電力機車控制裝置和電力機車控制方法
【專利說明】電力機車控制裝置和電力機車控制方法
[0001]相關申請的引用
[0002]本申請以2013年4月17日申請的在先日本專利申請第2013-87570號的優先權的權利為基礎，且要求該權利，其整體內容通過引用而包含于此。
技術領域
[0003]本技術方案涉及電力機車控制裝置和電力機車控制方法。
【背景技術】
[0004]在電力機車中，搭載有作為從交流架線被供給電力并用于向電力機車的各裝置供給所需方式的電力的電源裝置的控制裝置。例如，設置有用于對驅動用電動機進行控制的主轉換裝置，用于供給電力機車內的壓縮機、冷卻用的鼓風機等的電源的輔助電源裝置，以及用于向電力機車所牽引的客車供給空調裝置等的電源的客車電源裝置等。
[0005]而且，在每輛電力機車設置有收納了適當臺數的電源裝置的多個電力轉換裝置。例如，在具有6個旋轉主軸并具有6臺驅動用電動機的電力機車的控制裝置的情況下，搭載有2臺收納了 3臺主轉換裝置和I臺輔助電源裝置的電力轉換裝置，并且在電力機車內設置有2臺客車電源裝置。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2009-72049號公報
【發明內容】
[0009]發明要解決的課題
[0010]另外，在上述的控制裝置的結構中，對驅動用電動機進行交流驅動的主轉換裝置是6臺，與此相對地，向客車供給直流電力的客車電源裝置是2臺。因此，在I臺客車電源裝置發生了故障時，能夠供給的電力會不足，所以不得不減少在客車側消耗的電力，結果，導致減少在客車內運轉的空調機的數量等降低對乘客的服務質量。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本實施方式提供一種電力機車控制裝置，其具備:多個第一轉換裝置，其供給對客車.貨車牽引用電力機車的驅動電動機進行控制的電力；多個第二轉換裝置，其供給客車用的電力；電力轉換電路，其將特定的第一轉換裝置的電力經由隔離變壓器轉換成所述客車用的電力；以及控制部，其進行控制，以便在一臺所述第二轉換裝置發生了故障時，將所述第一轉換裝置中的一臺從所述驅動電動機斷開并連接到所述電力轉換電路，以作為代替來使用。
[0013]根據本實施方式，能夠提供一種即使在向客車供給電源的電源裝置發生了故障的情況下也能夠避免對乘客的服務質量降低的電力機車控制裝置。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示第一實施方式的電力機車控制裝置的結構的圖。
[0015]圖2是表示第一實施方式的電力機車控制裝置的備用裝置的詳細的電路結構的圖。
[0016]圖3是表不第一實施方式的電力機車控制裝置在客車電源故障時的動作的時序圖。
[0017]圖4是表示使用于主轉換裝置的逆變器的PffM控制的3個脈沖的電壓波形的圖。
[0018]圖5是表示第二實施方式的電力機車控制裝置的結構的圖。
【具體實施方式】
[0019][第一實施方式]
[0020]參照附圖，詳細說明第一實施方式。此外，下面說明了有6臺驅動用電動機的電力機車，但本申請并不限定于該方式。
[0021]圖1是表示第一實施方式的電力機車控制裝置100的結構的圖。
[0022]電力機車控制裝置100具備:電力轉換裝置(PCC) 10a、10b，客車電源裝置6a、6b，斷續電路13a、13b，備用裝置20，切換電路25，以及控制部30。
[0023]電力轉換裝置1a(1b)對經由交流架線、變壓器導入的電力進行轉換，并分別對驅動用電動機7&、8&、9&(713、813、％)的驅動動作進行控制。另外，電力轉換裝置1a(1b)將經由交流架線、變壓器導入的電力轉換成輔助電源用的電力并輸出。
[0024]客車電源裝置6a(6b)將經由交流架線、變壓器導入的交流電力轉換成直流電力，并供給到客車。斷續電路13a(13b)分別對從客車電源裝置6a(6b)供給的電力進行通斷。
[0025]備用裝置20將從驅動用電動機7&、8&、9&(713、813、％)的控制電力中選擇的I個電力轉換成直流電力，上述驅動用電動機7&、8&、9&(713、813、％)的控制電力分別從電力轉換裝置10a、10b輸出。切換電路25切換電路，以便將從備用裝置20輸出的直流電力作為從客車電源裝置6a(6b)輸出的電力的備用電力來供給。
[0026]控制部30控制客車電源的備用動作。即，控制部30對備用裝置20、斷續電路13a、13b和切換電路25的動作進行控制。該備用動作在后面闡述。
[0027]接下來，說明電力轉換裝置10a、10b和備用裝置20的結構和動作。
[0028]電力轉換裝置1a具備控制器la、主轉換裝置2a、主轉換裝置3a、主轉換裝置4a和輔助電源裝置5a。
[0029]主轉換裝置2a、3a、4a分別對驅動用電動機7a、8a、9a的驅動動作進行控制。此外，主轉換裝置4a的輸出被向備用裝置20輸出。驅動用電動機9a經由備用裝置20接收主轉換裝置4a的輸出并被驅動。來自輔助電源裝置5a的電力被供給到壓縮機等定頻負載。
[0030]控制器Ia統括控制電力轉換裝置1a的動作。主轉換裝置2a、3a、4a的交流/直流變換器和逆變器、輔助電源裝置5a的交流/直流變換器和逆變器具有IGBT等半導體元件。控制器Ia通過控制半導體元件來控制各個裝置和電路的動作。
[0031]電力轉換裝置1b具備控制器lb、主轉換裝置2b、主轉換裝置3b、主轉換裝置4b和輔助電源裝置5b。
[0032]主轉換裝置2b、3b、4b分別對驅動用電動機7b、8b、9b的驅動動作進行控制。此外，主轉換裝置2b的輸出被向備用裝置20輸出。驅動用電動機7b經由備用裝置20接收主轉換裝置2b的輸出并被驅動。來自輔助電源裝置5b的電力被供給到冷卻用的鼓風機等變頻負載。
[0033]控制器Ib統括控制電力轉換裝置1b的動作。主轉換裝置2b、3b、4b的交流/直流變換器和逆變器、以及輔助電源裝置5b的交流/直流變換器和逆變器具有IGBT等半導體元件。控制器Ib通過控制半導體元件來控制各個裝置和電路的動作。
[0034]備用裝置20具備交流/直流轉換電路21、選擇開關22a、選擇開關22b和隔離變壓器24。
[0035]選擇開關22a選擇向驅動用電動機9a或交流/直流轉換電路21供給主轉換裝置4a的輸出電力。選擇開關22b選擇向驅動用電動機7b或交流/直流轉換電路21供給主轉換裝置2b的輸出電力。隔離變壓器24生成絕緣了電力轉換裝置側和客車側的交流電力。交流/直流轉換電路21將被輸入的交流電力轉換成直流電力并輸出。
[0036]切換電路25將被輸入的直流電力切換到來自客車電源裝置6a或客車電源裝置6b的輸出電力線并輸出。此外，切換電路25能夠切換3個輸出狀態(向客車電源裝置6a輸出、向客車電源裝置6b輸出、不向任意一方輸出)。
[0037]此外，控制部30在電力轉換裝置10a、10b、客車電源裝置6a、6b和駕駛臺(未圖示)之間進行信號的發送接收，控制備用裝置20、斷續電路13a、13b、切換電路25的動作。
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