(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線からパンタグラフを介して供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電動機を駆動する電気車制御装置において、
複数の半導体素子を構成要素とし、前記複数の半導体素子を制御して前記直流電力を前記交流電力に変換する電力変換装置と、
前記電力変換装置の前記交流電動機出力側に備えられた電流検出器と、
前記電流検出器にて検知された電流値と基準値を比較し、該比較結果に基づいて、前記電力変換装置の前記交流電動機側配線の地絡を検知する地絡検知手段と、
前記電力変換装置を構成している前記半導体素子の故障を検知する故障検知手段と、
前記パンタグラフと前記電力変換装置の間に備えられた断流器と、
前記地絡検知手段による地絡検知及び前記故障検知手段による故障検知が同時に発生した場合、前記断流器により架線と前記電力変換装置間を遮断する遮断手段と、
を有したことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項２】
架線からパンタグラフを介して供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電動機を駆動する電気車制御装置において、
複数の半導体素子を構成要素とし、前記複数の半導体素子を制御して前記直流電力を前記交流電力に変換する電力変換装置と、
前記電力変換装置の直流入力側に備えられた電流検出器と、
前記電流検出器にて検出された電流値と基準値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記電力変換装置の前記交流電動機側配線の地絡を検知する地絡検知手段と、
前記電力変換装置を構成している前記半導体素子の故障を検知する故障検知手段と、
前記パンタグラフと前記電力変換装置の間に備えられた断流器と、
前記地絡検知手段による地絡検知及び前記故障検知手段による故障検知が同時発生した場合、前記断流器により架線と前記電力変換装置間を遮断する遮断手段と、
を有したことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項３】
前記地絡検知手段の基準値を任意に設定する手段を更に有したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気車制御装置。
【請求項４】
前記遮断手段により前記架線と前記電力変換装置間が遮断され、前記電力変換装置を構成している前記半導体素子の動作が停止した後、電気車の運転台から入力される前記遮断手段による遮断状態を解除するリセット指令を無効とする手段を有したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気車制御装置。
【請求項５】
前記電気車制御装置は複数台の電力変換装置を有し、
前記電流検出器、前記故障検知手段及び前記断流器は各電力変換装置について設けられ、
前記地絡検知手段は各電流検出器により検出された電流値と前記基準値とを比較し、
前記遮断手段は、前記地絡検知手段及び複数の故障検知手段の検知結果に基づいて、前記架線と各電力変換装置間を独立に遮断することを特徴とする請求項１又は２記載の電気車制御装置。
【請求項６】
架線からパンタグラフを介して供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、前記コンバータ装置の直流出力側に接続され、前記直流電力を交流電力に変換するインバータ装置とを含む電力変換装置を備え、前記インバータ装置により交流電動機を駆動する電気車制御装置において、
前記インバータ装置の前記交流電動機出力側に備えられた第１電流検出器と、
前記コンバータ装置と前記インバータ装置の間に備えられた第２電流検出器と、
前記コンバータ装置の交流入力側に備えられた第３電流検出器と、
前記第１乃至第３電流検出器にて検出された各電流値と基準値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記電力変換装置の地絡を検知する地絡検知手段と、
前記インバータ装置の故障を検知する第１故障検知手段と、
前記コンバータ装置の故障を検知する第２故障検知手段と、
前記パンタグラフと前記コンバータ装置の間に備えられた断流器と、
前記地絡検知手段による地絡検知と、前記第１又は第２故障検知手段による故障検知が同時に発生した場合、前記断流器により架線と前記電力変換装置間を遮断する遮断手段と、
を有したことを特徴とする電気車制御装置。
【請求項７】
前記遮断手段により架線と前記電力変換装置間が遮断され、前記インバータ装置及びコンバータ装置の動作が停止した後、電気車の運転台から入力される前記遮断手段による遮断状態を解除するリセット指令を無効とする手段と、
を有したことを特徴とする請求項６記載の電気車制御装置。
【請求項８】
前記地絡検知手段は前記第１乃至第３電流検出器により検出された電流値と、第１乃至第３基準値とをそれぞれ比較し、
前記第１乃至第３基準値をそれぞれ任意に設定する手段を更に有したことを特徴とする請求項６記載の電気車制御装置。
【請求項９】
前記電気車制御装置は、コンバータ装置及びインバータ装置からそれぞれ構成される複数の電力変換装置を有し、
前記第１乃至第３電流検出器、前記第１及び第２故障検知手段及び前記断流器は前記複数の電力変換装置のそれぞれについて設けられ、
前記地絡検知手段は各電流検出器により検出された電流値と基準値とを比較し、
前記遮断手段は、前記地絡検知手段及び前記複数の故障検知手段の検知結果に基づいて、架線と各電力変換装置間を独立に遮断することを特徴とする請求項６記載の電気車制御装置。
【請求項１０】
前記基準値は、前記交流電動機を過電流から保護するための保護電流値であることを特徴とする請求項１、２、６のうち１項記載の電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架線から供給される電力を変換する電力変換装置により交流電動機を駆動する電気車制御装置において、電力変換装置の例えば交流電動機側配線が地絡した場合に、電力変換装置を架線から切り離し、地絡電流により電力変換装置が拡大故障することを防止する電気車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
架線からの電力を変換する電力変換装置を備えた電気車制御装置において、電力変換装置の例えば交流電動機側配線が地絡した場合に、架線から電力変換装置を経て地絡点に流れ込む過大な地絡電流は、電力変換装置に使用している半導体素子の故障の原因となっていた。
【０００３】
そこで従来は地絡を検知した場合、電力変換装置の拡大故障を防ぐために、電力変換器の動作を停止させていた（特許文献１及び２）。
【特許文献１】特開２００２−１５９１０２号公報
【特許文献２】特開平６−２４５３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地絡あるいは他の理由で電力変換装置の半導体素子が故障した場合は、その故障を検知して運転台に警告表示すると共に電力変換装置を停止することで、電力変換装置の拡大故障を防ぐことができる。
【０００５】
このような電力変換装置の動作停止及び警告表示は、地絡による半導体素子故障に限らず、例えば電力変換装置の入力電圧（き電電圧）が過大に上昇したときも、半導体素子を保護するために行なわれる。運転台からのリセット指令を受け付けることで、電力変換装置の動作を再開させることが可能である。
【０００６】
運転台からは、この警告表示が電力変換装置の半導体素子故障に起因しているかどうかという判別はできないので、半導体素子故障検知後すぐにリセット操作が行なわれてしまうことがある。この結果、電力変換装置の動作は再開され、地絡が発生している場合には、再度地絡電流が電力変換装置に流れ込んでしまい、その地絡電流は拡大故障の原因となっていた。
【０００７】
そこで本発明は、地絡による電力変換装置の半導体故障を確実に検出し、電力変換装置の拡大故障を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電力変換装置の半導体素子故障検知のほかに、電力変換装置の架線入力側あるいは交流電動機側に取り付けられた電流検出器を使用し、電流検出器から検出された電流値が所定値を超えた場合に地絡と判断する機能を有し、半導体素子故障と地絡を両方検知した場合、自動的に電力変換装置を入力側の架線から切り離し、運転台からのリセット指令を受け付けない構成とすることで、電力変換装置が再度動作することによる拡大故障を防止する。
【発明の効果】
【０００９】
地絡による電力変換装置の半導体故障を確実に検出し、電力変換装置の拡大故障を防止できる。又、地絡が発生して電力変換装置が停止した後、電力変換装置が動作を再開し故障が拡大してしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施例）
図１は本発明による電気車制御装置の第１実施例の構成を示すブロック図である。
【００１２】
パンタグラフ１７から供給される電圧は、電磁接触器９、１０を通過した後フィルタリアクトル１１、１２、フィルタコンデンサ１３、１６によりノイズ除去され、インバータ装置１、２の正入力端に供給される。インバータ装置１、２は入力直流電圧を三相交流電圧に変換し、交流電動機７、８を駆動する。電磁接触器９、１０は、事故あるいは車輌故障時に開放され、インバータ装置１、２への電力供給を遮断する。インバータ装置１、２の負入力端は入力電流検出器１５、１６を通り車輪及びレール（図示されず）を介して接地されている。
【００１３】
インバータ装置１、２と交流電動機７、８との間にはＵ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６が設けられ、検出された電流値は比較回路２３ａに入力される。比較回路（地絡検知手段）２３ａは、Ｕ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６により検出された電流値及び地絡電流検知セット値ＩＳ１（後述される）に基づいて、地絡検知信号ＧＳ１を出力する。
【００１４】
インバータ装置１は、半導体素子１８と逆並列ダイオード２０をそれぞれ接続した複数のスイッチング回路をブリッジ接続して構成される。又インバータ装置１は、インバータ制御回路（図示されず）からのゲート指令信号により、複数の半導体素子１８がオン／オフ制御され、所望の大きさ及び周波数の３相交流電圧を発生する。故障検出部５５ａは、ゲート指令信号に応じて各半導体素子１８が正常にオン／オフ動作しているか否か確認する。例えば故障検出部５５ａは、ある半導体素子１８へのゲート指令信号がオンを示しているのにもかかわらず、当該半導体素子がオフのときのように、動作に不具合が生じている半導体素子を故障と判断する。このように故障した半導体素子が存在する場合、故障検出部５５ａは半導体素子故障信号ＭＳ１（例えばハイレベル信号）を開放処理部２４ａに出力する。インバータ装置２は、インバータ装置１と同様に構成されている。故障検出部５５ｂも故障検出部５５ａと同様に構成されており、動作不良の半導体素子１９が存在する場合に故障と判定し、半導体素子故障信号ＭＳ２を開放処理部２４ａに出力する。
【００１５】
開放処理部２４ａは、半導体素子故障信号ＭＳ１、ＭＳ２及び地絡検知信号ＧＳ１に基づいて、開放指令信号（例えばハイレベル信号）ＯＳ１、ＯＳ２を出力する。開放指令信号ＯＳ１により、電磁接触器９が開放すると共に、インバータ装置１を構成する複数の半導体素子１８は全てＯＦＦ状態となる。又、開放指令信号ＯＳ２により、電磁接触器１０が開放すると共に、インバータ装置２を構成する複数の半導体素子１９は全てＯＦＦ状態となる。
【００１６】
次に、地絡電流検知セット値について説明する。
【００１７】
地絡電流検知セット値とは、地絡が発生したか否か判断するための電流基準値である。この地絡電流検知セット値を超えて電流が流れた場合、地絡発生と判断する。例えばインバータ装置と交流電動機の間で地絡が発生した場合、インバータ装置の出力側インダクタンス及び抵抗成分は、インバータ装置と地絡点との間の配線によるものだけとなる。
【００１８】
地絡が発生し半導体素子故障を検知したときに、電流検出器に流れ込む地絡電流Ｉは、インバータ装置の直流入力電圧と地絡点との電位差Ｅと、出力側配線あるいは交流電動機巻線のインダクタンスＬ及び抵抗成分Ｒ、半導体素子故障を検知するまでの時間ｔを用いて次式（１）から求まる。
【００１９】
Ｉ＝Ｅ／Ｒ（１−ε−（Ｒ／Ｌ）＊ｔ）    …（１）    
すなわち、図２に示すような従来回路にて、地絡点２２のように実験的に地絡を発生させ、各配線の抵抗成分Ｒ及びインダクタンスＬを測定する。測定したＲ及びＬを地絡電流の式（１）に代入し、地絡電流特性を推定する。この電流特性から例えばｔ＝１０μ秒で１０００Ａの電流が推定された場合、地絡電流検知セット値を１０００Ａとする。このようにして、インバータ装置と交流電動機の間で地絡が発生した場合の地絡電流検知セット値が決定される。
【００２０】
次に図１に示す電気車制御装置の第１実施例に関する動作を説明する。
【００２１】
例えばインバータ装置１と交流電動機７間のいずれかの相の配線で地絡が発生した場合、Ｕ相電流検出器３又はＷ相電流検出器４から大電流が検出される。比較回路２３ａでは、検出された大電流と地絡電流検知セット値ＩＳ１を比較し、セット値ＩＳ１を超える大電流が流れた場合は地絡発生を検知する。地絡が発生するとインバータ装置１の半導体素子１８が一般に故障し、開放処理部２４ａは素子故障信号ＭＳ１を入力してインバータ装置１を停止する。
【００２２】
すなわち比較回路２３ａは、Ｕ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６により検出された電流値の内いずれか１つの電流値が地絡電流検知セット値ＩＳ１を超えている場合、地絡検知信号ＧＳ１（例えばハイレベル信号）を出力する。開放処理部２４ａは地絡検知信号ＧＳ１を入力すると、半導体素子故障信号ＭＳ１又はＭＳ２を出力しているインバータ装置を停止する（全てのゲート信号をローレベルに落とす）と共に、対応する電磁接触器９又は１０を開放状態とする。
【００２３】
以上のように、Ｕ相電流検出器又はＷ相電流検出器による地絡検知と素子故障を同時に検知すると、開放処理部２４ａは対応する電磁接触器を開き、故障したインバータ装置は直流入力側から自動開放される。
【００２４】
このような構成とすることにより、例えばインバータ装置１と交流電動機７の間で地絡が発生した場合に、インバータ装置１を自動開放し、インバータ装置１の再起動（後述される）及び拡大故障を防止することができる。
【００２５】
（第２実施例）
図３は本発明による電気車制御装置の第２実施例の構成を示すブロック図である。この第２実施例では、インバータ装置の入力電流値に基づいて地絡が検知される。
【００２６】
上記第１実施例と同様に、例えばインバータ装置１と交流電動機７の間で地絡が発生した場合、入力電流検出器１５から大電流が検出される。比較回路２３ｂでは、検出された大電流と地絡電流検知セット値ＩＳ２を比較し、セット値ＩＳ２を超える大電流が流れた場合は地絡発生を検知する。地絡が発生するとインバータ装置１の半導体素子１８が一般に故障し、開放処理部２４ｂは半導体素子故障を検知してインバータ装置１を停止する。
【００２７】
すなわち、地絡が発生した場合に比較回路２３ｂは、電流検出器１５により検出された電流値が地絡電流検知セット値ＩＳ２より大きい時、地絡検出信号ＧＳ２（例えばハイレベル信号）を出力し、電流検出器１６により検出された電流値が地絡電流検知セット値ＩＳ２より大きい時、地絡検出信号ＧＳ３を出力する。
【００２８】
開放処理部２４ｂは地絡検知信号ＧＳ２と半導体素子故障信号ＭＳ１の論理積（ＡＮＤ）を開放指令信号ＯＳ１として出力し、地絡検知信号ＧＳ３と半導体素子故障信号ＭＳ２の論理積を開放指令信号ＯＳ２として出力する。
【００２９】
従って、入力電流検出器１５又は１６による地絡検知と半導体素子故障を同時に検知すると、開放処理部２４ｂは対応する電磁接触器を開き、故障したインバータ装置のゲート信号を全てローレベルに落としその動作を停止させる。
【００３０】
このような構成とすることにより、インバータ装置の直流入力側に設けられた入力電流検出器からでも、インバータ装置の交流側出力と交流電動機の間で地絡が発生したことを判断できる。故障したインバータ装置は自動開放され、インバータ装置の再起動及び拡大故障を防止することができる。
【００３１】
（第３実施例）
図４は本発明による電気車制御装置の第３実施例の構成を示すブロック図である。この第３実施例では、インバータ装置の入力電流値ならびに出力電流値に基づいて地絡を検知する構成、及び比較回路２３及び開放処理部２４の具体例を説明する。
【００３２】
比較器３０ａ〜３０ｄ、論理和回路３１ａ、３１ｂは比較回路２３ｃを構成し、論理積回路３２ａ、３２ｂ、ＳＲフリップフロップ３５ａ、３５ｂ、反転回路５３ａ、５３ｂ、論理積回路５４ａ、５４ｂは開放処理部２４ｃを構成する。
【００３３】
比較器３０ａ、３０ｃは、インバータ装置１、２の入力電流と地絡電流検知セット値ＩＳ２をそれぞれ比較し、地絡電流セット値ＩＳ２を超える電流を検出した場合に、論理和回路３１ａ、３１ｂへ地絡検知信号を出力する。比較器３０ｂ、３０ｄは、インバータ装置１、２の出力電流と地絡電流検知セット値ＩＳ１をそれぞれ比較し、地絡電流セット値ＩＳ１を超える電流を検出した場合に、論理和回路３１ａ、３１ｂへ地絡検知信号を出力する。
【００３４】
インバータ装置１側とインバータ装置２側は独立に地絡検知可能である。例えば、インバータ装置１側が地絡を検知し（論理和回路３１ａ出力：ハイレベル）、同時に半導体素子故障信号ＭＳ１が出力されると、論理積回路３２ａによりＳＲフリップフロップ３５ａがセットされ、開放指令信号ＯＳ１が出力される。
【００３５】
このように、ＳＲフリップフロップ３５ａがセットされ、出力端子Ｑからハイレベル信号が出力されると、反転回路５３ａ及び論理積回路５４ａにより、ＳＲフリップフロップ３５ａのリセット端子Ｒ側は、ローレベルに保持される。この結果、ＳＲフリップフロップ３５ａは運転台リセットを受け付けない、あるいは無効とするため、開放指令ＯＳ１がクリアされることはない。この動作はインバータ装置２側についても同様である。すなわち、地絡と半導体故障の両方が検知されると（論理積回路３２ｂ出力：ハイレベル）、ＳＲフリップフロップ３５ｂがセットされ開放指令ＯＳ２が出力されるが、この開放指令ＯＳ２は運転台リセットが入力されてもクリアされない。
【００３６】
開放指令ＯＳ１が出力されると、半導体素子１８がオフ状態となり、インバータ装置１が停止する。また電磁接触器９が開き、インバータ装置１は直流入力側の架線から切り離される。同様に、開放指令Ｓ２が出力されると、半導体素子１９がオフ状態となり、インバータ装置２が停止する。また電磁接触器１０が開き、インバータ装置２が直流入力側の架線から切り離される。
【００３７】
このように本実施例によれば、地絡と半導体故障が検知されると、インバータ装置が直流入力側の架線から自動的に切り離され、その後運転台リセット信号により開放指令がリセットされないことから、インバータ装置の再起動を防止できる。従って、インバータ装置を構成している半導体素子の拡大故障を防止することができる。
【００３８】
（第４実施例）
図５は本発明による電気車制御装置の第４実施例の構成を示すブロック図である。この第４実施例は交流き電システムに適用される電気車制御装置である。すなわち、この電気車制御装置は、パンタグラフ１７からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置３６と、コンバータ装置３６の直流出力を交流に変換して交流電動機４７を駆動するインバータ装置３７を含む。
【００３９】
交流電流検出器４０、直流電流検出器４１、インバータ出力電流検出器４２から検出される電流値に基づいて、インバータ装置３７により交流電動機４７を駆動しているときに、コンバータ装置３６から交流電動機４７までの間で発生する地絡が、上記第１実施例〜第３実施例と同様の方法で検知される。地絡が発生するとコンバータ装置３６の半導体素子４８及びインバータ装置３７の半導体素子５０が故障し、その故障を検知するとコンバータ装置３６及びインバータ装置３７は停止される。
【００４０】
すなわち、比較回路２３ｄは交流電流検出器４０、直流電流検出器４１、インバータ出力電流検出器４２にて検出される電流値と、地絡電流検知セット値ＩＳ３とを比較し、地絡電流検知セット値ＩＳ３より大きな電流値を検出すると、対応する地絡検知信号ＧＳ４、ＧＳ５又はＧＳ６を出力する。開放処理部２４ｄは地絡検知信号ＧＳ４〜ＧＳ６のうち１つの信号及び半導体素子故障信号ＭＳＣ又はＭＳＩを同時に入力すると、開放指令信号ＯＳ３を出力する。この結果、電磁接触器３８が開放状態となり、半導体素子４８及び半導体素子５０は全てＯＦＦ状態となり、コンバータ装置３６及びインバータ装置３７が停止する。
【００４１】
このように、交流電流検出器４０又は直流電流検出器４１又はインバータ出力電流検出器４２による地絡検知と、半導体素子故障を同時に検知すると、開放処理部２４ｄは電磁接触器３８を開き、コンバータ装置３６及びインバータ装置３７を停止させ、以後運転台からのリセットは図４で説明したように受け付けない。
【００４２】
この第４実施例によれば、交流電流検出器４０によりコンバータ装置３６の直流側出力から交流電動機４７までの間で発生する地絡を判断でき、直流電流検出器４１及びインバータ出力電流検出器４２により、インバータ装置３７の出力と交流電動機４７の間で発生する地絡を検知できる。地絡を検知すると、コンバータ装置３６及びインバータ装置３７は自動開放され、再起動による拡大故障を防止することができる。
【００４３】
尚、本実施例では、コンバータ装置とインバータ装置を含む電力変換装置が１つの交流電動機を駆動する構成となっているが、コンバータ装置とインバータ装置をそれぞれ含む複数の電力変換装置が複数の交流電動機を各々駆動する構成であってもよい。その場合、各電力変換装置には電流検出器４０、４１、４２が図５と同様に設けられ、比較回路は各電流検出器により検出された電流値と地絡電流検知セット値ＩＳ１とを比較し、開放処理部は比較回路及び複数の故障検知部の検知結果に基づいて、架線と各電力変換装置間を独立に遮断する。
【００４４】
（第５実施例）
図６は本発明の第５実施例の概念を示す図である。
【００４５】
この第５実施例では、電気車制御装置の制御ソフトウェア部２９から、複数の地絡電流検知セット値ＩＳ４〜ＩＳ６が比較回路に出力される。制御ソフトウェア部２９は、複数の地絡電流検知セット値ＩＳ４〜ＩＳ６をそれぞれ任意の値に設定できる。
【００４６】
図７は図５で示した電気車制御装置に、第５実施例を適用した構成を示す。
【００４７】
制御ソフトウェア部２９から、インバータ装置３７の入力側地絡電流検知セット値ＩＳ４及び出力側地絡電流検知セット値ＩＳ５を任意の値に設定できる。又、制御ソフトウェア部２９から、コンバータ装置３６の入力側地絡電流検知セット値ＩＳ６を任意の値に設定できる。
【００４８】
又、この第５実施例を図１あるいは図３に示した電気車制御装置に適用し、地絡電流セット値ＩＳ１、ＩＳ２を任意に設定できる構成とすることができる。その場合、Ｕ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６、入力電流検出器１５、１６で検出する地絡以外の検知設定値が変更となった場合に、比較回路２３ａ、２３ｂのハードウェアを変更することなく、地絡電流検知セット値を任意に変更することができる。この地絡以外の検知設定値とは、例えばインバータ装置あるいはコンバータ装置を保護するための過電流保護電流設定値である。つまり、過電流保護回路（図示されず）にて、例えばＵ相電流及びＷ相電流の過電流保護電流設定値が当初８００Ａに設定され、地絡電流検知セット値が９００Ａに設定されていたものが、交流電動機変更などの理由から過電流保護電流設定値が９００Ａに変更された場合、地絡電流セット値も容易に１１００Ａ等の値に変更可能である。
【００４９】
（第６実施例）
図８は本発明による電気車制御装置の第６実施例の構成を示すブロック図である。この第６実施例は、図１又は図５のＵ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６、インバータ出力電流検出器４２を使用し、半導体素子１８、１９、５０が故障に至らないために、地絡電流検知セット値よりも低い電流値を検知して交流電動機を過電流から保護する。
【００５０】
比較回路２３ｆは、図１のＵ相電流検出器３、５、Ｗ相電流検出器４、６、又は図５のインバータ出力電流検出器４２等から得られる電流検出値が、交流電動機過電流保護設定値ＡＭＳを超えている場合、過電流検知信号ＧＳ７（例えばハイレベル信号）を出力する。この交流電動機過電流保護設定値ＡＭＳは、交流電動機の最大許容電流値に基づいて設定される値である。開放処理部２４ｆは過電流検知信号ＧＳ７及び半導体素子故障信号ＭＳ３を入力すると、開放指令信号ＯＳ４を出力する。この結果、インバータ装置、コンバータ装置の動作が停止すると共に、対応する電磁接触器が開放状態となる。このように開放処理部２４ｆは、交流電動機過電流検知信号ＧＳ７と半導体素子故障信号ＭＳ３を同時に検知した場合、電磁接触器９、１０又は電磁接触器３８及び３９を開き、インバータ装置１、２又はインバータ装置３６及びコンバータ装置３６は架線から切り離され自動開放される。この開放状態は、運転台リセット信号によりリセットされることはない。
【００５１】
すなわち本第６実施例は、例えば図１あるいは図５の構成において、地絡電流検知セット値の代わりに、交流電動機過電流保護設定値を比較回路に設定する構成と等価である。このように地絡電流ではなく交流電動機過電流を検知することで、地絡検知のために比較回路を新たに設けることなく、つまり従来の過電流保護回路の比較回路を使用してインバータ装置及び／又はコンバータ装置の開放処理を行なうことができる。
【００５２】
以上の説明はこの発明の実施の形態であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による電気車制御装置の第１実施例の構成を示すブロック図。
【図２】地絡電流の電流特性を求めるために使用される電気車制御装置の従来構成を示すブロック図。
【図３】本発明による電気車制御装置の第２実施例の構成を示すブロック図。
【図４】本発明による電気車制御装置の第３実施例の構成を示すブロック図。
【図５】本発明による電気車制御装置の第４実施例の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第５実施例の概念を示す図。
【図７】図５で示した電気車制御装置に、第５実施例を適用した構成を示す図。
【図８】本発明による電気車制御装置の第６実施例の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５４】
１、２…インバータ装置、３、５…Ｕ相電流検出器、４、６…Ｗ相電流検出器、７、８…交流電動機、９、１０…電磁接触器、１１、１２…フィルタリアクトル、１３、１４…フィルタコンデンサ、１５、１６…入力電流検出器、１７…パンタグラフ、１８、１９…半導体素子、２０、２１…逆並列ダイオード、２３ａ〜２３ｆ…比較回路、２４ａ〜２４ｆ…開放処理部、２９…制御ソフトウェア部、３０ａ〜３０ｄ…比較器、３１ａ、３１ｂ…論理和回路、３２ａ、３２ｂ…論理積回路、３５ａ、３５ｂ…ＳＲフリップフロップ、３６、３７…インバータ装置、３８、３９…電磁接触器、４０…交流電流検出器、４１…直流電流検出器、４２…インバータ出力電流検出器４２、４３…フィルタリアクトル、４４…フィルタコンデンサ、４７…交流電動機、４８…半導体素子、４９、５１…逆並列ダイオード、５０…半導体素子、５２…変圧器。
【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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