[发明专利]铁道车辆用驱动装置以及铁道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及铁道车辆用的驱动装置，且涉及面向交流车以及交直流车的驱动装置的驱动方法。

背景技术

在交流电化区间行驶的电气铁道车辆，搭载有由第一电力变换装置和第二电力变换装置构成的车辆驱动控制装置，所述第一电力变换装置将从架线经由变压器而输入的交流电力变换成直流电力，所述第二电力变换装置将直流电力变换为三相交流电力。在上述车辆行驶于直流区间的情况下，成为来自架线的电力被输入到第一电力变换装置与第二电力变换装置之间的直流输出部的结构。

电气铁道车辆在加速时，在交流区间从架线经由变压器、第一电力变换装置和第二电力变换装置向电动机供给三相交流电力，在直流区间从架线经由第二电力变换装置向电动机供给三相交流电力，对电动机进行驱动。电气铁道车辆在减速时使用再生制动，所述再生制动在交流区间经由第二电力变换装置、第一电力变换装置和变压器使由电动机产生的三相交流电力返回架线，在直流区间经由第二电力变换装置使电力返回架线，由此对发电得到的电力进行再利用。

但是，在如导电弓从架线离线时或通过死区段(dead section)时那样无法使电力返回架线的情况、行驶于不许可使电力返回架线的路线的情况、或架线的电压上升至规定值以上而无法使电力返回架线的情况下，利用气闸使车辆减速。气闸的闸皮根据使用频度而产生磨耗，因此存在气闸的使用频度高的情况下磨耗加剧，闸皮的更换周期变短这一课题。因此，设计并实用化了一种在不能使用再生制动的情况下，通过由被称为制动电阻的电阻器来消耗电动机所产生的电力从而获得制动力的制动斩波器系统。通过该制动斩波器系统能够减少气闸的使用频度。

另一方面，制动斩波器系统需要与第一电力变换装置以及第二电力变换装置分开设置斩波器装置、电阻器和电抗器，存在车辆驱动装置变大这一安装上的课题。

对此，专利文献1中记载了通过将第一电力变换装置作为斩波器装置来使用，从而减少构成制动斩波器系统的设备的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2004-312939公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中，虽然斩波器装置留用了原有的设备，但还另外需要电抗器和制动电阻，因此装置尺寸的小型化的效果较小。

本发明鉴于这些现有技术的课题而作，提出了一种减少了追加设备的制动斩波器系统。

解决课题的手段

作为用于解决上述课题的手段，铁道车辆驱动装置具有：变压器，其对从对交流电力进行集电的集电装置输入的交流电力进行变压；第一电力变换装置，其将由所述变压器变压后的交流电力变换为直流电力；第二电力变换装置，其将直流电力变换为三相交流电力；和滤波电容器，其设置在所述第一和所述第二电力变换装置之间，

所述铁道车辆驱动装置具有充电电阻，所述充电电阻设置在所述第一电力变换装置与所述变压器之间，限制从所述变压器向所述滤波电容器流入的充电电流，所述第一电力变换装置在车辆制动时将由所述三相交流电动机产生的再生电力提供给所述充电电阻，通过所述充电电阻来消耗所述再生电力。

发明效果

根据本发明，通过将现有的制动斩波器装置所需的电抗器、制动电阻与其他设备共用，能够削减设备数，并减少驱动装置的部件数，除了能够实现装置的小型化/轻量化之外，还具有通过部件个数的减少而降低故障的风险且提高可靠性的效果。

附图说明

图1是表示实施例1中的系统构成的图。

图2是表示实施例1中的另一系统构成的图。

图3是表示实施例1、实施例2、实施例3中的电流的路径1的图。

图4是表示实施例1、实施例2、实施例3中的电流的路径2的图。

图5是表示实施例1、实施例2、实施例3中的控制逻辑的图。

图6是表示实施例2中的系统构成的图。

图7是表示实施例3中的系统构成的图。

图8是表示实施例3中的另一系统构成的图。

图9是表示实施例3中的另一系统构成的图。

具体实施方式

以下利用附图对多个具体的实施例进行说明。

【实施例1】

图1中示出本发明的铁道车辆用驱动装置中的第一实施例。