[发明专利]可变速交流电动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及驱动交流电动机的控制装置，例如用于铁路车辆或电动汽车等的电气车辆。

背景技术

以往，作为一种能高效地利用从交流电动机向逆变器回输的再生能量的方法，曾提出以下的方案，即在全部再生能量中，将电源中不能变换的再生能量累积于其它电源，在动力运行时从该其它电源供电的电流分流控制装置的方案(例如，专利文献1)。

日本专利文献1：特開2002-291103号公报(第7页、图1)

但是，在现有的电流分流控制装置中，在连接逆变器的交流电动机上，虽然流过将从逆变器和主逆变器的交流电流相加后的电流，但交流电动机所产生的转矩受到交流电动机自身的电流上限值的限制。

因此，尤其在高速区域制动时，交流电动机转矩一增大，就受到交流电动机自身电流上限值的限制，存在的问题是电动机的减速性能不理想，在包括高速区域在内的全部运转区域中，为了确保一定的减速性能，存在的问题是，不得不用机械制动等手段以弥补上述之不足。

本发明为解决上述问题而提出，其目的在于提供一种通过增加给与交流电动机的电压，从而能实现改善高速区域的加速及减速性能的可变速交流电动机的控制装置。

发明内容

本发明的可变速交流电动机的控制装置，包括：

具有能量累积元件的两个以上的直流电源；

将由所述两个以上的直流电源分别供给的直流电压变换成交流电压的两个以上的逆变器；以及

将来自所述两个以上的逆变器的输出电压相加的电压加法器。

根据本发明，能不依赖于机械制动器等辅助手段，而改善高速区域的加速及减速性能。

附图说明

图1为表示本发明实施方式1的可变速交流电动机的控制装置构成用的图。

图2为表示本发明实施方式1的可变速交流电动机的控制装置的再生制动时的动作的动作图。

图3为表示本发明实施方式2的可变速交流电动机的控制装置构成用的图。

图4为表示本发明实施方式3的可变速交流电动机的控制装置构成用的图。

标号说明

1外部电源、1a架空线、1b集电器、1c滤波电容器、1d地电位、2能量累积元件、3电池逆变器、4电源逆变器、5电压加法器、6交流电动机、7a～7c单相逆变器、8a～8c单相逆变器用能量累积元件、9a、9b切换开关、10滤波电容器

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1为表示本发明实施方式1的可变速交流电动机的控制装置构成用的图。表示用于铁路车辆的一种形态。在图1中，外部电源1从架空线1a通过集电器1b及滤波电容器1c与电源逆变器4连接。另外，1d表示地电位。

2为二次电池或电偶极子层电容器等能量累积元件，与电池逆变器3连接。电池逆变器3和电源逆变器4是从直流电变换成交流电、或从交流电变换成直流电用的功率转换器，例如可采用PWM(脉宽调制)控制方式的功率转换器。

电池逆变器3和电源逆变器4连接电压加法器5，电压加法器5再与交流电动机6连接。还有，电压加法器5例如可用变压器，在电池逆变器3和电源逆变器4相加的情况下，可以采用分别为U相、V相、W相的3个线圈的变压器。

以下，说明其动作。首先，利用外部电源1向电源逆变器4供直流电。例如，在铁路车辆上，直流电从变电所(图中未示出)通过架空线1a由集电器1b集电后，再通过滤波电容器1c供给电源逆变器4。

然后，电池逆变器3将能量累积元件2供给的直流电变换成交流电，并输出到电压加法器5，设电池逆变器3的交流电压为V_ub、V_vb、V_wb，则交流电压V_ub、V_vb、V_wb可分别用式(1)～(3)表示

[数1]

Vub＝Vb×sinθb…(1)

[数2]