(57)【要約】【課題】ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路に流れる共振周波数の交流電流が信号保安機器に悪影響を与えることを防止できる鉄道車両駆動制御装置を得る。【解決手段】鉄道車両の車輪９に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機２と、直流電力を交流電力に変換して２に供給する電力変換装置１と、２と１との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、２の回転軸と電動機の枠５１との間に発生する軸電圧によって２の巻線、９、５１に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路３と、３の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定した鉄道車両駆動制御装置。【選択図】      図１
2005318683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路を設けたことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項２】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路を設け、
かつ前記ＬＣＲフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したとき、又は前記電力変換装置、前記電動機を電気的に保護するための保護装置が動作したとき前記交流回路を開放するための開閉器を設けたことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項３】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣフィルタ回路を設けたことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項４】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣフィルタ回路を設け、
かつ前記ＬＣフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したとき、又は前記電力変換装置、前記電動機を電気的に保護するための保護装置が動作したとき前記交流回路を開放するための開閉器を設けたことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項５】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路を設け、
前記ＬＣＲフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定したことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項６】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路を設け、
かつ前記ＬＣＲフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したときの前記交流回路を開放するための開閉器を設け、
前記ＬＣＲフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定したことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項７】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣフィルタ回路を設け、
前記ＬＣフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定したことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項８】
レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、
前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣフィルタ回路を設け、
かつ前記ＬＣフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したときの前記交流回路を開放するための開閉器を設け、
前記ＬＣフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定したことを特徴とする鉄道車両駆動制御装置。
【請求項９】
少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣＲフィルタ回路または少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣフィルタ回路を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱に収納したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の鉄道車両駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は従来の鉄道車両用駆動制御装置の１例を示す概略構成図である。これは、鉄道車両を直接駆動する直接駆動形交流電動機２として、図１５又は図１６に示すようなものを使用する。図１５（ａ）は側面図であり、図１５（ｂ）はレール方向（進行方向）から見た断面図であり、図１６（ａ）は側面図であり、図１６（ｂ）はレール方向（進行方向）から見た断面図である。
【０００３】
図１５は電動機２の回転子（２次側）５３の軸受（ベアリング）５５により回転自在に支持された回転軸と、車輪９の車軸５４と一体の構成である場合、また図１６は電動機２の回転子軸５６が中空の構造であり、軸受（ベアリング）５５により回転自在に支持された回転子軸５６を貫通していて車軸５４と動力伝達機構例えば図１７に示す小歯車５９と大歯車６０からなる歯車機構を介さずに継手５７で結合された構成である場合を示す。
【０００４】
なお、鉄道車両電気車を駆動する交流電動機として、図１７（ａ）の側面図及び（ｂ）の正面図に示すように動力伝達装置例えば小歯車５９と大歯車６０からなる歯車機構を介さずに電動機２の回転子軸５６で車輪９を直接駆動する直接駆動形交流電動機を適用したシステムである。図１７において、左右の車輪９は、車軸５４により連結され、レール１０上を転動するようになっている。
【０００５】
以上述べた直接駆動形交流電動機２には、図１３に示すように電力変換装置１例えば矩形波電圧形３相インバータからＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗの３相交流電力が供給される。またこのとき、電動機２の各端子には線間電圧Ｖｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｕが印加される。
【０００６】
電力変換装置１は、スイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚを内蔵しており、この６個のスイッチング素子を制御部１５からの信号によって任意にオン・オフ動作させることによって、架線８に印加されている直流電圧を、集電器７を介して任意の電圧と任意の周波数の３相交流電圧に変換する機能を有している。
【０００７】
集電器７と電力変換装置１の間に直列に接続されている遮断器１４は、電力変換装置１を起動する場合に制御部１５からの信号によって投入（オン）され、架線８と電力変換装置１とを接続するとともに、電力変換装置１の過電流や過電圧の保護動作を制御部１５が検出した場合に開放（オフ）して、架線８から電力変換装置１に流れ込む電流を遮断するためのものである。電力変換装置１の保護動作の検出については、例えば制御部１５が交流出力電流に対する出力電流検出器４１と、遮断器１４と電力変換装置１の間であって集電器７と車輪９、レール１０間に接続されている直流電圧検出器４２は、これにより検出された直流検出信号を監視して、異常値を示した場合に保護と判断する。
【０００８】
遮断器１４と直流電圧検出器４２の間に直並列に接続されたフィルタリアクトル１１とフィルタコンデンサ１２は、電力変換装置１に入力される直流電圧を安定させる作用を持つ。
【０００９】
電動機２と電力変換装置１の間には、後述するように車体やレール１０に漏洩する高周波電流を抑制するためにコモンモードチョークコア３１が設けられている。コモンモードチョークコア３１は、具体的には３相交流回路に流れる「電力変換装置１」→「電動機２の巻線」→「巻線と電動機２の枠間の浮遊静電容量（浮遊キャパシタンス）」→「電動機２の枠５１」→「車体」という経路で車体やレール１０に漏洩する高周波電流を抑制し、信号保安機器２０や車体に搭載されている他の機器への障害を防止するために設けている。
【００１０】
図１４は従来の鉄道車両駆動制御装置の第２の回路構成例を示すもので、図１３のコモンモードチョークコア３１の代わりにコモンモードチョークコイル３２を設けた例であり、前述のコモンモードチョークコア３１と同様の作用を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した従来の鉄道車両駆動制御装置において、電動機２の巻線に電圧形インバータの出力電圧のような矩形波電圧を印加すると、電動機２の回転軸と電動機２の枠５１との間に図１８のように軸電圧Ｖ１、Ｖ２が誘導して発生する。これは、巻線に印加される矩形波電圧の電圧変化のために、電動機２の巻線と電動機２の回転子軸（直接駆動形交流電動機の場合は車軸）の間、または電動機２の巻線と電動機の枠５１との間に存在する浮遊静電容量（浮遊キャパシタンス）を介して、電動機の枠５１と電動機２の回転子軸との間に高周波の電圧が誘導して発生する現象である。
【００１２】
従来の鉄道車両の駆動システムにおいて、駆動用の交流電動機が歯車を介して車軸を駆動する方式（交流電動機の回転子の駆動力を歯車を介して車輪に伝達する方式）では、電動機の回転軸の一方の軸端が歯車を介して車軸につながっているが、電動機の回転軸の他方の軸端は電気的には開放されているため閉回路は構成されず、電動機の軸端間電圧（軸の両端の軸電圧の差による電圧）がレール１０に印加されるという問題は生じない。
【００１３】
一方、直接駆動形交流電動機を適用した駆動システムの場合は、図１８に示すように、電動機２の軸電圧は車軸の両端つまり進行方向に対して左右の車輪の間の電圧（軸端間電圧Ｖ１−Ｖ２）となって、レール１０に軸端間電圧である高周波電圧が漏洩してしまうという問題がある。
【００１４】
従来の鉄道の信号保安機器は、列車（車両）が軌道に存在していることを検出する方法として、２本のレール１０を車輪９と車軸５４が短絡していることを電気的に検出する方法が一般的に用いられている。予め２本のレールの間に地上側から電圧（信号用の比較的低い電圧）を印加しておき、車輪９と車軸５４が２本のレール１０を短絡するとレール１０間の電圧がゼロとなることを検出する原理である。この方法は、ひとつの列車の中に複数存在する車軸と車輪で２本のレールが必然的に短絡されることを利用した方式であり、電気的に確実に列車の存在を検出することができるため信号保安機器２０に適した方式である。
【００１５】
ところが、車輪（車軸）に前述の軸端間電圧が発生していると、２本のレール１０間に軸端間電圧が印加された状態になり、レール１０間の電圧がゼロにならないことになるため、信号保安機器２０は列車の存在を検出できなくなる。
【００１６】
また、ひとつの列車には複数の車輪９と車軸５４があるので、図１９のように、「直接駆動形交流電動機の回転子軸」→「車輪９」→「レール１０」→「隣接する車輪の車軸５４」→「レール１０」→「車輪９」→「回転子軸５６」という閉回路が構成されていることになり、軸端間電圧によってこの閉回路に高周波電流が流れて軌道面に対して垂直方向の磁束が発生してしまう。図１９（ａ）は軌動側を上から見た図であり、図１９（ｂ）は隣接する車軸５４との閉ループに流れる電流と磁束の関係を示す図である。
【００１７】
軌道側の２本のレール１０の内側には、車両の床下に設置された車両側アンテナと信号の送受信をおこなうための信号保安機器２０の地上側アンテナ２１が設置される。前記の磁束は、軌道の２本のレール１０の内側に設置された信号保安機器２０の地上側アンテナ２１に鎖交して、アンテナに電圧が誘導して信号保安機器２０を誤動作させるなどの障害を起こす。
【００１８】
一方、鉄道の信号保安機器２０は、列車を検出するための信号や、アンテナの送受信に使用する信号の周波数として２５Ｈｚから４０ｋＨｚの範囲、または８０ｋＨｚ以上の範囲の周波数が使用されており、特にこの周波数の電圧や磁束が駆動制御装置から漏洩したり誘導したりすることは信号保安機器２０へ悪影響を与えるため、防止しなくてはならない。
【００１９】
前記の信号保安機器２０に悪影響（障害）を与えないためには、駆動用電動機に直接駆動形交流電動機を適用した鉄道車両駆動制御装置においては、直接駆動形交流電動機の高周波の軸電圧が発生して車軸の軸端間電圧が軌道に流出することを抑制する必要がある。
【００２０】
ここで仮に、車軸と車輪とレールで構成される図１９の閉回路を切り離すことができれば、この問題は生じないことが容易に考えられる。つまり、車軸５４や車輪９の一部を電気的に絶縁される材料で構成する方法である。ところが、車軸５４や車輪９の一部を電気的な絶縁材料で構成してしまうと、２本のレール１０が車軸５４と車輪９で短絡されなくなる。このため、駆動システムに直接形交流電動機を適用した鉄道車両駆動制御装置では、別の方法によって、軌道側に設置された信号保安機器２０への影響を防止する必要がある。
【００２１】
このようなことから、本発明が解決しようとするこの技術的課題は、
ａ：車両が走行する軌道が、金属製（導電性）のレールで構成されており、
ｂ：かつ、そのレールを金属製（導電性）の車輪で走行し、
ｃ：さらに、その車輪が金属製（導電性）の車軸で結合されている。
【００２２】
という鉄道システムに特有の課題である。
【００２３】
従来の鉄道車両駆動制御装置には、３相交流回路に流れる「電力変換装置１」→「直接駆動形交流電動機の巻線」→「巻線と直接駆動形交流電動機の枠５１間の浮遊静電容量」→「直接駆動形交流電動機の枠５１」→「車体」という経路で車体やレール１０に漏洩する高周波電流を抑制して信号保安機器２０への障害を防止するために、電力変換装置１の出力３相交流線にコモンモードチョークコア３１やコモンモードチョークコイル３２を設けていた。
【００２４】
しかし、前述の軸電圧は、直接駆動形交流電動機の３相の各巻線の間（Ｕ相巻線とＶ相巻線間、Ｖ相巻線とＷ相巻線間、Ｗ相巻線とＵ相巻線間）に存在する浮遊静電容量を介して「電力変換装置１」→「直接駆動形交流電動機２の３相の各巻線の間の浮遊静電容量」→「電力変換装置１」という経路で流れるＵ相〜Ｖ相、Ｖ相〜Ｗ相またはＷ相〜Ｕ相の高周波電流によっても発生する。この３相巻線間の浮遊容量を介して流れる高周波電流は、コモンモードチョークコア３１やコモンモードチョークコイル３２に対しては３相（Ｕ相Ｖ相Ｗ相）の高周波電流で打ち消しあってゼロになるために、コモンモードチョークコア３１やコモンモードチョークコイル３２では軸電圧の発生を抑制できない。
【００２５】
本発明の第１の目的は、車輪（車軸）の軸端間電圧の発生を抑制して信号保安機器２０への障害を防止することが可能になる鉄道車両駆動制御装置を提供することにある。
【００２６】
本発明の第２の目的は、軌道側に設置されている信号保安機器２０が使用している信号周波数の範囲と、ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路の共振周波数とが一致することを防止し、ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路に流れる共振周波数の交流電流が信号保安機器２０に悪影響を与えることを防止できる鉄道車両駆動制御装置を提供することにある。
【００２７】
本発明の第３の目的は、電力変換装置とＬＣＲフィルタ回路または電力変換装置とＬＣフィルタ回路との間に流れる共振周波数の交流電流によって配線から生じる誘導磁界が装置箱の外部に漏洩することを防止して、車体に搭載された機器や軌道に設置された機器に悪影響を与えることを防止できる鉄道車両駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、レールを走行する鉄道車両の車輪に、動力伝達機構を介さずにその回転子の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置とを有する鉄道車両駆動制御装置において、前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路を設けた鉄道車両駆動制御装置である。
【００２９】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、請求項１の発明に新たに、次に記載の開閉器を設けたものである。この開閉器は、前記ＬＣＲフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したとき、又は前記電力変換装置、前記電動機を電気的に保護するための保護装置が動作したとき前記交流回路を開放するためのものである。
【００３０】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、請求項１に対応する発明のＬＣＲフィルタ回路の代りに、ＬＣフィルタ回路を設けたものである。このＬＣフィルタ回路は、前記電動機と前記電力変換装置との間の交流回路にインダクタンスＬとコンデンサＣとで構成され、前記電動機の回転軸と前記電動機の枠との間に発生する軸電圧によって前記電動機の巻線、前記レール、前記枠に流れる高周波電流を抑制するものである。
【００３１】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項４に対応する発明は、請求項３に対応する発明に次に記載の開閉器を設けたものである。この開閉器は、前記ＬＣＲフィルタ回路と前記電動機との間に、前記電力変換装置が故障したとき、又は前記電力変換装置、前記電動機を電気的に保護するための保護装置が動作したとき前記交流回路を開放するためのものである。
【００３２】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項５に対応する発明は、請求項１に対応する発明のＬＣＲフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器２０で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定した鉄道車両駆動制御装置である。
【００３３】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項６に対応する発明は、請求項２に対応する発明のＬＣＲフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定した鉄道車両駆動制御装置である。
【００３４】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項７に対応する発明は、請求項３に対応する発明のＬＣフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定した鉄道車両駆動制御装置である。
【００３５】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項８に対応する発明は、請求項４に対応する発明のＬＣＲフィルタ回路のＬＣフィルタ回路の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定した鉄道車両駆動制御装置である。
【００３６】
本発明は、前記目的を達成するため、請求項９に対応する発明は、少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣＲフィルタ回路または少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣフィルタ回路を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱に収納した請求項１〜８のいずれかに記載の鉄道車両駆動制御装置である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の鉄道車両駆動制御装置によれば、直接駆動形交流電動機を適用した鉄道車両の駆動システムにおいて、直接駆動形交流電動機の軸電圧発生の原因となる、交流回路に流れる
ａ：「電力変換装置」→「交流電動機の巻線」→「巻線と交流電動機の枠間の浮遊容量」→「交流電動機の枠」という経路で車体や軌道に流出する高周波電流と、
ｂ：「電力変換装置」→「交流電動機の各相の各巻線の間に存在する浮遊容量」→「電力変換装置」という経路で流れる高周波電流の両方の高周波電流を抑制することができ、これにより、車輪（車軸）の軸端間電圧の発生を抑制して信号保安機器２０への障害を防止することが可能になる。
【００３８】
また、別の本発明の鉄道車両駆動制御装置によれば、ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路の共振周波数を、４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定するか、又は鉄道用信号機や踏切を制御するための信号保安機器２０で使用している周波数帯域を除く周波数帯域となるように回路定数を設定したことによって、レール側に設置されている信号保安機器２０が使用している信号周波数である２５Ｈｚから４０ｋＨｚの範囲および８０ｋＨｚ以上の範囲と、ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路の共振周波数とが一致することを防止し、ＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路に流れる共振周波数の交流電流が信号保安機器２０に悪影響を与えることを防止できる。
【００３９】
さらに、異なる本発明の鉄道車両駆動制御装置によれば、少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣＲフィルタ回路または少なくとも前記電力変換装置と前記ＬＣフィルタ回路を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱に収納したことによって、電力変換装置とＬＣＲフィルタ回路またはＬＣフィルタ回路との間に流れる共振周波数の交流電流によって配線から生じる誘導磁界が装置箱の外部に漏洩することを防止して、車体に搭載された機器や軌道に設置された機器に悪影響を与えることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００４１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を示している。この第１の実施の形態は、図１３のコモンモードチョークコア３１又は図１４のコモンモードチョークコイル３２を設けずに、この代わりＬＣＲフィルタ回路３を設けたものである。具体的には、図１５又は図１６に示す直接駆動形交流電動機２と電力変換装置１例えば矩形電圧形３相インバータとの間の３相交流回路に、インダクタンスＬ（４Ｕ〜４Ｗ）と抵抗Ｒ（６Ｕ〜６Ｗ）とコンデンサＣ（５Ｕ〜５Ｗ）と抵抗Ｒ（６Ｕ〜６Ｗ）とで構成され、電動機２の回転軸と電動機２の枠５１との間に発生する軸電圧によって電動機２の巻線、レール１０、枠５１に流れる高周波電流を抑制するＬＣＲフィルタ回路３を設けたものである。この場合、交流回路の各電路にそれぞれ直列に、インダクタンス４Ｕと抵抗６Ｕが並列接続された回路、インダクタンス４Ｖと抵抗６Ｖが並列接続された回路、インダクタンス４Ｗと抵抗６Ｗが並列接続された回路が接続され、コンデンサＣ５Ｕ、５Ｖ、５Ｗの一端が星形に接続されると共に、この他端が電動機２とインダクタンス４Ｕ〜４Ｗと抵抗Ｒ６Ｕ〜６Ｗの接続点に接続されている。
【００４２】
レール１０を走行する鉄道車両の車輪９に、動力伝達機構を介さずにその回転子５３の駆動力を直接伝達する直接駆動形交流電動機２と、直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給する電力変換装置１とを有している。
【００４３】
これ以外の構成は、図１３又は図１４と同一であり、集電器７、架線８、車輪９、レール１０、フィルタリアクトル１１、フィルタコンデンサ１２、電力変換装置１に内蔵されたスイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚ、直流回路遮断器１４、制御部１５、出力電流検出器４１、直流電圧検出器４２を備えている。
【００４４】
図１において、電力変換装置１は直流電力を交流電力に変換して電動機２に給電する。この電力変換装置１は、内蔵しているスイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚを、制御部１５により任意にオン・オフ動作させることによって、直流電圧を任意の電圧と任意の周波数の３相交流電圧に変換する。電力変換装置１の電源である直流電圧は、架線８から集電器７を経て供給される。直接駆動形交流電動機２は、鉄道車両を駆動するためのもので、例えば誘導電動機であり、電力変換装置１からＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗの３相交流電力が供給される。またこのとき、直接駆動形交流電動機２の各端子には線間電圧Ｖｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｕが印加される。
【００４５】
直流回路遮断器１４は、電力変換装置１を起動する場合に投入（オン）され、架線８と電力変換装置１とを接続するとともに、電力変換装置１の過電流や過電圧の保護を検出した場合に開放（オフ）して、架線８から電力変換装置１に流れ込む電流を遮断するためのものである。
【００４６】
フィルタリアクトル１１とフィルタコンデンサ１２は、電力変換装置１に入力される直流電圧を安定させる作用を持つ。制御部１５は、電力変換装置１のスイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚをオン・オフ動作させるための信号と、直流回路遮断器１４を投入・開放するための信号を出力する。
【００４７】
なお図１では、本発明の実施の形態の動作を理解しやすくするために、制御部１５から出力される信号は、本発明に関係する信号のみを記載している。
【００４８】
ＬＣＲフィルタ回路３は、インダクタンス４Ｕ〜４Ｗとコンデンサ５Ｕ〜５Ｗと抵抗６Ｕ〜６Ｗから構成され、電動機２への３相交流電流に含まれる高周波電流を抑制する作用を持つ。ここで、インダクタンスＬは、鉄心を有さないコイル（空芯コイル）であっても、鉄心を有するコイルのどちらの構造であってもかまわない。
【００４９】
以上述べた第１の実施の形態によれば、次のような作用効果が得られる。すなわち、電動機２の軸電圧発生の原因となる、３相交流回路に流れる
ａ：「電力変換装置１」→「電動機２の巻線」→「巻線と電動機２の枠間の浮遊静電容量」→「電動機の枠５１」という経路で車体や軌道に流出する高周波電流と、
ｂ：「電力変換装置１」→「電動機２の３相の各巻線の間（Ｕ相巻線とＶ相巻線間、Ｖ相巻線とＷ相巻線間、Ｗ相巻線とＵ相巻線間）に存在する浮遊静電容量」→「電力変換装置１」という経路で流れるＵ相〜Ｖ相、Ｖ相〜Ｗ相、またはＷ相〜Ｕ相の高周波電流の両方の高周波電流を抑制することができ、これにより、車輪（車軸）の軸端間電圧の発生を抑制して信号保安機器２０への障害を防止することが可能になる。
【００５０】
ＬＣＲフィルタ回路３は、後述するＬＣフィルタ回路３Ａに比べて共振点でノイズレベルが上昇するのを防ぐことができるので、ＬＣＲフィルタ回路３の共振点の周波数のノイズの影響を小さくする用途に適している。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図２を用いて説明する。第２の実施の形態は、図１のＬＣＲフィルタ回路３に内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの接続を図１のスター接続（星形接続）に変えてデルタ接続（三角形接続）としたもので、その他の構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図３を用いて説明する。第３の実施の形態は、図１のＬＣＲフィルタ回路３に内蔵されている星形接続のコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を電力変換装置１の直流側（マイナス側）回路に接続したもので、その他の構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００５３】
以上述べた第３の実施の形態によれば、ＬＣＲフィルタ回路３に内蔵されている星形接続のコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を、電力変換装置１のマイナス側回路に接続したので、コモンモード（電力変換装置１−電動機２の巻線−車輪９−レール１０−電力変換装置１の経路で電流が流れるモード）のノイズを下げる効果は向上するが、ＬＣＲフィルタ回路に流れる電流が、電力変換装置１の３相側−ＬＣＲフィルタ回路３−電力変換装置１のマイナス側という経路で流れる電流の分だけ増加する。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図４を用いて説明する。第４の実施の形態は、鉄道車両を駆動する直接駆動形交流電動機２が２台並列に接続されたもので、１台の電力変換装置１から複数の直接駆動形交流電動機２に交流電力を供給する。その他の構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００５５】
図４では、直接駆動形交流電動機２は並列に２台接続した図で示しているが、並列に接続される直接駆動形交流電動機の数が２台から３台や４台またはそれ以上の複数に増えた場合にも、本発明の実施の形態における各部の動作は同様である。
【００５６】
なお、図４において、ＬＣＲフィルタ回路３は、内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの接続を図２で示した第２の実施の形態と同様にデルタ接続としてもよい。また、ＬＣＲフィルタ回路３は、内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を、図３で示した第３の実施の形態と同様に電力変換装置１のマイナス側回路に接続してもよい。
【００５７】
なお、図１〜図４で示した本発明の第１から第４の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置では、直接駆動形交流電動機２は、誘導電動機であっても、同期電動機であっても、また永久磁石を有した電動機（例えば永久磁石同期電動機や永久磁石式リラクタンス電動機）であっても、本発明による効果を得られるものであり、交流電動機の種類を問わない。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図５を用いて説明する。図５に示すように、ＬＣＲフィルタ回路３と電動機２の接続点に開閉器例えば交流回路接触器１６を接続したものであり、これ以外の構成は図１と同一である。交流回路接触器１６は、電力変換装置１が故障したとき、又は電力変換装置１、電動機２を電気的に保護するための保護装置（図示しない）例えば保護リレーが動作したとき、或いは停車中交流回路を開放するためのものである。
【００５９】
ここで用いる電動機２は、例えば回転子に永久磁石を有した永久磁石同期電動機や永久磁石形リラクタンス電動機のいずれであってもよい。その他の構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００６０】
永久磁石電動機は、誘導電動機と比較して電動機の効率が向上するという長所を有している反面、永久磁石電動機が回転していると永久磁石の磁束によって永久磁石電動機の端子に誘起電圧が発生する。電力変換装置１が内蔵しているスイッチング素子が短絡モードで故障、またはＬＣＲフィルタ回路３が短絡モードで故障すると、永久磁石電動機の端子が短絡されて閉回路が構成されることになる。このため、永久磁石電動機が回転すると誘起電圧によって永久磁石電動機から故障した電力変換装置やＬＣＲフィルタ回路３に電流が流れ込み、回路の損傷をさらに拡大してしまう。またこのとき、永久磁石と電力変換装置やＬＣＲフィルタ回路との間の閉回路に流れる電流のために永久磁石電動機にブレーキ力が発生する。よって、列車内の他の健全な駆動制御装置によって走行を継続することができなくなる。
【００６１】
本発明の第５の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置では、電力変換装置１が故障した場合には、電力変換装置１の電源である架線８と電力変換装置１との間の回路を直流回路遮断器１４で開放し、かつ、ＬＣＲフィルタ回路３と電動機２の間の回路を交流回路接触器１６で開放する。電力変換装置１の故障とは、電力変換装置１に内蔵されているスイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚが破損、またはスイッチング素子１３Ｕ〜１３Ｚをオン・オフ動作させるための回路が破損して、電力変換装置１が起動できない状態（動作できない状態）の意味である。電力変換装置１の故障検出については、例えば、電力変換装置の交流出力電流に対する出力電流検出器４１の検出信号と直流電圧に対する直流電圧検出器とを制御部１５で監視し、異常値を示した場合に故障と判断する。
【００６２】
また、ＬＣＲフィルタ回路３と電力変換装置１が故障した場合には、電力変換装置１の電源である架線８と電力変換装置１との間の回路を直流回路遮断器１４で開放し、かつ、ＬＣＲフィルタ回路３と直接駆動形交流電動機２の間の回路を交流回路接触器１６で開放する。ＬＣＲフィルタ回路３の故障検出については、例えば、電力変換装置１の交流出力電流に対する出力電流検出器４１の検出信号を制御部１５で監視し、異常値を示した場合に故障と判断する。
【００６３】
図５において、出力電流検出器４１は電力変換装置１の交流側の３相に設けた構成で記載しているが、３相のうちのいずれかの２相に設けてもよい。
【００６４】
以上述べた第５の実施の形態によれば、交流回路接触器１６と直流回路遮断器１４により、故障した電力変換装置１またはＬＣＲフィルタ回路３を、電源である架線８と電動機２から開放して、故障した電力変換装置１またはＬＣＲフィルタ回路３の故障が拡大しないように保護し、また電動機２にブレーキ力が作用しないようにしながら、列車内の他の健全な駆動制御装置によって列車の走行を継続することができる。
【００６５】
図５に示した本発明の第５の実施の形態では、交流回路接触器１６は動作機構がノーマルオープン（操作駆動コイルが無加圧のとき、接触子が開放状態になる機構）の場合で記載している。交流回路接触器１６の動作機構がノーマルクローズ（操作駆動コイルが無加圧のとき、接触子が投入状態になる機構）の場合は、電力変換装置１やＬＣＲフィルタ回路が故障した場合に操作駆動コイルが加圧されて交流回路接触器１６が開放状態となる。その他の部分の本発明の実施の形態の動作は上記の説明と同様である。
【００６６】
なお、図５において、ＬＣＲフィルタ回路３は、内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの接続を図２で示した第２の実施の形態と同様にデルタ接続としてもよい。
【００６７】
次に、本発明の第６の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図６を用いて説明する。第６の実施の形態は、ＬＣＲフィルタ回路３に内蔵されていて星形に接続されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を電力変換装置１のマイナス側回路に接続したもので、その他の構成要素については図５に示した第５の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。この実施の形態によれば、図３の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００６８】
次に、本発明の第７の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図７を用いて説明する。第７の実施の形態は、前述のＬＣＲフィルタ回路３の代りに、インダクタンス４Ｕ〜４Ｗとコンデンサ５Ｕ〜５ＷからなるＬＣフィルタ回路３Ａが設けられている。具体的には、電力変換装置１の交流回路であって、電動機２と出力電流検出器４１との接続点に直列にインダクタンス４Ｕ〜４Ｗがそれぞれ接続され、コンデンサ５Ｕ〜５Ｗの一端が星形に接続され他端がインダクタンス４Ｕ〜４Ｗと電動機２との接続点にそれぞれ接続されている。その他の構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００６９】
なお、図７に示す本発明の第７の実施の形態において、ＬＣフィルタ回路３Ａは、内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの接続を図２で示した第２の実施の形態と同様にデルタ接続としてもよい。また、図７に示す本発明の第７の実施の形態おいて、直接駆動形交流電動機２は、図４に示す本発明の第４の実施の形態と同様に、複数の直接駆動形交流電動機を並列接続してもよい。
【００７０】
次に、本発明の第８の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図８を用いて説明する。第８の実施の形態は、図７と同様に構成されているＬＣフィルタ回路３Ａに内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を電力変換装置１のマイナス側回路に接続したもので、その他の構成要素については図７に示した第７の実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。この実施の形態によれば、図３の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００７１】
ＬＣフィルタ回路３Ａを備えているので、前述したＬＣＲフィルタ回路３に比べて共振点でノイズレベルが上昇するのを防ぐ効果が小さいが、ＬＣフィルタ回路３Ａの共振点の周波数のノイズの影響をあまり考慮する必要がない用途に適している。
【００７２】
また、図８に示す本発明の第８の実施の形態において、直接駆動形交流電動機２は、図４に示す本発明の第４の実施の形態と同様に、複数の直接駆動形交流電動機を並列接続してもよい。
【００７３】
次に、本発明の第９の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図９を用いて説明する。第９の実施の形態は、図７と同様に、ＬＣフィルタ回路３Ａがインダクタンス４Ｕ〜４Ｗとコンデンサ５Ｕ〜５Ｗで構成され、更に交流回路接触器１６が図５のように設けられ、その他の構成要素については図７に示した実施の形態と同一であり、同一の符号を付して示してある。
【００７４】
なお、図９において、ＬＣフィルタ回路３Ａは、これに内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの接続を図２で示した第２の実施の形態と同様にデルタ接続としてもよい。また、ＬＣフィルタ回路３Ａは、内蔵されているコンデンサ５Ｕ〜５Ｗの中点を、図３で示した第３の実施の形態と同様に電力変換装置１のマイナス側回路に接続してもよい。
【００７５】
次に、本発明の第１０の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について、図１を用いて説明する。第１０の実施の形態は、前述したＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数を次の（１）式を満足するように、回路定数を設定したものである。具体的には、前述したＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定したものである。
【００７６】
４０［ｋＨｚ］＜１÷（２π÷√ＬＣ）＜８０［ｋＨｚ］              ・・・（１）
なお、（１）式において、Ｌはインダクタンスの値［Ｈ］、Ｃはコンデンサの静電容量［Ｆ］、
πは円周率である。
【００７７】
以上述べた第１０の実施の形態は、次のように変形してもよい。現在使用されている鉄道用信号機や踏切を制御する信号保安機器２０で使用されている周波数帯域は、軌道に設置されている信号保安機器２０が使用している信号周波数である２５Ｈｚから４０ｋＨｚの範囲および８０ｋＨｚ以上の範囲となっている。このため、ＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数の回路定数を前述の範囲、つまり信号保安機器２０が使用している周波数帯域から外すようにしてもよい。このように構成することにより、次のような作用効果が得られる。
【００７８】
すなわち、直接駆動形交流電動機２の軸電圧発生の原因となる、３相交流回路に流れる
ａ：「電力変換装置」→「交流電動機の巻線」→「巻線と交流電動機の枠間の浮遊静電容量」→「交流電動機の枠」という経路で車体や軌道に流出する高周波電流と、
ｂ：「電力変換装置」→「交流電動機の３相の各巻線の間（Ｕ相巻線とＶ相巻線間、Ｖ相巻線とＷ相巻線間、Ｗ相巻線とＵ相巻線間）に存在する浮遊静電容量」→「電力変換装置」という経路で流れるＵ相〜Ｖ相、Ｖ相〜Ｗ相、またはＷ相〜Ｕ相の高周波電流
の両方の高周波電流を抑制することができ、これにより、車輪（車軸）の軸端間電圧の発生を抑制して信号保安機器２０への障害を確実に防止するとともに、軌道に設置されている信号保安機器２０が使用している信号周波数である２５Ｈｚから４０ｋＨｚの範囲および８０ｋＨｚ以上の範囲と、ＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数とが一致することを防止し、ＬＣＲフィルタ回路３に流れる共振周波数の交流電流が信号保安機器２０に悪影響を与えることを確実に防止できる。
【００７９】
以上述べた第１０の実施の形態は、図２〜図６の各実施の形態にも適用でき、この結果第１０の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００８０】
次に、本発明の第１１の実施の形態について図７を参照して説明する。この実施の形態も、前述した第１０の実施の形態と同様に、ＬＣフィルタ回路３Ａのの共振周波数を４０ｋＨｚを超え８０ｋＨｚ未満の範囲になるように回路定数を設定したものである。このように構成することにより、車輪（車軸）の軸端間電圧の発生を抑制して信号保安機器２０への障害を防止するとともに、軌道に設置されている信号保安機器２０が使用している信号周波数である２５Ｈｚから４０ｋＨｚの範囲および８０ｋＨｚ以上の範囲と、ＬＣフィルタ回路３Ａの共振周波数とが一致することを防止し、ＬＣフィルタ回路３Ａに流れる共振周波数の交流電流が信号保安機器２０に悪影響を与えることを防止できる。
【００８１】
以上述べた第１１の実施の形態は、図８〜図９の各実施の形態にも適用でき、この結果第１０の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００８２】
次に、本発明の第１２の実施の形態の鉄道車両駆動制御装置について図１０から図１２を用いて説明する。図１０は、本発明の第５の実施例である図５の鉄道車両駆動制御装置を例として、少なくとも電力変換装置１とＬＣＲフィルタ回路３と出力電流検出器４１を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱６１に収納したものである。
【００８３】
図１０のように構成することにより、電力変換装置１とＬＣＲフィルタ回路３との間の交流回路に流れるＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数の交流電流によって配線から生じる誘導磁界が装置箱６１の外部に漏洩することを防止できることから、車体に搭載された機器や、軌道に設置された機器への悪影響を防止することができる。
【００８４】
図１１は、図５の鉄道車両駆動制御装置の構成と同一のものにおいて、電力変換装置１、ＬＣＲフィルタ回路３、制御部１５、フィルタコンデンサ１２、出力電流検出器４１および直流電圧検出器４２を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱６１に収納したものである。この構成により、電力変換装置１とＬＣＲフィルタ回路３との間の回路に流れるＬＣＲフィルタの共振周波数の交流電流によって配線から生じる誘導磁界が装置箱の外部に漏洩することを防止して、車体に搭載された機器や、軌道に設置された機器への悪影響を防止することができる。
【００８５】
図１２は、図５の鉄道車両駆動制御装置の構成と同一のものにおいて、電力変換装置１、ＬＣＲフィルタ回路３、制御部１５、フィルタコンデンサ１２、直流回路遮断器１４、交流回路接触器１６、出力電流検出器４１および直流電圧検出器４２を、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱６１に収納したものである。この構成により、電力変換装置１とＬＣＲフィルタ回路３との間の回路に流れるＬＣＲフィルタ回路３の共振周波数の交流電流によって配線から生じる誘導磁界が装置箱の外部に漏洩することを防止して、車体に搭載された機器や、軌道に設置された機器への悪影響を防止することができる。
【００８６】
以上述べた第１１の実施の形態は、前述した本発明の第１から第９の実施の形態のいずれについても、図１０から図１２と同様に、鉄道車両駆動制御装置の少なくとも電力変換装置１とＬＣＲフィルタ回路３またはＬＣフィルタ回路３Ａを、静電遮蔽及び磁気遮蔽が可能な材料からなる同一の装置箱６１に収納することにより、同様の効果を得ることができる
＜変形例＞
本発明は、前述した実施の形態に限定されず、例えば次のように構成してもよい。前述の実施の形態では電力変換装置１から電動機２に供給される電力としては三相交流電力例えば三相交流電圧の場合で、電動機２も三相交流電動機を例に挙げて説明したが、これ以外の他の交流であっても同様に実施できる。
【００８７】
また、前述した各実施の形態では、架線８が直流架線（直流電源）の場合で記載しているが、架線８が交流架線（交流電源）であれば、遮断器１４とフィルタコンデンサ１２との間に交流電源を直流電源に変換して電力変換装置１であるインバータに供給するためのコンバータを設置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図２】本発明の第２の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図３】本発明の第３の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図４】本発明の第４の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図５】本発明の第５の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図６】本発明の第６の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図７】本発明の第７の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図８】本発明の第８の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図９】本発明の第９の実施例の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図１０】本発明の第１２の実施例の鉄道車両駆動制御装置の構成を説明する図。
【図１１】本発明の第１２の実施例の鉄道車両駆動制御装置の第２の構成を説明する図。
【図１２】本発明の第１２の実施例の鉄道車両駆動制御装置の第３の構成を説明する図。
【図１３】従来の鉄道車両駆動制御装置の回路構成を説明する図。
【図１４】従来の鉄道車両駆動制御装置の回路構成の第２の例を説明する図。
【図１５】鉄道車両の直接駆動形交流電動機の構成例を説明する図。
【図１６】鉄道車両の直接駆動形交流電動機の構成の第２の例を説明する図。
【図１７】歯車を介して電動機から車輪を駆動する鉄道車両の駆動装置の例を説明する図。
【図１８】軸電圧および軸端間電圧の発生原理を説明する図。
【図１９】軸端間電圧による信号保安機器の地上側アンテナへの障害を説明する図。
【符号の説明】
【００８９】
１…電力変換装置、２…直接駆動形交流電動機、３…ＬＣＲフィルタ回路、３Ａ…ＬＣフィルタ回路、４Ｕ〜４Ｗ…インダクタンス、５Ｕ〜５Ｗ…コンデンサ、６Ｕ〜６Ｗ…抵抗、７…集電器、８…架線、９…車輪、１０…レール、１１…フィルタリアクトル、１２…フィルタコンデンサ、１３Ｕ〜１３Ｚ…スイッチング素子、１４…直流回路遮断器、１５…制御部、１６…交流回路接触器、２０…信号保安機器、２１…地上側アンテナ、３１…コモンモードチョークコア、３２…コモンモードチョークコイル、４１…出力電流検出器、４２…直流電圧検出器、５１…枠、５２…固定子、５３…回転子、５４…車軸、５５…軸受、５６…回転子軸、５７…継手、５９…小歯車、６０…大歯車、６１…装置箱。
【図１】
2005318683.tif 000003
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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