(57)【要約】【課題】変圧器用ブロア、電力変換装置用ブロア又は／及びモータブロアにて変圧器、電力変換装置又は／及び駆動モータの温度保護を行いつつ、ブロア運転により発生する騒音を低減する。【解決手段】本発明の主回路冷却装置は、変圧器用ブロア４１、電力変換装置用ブロア５１、モータブロア６１を実質的に機器の冷却が必要な状況においてだけ運転し、それ以外の状況では停止させるオン／オフ制御を行うことで主回路を構成する変圧器１１、電力変換装置１２、駆動モータ１２の温度保護を行いつつ、ブロア運転により発生する騒音を低減する。【選択図】      図１
2008296834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記駆動モータを冷却するモータブロアと、
前記駆動モータに対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、
前記電流・電圧検出手段の検出したモータ電流・電圧に基づいて前記駆動モータの温度を算定するモータ温度演算手段と、
前記モータ温度演算手段の算定した前記駆動モータの温度に基づき、前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項２】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記駆動モータを冷却するモータブロアと、
前記駆動モータの温度を検出するモータ温度検出手段と、
前記モータ温度検出手段の検出した前記駆動モータの温度に基づき、前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項３】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記駆動モータを冷却するモータブロアと、
前記車両の運行プランに対応して前記モータブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングをモータブロアオン／オフ運転プランとして保持するモータブロア運転プラン保持手段と、
前記車両の運行状況を監視し、前記モータブロアオン／オフ運転プランを参照して前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項４】
前記モータブロアオン／オフ運転プランは、前記車両の運行開始時点からの経過時間に対応させて前記モータブロアのオン期間、オフ期間を規定したものであることを特徴とする請求項３に記載の主回路冷却装置。
【請求項５】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、
前記電力変換装置に対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、
前記電流・電圧検出手段の検出した電流・電圧に基づいて前記電力変換装置の温度を算定する電力変換装置温度演算手段と、
前記電力変換装置温度演算手段の算定した前記電力変換装置の温度に基づき、前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項６】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、
前記電力変換装置の温度を検出する電力変換装置温度検出手段と、
前記電力変換装置温度検出手段の検出した前記電力変換装置の温度に基づき、前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項７】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、
前記車両の運行プランに対応して前記電力変換装置用ブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを電力変換装置用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する電力変換装置用ブロア運転プラン保持手段と、
前記車両の運行状況を監視し、前記電力変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを参照して前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項８】
前記電力変換装置用ブロアオン／オフ運転プランは、前記車両の運行開始時点からの経過時間に対応させて前記電力変換装置用ブロアのオン期間、オフ期間を規定したものであることを特徴とする請求項７に記載の主回路冷却装置。
【請求項９】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、
前記変圧器に対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、
前記電流・電圧検出手段の検出した電流・電圧に基づいて前記変圧器の温度を算定する変圧器温度演算手段と、
前記変圧器温度演算手段の算定した前記変圧器の温度に基づき、前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項１０】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、
前記変圧器の温度を検出する変圧器温度検出手段と、
前記変圧器温度検出手段の検出した前記変圧器の温度に基づき、前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項１１】
交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、
前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、
前記車両の運行プランに対応して前記変圧器用ブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを変圧器用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する変圧器用ブロア運転プラン保持手段と、
前記車両の運行状況を監視し、前記変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを参照して前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置。
【請求項１２】
前記変圧器用ブロアオン／オフ運転プランは、前記車両の運行開始時点からの経過時間に対応させて前記変圧器用ブロアのオン期間、オフ期間を規定したものであることを特徴とする請求項１１に記載の主回路冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の主回路を構成する駆動モータ、電力変換装置又は／及び変圧器を冷却するブロアをオン／オフ制御することで主回路を冷却する主回路冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
新幹線電車のように車両は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための主変圧器、この主変圧器の変圧出力を交流―直流―交流と電力変換する主電力変換装置、そしてこの主電力変換装置の変換電力にて回転駆動される車両駆動用の主モータを備えていて、これらにて主回路を構成している。
【０００３】
この主回路を構成する主変圧器、主電力変換装置、主モータには大電流が流れるため温度上昇が激しい。そのため、従来から、主変圧器、主電力変換装置、主モータそれぞれに対して冷却風を吹き付けて温度上昇を抑えて機器を保護するために変圧器用ブロア、電力変換装置用ブロア、モータブロアそれぞれが設置されている。
【０００４】
ところが、従来の主回路冷却装置では、車両の運行中は、駅にて停車している間も含めて常時これらのブロアすべてを稼働させているため、騒音が高い問題点があった。
【０００５】
一方、車両の現実の運行状態での各機器の温度上昇について考慮すると、駅に停車している期間、定速走行している期間が長くあるが、これらの期間は大電流が各機器に流れておらず、そのために温度上昇は比較的小さい。主に大きな温度上昇が発生するのは、駅発着期間のような停止状態から定速走行まで加速運転される期間である。そのため、図１０に示すように、現実に変圧器用ブロア、電力変換装置用ブロア、モータブロアを運転して該当機器を冷却する必要があるのは、ラインＬ１を超える温度状態になっているときである。それで、ラインＬ１を超えない運行状況にあればブロアを停止させていても温度による悪影響が機器に及ぶことはない。その上、ブロアを停止させることで騒音を低減することができる。
【特許文献１】特開平６−８６４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、変圧器用ブロア、電力変換装置用ブロア又は／及びモータブロアを実質的に機器の冷却が必要な状況においてだけ運転し、それ以外の状況では停止させるオン／オフ制御を行うことで主回路を構成する変圧器、電力変換装置又は／及び駆動モータの温度保護を行いつつ、ブロア運転により発生する騒音を低減する主回路冷却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】
【０００７】
本発明の１つの特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記駆動モータを冷却するモータブロアと、前記駆動モータに対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、前記電流・電圧検出手段の検出したモータ電流・電圧に基づいて前記駆動モータの温度を算定するモータ温度演算手段と、前記モータ温度演算手段の算定した前記駆動モータの温度に基づき、前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【０００８】
本発明の別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記駆動モータを冷却するモータブロアと、前記駆動モータの温度を検出するモータ温度検出手段と、前記モータ温度検出手段の検出した前記駆動モータの温度に基づき、前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【０００９】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記駆動モータを冷却するモータブロアと、前記車両の運行プランに対応して前記モータブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングをモータブロアオン／オフ運転プランとして保持するモータブロア運転プラン保持手段と、前記車両の運行状況を監視し、前記モータブロアオン／オフ運転プランを参照して前記モータブロアのオン／オフ運転を制御するモータブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１０】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、前記電力変換装置に対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、前記電流・電圧検出手段の検出した電流・電圧に基づいて前記電力変換装置の温度を算定する電力変換装置温度演算手段と、前記電力変換装置温度演算手段の算定した前記電力変換装置の温度に基づき、前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１１】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、前記電力変換装置の温度を検出する電力変換装置温度検出手段と、前記電力変換装置温度検出手段の検出した前記電力変換装置の温度に基づき、前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１２】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記電力変換装置を冷却する電力変換装置用ブロアと、前記車両の運行プランに対応して前記電力変換装置用ブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを電力変換装置用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する電力変換装置用ブロア運転プラン保持手段と、前記車両の運行状況を監視し、前記電力変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを参照して前記電力変換装置用ブロアのオン／オフ運転を制御する電力変換装置用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１３】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、前記変圧器に対する電流・電圧を検出する電流・電圧検出手段と、前記電流・電圧検出手段の検出した電流・電圧に基づいて前記変圧器の温度を算定する変圧器温度演算手段と、前記変圧器温度演算手段の算定した前記変圧器の温度に基づき、前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１４】
本発明のまた別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、前記変圧器の温度を検出する変圧器温度検出手段と、前記変圧器温度検出手段の検出した前記変圧器の温度に基づき、前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【００１５】
本発明のさらに別の特徴は、交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器と、前記変圧器の変圧出力に対して電力変換する電力変換装置と、前記電力変換装置の変換電力にて駆動される駆動モータとを備えた主回路と、前記変圧器を冷却する変圧器用ブロアと、前記車両の運行プランに対応して前記変圧器用ブロアをオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを変圧器用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する変圧器用ブロア運転プラン保持手段と、前記車両の運行状況を監視し、前記変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを参照して前記変圧器用ブロアのオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御手段とを備えた主回路冷却装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の主回路冷却装置によれば、駆動モータの給電状況から算定した温度状態、駆動モータの現実の温度状態、若しくは車両の運行プランに基づくブロアオン／オフ運転プランに基づいてモータブロアをオン／オフ運転を制御するので、モータブロアを常時オン運転することなく、駆動モータの温度状態に応じてオフ期間を設けることができ、モータブロアを常時運転する場合により騒音を低減することができる。
【００１７】
また、本発明の主回路冷却装置によれば、電力変換装置の通電状況から算定した温度状態、電力変換装置の現実の温度状態、若しくは車両の運行プランに基づくブロアオン／オフ運転プランに基づいて電力変換装置用ブロアをオン／オフ運転を制御するので、電力変換装置用ブロアを常時オン運転することなく、電力変換装置の温度状態に応じてオフ期間を設けることができ、電力変換装置用ブロアを常時運転する場合により騒音を低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明の主回路冷却装置によれば、変圧器の通電状況から算定した温度状態、変圧器の現実の温度状態、若しくは車両の運行プランに基づくブロアオン／オフ運転プランに基づいて変圧器用ブロアをオン／オフ運転を制御するので、変圧器用ブロアを常時オン運転することなく、変圧器の温度状態に応じてオフ期間を設けることができ、変圧器用ブロアを常時運転する場合により騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００２０】
（第１の実施の形態）図１を用いて、本発明の第１の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。交流架線１からパンタグラフのような集電器１０を通じて取り込む交流架線電圧を変圧して車両に取り込むための変圧器１１と、この変圧器１１の変圧出力に対して交流―直流―交流に電力変換する電力変換装置１２と、この電力変換装置１２の変換電力にて駆動される駆動モータ１３とで主回路を構成している。そして、駆動モータ１３を風冷するために空気を吹き付けるモータブロア（ＢＲＡ）６１がこの駆動モータ１３の近くに設置されている。
【００２１】
本実施の形態の主回路冷却装置において、モータブロア６１をオン／オフ運転制御するために、駆動モータ１３に流れる電流Ｉｍ、印加される電圧Ｖｍを検出するモータ電流・電圧検出器６２と、このモータ電流・電圧検出器６２の検出するモータ電流Ｉｍ、モータ電圧Ｖｍに基づいてこの駆動モータ１３の温度を算定するモータ温度演算部６３と、このモータ温度演算部６３の算定したモータ推定温度Ｔｍｅｔを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｍｒｆと比較し、モータブロア６１をオン／オフ運転制御するモータブロア制御部６４を備えている。
【００２２】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、駆動モータ１３の冷却のために次のようにモータブロア６１をオン／オフ運転制御する。駆動モータ１３の温度上昇は、それに流れる電流Ｉｍと印加される電圧Ｖｍの関数により算定することができる。例えば、駆動モータ推定温度Ｔｍｅｔに対して、Ｔｍｅｔ＝ｆｍ（Ｉｍ，Ｖｍ）、ただしｆｍは関数である。
【００２３】
そこで、モータ温度演算部６３は、モータ電流・電圧検出器６２の検出するモータ電流Ｉｍ、電圧Ｖｍに基づいてモータ推定温度Ｔｍｅｔを算定し、算出したモータ推定温度Ｔｍｅｔをモータブロア制御部６４に出力する。モータブロア制御部６４は、このモータ推定温度Ｔｍｅｔを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｍｒｆと比較し、モータ推定温度Ｔｍｅｔが基準温度Ｔｍｒｆを超えているときにはモータブロア６１をオン運転し、モータ推定温度Ｔｍｅｔが基準温度Ｔｍｒｆ以下になればモータブロア６１をオフする。
【００２４】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、駆動モータ１３に大電流が流れてその温度上昇が基準温度Ｔｍｒｆを超えるまでに上昇すると推定される場合にはモータブロア６１をオン運転して駆動モータ１３を冷却して温度上昇を抑制するが、駆動モータ１３に流れる電流が小さくてその温度上昇が基準温度Ｔｍｒｆを超えるほどに上昇することがないと推定される場合にはモータブロア６１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）図２を用いて、本発明の第２の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００２６】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、モータブロア６１をオン／オフ運転制御するために、駆動モータ１３の実際の温度Ｔｍｒｌを検出するモータ温度センサ６５と、このモータ温度センサ６５の検出した駆動モータ１３の実際の温度Ｔｍｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｍｒｆと比較し、モータブロア６１をオン／オフ運転制御するモータブロア制御部６４を備えている。
【００２７】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、駆動モータ１３の冷却のために次のようにモータブロア６１をオン／オフ運転制御する。モータ温度センサ６５が駆動モータ１３の実際の温度Ｔｍｒｌを検出してモータブロア制御部６４に対して出力する。モータブロア制御部６４は、このモータの実温度Ｔｍｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｍｒｆと比較し、モータ実温度Ｔｍｒｌが基準温度Ｔｍｒｆを超えているときにはモータブロア６１をオン運転し、モータ実温度Ｔｍｒｌが基準温度Ｔｍｒｆ以下になればモータブロア６１をオフする。
【００２８】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、駆動モータ１３に大電流が流れてあるいはその他の事由によって基準温度を超えるまでにモータ実温度Ｔｍｒｌが上昇すると、モータブロア６１をオン運転して駆動モータ１３を冷却して温度上昇を抑制するが、駆動モータ１３の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合にはモータブロア６１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００２９】
（第３の実施の形態）図３を用いて、本発明の第３の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００３０】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、モータブロア６１をオン／オフ運転制御するために、車両の運行プランに対応してこのモータブロア６１をオンさせるタイミング、オフさせるタイミングをモータブロアオン／オフ運転プランとして保持するモータブロア運転プラン記憶部６６と、この車両の始発駅からの経過時間を監視し、モータブロア運転プラン記憶部６６に保持されているモータブロアオン／オフ運転プランを参照してブロアオン運転期間かオフ運転期間かを判断し、この判断に基づいてモータブロア６１のオン／オフ運転を制御するモータブロア制御部６４−１を備えている。
【００３１】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、駆動モータ１３の冷却のために次のようにモータブロア６１をオン／オフ運転制御する。モータブロア運転プラン記憶部６６には、当該車両の運行路線での始発駅出発時点からの経過時間に対応させてモータブロア６１のオン期間、オフ期間を設定したモータブロア運転プランが予め保持させてある。車両は所定のダイヤに則って運行されるので、どの地点（これは、始発駅出発からの経過時間と対応している）では大電流が流れて駆動モータ１３の温度上昇が激しいとか、どの地点では定速走行になるので駆動モータ１３に流れる電流は少なくて温度上昇が小さいとかが経験的に分かっている。そこで、始発駅出発時点からの経過時間と対応させて過度な温度上昇を効果的に抑制するために適切なモータブロアオン／オフ運転プランを作成して、モータブロア運転プラン記憶部６６に保持させてある。
【００３２】
モータブロア制御部６４−１は、始発駅を出発してからの経過時間を計時し、モータブロア運転プラン記憶部６６に保持されているモータブロアオン／オフ運転プランを参照し、現在時点がブロアオン運転期間に属するかオフ運転期間に属するかを判断し、この判断に基づいてモータブロア６１のオン／オフ運転を制御する。
【００３３】
列車運行の場合、事故、故障等の異常の発生はごく稀であり、正常運行が大部分である。そして正常運行の場合には、運行路線のどの地点で加速し、どの地点で減速し、どの地点では時速何ｋｍで定速走行するかはほぼ固定されている。そのため、本実施の形態のように、始発駅出発時点からの経過時間と対応させたブロアオン／オフ運転プランに則ってモータブロア６１をオン／オフ運転制御することによっても、駆動モータ１３を冷却して温度上昇を抑制するが、駆動モータ１３の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合にはモータブロア６１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００３４】
尚、上記実施の形態では、車両の始発駅出発時点からの経過時間に対応させたモータブロアオン／オフ運転プランに則ってモータブロア６１をオン／オフ運転制御するようにしたが、始発駅出発時点からの経過時間と走行地点とは正常ダイヤであればほぼ一対一に対応するものである。そのため、モータブロア運転プラン記憶部６６には走行地点に対応させたモータブロアオン／オフ運転プランを保持させておき、モータブロア制御部６４−１が走行地点情報を取り込み、この走行地点に対応させたモータブロアオン／オフ運転プランを参照して現在地点がオン運転区間であるかオフ区間であるかを判断し、この判断に基づいてモータブロア６１をオン／オフ運転制御する構成にすることもできる。
【００３５】
（第４の実施の形態）図４を用いて、本発明の第４の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路冷却装置において、主回路の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図４において、図１と共通する構成要素には同一の符号を付して示してある。そして、本実施の形態の場合、電力変換装置１２の冷却制御を特徴としており、この電力変換装置１２を風冷するために空気を吹き付ける変換装置用ブロア（ＢＲＢ）５１が電力変換装置１２の近くに設置されている。
【００３６】
本実施の形態の主回路冷却装置において、変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御するために、電力変換装置１２に入力される電流Ｉｃ、印加される電圧Ｖｃを検出する電流・電圧検出器５２と、この電流・電圧検出器５２の検出する電力変換装置入力電流Ｉｃ、電圧Ｖｃに基づいてこの電力変換装置１２の温度Ｔｃｅｔを算定する変換装置温度演算部５３と、この変換装置温度演算部５３の算定した変換装置推定温度Ｔｃｅｔを予め設定されている変換装置用ブロア５１のオン／オフ基準温度Ｔｃｒｆと比較し、変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する変換装置用ブロア制御部５４を備えている。
【００３７】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、電力変換装置１２の冷却のために次のように変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する。電力変換装置１２の温度上昇も、それに流れる電流Ｉｃと電圧Ｖｃの関数により算定することができる。例えば、変換装置推定温度Ｔｃｅｔに対して、Ｔｃｅｔ＝ｆｃ（Ｉｃ，Ｖｃ）、ただしｆｃは関数である。そこで、変換装置温度演算部５３は、変換装置電流・電圧検出器５２の検出する入力電流Ｉｃ、電圧Ｖｃに基づいて変換装置推定温度Ｔｃｅｔを算定し、算出した変換装置推定温度Ｔｃｅｔを変換装置用ブロア制御部５４に出力する。変換装置用ブロア制御部５４は、この変換装置推定温度Ｔｃｅｔを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｃｒｆと比較し、変換装置推定温度Ｔｃｅｔが基準温度Ｔｃｒｆを超えているときには変換装置用ブロア５１をオン運転し、推定温度Ｔｃｅｔが基準温度Ｔｃｒｆ以下になれば変換装置用ブロア５１をオフする。
【００３８】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、電力変換装置１２に大電流が流れてその温度上昇が基準温度Ｔｃｒｆを超えるまでに上昇すると推定される場合には変換装置用ブロア５１をオン運転して電力変換装置１２を冷却して温度上昇を抑制するが、電力変換装置１２に流れる電流が小さくてその温度上昇が基準温度Ｔｃｒｆを超えるほどに上昇することがないと推定される場合には変換装置用ブロア（ＢＲＢ）５１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００３９】
（第５の実施の形態）図５を用いて、本発明の第５の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００４０】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御するために、電力変換装置１２の実際の温度Ｔｃｒｌを検出する変換装置温度センサ５５と、この変換装置温度センサ５５の検出した電力変換装置１２の実際の温度Ｔｃｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｃｒｆと比較し、変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する変換装置用ブロア制御部５４を備えている。
【００４１】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、電力変換装置１２の冷却のために次のように変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する。変換装置温度センサ５５が電力変換装置１２の実際の温度Ｔｃｒｌを検出して変換装置用ブロア制御部５４に対して出力する。変換装置用ブロア制御部５４は、この電力変換装置１２の実温度Ｔｃｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｃｒｆと比較し、電力変換装置１２の実温度Ｔｃｒｌが基準温度Ｔｃｒｆを超えているときには変換装置用ブロア５１をオン運転し、変換装置実温度Ｔｃｒｌが基準温度Ｔｃｒｆ以下になれば変換装置用ブロア５１をオフする。
【００４２】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、電力変換装置１２に大電流が流れてあるいはその他の事由によって基準温度を超えるまでに変換装置実温度Ｔｃｒｌが上昇すると、変換装置用ブロア５１をオン運転して電力変換装置１２を冷却して温度上昇を抑制するが、電力変換装置１２の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合には変換装置用ブロア５１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００４３】
（第６の実施の形態）図６を用いて、本発明の第６の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００４４】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、変換装置用ブロア（ＢＲＢ）５１をオン／オフ運転制御するために、車両の運行プランに対応してこの変換装置用ブロア５１をオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを変換装置用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６と、この車両の始発駅からの経過時間を監視し、変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６に保持されている変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを参照してブロアオン運転期間かオフ運転期間かを判断し、この判断に基づいて変換装置用ブロア５１のオン／オフ運転を制御する変換装置用ブロア制御部５４−１を備えている。
【００４５】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、電力変換装置１２の冷却のために次のように変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する。変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６には、当該車両の運行路線での始発駅出発時点からの経過時間に対応させて変換装置用ブロア５１のオン期間、オフ期間を設定した変換装置用ブロア運転プランが予め保持させてある。車両は所定のダイヤに則って運行されるので、どの地点では大電流が流れて電力変換装置１２の温度上昇が激しいとか、どの地点では定速走行になるので電力変換装置１２に流れる電流は少なくて温度上昇が小さいとかが経験的に分かっている。そこで、始発駅出発時点からの経過時間と対応させて過度な温度上昇を効果的に抑制するために適切な変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを作成して、変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６に保持させてある。
【００４６】
変換装置用ブロア制御部５４−１は、始発駅を出発してからの経過時間を計時し、変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６に保持されている変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを参照し、現在時点がブロアオン運転期間に属するかオフ運転期間に属するかを判断し、この判断に基づいて変換装置用ブロア５１のオン／オフ運転を制御する。
【００４７】
本実施の形態によれば、始発駅出発時点からの経過時間と対応させた変換装置用ブロアのオン／オフ運転プランに則って変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御することにより、電力変換装置１２を冷却して温度上昇を抑制するが、電力変換装置１２の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合には変換装置用ブロア５１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００４８】
尚、上記実施の形態では、車両の始発駅出発時点からの経過時間に対応させた変換装置用ブロアオン／オフ運転プランに則って変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御するようにしたが、変換装置用ブロア運転プラン記憶部５６に走行地点に対応させた変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを保持させておき、変換装置用ブロア制御部５４−１が走行地点情報を取り込み、この走行地点に対応させた変換装置用ブロアオン／オフ運転プランを参照して現在地点がオン運転区間であるかオフ区間であるかを判断し、この判断に基づいて変換装置用ブロア５１をオン／オフ運転制御する構成にすることもできる。
【００４９】
（第７の実施の形態）図７を用いて、本発明の第７の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路冷却装置において、主回路の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図７において、図１と共通する構成要素には同一の符号を付して示してある。そして、本実施の形態の場合、変圧器１１の冷却制御を特徴としており、この変圧器１１を風冷するために空気を吹き付ける変圧器用ブロア（ＢＲＣ）４１が変圧器１１の近くに設置されている。
【００５０】
本実施の形態の主回路冷却装置において、変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御するために、変圧器１１に流れる電流Ｉｔ、電圧Ｖｔを検出する電流・電圧検出器４２と、この電流・電圧検出器４２の検出する変圧器電流Ｉｔ、電圧Ｖｔに基づいてこの変圧器１１の温度Ｔｔｅｔを算定する変圧器温度演算部４３と、この変圧器温度演算部４３の算定した変圧器推定温度Ｔｔｅｔを予め設定されている変圧器用ブロア４１のオン／オフ基準温度Ｔｔｒｆと比較し、変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する変圧器用ブロア制御部４４を備えている。
【００５１】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、変圧器１１の冷却のために次のように変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する。変圧器１１の温度上昇も、それに流れる電流Ｉｔと電圧Ｖｔの関数により算定することができる。例えば、変圧器推定温度Ｔｔｅｔに対して、Ｔｔｅｔ＝ｆｔ（Ｉｔ，Ｖｔ）、ただしｆｔは関数である。そこで、変圧器温度演算部４３は、変圧器電流・電圧検出器４２の検出する電流Ｉｔ、電圧Ｖｔに基づいて変圧器推定温度Ｔｔｅｔを算定し、算出した変圧器推定温度Ｔｔｅｔを変圧器用ブロア制御部４４に出力する。変圧器用ブロア制御部４４は、この変圧器推定温度Ｔｔｅｔを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｔｒｆと比較し、変圧器推定温度Ｔｔｅｔが基準温度Ｔｔｒｆを超えているときには変圧器用ブロア４１をオン運転し、推定温度Ｔｔｅｔが基準温度Ｔｔｒｆ以下になれば変圧器用ブロア４１をオフする。
【００５２】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、変圧器１１に大電流が流れてその温度上昇が基準温度Ｔｔｒｆを超えるまでに上昇すると推定される場合には変圧器用ブロア４１をオン運転して変圧器１１を冷却して温度上昇を抑制するが、変圧器１１に流れる電流が小さくてその温度上昇が基準温度Ｔｔｒｆを超えるほどに上昇することがないと推定される場合には変圧器用ブロア（ＢＲＣ）４１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００５３】
（第８の実施の形態）図８を用いて、本発明の第８の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００５４】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御するために、変圧器１１の実際の温度Ｔｔｒｌを検出する変圧器温度センサ４５と、この変圧器温度センサ４５の検出した変圧器１１の実際の温度Ｔｔｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｔｒｆと比較し、変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する変圧器用ブロア制御部４４を備えている。
【００５５】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、変圧器１１の冷却のために次のように変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する。変圧器温度センサ４５が変圧器１１の実際の温度Ｔｔｒｌを検出して変圧器用ブロア制御部４４に対して出力する。変圧器用ブロア制御部４４は、この変圧器１１の実温度Ｔｔｒｌを予め設定されているブロアオン／オフ基準温度Ｔｔｒｆと比較し、変圧器１１の実温度Ｔｔｒｌが基準温度Ｔｔｒｆを超えているときには変圧器用ブロア４１をオン運転し、変圧器実温度Ｔｔｃｒｌが基準温度Ｔｔｒｆ以下になれば変圧器用ブロア４１をオフする。
【００５６】
これにより、本実施の形態の主回路冷却装置によれば、変圧器１１に大電流が流れてあるいはその他の事由によって基準温度を超えるまでに変圧器実温度Ｔｔｒｌが上昇すると、変圧器用ブロア４１をオン運転して変圧器１１を冷却して温度上昇を抑制するが、変圧器１１の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合には変圧器用ブロア４１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００５７】
（第９の実施の形態）図９を用いて、本発明の第９の実施の形態の主回路冷却装置について説明する。本実施の形態の主回路構成は図１に示した第１の実施の形態と同一であり、共通の構成要素については共通の符号を用いて説明する。
【００５８】
本実施の形態の主回路冷却装置においては、変圧器用ブロア（ＢＲＣ）４１をオン／オフ運転制御するために、車両の運行プランに対応してこの変圧器用ブロア４１をオンさせるタイミング、オフさせるタイミングを変圧器用ブロアオン／オフ運転プランとして保持する変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６と、この車両の始発駅からの経過時間を監視し、変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６に保持されている変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを参照してブロアオン運転期間かオフ運転期間かを判断し、この判断に基づいて変圧器用ブロア４１のオン／オフ運転を制御する変圧器用ブロア制御部４４−１を備えている。
【００５９】
上記実施の形態の主回路冷却装置では、変圧器１１の冷却のために次のように変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する。変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６には、当該車両の運行路線での始発駅出発時点からの経過時間に対応させて変圧器用ブロア４１のオン期間、オフ期間を設定した変圧器用ブロア運転プランが予め保持させてある。車両は所定のダイヤに則って運行されるので、どの地点では大電流が流れて変圧器１１の温度上昇が激しいとか、どの地点では定速走行になるので変圧器１１に流れる電流は少なくて温度上昇が小さいとかが経験的に分かっている。そこで、始発駅出発時点からの経過時間と対応させて過度な温度上昇を効果的に抑制するために適切な変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを作成して、変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６に保持させてある。
【００６０】
変圧器用ブロア制御部４４−１は、始発駅を出発してからの経過時間を計時し、変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６に保持されている変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを参照し、現在時点がブロアオン運転期間に属するかオフ運転期間に属するかを判断し、この判断に基づいて変圧器用ブロア４１のオン／オフ運転を制御する。
【００６１】
本実施の形態によれば、始発駅出発時点からの経過時間と対応させた変圧器用ブロアのオン／オフ運転プランに則って変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御することにより、変圧器１１を冷却して温度上昇を抑制するが、変圧器１１の現実の温度が基準温度を超えるほど上昇していない場合には変圧器用ブロア４１をオフさせてブロア運転により発生する騒音を抑制することができる。
【００６２】
尚、上記実施の形態では、車両の始発駅出発時点からの経過時間に対応させた変圧器用ブロアオン／オフ運転プランに則って変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御するようにしたが、変圧器用ブロア運転プラン記憶部４６には走行地点に対応させた変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを保持させておき、変圧器用ブロア制御部４４−１が走行地点情報を取り込み、この走行地点に対応させた変圧器用ブロアオン／オフ運転プランを参照して現在地点がオン運転区間であるかオフ区間であるかを判断し、この判断に基づいて変圧器用ブロア４１をオン／オフ運転制御する構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図８】本発明の第８の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図９】本発明の第９の実施の形態の主回路冷却装置のブロック図。
【図１０】鉄道車両が始発駅出発から定速走行に移行するまでの期間における駆動モータの温度変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６４】
１１  変圧器
１２  電力変換装置
１３  駆動モータ
４１  変圧器用ブロア
４２  電流・電圧検出器
４３  変圧器温度演算部
４４，４４−１  変圧器用ブロア制御部
４５  変圧器温度センサ
４６  変圧器用ブロア運転プラン記憶部
５１  変換装置用ブロア
５２  電流・電圧検出器
５３  電力変換装置温度演算部
５４，５４−１  変換装置用用ブロア制御部
５５  電力変換装置温度センサ
５６  変換装置用ブロア運転プラン記憶部
６１  モータブロア
６２  電流・電圧検出器
６３  モータ温度演算部
６４，６４−１  モータブロア制御部
６５  モータ温度センサ
６６  モータブロア運転プラン記憶部
【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】
2008296834.tif 000008
【図７】
2008296834.tif 000009
【図８】
2008296834.tif 000010
【図９】
2008296834.tif 000011
【図１０】
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