(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
力行時に主電動機を索引電動機として制動時には回生ブレーキと発電ブレーキを可逆的に併用する電気車の制御方法において、
各制御単位ごとに得られる回生電流積算値と該回生電流積算値の総和を各制御単位の総数で除算して得られる単純平均値との差を求めるとともに、その差に基づき各制御単位における発電ブレーキ電流をそれぞれ変化させるようにしたことを特徴とする電気車の制御方法。
【請求項２】
力行時に主電動機を索引電動機する手段および回生時には回生ブレーキと発電ブレーキとを可逆的に併用する手段を備えた電気車制御装置において、
各制御単位ごとに回生電流を検出する回生検出手段と、該回生検出手段より回生電流積算値をそれぞれ算出する積算演算手段と、該回生電流積算値の総和を各制御単位の総数で除算して得られる単純平均値を算出する平均値演算手段と、各制御単位毎に前記積算演算手段出力が平均値演算手段出力より大のときに発電ブレーキ電流を増大させかつ積算演算手段出力が平均値演算手段出力より小のときには発電ブレーキ電流を減少させる発電ブレーキ制御手段とを、具備して成ることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項３】
前記回生電流積算値の平均値を、編成モニタで得るようにしてなる請求項２記載の電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に回生ブレーキに併用される発電ブレーキの性能向上が図られた電気車の制御方法および装置に、関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気車においては、力行時に主電動機を牽引電動機として、また制御時には発電機として効用する制御手法が、慣用されている。
その制動力を得る方法として、発電電力を架線に戻す回生ブレーキ方式と、発電電力を抵抗器で消費させる発電ブレーキ方式とを、可逆的に併用することは周知である。
ここで、車両密度の低い地方の走行路線においては、回生負荷が少なく、かつ変電所間隔が粗く変電所からの送り出し電圧は高いものとなって、発電ブレーキが頻繁に作用するものとなる。
さらには、発電ブレーキ手段における設定誤差や経年変化により、発電ブレーキ電流が変化させられてブレーキ抵抗の使用量に変化を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かようにして、編成車両における制御単位毎にブレーキ抵抗の使用量が異なることとなり、したがって、使用量のアンバランスを見込んでブレーキ抵抗の容量を、大きくしなければならないものとなっていた。
【０００４】
しかして本発明の目的とするところは、編成車両単位内等でのブレーキ抵抗の使用量のバラツキを最小限に抑え得る電気車の制御方法および装置を提供する、ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述したような点に鑑みなされたものであって、つぎの如くに構成したものである。
（イ）  回生時に回生ブレーキと発電ブレーキとを併用する電気車の制御方法において、各制御単位毎に得られる回生電流積算値とこれらの回生電流積算値の平均値との差を求め、かつその差に基づき各制御単位における発電ブレーキ電流をそれぞれ変化させるようにしてなる。
【０００６】
（ロ）  回生時に回生ブレーキと発電ブレーキとを併用する手段を備えた電気車制御装置において、各制御単位毎に回生電流を検出する回生検出手段と、回生検出手段出力より回生電流積算値を算出する積算演算手段と、その制御単位の回生電流積算値の平均値を算出する平均値演算手段と、各制御単位毎に積算演算手段出力が平均値演算手段出力より大のときに発電ブレーキ電流を増加させかつ積算演算手段出力が平均値演算手段出力より小のときには発電ブレーキ電流を減少させる発電ブレーキ制御手段とを、設けてなるものである。
【０００７】
（ハ）  さらに、回生電流積算値の平均値の算出を、編成モニタで行うようにしたものである。
（ニ）  さらにまた回生検出手段は、回生電流量を得るものに代え、フイルタコンデンサ電圧量，発電電力量，回生電力量および発電ブレーキ電流量のいずれかの検出量を、得るようにしたものである。
【０００８】
かかる解決手段により、つぎの作用効果を奏し得る。
すなわち、各制御単位に得られる回生電流積算値とその回生電流積算値の平均値との差に基づき、各制御単位における発電ブレーキ電流が変化させるものとなって、各制御単位における発電ブレーキ制御手段にバラツキがあっても、編成内の各制御単位のブレーキ抵抗使用量をほぼ等しくすることができる。
また、制限値の設定のずれ，バラツキ等を補正し得るものとなつて、制限値設定にゆとりをもたせなくともよいものと、することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
具体的には、特に、
（ａ）  各制御単位に、回生検出手段出力を積算する積算演算回路と、積算演算回路出力と後述の平均値演算回路の出力との差を得て発電ブレーキ電流を変化させる発電ブレーキ制御手段と、
（ｂ）  各制御単位の積算演算回路の出力を得てその平均値を求める平均値演算回路とを、
具備してなるものである。
さらに、本発明を実施例図面を参照して、詳細説明する。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明が適用された一例の要部構成を示すものであって、１，２，ｎは各制御単位における制御装置、ＡＶは平均値演算回路、ＴＷは伝送線である。
ここに、制御装置２，ｎは制御装置１と同じ構成部分からなる。
すなわち、平均値演算回路ＡＶが各制御装置１，２，ｎで得られる積算値Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂｎを入力とし、また平均値Ａを各制御装置１，２，ｎに出力するようになされた系統をなし、これら入出力が編成モニタにおける伝送線ＴＷにより得られるものである。
【００１１】
ここで、例えば制御装置１においては、フイルタコンデンサ11，駆動回路（以下ＶＶＶＦと称する）12，発電ブレーキチョッパ13およびブレーキ抵抗14より公知の主回路構成をなし、ＶＶＶＦ12は主電動機（図示せず）を牽引電動機または発電機として作動させ、発電ブレーキチョッパ13および電力消費のためのブレーキ抵抗14は発電ブレーキ手段をなすものである。
また、図１においては、 111は例えば回生電流である回生値Ｆを検出する電流検出器、 112は電流検出器 111出力を入力とする演算回路、 114は係数器、 115は演算回路 113出力に係数器 114出力を掛け算する乗算器、 116は発電ブレーキチョッパ13を制御する通流率制御回路である。
これの動作は、つぎの如くである。
【００１２】
さて、電気車の制動時には、制御装置１における回生電流が電流検出器 111により積算演算回路 112に与えられる。
積算演算回路 112は、回生電流のみを積算して積算値Ｂ1 を求め、演算回路 113および平均値演算回路ＡＶに与える。
ここで、平均値演算回路ＡＶは、制御装置１における積算値Ｂ1 のほか、他の各制御装置２，ｎにおける積算値Ｂ2 ，Ｂｎをそれぞれ得て、積算値Ｂ1 〜積算値Ｂｎの平均値Ａを求め、その平均値Ａを伝送線ＴＷより各制御装置の演算回路
114に信号発生する。
【００１３】
なお、最近の殆どの電気車においては、前述したような各制御装置等の動作をモニタする編成モニタが設置されており、したがって、かかる平均値演算回路ＡＶを効用して行う回生電流積算値平均値演算を、かような編成モニタで行い得ることは明らかである。
編成モニタはその機能上、各制御装置等とデータ伝送系における編成車両間が伝送線で接続されてなるものであって、ここに前述した如くに回生電流積算値演算を編成モニタで行うものととしても、伝送系等を新たに設置する必要を生じるものではない。
【００１４】
つぎに、制御装置１，２，ｎにおいては、演算回路 113は平均値Ａと積算値とを得て｛（Ａ−Ｂ1 ）／（Ａ＋Ｂ1 ）｝の演算を行い、積算値Ｂ1 と平均値Ａ1 との差を比率で求める。
これより、演算回路 113の出力は、
（Ａ＞Ｂ1 ）のとき｛（＋１）≧（演算回路 113出力）＞０｝、
（Ａ＝Ｂ1 ）のとき｛（演算回路 113出力）＝０｝、
（Ａ＜Ｂ1 ）のとき｛（−１）≦（演算回路 113出力）＜０｝、
の如くに（＋１）〜（−１）の範囲の値となる。
【００１５】
さらに乗算器 115にて、演算回路 113出力に係数器 114より与えられる係数Ｋが掛け算され、発電ブレーキチョッパ 111の通流率を変化させる変数±ΔＶｃが求められる。
したがって、通流率制御回路 116はこの変数±ΔＶｃにより通流率制御値Ｖｃを（Ｖｃ±ΔＶｃ）に変化させ、よって発電ブレーキチョッパ13およびブレーキ抵抗14による発電ブレーキを調整できる。
【００１６】
かくの如くに、各制御装置で回生電流積算値と回生電流積算値平均値との差を比率で求め、この比率により発電ブレーキ制御のための通流率制御値を変化させることにより、その通流率制御値を巧みに修正し得るものとなって、設定誤差や経年変化に起因する各制御装置のバラツキを自動的に補正することができる。
【００１７】
なお、本説明ではＮ台の制御装置で１編成車を構成する場合について示したものの、２台の場合には回生電流の積算値そのものを演算回路に与えればよく、平均値演算回路は不要である。
また、同一編成単位内における発電ブレーキの均一化に対し、台車制御単位，個別車両単位で制御する場合には、編成全体にとらわれなくともよくその単位等で均一化を図ってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、編成車両単位内等でのブレーキ抵抗の使用量のバラツキを最小限に抑え得る簡便な方法および装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明が適用された一例を示す系統ブロック図である。
【符号の説明】
１        制御装置
11        フイルタコンデンサ
12        駆動回路（ＶＶＶＦ）
13        発電ブレーキチョッパ
14        ブレーキ抵抗
111        電流検出器
112        積算演算回路
113        演算回路
114        係数器
115        乗算器
116        通流率制御回路
２        制御装置
ｎ        制御装置
ＡＶ        平均値演算回路
Ａ        平均値
Ｆ        回生値
Ｂ1       積算値
Ｂ2       積算値
Ｂｎ      積算値
ＴＷ        伝送線
【図１】
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