある。
【００５５】
また、電機子は、鉄心よりなるコアと、コアの周りに巻回されたコイルと、を含むが、コアの非線形磁気特性の影響によって、インダクタンスが通電電流の大きさに応じて変化する。そのため、コンデンサの静電容量は、目標とする通電電流におけるインダクタンスに対して、所望の共振周波数となるように設定する必要がある。
【００５６】
次に、本実施の形態１の制動装置を用いた制動動作が、所謂コンデンサ自励現象による制動動作と異なることについて説明する。
【００５７】
上記非特許文献１には、回転誘導電動機のコンデンサ自励現象が記載されている。コンデンサ自励現象とは、原動機等によって駆動される誘導機の固定子端子間に適当な容量のコンデンサを接続すると、自励現象によって誘導機の端子電圧がある一定値まで漸次上昇してゆくことを意味する。これにより、非特許文献２に記載されるように、誘導機に制動トルクを発生させることができる。上記非特許文献１および非特許文献２に記載されたコンデンサ自励現象による制動動作と、本実施の形態１の制動装置を用いた制動動作とを比較すると、コンデンサを用いて誘導電動機の電機子に制動力を発生させるという上位の概念では、共通している部分もある。
【００５８】
一方、上記非特許文献１および非特許文献２に記載されたコンデンサ自励現象および制動現象が、回転誘導電動機に対して適用された場合の現象であるのに対し、本実施の形態１の制動装置を用いた自励現象および制動現象は、リニア誘導電動機（Linear Induction Motor：ＬＩＭ）に対して適用された場合であるために、残留磁化の有無において、上記非特許文献１および非特許文献２に記載されたコンデンサ自励現象および制動現象との間で、大きな差異を有する。
【００５９】
上記非特許文献１に記載された三相誘導電動機としての回転誘導電動機では、固定子および回転子鉄心のそれぞれに、前回の励磁停止時の残留磁界が保持されており、そのうち回転子鉄心の有する残留磁界が、次回の回転時に固定子巻線に残留磁気電圧を誘起する。ここで、固定子端子間に適当な容量のコンデンサを接続すると、まず永久磁石式同期発電機のように動作し、自励条件を満足するときコンデンサ自励に移行する。このように、少なくとも１回の励磁経験がある回転誘導電動機であれば、回転子即ち二次側部分は残留磁界を有するので、コンデンサ自励に移行するために必要な残留磁気電圧を得ることができる。また、上記非特許文献２に記載された回転誘導電動機では、コンデンサ自励に移行する直前まで電源に接続されており、回転子に一次巻線による交流磁界が印加され続けているので、回転子即ち二次側部分に残留磁界を有するのは言うまでもない。
【００６０】
一方、本実施の形態１の制動装置では、電機子とレールとがリニア誘導電動機を形成するものであるため、電機子巻線（一次巻線）に交流電流を通流することによって交流磁界を形成し、形成された交流磁界がレールに印加されることによってレール（二次巻線に相当）内に誘導電流が通流する。電機子は、鉄道車両の走行に伴って、レールのうちまだ交流磁界が印加されていない部分に次々に対向するのであるから、レール即ち二次側部分は、残留磁界を有していない。そのため、本実施の形態１の制動装置における電機子を初期励磁するためには、コンデンサを充電して初期励磁用の電荷を蓄える必要がある。
【００６１】
即ち、本実施の形態１の制動装置は、リニア誘導電動機の二次側部分であるレールが残留磁界を有しないために、共振回路が形成されていない状態でコンデンサを充電して初期励磁用の電荷をコンデンサに蓄えた後、電機子とコンデンサとにより共振回路を形成し、コンデンサに蓄えられた電荷を初期励磁用の電荷として用いて共振電流を発生させる（自己励磁する）点で、上記非特許文献１および非特許文献２に記載された三相誘導電動機としての回転誘導電動機とは、全く異なる。言い換えれば、渦電流を用いた制動装置に、上記非特許文献１および非特許文献２に記載されたコンデンサ自励現象および制動現象を適用したとしても、初期励磁用の電荷をコンデンサに蓄える本実施の形態１の制動装置に容易に想到し得るものではない。
【００６２】
また、本実施の形態１の制動装置を用いた制動方法は、コンデンサに蓄えられた電荷を初期励磁用の電荷として用いて自己励磁する方法であるため、コンデンサを初期充電する直流電圧を高くすることにより、三相交流電流を立ち上げる立ち上がり時間を早くすることができる、という有利な効果を有する。詳細な説明は省略するものの、直流電圧を変えて実験を行ったところ、直流電圧を高くすることにより、三相交流電流の立ち上がり時間を短縮する効果が確認されている。即ち、本実施の形態１の制動装置を用いた制動方法によれば、外部の直流電源を用いてコンデンサを初期充電するため、上記非特許文献１に記載された回転誘導電動機におけるコンデンサ自己励磁において回転子の残留磁界による微弱な残留磁気電圧を利用して交流電流を立ち上げる場合と比べ、三相交流電流を立ち上げる立ち上がり時間を短縮することができる。
【００６３】
本実施の形態１の制動装置においては、共振回路を形成して初期励磁用の電荷の放電を開始した時、放電開始直後は、単相交流のように通流される。これは正相及び逆相の各々の三相交流電流が、互いに等しい大きさを有し、且つ、互いに重ね合わされて通流される状態と同じである。また、逆相電流は、逆相電流による発電電力が生じないため、放電開始から時間が経過するのに伴って、電機子等の抵抗によって減衰する。一方、正相電流は、正相電流による発電電力が生ずるため、放電開始から時間が経過するのに伴って増幅し、鉄道車両の走行速度が一定速度以上の範囲で、通電状態が受動的に維持され、定常動作する。
【００６４】
また、本実施の形態１の制動装置においては、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零である。例えば、直流電源ＰＳの電圧を直流１００Ｖとし、隣接する電機子部とコンデンサの間の電圧として、線間電圧を交流６００Ｖ（相電圧を交流３４６Ｖ）とする場合を考える。このような場合、接触器ＳＷ１が直流１００Ｖを有する直流電圧回路と交流６００Ｖ電圧を有する交流電圧回路との間に設置されるため、励磁動作中の接触器ＳＷ１の交流電圧回路側を低圧化することにより、接触器ＳＷ１の耐圧を低くすることができる、即ち接触器ＳＷ１を低圧仕様にすることができる。そのため、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【００６５】
また、本実施の形態１では、スナバ回路が設けられなくてもよいという観点で、後述する実施の形態１の第２変形例以降の各実施の形態及び各変形例に比べて、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【００６６】
＜実施の形態１の制動装置の第１変形例＞
次に、図５を参照し、実施の形態１の制動装置の第１変形例の回路の構成について説明する。図５は、実施の形態１の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。なお、図５では、図４におけるレールＲ、電機子１１及び１２、並びに、制御部ＣＵの図示を省略している（図６乃至図１４においても同様）。
【００６７】
本第１変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の線間電圧に等しい点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零である実施の形態１の制動装置と異なる。一方、本第１変形例の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がΔ接続され、初期充電するコンデンサの数が１つである点で、実施の形態１の制動装置と同様である。
【００６８】
図５に示すように、本第１変形例の制動装置は、実施の形態１の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態１と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、実施の形態１と同様に、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【００６９】
コンデンサＣＰ２の一端は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ２側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図５に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図５に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。コンデンサＣＰ２は、コンデンサＣＰ３側と反対側の端子ＴＲ５を含む。電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ５に接続されている。
【００７０】
接続切替部ＣＳは、実施の形態１と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態１と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【００７１】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態１と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をΔ結線するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することによりコンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ３側と反対側とコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側と反対側との間の接続を切断する。
【００７２】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電する（ステップＳ１）。
【００７３】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をΔ結線し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【００７４】
本第１変形例の制動装置も、例えば実施の形態１の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【００７５】
また、本第１変形例では、実施の形態１と同様に、スナバ回路が設けられなくてもよいという観点で、後述する実施の形態１の第２変形例以降の各実施の形態及び各変形例に比べて、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【００７６】
一方、本第１変形例では、実施の形態１と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の線間電圧に等しい。また、本第１変形例では、直流電源ＰＳの電圧をコンデンサＣＰ１の両端間に印加することになるので、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図５では省略している）。
【００７７】
図５に示す構成例では、接続切替部ＣＳは、接触器ＳＷ１及び接触器ＳＷ２よりなる２つの接触器を含むものの、本実施の形態１の制動装置の第１変形例では、接続切替部ＣＳは、接触器ＳＷ２を含まない、即ち接触器ＳＷ２が設けられないようにすることもできる。
【００７８】
本第１変形例において、接触器ＳＷ２が設けられなくても、励磁開始のタイミングにおいて、少なくとも１回だけ、接触器ＳＷ１を閉じる動作と開く動作とを連続して瞬時に行うと、その時のコンデンサＣＰ１への過渡的な充電電流をきっかけとして、正相の三相交流電流に移行することができる。このように、接触器ＳＷ２を省略し、一瞬だけ接触器ＳＷ１を閉じる動作と開く動作とを行う方法は、本第１変形例のみならず、後述する図７、図９、図１０、図１３、図１４を用いて説明する各実施の形態及び各変形例において可能である。このような場合、接触器ＳＷ２を省略することができ、接触器として接触器ＳＷ１のみ、即ち接触器が１台のみ設けられればよいため、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【００７９】
一方、接続切替部ＣＳが接触器ＳＷ１と接触器ＳＷ２とを含む場合、上記した接触器ＳＷ２が設けられず、一瞬だけ接触器ＳＷ１を閉じる動作と開く動作とを行う方法に対して、次のような利点を有する。
【００８０】
まず、コンデンサへの充電を行うタイミングを、励磁開始タイミングより前の任意の時点に行うことができる。そのため、励磁開始時の不意の直流電源の喪失（停電など）に備えることができる。次に、万一接触器ＳＷ１を開く動作が遅れた場合に、直流電源ＰＳに過大な電圧（自己励磁現象によるコンデンサの電圧）が印加されてしまうことを防止することができる。また、接触器ＳＷ２が設けられていない場合、一旦、共振電流としての交流電流の通流が開始された後、交流電流の通流を停止することは困難であるが、接触器ＳＷ２が設けられている場合、一旦、共振電流としての交流電流の通流が開始された後、接触器ＳＷ２を開く動作を行うことにより、交流電流の通流を、容易に停止することができる。
【００８１】
＜実施の形態１の制動装置の第２変形例＞
次に、図６を参照し、実施の形態１の制動装置の第２変形例の回路の構成について説明する。図６は、実施の形態１の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【００８２】
本第２変形例の制動装置は、初期充電するコンデンサの数が２つである点で、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態１の制動装置と異なる。一方、本第２変形例の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がΔ接続され、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零である点で、実施の形態１の制動装置と同様である。
【００８３】
図６に示すように、本第２変形例の制動装置は、実施の形態１の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態１と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、実施の形態１と同様に、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【００８４】
コンデンサＣＰ２の一端は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側に接続されている。コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ２側と反対側は、コンデンサＣＰ１の一端に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ１側に接続されている。コンデンサＣＰ１は、コンデンサＣＰ３側と反対側の端子ＴＲ１を含む。コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。電機子部ＡＰ１は、中性点ＮＰ側と反対側の端子ＴＲ２を含む。直流電源ＰＳは、ある極性（図６に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図６に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。
【００８５】
接続切替部ＣＳは、実施の形態１と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態１と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【００８６】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態１と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続して電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側をコンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側に接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続を切断することにより、電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側と、コンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側と、の間の接続を切断する。
【００８７】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加してコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電する（ステップＳ１）。なお、図６に示す例では、直流電圧Ｖ２は、直流電圧Ｖ１に等しい。
【００８８】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続して電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側をコンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側に接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【００８９】
本第２変形例の制動装置も、例えば実施の形態１の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【００９０】
また、本第２変形例でも、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であるため、実施の形態１と同様に、接触器ＳＷ１の耐圧を低くすることができ、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【００９１】
一方、本第２変形例では、実施の形態１と異なり、初期充電するコンデンサの数が２つである。
【００９２】
コンデンサに初期充電されるエネルギーが大きい場合、何らかの理由で電機子の発電動作が遅れた場合に、コンデンサが完全に放電するまでの時間を延長することができる。そのため、コンデンサが完全に放電するまでの時間を延長する観点では、互いに並列に接続され且つ初期充電するコンデンサの数が多いことが望ましい。但し、初期充電する際にコンデンサに印加される直流電圧を高くした場合でも、コンデンサが完全に放電するまでの時間を延長することができる。そのため、他の何らかの理由により直流電源ＰＳの直流電圧を高くすることができない場合には、初期充電するコンデンサの数を多くすることにより、コンデンサが完全に放電するまでの時間を容易に延長することができる。
【００９３】
また、本第２変形例の制動装置は、少なくとも、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、コンデンサＣＰ１と、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１と共振回路ＲＣを形成可能なコンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加可能で且つコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加可能な直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有していればよい。接続切替部ＣＳは、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えることにより、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加するか、又は、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成するものであればよい。また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えることにより、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加してコンデンサＣＰ２を充電した後、コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２と直流電源ＰＳとの間の接続が切断された状態で、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させるものであればよい（後述する図７、図８、図１０、図１１及び図１４を用いて説明する実施の形態１の制動装置の第３変形例、実施の形態２、実施の形態２の第２変形例、実施の形態３、及び、実施の形態３の第３変形例においても同様）。即ち、本第２変形例の制動方法は、接続切替部ＣＳを用いて電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２と直流電源ＰＳとの間の接続を切り替えるものであればよい。
【００９４】
好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含む。スナバ回路ＳＮとして、互いに直列に接続されたコンデンサＣＰ４と抵抗ＲＳ４とを含むものを用いることができる。これにより、励磁動作を停止するために、接触器ＳＷ２に交流電流が通流されている状態で接触器ＳＷ２を遮断した場合でも、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【００９５】
＜実施の形態１の制動装置の第３変形例＞
次に、図７を参照し、実施の形態１の制動装置の第３変形例の回路の構成について説明する。図７は、実施の形態１の第３変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【００９６】
本第３変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の線間電圧に等しく、初期充電するコンデンサの数が２つである点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であり、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態１の制動装置と異なる。一方、本第３変形例の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がΔ接続される点で、実施の形態１の制動装置と同様である。
【００９７】
図７に示すように、本第３変形例の制動装置は、実施の形態１の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態１と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、実施の形態１と同様に、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【００９８】
コンデンサＣＰ２の一端は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。コンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ３側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。コンデンサＣＰ３のコンデンサＣＰ２側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図７に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図７に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。電機子部ＡＰ１は、中性点ＮＰ側と反対側の端子ＴＲ５を含む。
【００９９】
接続切替部ＣＳは、実施の形態１と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態１と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１００】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態１と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続して電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側をコンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側に接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することにより、電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側と、コンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側と、の間の接続を切断する。
【０１０１】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加して、コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電する（ステップＳ１）。なお、図７に示す例では、直流電圧Ｖ２は、直流電圧Ｖ１に等しい。
【０１０２】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態１と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続して電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側をコンデンサＣＰ１のコンデンサＣＰ２側及びコンデンサＣＰ２のコンデンサＣＰ１側に接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１０３】
本第３変形例の制動装置も、例えば実施の形態１の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１０４】
一方、本第３変形例では、実施の形態１と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子部の線間電圧に等しく、実施の形態１の第１変形例と同様に、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図７では省略している）。
【０１０５】
また、本第３変形例では、実施の形態１と異なり、初期充電するコンデンサの数が２つであるので、実施の形態１の第２変形例と同様に、直流電源ＰＳの直流電圧を高くすることができない場合には、コンデンサが完全に放電するまでの時間を容易に延長することができる。
【０１０６】
本第３変形例では、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含む。これにより、実施の形態１の第２変形例と同様に、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１０７】
（実施の形態２）
次に、図８を参照し、実施の形態２の制動装置の回路の構成について説明する。図８は、実施の形態２の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１０８】
本実施の形態２の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がＹ接続され、初期充電するコンデンサの数が３つである点で、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がΔ接続され、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態１の制動装置と異なる。一方、本実施の形態２の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零に等しい点で、実施の形態１の制動装置と同様である。
【０１０９】
図８に示すように、本実施の形態２の制動装置は、実施の形態１の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態１と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１１０】
電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ１の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、電機子部ＡＰ１側と反対側の端子ＴＲ１を含む。コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。コンデンサＣＰ３は、電機子部ＡＰ３側と反対側の端子ＴＲ２を含む。直流電源ＰＳは、ある極性（図８に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図８に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。
【０１１１】
接続切替部ＣＳは、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１１２】
接触器ＳＷ２は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側及びコンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、コンデンサＣＰ３の電機子部ＡＰ３側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１１３】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加し、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ３の両端間に直流電圧Ｖ３を印加して、コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３を充電する（ステップＳ１）。なお、図８に示す例では、直流電圧Ｖ２は直流電圧Ｖ１に等しい。
【０１１４】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１１５】
本実施の形態２の制動装置も、例えば実施の形態１の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態２でも、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であるため、実施の形態１と同様に、接触器ＳＷ１の耐圧を低くすることができ、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態２では、初期充電するコンデンサの数が３つであるが、コンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２に対して、コンデンサＣＰ３が直列に接続されるので、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態１に比べて、直流電源ＰＳの直流電圧が同じである場合に、コンデンサが完全に放電するまでの時間は延長されない。
【０１１８】
本実施の形態２でも、実施の形態１の第２変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１１９】
＜実施の形態２の制動装置の第１変形例＞
次に、図９を参照し、実施の形態２の制動装置の第１変形例の回路の構成について説明する。図９は、実施の形態２の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１２０】
本第１変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しく、初期充電するコンデンサの数が１つである点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であり、初期充電するコンデンサの数が３つである実施の形態２の制動装置と異なる。一方、本第１変形例の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がＹ接続される点で、実施の形態２の制動装置と同様である。
【０１２１】
図９に示すように、本第１変形例の制動装置は、実施の形態２の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態２と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、実施の形態２と同様に、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１２２】
電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図９に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図９に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。コンデンサＣＰ２は、電機子部ＡＰ２側と反対側の端子ＴＲ５を含む。コンデンサＣＰ３の電機子部ＡＰ３側と反対側は、端子ＴＲ５に接続されている。
【０１２３】
接続切替部ＣＳは、実施の形態２と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態２と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１２４】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態２と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側及びコンデンサＣＰ３の電機子部ＡＰ３側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１２５】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態２と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電する（ステップＳ１）。
【０１２６】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態２と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１２７】
本第１変形例の制動装置も、例えば実施の形態２の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１２８】
一方、本第１変形例では、実施の形態２と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しい。また、本第１変形例の制動装置では、直流電源ＰＳの電圧をコンデンサＣＰ１の両端間に印加することになるので、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図９では省略している）。
【０１２９】
本第１変形例でも、実施の形態１の第３変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１３０】
＜実施の形態２の制動装置の第２変形例＞
次に、図１０を参照し、実施の形態２の制動装置の第２変形例の回路の構成について説明する。図１０は、実施の形態２の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１３１】
本第２変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しく、初期充電するコンデンサの数が２つである点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であり、初期充電するコンデンサの数が３つである実施の形態２の制動装置と異なる。一方、本第２変形例の制動装置は、３つのコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３がＹ接続される点で、実施の形態２の制動装置と同様である。
【０１３２】
図１０に示すように、本第２変形例の制動装置は、実施の形態２の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、電機子部ＡＰ３と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、コンデンサＣＰ３と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３は、実施の形態２と同様にすることができ、中性点ＮＰでＹ結線されている。コンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３は、実施の形態２と同様に、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１３３】
電機子部ＡＰ２の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。電機子部ＡＰ３の中性点ＮＰ側と反対側は、コンデンサＣＰ３の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。電機子部ＡＰ１の中性点ＮＰ側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図１０に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図１０に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。コンデンサＣＰ３は、電機子部ＡＰ３側と反対側の端子ＴＲ５を含む。
【０１３４】
接続切替部ＣＳは、実施の形態２と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態２と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１３５】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態２と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側及びコンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、コンデンサＣＰ３の電機子部ＡＰ３側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１３６】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態２と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加してコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電する（ステップＳ１）。なお、図１０に示す例では、直流電圧Ｖ２は、直流電圧Ｖ１に等しい。
【０１３７】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態２と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続してコンデンサＣＰ１、コンデンサＣＰ２及びコンデンサＣＰ３をＹ結線し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２と電機子部ＡＰ３とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とコンデンサＣＰ３とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１、電機子部ＡＰ２及び電機子部ＡＰ３に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ（図４参照）内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１３８】
本第２変形例の制動装置も、例えば実施の形態２の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１３９】
一方、本第２変形例では、実施の形態２と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しい。また、本第２変形例では、直流電源ＰＳの電圧をコンデンサＣＰ１の両端間に印加することになるので、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図１０では省略している）。
【０１４０】
また、本第２変形例では、初期充電するコンデンサの数が２つであるので、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態２の第１変形例に比べれば、直流電源ＰＳの直流電圧を高くすることができない場合でも、コンデンサが完全に放電するまでの時間を容易に延長することができる。
【０１４１】
本第２変形例でも、実施の形態１の第３変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１４２】
（実施の形態３）
次に、図１１を参照し、実施の形態３の制動装置の回路の構成について説明する。図１１は、実施の形態３の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１４３】
本実施の形態３の制動装置は、２つのコンデンサＣＰ１及びＣＰ２しか有しておらず、初期充電するコンデンサの数が２つである点で、実施の形態２の制動装置と異なる。一方、本実施の形態３の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零に等しい点で、実施の形態２の制動装置と同様である。
【０１４４】
図１１に示すように、本実施の形態３の制動装置は、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２の各々は、実施の形態１と同様にすることができる。コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２は、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１４５】
本実施の形態３の制動装置は、実施の形態１及び実施の形態２の制動装置が用いる三相交流電流に代えて、二相交流電流を用いるものである。このような場合、２種類の巻線が交互にコアに巻かれており、２種類の巻線は、巻線ＡＲ１及びＡＲ２に相当する（図１２乃至図１４においても同様）。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、電機子部ＡＰ１に含まれる複数の巻線ＡＲ１は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよい。また、電機子部ＡＰ２に含まれる複数の巻線ＡＲ２は、互いに直列に接続されていてもよく、互いに並列に接続されていてもよい。
【０１４６】
電機子部ＡＰ１の一端は、コンデンサＣＰ１の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の一端は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、電機子部ＡＰ１側と反対側の端子ＴＲ１を含む。コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。電機子部ＡＰ１は、コンデンサＣＰ１側と反対側の端子ＴＲ２を含む。電機子部ＡＰ２のコンデンサＣＰ２側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図１１に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図１１に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。
【０１４７】
接続切替部ＣＳは、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１４８】
接触器ＳＷ２は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、電機子部ＡＰ１のコンデンサＣＰ１側と反対側と、の間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、電機子部ＡＰ１のコンデンサＣＰ１側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１４９】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加して、コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電する（ステップＳ１）。なお、図１１に示す例では、直流電圧Ｖ２は直流電圧Ｖ１に等しい。
【０１５０】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ（図４参照）内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１５１】
本実施の形態３の制動装置も、例えば実施の形態１の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１５２】
一方、本実施の形態３の制動装置は、電機子部を２つしか有しておらず、コンデンサを２つしか有していないため、電機子部を３つ有し、コンデンサを３つ有する実施の形態１及び実施の形態２の制動装置に比べ、構成部品点数の面において、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１５３】
また、本実施の形態３でも、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であるため、実施の形態１と同様に、接触器ＳＷ１の耐圧を低くすることができ、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１５４】
また、本実施の形態３では、実施の形態１と異なり、初期充電するコンデンサの数が２つであるので、実施の形態１の第２変形例と同様に、直流電源ＰＳの直流電圧を高くすることができない場合でも、コンデンサが完全に放電するまでの時間を容易に延長することができる。
【０１５５】
本実施の形態３でも、実施の形態１の第２変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１５６】
＜実施の形態３の制動装置の第１変形例＞
次に、図１２を参照し、実施の形態３の制動装置の第１変形例の回路の構成について説明する。図１２は、実施の形態３の第１変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１５７】
本第１変形例の制動装置は、初期充電するコンデンサの数が１つである点で、初期充電するコンデンサの数が２つである実施の形態３の制動装置と異なる。一方、本第１変形例の制動装置は、２つのコンデンサＣＰ１及びＣＰ２しか有しておらず、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零に等しい点で、実施の形態３の制動装置と同様である。
【０１５８】
図１２に示すように、本第１変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２は、実施の形態３と同様にすることができる。コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２は、実施の形態３と同様に、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１５９】
電機子部ＡＰ１の一端は、コンデンサＣＰ１の一端に接続されている。電機子部ＡＰ２の一端は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、電機子部ＡＰ１側と反対側の端子ＴＲ１を含む。コンデンサＣＰ２は、電機子部ＡＰ２側と反対側の端子ＴＲ２を含む。電機子部ＡＰ１のコンデンサＣＰ１側と反対側は、端子ＴＲ２に接続されている。電機子部ＡＰ２のコンデンサＣＰ２側と反対側は、コンデンサＣＰ２を介さずに端子ＴＲ２に直接接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図１２に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図１２に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。
【０１６０】
接続切替部ＣＳは、実施の形態３と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態３と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１６１】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態３と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、の間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１６２】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電する（ステップＳ１）。
【０１６３】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間を直接接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ（図４参照）内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１６４】
本第１変形例の制動装置も、例えば実施の形態３の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１６５】
また、本第１変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部を２つしか有しておらず、コンデンサを２つしか有していないため、構成部品点数の面において、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１６６】
また、本第１変形例でも、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零であるため、実施の形態３と同様に、接触器ＳＷ１の耐圧を低くすることができ、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１６７】
本第１変形例でも、実施の形態１の第２変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ２との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１６８】
＜実施の形態３の制動装置の第２変形例＞
次に、図１３を参照し、実施の形態３の制動装置の第２変形例の回路の構成について説明する。図１３は、実施の形態３の第２変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１６９】
本第２変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しく、初期充電するコンデンサの数が１つである点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零に等しく、初期充電するコンデンサの数が２つである実施の形態３の制動装置と異なる。一方、本第２変形例の制動装置は、２つのコンデンサＣＰ１及びＣＰ２しか有していない点で、実施の形態３の制動装置と同様である。
【０１７０】
図１３に示すように、本第２変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２は、実施の形態３と同様にすることができる。コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２は、実施の形態３と同様に、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１７１】
電機子部ＡＰ２の一端は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。電機子部ＡＰ１の一端は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図１３に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図１３に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。コンデンサＣＰ２は、電機子部ＡＰ２側と反対側の端子ＴＲ５を含む。電機子部ＡＰ１の端子ＴＲ２側と反対側は、端子ＴＲ５に接続されている。電機子部ＡＰ２のコンデンサＣＰ２側と反対側は、コンデンサＣＰ２を介さずに端子ＴＲ５に直接接続されている。
【０１７２】
接続切替部ＣＳは、実施の形態３と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態３と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１７３】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態３と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、の間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１７４】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加してコンデンサＣＰ１を充電する（ステップＳ１）。
【０１７５】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ（図４参照）内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１７６】
本第２変形例の制動装置も、例えば実施の形態３の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１７７】
また、本第２変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部を２つしか有しておらず、コンデンサを２つしか有していないため、構成部品点数の面において、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１７８】
一方、本第２変形例では、実施の形態３と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しい。また、本第２変形例では、直流電源ＰＳの電圧をコンデンサＣＰ１の両端間に印加することになるので、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図１３では省略している）。
【０１７９】
本第２変形例でも、実施の形態１の第３変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【０１８０】
＜実施の形態３の制動装置の第３変形例＞
次に、図１４を参照し、実施の形態３の制動装置の第３変形例の回路の構成について説明する。図１４は、実施の形態３の第３変形例の制動装置の構成例を示す回路図である。
【０１８１】
本第３変形例の制動装置は、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しい点で、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が零に等しい実施の形態３の制動装置と異なる。一方、本第３変形例の制動装置は、２つのコンデンサＣＰ１及びＣＰ２しか有しておらず、初期充電するコンデンサの数が２つである点で、実施の形態３の制動装置と同様である。
【０１８２】
図１４に示すように、本第３変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部ＡＰ１と、電機子部ＡＰ２と、コンデンサＣＰ１と、コンデンサＣＰ２と、直流電源ＰＳと、接続切替部ＣＳと、を有する。電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２は、実施の形態３と同様にすることができる。コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２は、実施の形態３と同様に、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２と共振回路ＲＣを形成可能である。
【０１８３】
電機子部ＡＰ２の一端は、コンデンサＣＰ２の一端に接続されている。コンデンサＣＰ１は、端子ＴＲ１と、端子ＴＲ１側と反対側の端子ＴＲ２と、を含む。コンデンサＣＰ２の電機子部ＡＰ２側と反対側は、端子ＴＲ１に接続されている。電機子部ＡＰ１の一端は、端子ＴＲ２に接続されている。直流電源ＰＳは、ある極性（図１４に示す例では負の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ１と接続可能な端子ＴＲ３と、その極性と反対の極性（図１４に示す例では正の極性）を有し、且つ、端子ＴＲ２と接続可能な端子ＴＲ４と、を含む。電機子部ＡＰ１は、端子ＴＲ２側と反対側の端子ＴＲ５を含む。電機子部ＡＰ２のコンデンサＣＰ２側と反対側は、端子ＴＲ５に接続されている。
【０１８４】
接続切替部ＣＳは、実施の形態３と同様に、スイッチとしての接触器ＳＷ１と、スイッチとしての接触器ＳＷ２と、を含む。接触器ＳＷ１は、実施の形態３と同様に、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続若しくは端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続を切断する。
【０１８５】
一方、接触器ＳＷ２は、実施の形態３と異なり、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、電機子部ＡＰ１のコンデンサＣＰ１側と反対側と、の間を接続するか、又は、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続を切断することにより、コンデンサＣＰ１の電機子部ＡＰ１側と反対側と、電機子部ＡＰ１のコンデンサＣＰ１側と反対側と、の間の接続を切断する。
【０１８６】
励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間の接続が切断され、共振回路ＲＣが形成されていない状態で、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間及び端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間を接続して、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ１の両端間に直流電圧Ｖ１を印加するとともに、直流電源ＰＳによりコンデンサＣＰ２の両端間に直流電圧Ｖ２を印加して、コンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電する（ステップＳ１）。なお、図１４に示す例では、直流電圧Ｖ２は、直流電圧Ｖ１に等しい。
【０１８７】
また、励磁動作（制動方法）において、接続切替部ＣＳは、実施の形態３と異なり、ステップＳ１の後、即ちコンデンサＣＰ１及びコンデンサＣＰ２を充電した後、車両が走行している時に、接触器ＳＷ１により端子ＴＲ１と端子ＴＲ３との間の接続又は端子ＴＲ２と端子ＴＲ４との間の接続が切断された状態で、接触器ＳＷ２により端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間を直接接続し、電機子部ＡＰ１と電機子部ＡＰ２とコンデンサＣＰ１とコンデンサＣＰ２とにより共振回路ＲＣを形成し、電機子部ＡＰ１及び電機子部ＡＰ２に共振電流を通流して交流磁界を発生させるとともに導体としてのレールＲ（図４参照）内に渦電流を発生させることにより、車両の制動力を発生させる（ステップＳ２）。
【０１８８】
本第３変形例の制動装置も、例えば実施の形態３の制動装置と同様の効果を有し、励磁回路を容易に簡素化することができ、励磁回路を容易に低コスト化することができる。
【０１８９】
また、本第３変形例の制動装置は、実施の形態３の制動装置と同様に、電機子部を２つしか有しておらず、コンデンサを２つしか有していないため、構成部品点数の面において、励磁回路を更に容易に簡素化することができ、励磁回路を更に容易に低コスト化することができる。
【０１９０】
一方、本第３変形例では、実施の形態３と異なり、励磁動作中の接触器ＳＷ１の負荷側電圧が電機子の相電圧に等しい。また、本第３変形例では、直流電源ＰＳの電圧をコンデンサＣＰ１の両端間に印加することになるので、直流電源ＰＳの電圧とコンデンサＣＰ１の静電容量に応じて、直流電源ＰＳとコンデンサＣＰ１との間に充電抵抗を設ける必要がある（図１４では省略している）。
【０１９１】
また、本第３変形例では、実施の形態３と同様に、初期充電するコンデンサの数が２つであるので、初期充電するコンデンサの数が１つである実施の形態３の第１変形例に比べれば、直流電源ＰＳの直流電圧を高くすることができない場合に、コンデンサが完全に放電するまでの時間を容易に延長することができる。
【０１９２】
本第３変形例でも、実施の形態１の第３変形例と同様に、好適には、接続切替部ＣＳは、端子ＴＲ１と端子ＴＲ５との間に接触器ＳＷ２と並列に接続されたスナバ回路ＳＮを含み、接触器ＳＷ２の遮断時に生じる過渡的な高電圧をスナバ回路ＳＮにより吸収することができ、励磁回路に含まれる接触器ＳＷ２等の各素子を高電圧から保護することができる。
【実施例】
【０１９３】
以下、実施例に基づいて本実施の形態をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【０１９４】
（実施例）
実施例の制動装置として、実施の形態２の制動装置であり、前述した図８を用いて説明した構成例により回路図が示される制動装置を製造し、コンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３を充電した後、共振回路ＲＣを形成して共振電流を通流できるか否かの試験、即ち励磁試験を行った。
【０１９５】
電機子部ＡＰ１、ＡＰ２及びＡＰ３の各々のインダクタンスを、０．１〜１００ｍＨとし、コンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３の各々のキャパシタンスを０．１〜１００ｍＦとし、このような数値範囲で、電機子部のインダクタンス及びコンデンサのキャパシタンスを種々変更しながら実施例の制動装置について励磁試験を行ったときの三相の相電圧及び電流の時間依存性の一例を、図１５及び図１６のグラフに示す。図１５は、三相の相電圧の時間依存性を示し、図１６は、三相の電流の時間依存性を示す。なお、図１５及び図１６では、三相の各々を、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相と表記している。
【０１９６】
図１５及び図１６に示すように、実施例の制動装置では、共振回路を形成してコンデンサＣＰ１、ＣＰ２及びＣＰ３の放電を開始した後、共振回路における共振電流の通流が開始され、通流が開始された共振電流が増幅し、三相の相電圧及び電流のいずれも、通流が開始されてから０．２〜０．３秒程度で、一定の周波数（図１５及び図１６に示す例では７０Ｈｚ程度）、一定の振幅（電圧波高値及び電流波高値）を有し、その後、安定して共振電流が通流することが確認された。即ち、前述した正相電流が、放電開始から時間が経過するのに伴って増幅し、鉄道車両の走行速度が一定速度以上の範囲で、通電状態が受動的に維持され、定常動作することが確認された。従って、実施例の制動装置の励磁回路によれば、３つの電機子部を励磁することができ、それぞれ電機子部とコンデンサとにより形成される３つの組により、共振回路ＲＣを形成して共振電流を通流できることが明らかになった。
【０１９７】
なお、詳細な説明は省略するが、図８に示した実施の形態２の制動装置以外の各実施の形態及び各変形例の制動装置についても、同様に、２つ又は３つの電機子部を励磁することができ、それぞれ電機子部とコンデンサとにより形成される２つ又は３つの組により、共振回路ＲＣを形成して共振電流を通流できることが明らかになった。
【０１９８】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１９９】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０２００】
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２０１】
本発明は、導体内に渦電流を発生させることにより車両の制動力を発生させる制動装置及び制動方法に適用して有効である。
【符号の説明】
【０２０２】
１１、１２  電機子
１３  台車
１４  車輪
１６  パンタグラフ
１１５  インバータ
１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ  電流検出部
１１８  制御部
１１９  速度センサ
ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３  電機子部
ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３  巻線
ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４  コンデンサ
ＣＳ  接続切替部
ＣＵ  制御部
Ｈ  指令信号
ＮＰ  中性点
ＰＳ  直流電源
Ｒ  レール
ＲＣ  共振回路
ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４  抵抗
ＳＮ  スナバ回路
ＳＷ１、ＳＷ２  接触器
Ｔ  架線
ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４、ＴＲ５  端子
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３  直流電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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