(57)【要約】【課題】本発明の目的は、無効電流を防止することのできる電気車制御装置を提供することにある。【解決手段】変電所の電圧を検出するために変電所に設置された電圧検出器と変電所の電流を検出するために変電所に設置された電流検出器と、前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値と前記電流検出器により検出された電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた送信器と、前記送信器から送信された変電所の電圧値と電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、前記受信器により受信された変電所の電圧値と電流値のデータから、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータを制御する制御部とを備えることを特徴とする電気車制御装置。【選択図】　図１
2004048836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変電所の電圧を検出するために前記変電所に設置された電圧検出器と
前記変電所の電流を検出するために前記変電所に設置された電流検出器と、
前記電圧検出器により検出され前記た変電所の電圧値と前記電流検出器により検出された電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された前記変電所の電圧値と電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、
前記受信器により受信された前記変電所の電圧値と電流値のデータから、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
変電所の電圧を検出するために前記変電所に設置された電圧検出器と、
前記変電所の電流を検出するために前記変電所に設置された電流検出器と、
前記電圧検出器により検出された前記変電所の電圧値と前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された前記変電所の電圧値と電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、
前記受信器により受信された前記変電所の電圧値と電流値のデータから、前記変電所が停電したことを検知し、電気車に搭載されたインバータ及びコンバータを停止させる制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項３】
変電所の電流を検出するために前記変電所に設けられた電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された前記変電所の電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、
前記受信器により受信された前記変電所の電流値のデータから、同一き電区間内の前記変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項４】
変電所の電流を検出するために前記変電所に設けられた電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された前記変電所の電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、
前記受信器により受信された前記変電所の電流値のデータから、前記変電所が停電したことを検知し、電気車に搭載されたインバータ及びコンバータを停止させる制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項５】
変電所の電圧を検出するために電気車に設けられた電圧検出器と、
変電所の電流を検出するために電気車に設けられた電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された前記変電所の電圧値のデータを中央司令室に電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた第１の送信器と、
前記第１の送信器から送信された前記変電所の電流値と電圧値のデータを受けたるために中央司令室に設置された第１の受信機と、
前記第１の受信器を介して受け取った前記変電所の電流値と電圧値のデータから同一き電区間内の前記変電所の力率が１に近づくように電車の自励コンバータの出力指令を演算し出力する第１の制御部と、
前記第１の制御部により入力された自励コンバータの出力指令を送信するために中央司令室に設けられた第２の送信器と、
前記第２の送信器から送信された出力指令を受信するために電気車に設けられた第２の受信器と、
前記第２の受信器が受信したコンバータの出力指令に従いコンバータを制御する第２の制御部と、
を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項６】
変電所の電圧を検出するために電気車に設けられた電圧検出器と、
変電所の電流を検出するために電気車に設けられた電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された前記変電所の電圧値のデータを中央司令室に電磁波を利用して送信するために前記変電所に設けられた第１の送信器と、
前記第１の送信器から送信された前記変電所の電流値と電圧値のデータを受けたるために中央司令室に設置された第１の受信機と、
前記第１の受信器を介して受け取った前記変電所の電流値と電圧値から変電所が停電になったことを検知し電気車のコンバータ及びインバータに停止指令を演算し出力する第１の制御部と、
前記第１の制御部から入力された電気車のコンバータ及びインバータの停止指令を送信するために中央司令室に設けられた第２の送信器と、
前記第２の送信器から送信された停止指令を受信するために電気車に設けられた第２の受信器と、
前記第２の受信器が受信したコンバータ及びインバータの停止指令に従いコンバータ及びインバータを制御する第２の制御部と、
を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項７】
変電所の電圧を検出するために前記変電所に設けられた電圧検出器と、
変電所の電流を検出するために前記変電所に設けられた電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された前記変電所の電圧値から、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータへの出力指令を演算し出力する第１の制御部と、
前記第１の制御部より入力された出力指令を電磁波を利用して電気車へ出力指令を送信する送信器と、
前記送信器が送信した電気車のコンバータへの出力指令を受信し前記送信器からの送信されたコンバータの出力指令に従い、コンバータを制御する第２の制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項８】
変電所の電圧を検出するために変電所に設けられた電圧検出器と、
変電所の電流を検出するために前記変電所に設けられた電流検出器と、
前記変電所に設置され、前記電流検出器により検出された変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された前記変電所の電圧値から、前記変電所が停電したことを検出し電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を出力する第１の制御部と、
前記変電所に設置され、前記第１の制御部から入力された電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を電磁波を利用して送信する送信器と、
前記送信器が送信した電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を受信し前記送信器から送信されたコンバータ及びインバータへの停止指令に従いコンバータ及びインバータを停止させる第２の制御部と、
を備えることを特徴とする電気車制御装置。
【請求項９】
電気車車両に搭載され、自励コンバータ及び他励コンバータに運転指令を出力する指令信号器と、
前記指令信号器から入力された運転指令から、同一編成電気車の力率が１に近づくように自励コンバータへの出力指令を演算し出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項１０】
前記請求項１及び請求項２及び請求項３及び請求項４及び請求項５及び請求項６及び請求項７及び請求項８及び請求項９記載の電気車制御装置において、
前記送信器と前記受信器との送信手段が無線であることを、
特徴とする電気車制御装置。
【請求項１１】
前記請求項１及び請求項２及び請求項３及び請求項４及び請求項５及び請求項６及び請求項７及び請求項８及び請求項９記載の電気車制御装置において、
前記送信器と前記受信器との送信手段がＰＨＳを利用したものであることを、
特徴とする電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気車制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気車制御装置について、図を参照し詳細に説明する。図１１は、従来の電気車制御装置の構成図である。図１２は、従来の電気車制御装置の構成図である。なお図中の矢印は、信号の流れを表している。
図１１において、変電所１からパンタグラフ２へと電力は供給される。パンタグラフ２から供給された電力により、電気車の車体３のと係合する車輪（図示しない）が回転し電気車を動かすことができる。
従来の電気車制御装置は、車体３の内部や床下に設置されていた。パンタグラフ２と変圧器５及び電圧検出器１０が接続される。変圧器５は、設地ブラシ４及びコンバータ６と接続される。コンバータ６は、コンデンサ７及びインバータ８と接続される。インバータ８は電動機９と接続される。電圧検出器１０は制御部１１と接続される。制御部１１は、自励コンバータ６及びインバータ８を制御する。
このように構成された従来の電気車制御装置において、パンタグラフ２により供給された電力は、変圧器５により降圧される。変圧器５により降圧された電力は、自己消弧能力を持つＧＴＯやＩＧＢＴやＩＥＧＴ素子により構成された自励コンバータ６に供給される。自励コンバータ６は、変圧器５から供給された交流電力を直流電力に変換する。自励コンバータ６により変換された直流電力は、インバータ８へと供給される。インバータ８は、自励コンバータ６により供給された直流電力を交流電力に変換し誘導電動機９に供給する。誘導電動機９は、インバータ８により供給された交流電力により駆動する。電圧検出器１０は、架線電圧を検出し、制御部１１へと出力する。制御部１１内に設置された比較器１２は、あらかじめ設定された値と、電圧検出器１０から入力された電源周波数との差が大きい場合には、停電と判断し自励コンバータ６及びインバータ８を停止させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１２に示すように、車体３の床下に設置されＧＴＯやＩＧＢＴやＩＥＧＴなど自己消弧能力を持つ素子により構成され力率を制御可能な自励コンバータ６を搭載した電気車と、車体１３の床下に設置され、ダイオードブリッジやサイリスタブリッジなど自己消弧能力を持たない素子により構成され力率を制御できない他励コンバータ１４を搭載した電気車とが、同一き電区間内を走行している場合に自励コンバータ６の力率は１に設定されているが、一般的に他励コンバータ１４の力率は０．８程度の遅れ力率となっているため、き電区間全体の力率は、０．９程度の遅れ力率となる。き電区間全体の力率が、０．９程度の遅れ力率となると無効電流が増加し、変電所１に悪影響を及ぼし、事故を起す場合があった。
そこで、本発明の目的は、無効電流を防止することのできる電気車制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために変電所に設置された電圧検出器と、変電所の電流を検出するために変電所に設置された電流検出器と、前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値と前記電流検出器により検出された電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた送信器と、前記送信器から送信された変電所の電圧値と電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、前記受信器により受信された変電所の電圧値と電流値のデータから、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために変電所に設置された電圧検出器と、変電所の電流を検出するために変電所に設置された電流検出器と、前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値と前記電流検出器により検出された変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた送信器と、前記送信器から送信された変電所の電圧値と電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、前記受信器により受信された変電所の電圧値と電流値のデータから、変電所が停電したことを検知し、コンバータ、インバータを停止する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００５】
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電流を検出するために変電所に設けられた電流検出器と、前記電流検出器により検出された変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された変電所の電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、前記受信器により受信された変電所の電流値のデータから、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電流を検出するために変電所に設けられた電流検出器と、前記電流検出器により検出された変電所の電流値のデータを電気車へ電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた送信器と、
前記送信器から送信された変電所の電流値のデータを受信するために電気車に設けられた受信器と、前記受信器により受信された変電所の電流値のデータから、変電所が停電したことを検知し、コンバータ、インバータを停止する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために電気車に設けられた電圧検出器と、変電所の電流を検出するために電気車に設けられた電流検出器と、前記電流検出器により検出された変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値のデータを中央司令室に電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた第１の送信器と、前記第１の送信器から送信された変電所の電流値と電圧値のデータを受けたるために中央司令室に設置された第１の受信機と、前記第１の受信器を介して受け取った変電所の電流値と電圧値のデータから同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電車の自励コンバータの出力指令を演算し出力する第１の制御部と、前記第１の制御部により入力された自励コンバータの出力指令を送信するために中央司令室に設けられた第２の送信器と、前記第２の送信器から送信された出力指令を受信するために電気車に設けられた第２の受信器と、前記第２の受信器が受信したコンバータの出力指令に従いコンバータを制御する第２の制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために電気車に設けられた電圧検出器と、変電所の電流を検出するために電気車に設けられた電流検出器と、前記電流検出器により検出された変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値のデータを中央司令室に電磁波を利用して送信するために変電所に設けられた第１の送信器と、前記第１の送信器から送信された変電所の電流値と電圧値のデータを受けたるために中央司令室に設置された第１の受信機と、前記第１の受信器を介して受け取った変電所の電流値と電圧値から変電所が停電になったことを検知し電気車のコンバータ及びインバータに停止指令を演算し出力する第１の制御部と、前記第１の制御部から入力された電気車のコンバータ及びインバータの停止指令を送信するために中央司令室に設けられた第２の送信器と、前記第２の送信器から送信された停止指令を受信するために電気車に設けられた第２の受信器と、前記第２の受信器が受信したコンバータ及びインバータの停止指令に従いコンバータ及びインバータを制御する第２の制御部とを備えたことを特徴とする。
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために変電所に設けられた電圧検出器と、変電所の電流を検出するために変電所に設けられた電流検出器と、前記電流検出器により検出された変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値から、同一き電区間内の変電所の力率が１に近づくように電気車のコンバータへの出力指令を演算し出力する第１の制御部と、前記第１の制御部より入力された出力指令を電磁波を利用して電気車へ出力指令を送信する送信器と、前記送信器が送信した電気車のコンバータへの出力指令を受信し前記送信器からの送信されたコンバータの出力指令に従い、コンバータを制御する第２の制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に基づく電気車制御装置は、変電所の電圧を検出するために変電所に設けられた電圧検出器と、変電所の電流を検出するために変電所に設けられた電流検出器と、変電所に設置され、前記電流検出器により検出された変電所の電流値と前記電圧検出器により検出された変電所の電圧値から、変電所が停電したことを検出し電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を出力する第１の制御部と、変電所に設置され、前記第１の制御部から入力された電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を電磁波を利用して送信する送信器と、前記送信器が送信した電気車のコンバータ及びインバータへ停止指令を受信し前記送信器から送信されたコンバータ及びインバータへの停止指令に従いコンバータ及びインバータを停止させる第２の制御部とを備えることを特徴とする。
本発明に基づく電気車制御装置は、電気車車両に搭載され、自励コンバータ及び他励コンバータに運転指令を出力する指令信号器と、前記指令信号器から入力された運転指令から、同一編成電気車の力率が１に近づくように自励コンバータへの出力指令を演算し出力する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置について、図を参照し詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。図２は、電流の特性図である。図３は、電流のベクトル図である。なお、図１１及び図１２に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置は、変圧器５，自励コンバータ６，コンデンサ７，インバータ８，電圧検出器１０，制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号受信器１８，位相器１９，力率設定項２０，正弦波発生器２１，乗算器２２，電流制御器２３，ＰＷＭ制御回路２４により構成されている。
このように構成された電気車制御装置において、電圧検出器１０及び電流検出器１５は変電所１に設置されている。変電所に設置された電圧検出器１０及び電流検出器１５は、信号送信器１７と接続されている。電気車の運転台に設置されたモニター装置１６内に、信号受信器１８が設置されている。信号受信器１８と位相器１９が接続されている。位相器１９と力率設定項２０が接続されている。力率設定項２０と正弦波発生器２１が接続されている。正弦波発生器２１と乗算器２２が接続されている。乗算器２２と電流制御器２３が接続されている。電流制御器２３とＰＷＭ制御回路２４が接続されている。ＰＷＭ制御回路２４と自励コンバータ６が接続されている。
【０００９】
このように構成された電気車制御装置において、電圧検出器１０と電流検出器１５はそれぞれき電区間全体の電圧ＶＳと電流ＩＳを検出し、信号送信器１７へ出力する。信号送信器１７は、無線を利用しき電区間全体の電圧ＶＳと電流ＩＳを信号受信器１８へ送信する。信号受信器１８は、信号送信器１７から受け取った情報を、位相器１９へと出力する。位相器１９は、信号受信器１８から受け取った情報から無線伝送による位相ずれなどを除去し力率設定項２０に出力する。力率設定項２０は、無線伝送による位相ずれなどが除去された電圧ＶＳと電流ＩＳの位相差φ（力率）を算出し、この位相差φが０度（力率１）になるような位相指令値（以後力率指令）を正弦波発生器２１へ出力する。正弦波発生器２１，乗算部２２，電流制御部２３，ＰＷＭ制御回路２４は、力率設定項２０により算出された、力率指令通りに、自励コンバータ６が動作するように、自励コンバータ６を制御する。
このように構成された電気車制御装置において、力率設定項２０は、位相器１９から電圧ＶＳ，電流ＩＳを入力される。力率設定項２０は、電圧ＶＳ，電流ＩＳの位相差を演算し、自励コンバータ６の出力すべき電流ＩＳ１を演算する。き電全体の電流ＩＳと自励コンバータ６の出力する電流ＩＳ１が合成される結果（図２，図３参照）、電圧ＶＳと合成後の電流ＩＳ＊の位相は一致する。図２において、電圧ＶＳに比べ電流ＩＳは遅れ位相となっているが、自励コンバータ６の出力すべき電流ＩＳ１を進み位相とすることで、電流ＩＳと電流ＩＳ１の合成後の電流ＩＳ＊の位相は、電圧ＶＳと一致する。き電区間内の電圧ＶＳと電流ＩＳ＊が一致するため、力率は１となり変電所１に無効電流が流れるのを防止することができる。
【００１０】
このように構成された電気車制御装置において、き電区間内の力率を１にすることができるため、同一き電区間内に、他励コンバータを搭載した電気車が存在しても、無効電流が発生することがなく安全性が向上する。
（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図４は本発明に基づく第２の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。図５は、電気車の構成図である。なお、図１，図２，図３に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第２の実施の形態の電気車制御装置は、電圧検出器１０，制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号受信器１８，位相器１９，比較器２５から構成されている。
このように構成された電気車制御装置において、比較器２５は位相器１９と接続されている。比較器２５は、自励コンバータ６及びインバータ８と接続されている。
このように構成された電気車制御装置において、位相機１９から入力された電圧ＶＳと電流ＩＳのうちいずれかが、予め設定された設定値よりも低くなった場合に、停電と判断し停電検出信号を出力し、自励コンバータ６及びインバータ８を停止させる。
【００１１】
このように構成された電気車制御装置において、き電区間全体の電流を測定しているため、力行車２６と回生車２７が同一き電区間内に存在した状態（図５参照）においても、停電を容易に精度良く検出することができる。また、従来停電検知のために搭載していた大形の機器も必要なくなるため、装置を小形化することができる。
（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図６は本発明に基づく第３の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。なお、図１，図２，図３に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第３の実施の形態の電気車制御装置は、電圧検出器１０，第２の制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号送信器１７ａ，信号送信器１７ｂ，信号受信器１８，信号受信器１８ａ，第１の制御部である位相器１９及び力率設定項２０，正弦波発生器２１，乗算器２２，電流制御器２３及びＰＷＭ制御回路２４から構成されている。
このように構成された電気車制御装置において、第１の実施の形態の電気車制御装置と異なる点は、電圧検出器１０と電流検出器１５をパンタグラフ２と変圧器５の間に設置していることと、第１の実施の形態の電気車制御装置では、位相器１９と力率設定項２０を電気車に設置していたが、本実施形態の電気車制御装置では、中央指令所２８に設置していることである。
【００１２】
このように構成された電気車制御装置において、自励コンバータを搭載した電気車に設置された信号送信器１７ａは、中央指令所２８に設置された信号受信器１８ａに電流ＩＳ１と電圧ＥＳ１を送信する。他励コンバータを搭載した電気車に設置された信号送信器１７ｂは、中央指令所２８に設置された信号受信器１８ａに電流ＩＳ２を送信する。信号受信器１８ａは、電流ＩＳ１，電流ＩＳ２，電圧ＥＳ１を位相器１９に送信する。位相器１９は、信号受信器１８から受け取った情報から無線伝送による位相ずれなどを除去し力率設定項２０に出力する。力率設定項２０は、無線伝送による位相ずれなどが除去された電圧ＶＳと電流ＩＳの位相差φ（力率）を算出し、この位相差φが０度（力率１）になるような位相指令値（以後力率指令）を信号送信器１７へ出力する。信号送信器１７は、力率設定項２０により入力された力率指令を、信号受信器１８へ送信する。信号受信器１８は、信号送信器１７から送信された力率指令を正弦波発生器２１へ出力する。正弦波発生器２１，乗算部２２，電流制御部２３，ＰＷＭ制御回路２４は、力率設定項２０により算出された、力率指令通りに、自励コンバータ６が動作するように、自励コンバータ６を制御する。
【００１３】
このように構成された電気車制御装置において、位相機１９，力率設定項２０を中央指令所２８に設置する構成となっているため、第１の実施の形態の電気車制御装置に比べ、電気車制御装置を小型化することができる。また、電気車制御装置の一部を中央指令所２８に統括して置くことで、鉄道システム全体のコストも下げることができる。
（第４の実施の形態）
本発明に基づく第４の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図７は本発明に基づく第４の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。なお、図４，図６に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第４の実施の形態の電気車制御装置は、電圧検出器１０，第２の制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号送信器１７ａ，信号送信器１７ｂ，信号受信器１８，信号受信器１８ａ，第１の制御部である位相器１９及び比較器２５，中央指令所２８から構成されている。
このように構成された第４の実施の形態の電気車制御装置は、本発明に基づく第２の実施形態の電気車制御装置において、電気車に設置していた位相器１９と比較器２５を、中央指令所に設置している。そのため、電気車に搭載するべき電気車制御装置を小形化することが可能となる。
【００１４】
（第５の実施の形態）
本発明に基づく第５の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図８は本発明に基づく第５の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。なお、図１，図２，図３に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第５の実施の形態の電気車制御装置は、電圧検出器１０，第２の制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号受信器１８，第１の制御部である位相器１９及び力率設定項２０，正弦波発生器２１，乗算器２２，電流制御器２３，ＰＷＭ制御回路２４から構成されている
本発明に基づく第５の実施の形態の電気車制御装置は、第３の実施の形態の電気車制御装置において、中央指令所２８に設置していた位相器１９と力率設定項２０を変電所１に設置したものである。そのため、電気車に搭載する電気車制御装置を小形化することができる。
（第６の実施の形態）
本発明に基づく第６の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図９は本発明に基づく第６の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。なお、図７に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
【００１５】
本発明に基づく第６の実施の形態の電気車制御装置は、電圧検出器１０，第２の制御部１１，電流検出器１５，モニター装置１６，信号送信器１７，信号受信器１８，第１の制御部である位相器１９及び比較器２５から構成されている。
このように構成された第６の実施の形態の電気車制御装置は、本発明に基づく第２の実施形態の電気車制御装置において、電気車に設置していた位相器１９と比較器２５を、変電所に設置している。そのため、電気車に搭載するべき電気車制御装置を小形化することが可能となる。
（第７の実施の形態）
本発明に基づく第７の実施の形態の電気車制御装置について図を参照し詳細に説明する。図１０は本発明に基づく第７の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。なお、図１に記載したものと構造上同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。
本発明に基づく第７の実施の形態の電気車制御装置は、制御部１１，信号指令器２９から構成されている。
本発明に基づく第７の実施の形態の電気車制御装置は、自励式コンバータ６を搭載した車両と、他励式コンバータ１４を搭載した車両が統一編成されている（図１０参照）。信号指令器２９は、他励式コンバータ１４と制御部１１に接続されている。制御部１１は、自励式コンバータ６と接続されている。
【００１６】
このように構成された電気車制御装置において、信号指令器２９は運転指令信号（力行指令信号，回生指令信号，惰行指令信号）を、他励コンバータ１４と制御部１１に出力する。他励コンバータ１４は、運転指令に応じて駆動する。制御部１１は、信号指令器２９から入力された運転指令信号が、力行指令信号である場合には、自励コンバータ６の入力電流ＩＳ１の位相が、架線電圧の位相よりも進んでいる進み位相となるように自励コンバータ６を制御する。制御部１１は、信号指令器２９から入力された運転指令信号が、回生指令信号である場合には、自励コンバータ６入力電流ＩＳ１が遅れ位相となるように自励コンバータ６を制御する。
このように構成された電気車制御装置において、力率が変化する他励コンバータ１４と自励コンバータ６が同一の電気車に編成されている場合でも、電気車全体の力率を所定の値に設定することができる。電気車全体の力率を所定の値に設定することができるため、変電所への無効電流を防止することができる。
このように構成された電気車制御装置において、力行ノッチやブレーキノッチにより力率が変化する場合も、それぞれの指令に応じて自励コンバータ６の力率を設定するような形態にしても良い。
【００１７】
本発明に基づく第１の実施形態，第２の実施形態，第３の実施形態，第４の実施形態，第５の実施の形態，第６の実施の形態の電気車制御装置において、変電所に流れる電流や電圧を測定する電流測定器や電圧測定器は、電気車に設置しても変電所に設置しても同じ効果を得ることができるため、変電所または電気車に設置するのであればどちらに設置してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、本発明の目的は、無効電流を防止することのできる電気車制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図２】電流の特性図である。
【図３】電流のベクトル図である。
【図４】本発明に基づく第２の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図５】電気車の構成図である。
【図６】本発明に基づく第３の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図７】本発明に基づく第４の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図８】本発明に基づく第５の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図９】本発明に基づく第６の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図１０】本発明に基づく第７の実施の形態の電気車制御装置の構成図である。
【図１１】従来の電気車制御装置の構成図である。従来の電気車制御装置の構成図
【図１２】従来の電気車制御装置の構成図である
【符号の説明】
１・・・変電所
２・・・パンタグラフ
３・・・車両
４・・・設置ブラシ
５・・・変圧器
６・・・自励コンバータ
７・・・コンデンサ
８・・・インバータ
９・・・電動機
１０・・・電圧検出器
１１・・・制御部
１２・・・比較器
１３・・・車体
１４・・・他励コンバータ
１５・・・電流検出器
１６・・・モニター装置
１７・・・信号送信器
１７ａ・・・信号送信器
１７ｂ・・・信号送信器
１８・・・信号受信器
１８ａ・・・信号受信器
１９・・・位相器
２０・・・力率設定項
２１・・・正弦波発生器
２２・・・乗算器
２３・・・電流制御器
２４・・・ＰＷＭ制御回路
２５・・・比較器
２６・・・力行電気車（力行車）
２７・・・回生電気車（回生車）
２８・・・中央指令所
２９・・・信号指令器
【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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