[发明专利]电气车的控制装置

说明书

本发明为电气车运转支援系统，并涉及电气车的加速控制装置。

在牵引的无动力车辆（货车或客车）的数目或重量变化的电气车（如电气铁路车辆）中，电气车加速时的进级全靠司机的本领。即在牵引装有重载荷的货车时如过快进级，会引起空转，反之如进级慢，则加速变慢，而成为打乱列车运行时刻表的一个原因。又在单机或轻负荷的情况下使电气车加速时如进级快则电气车的加速很急，例如在货车连接时非常危险。这样的问题特别在电气机车牵引装载量每天都不同的货车时容易发生。

可是，在电气车中拖车（无动力车）相对于电气机车的比例是固定的。此时负荷的变动是在全无乘客时的负荷到满员时的负荷之间进行变动的，而此变动幅度与电气机车牵引的负荷的变动幅度（例如从单机到连接有货车100辆）相比是非常小的，并通过根据用设在电车的台车等上的负荷（乘客重量）检测器检测的负荷来修正牵引力的负荷检测装置来进行修正，并可得到相对于上述变动幅度内的负荷来说大致恒定的加速度。但是，如果令其为例如只增加拖车形式的编组时，其负荷将大大逸出上述变动幅度，由于已经超出用负荷检测装置进行修正的修正范围，故不能得到预定的加速度。因而在电气车中为了作恒定加速度控制，不进行反馈电动机电流的控制而和电气机车一样把等级设置为30级，司机如依靠自身的本领进行电流（牵引力）控制，则即使仅仅增加拖车也能很好地适应。但是此时，也如上所述由于进行加速运转（动力运行Powering）全靠司机的本领，故会产生上述问题。

就列车的加速控制来说，已知有下列技术。

在特公昭48-21442号公报（公知例1）及特开昭55-123559号公报（公知例2）中记载有柴油机车的加速控制的方法。

在公知例1中所记载的技术为在对柴油机车进行动力运行控制时，通过极限等级设定电路设定存在于与负荷相对应的负荷阻力和粘着极限之间的等极（notch），并根据动力运行指令把等级按时限进级到该级上为止。又在公知例2中记载的技术为在记载于上述公知例1中的柴油机车的时限进级装置中将加速度反馈，并变更进级时限。

但是前者由于是在定时器产生的时限内进行进级，故在重负荷时加速度显著变慢，在行车时间表逐渐变密的现状下对列车运行管理来讲不够理想。又在后者中由于根据加速度变更进级时限，故在重负荷时可能引起空转。

又，作为记载电气机车的动力运行控制技术的文件有特开昭55-127807号公报（公知例3）。记载于其中的技术为在主控制器上设置自动进级位置，根据手柄的角度成比例地使相当于主电路电流指令值的主电路电流模型发生变化。但此技术也由于通过主控制器的位置自由地进行设定，其结果是不得不使动力运行全依赖司机的本领。

上述的已有技术由于完全没有就变化的负荷进行考虑，故在公知例1、2中发生加速延迟、和空转的问题。在公知例3中为恒电流控制（由于是电阻进级，故可以产生级，但大致为恒电流式控制），并未对负荷或速度进行考虑。特别是在电气机车牵引大负荷的场合电气机车输出最大输出，且在不进行空转的极限处进行走行。因而如公知例3那样，如从起动时起以恒电流走行，则在起动时产生大输出而空转，又在速度增大时也会超出粘着极限而空转。因而存在的问题是必需通过司机来防止空转。

本发明的目的在于提供在进行电气车的动力运行控制时能减轻司 机的负担的运转支援系统。

又，另一目的是提供一种具备对电气车牵引的哪种负荷都能得到大致相同的加速度、而且空转少的自动加速装置的电气车。

又，再一目的是提供能自动地检测电气车本身现在将要牵引的负荷的装置。

又，另一目的是提供不发生空转且能保证适当加速的模型运算器。

为了达到上述目的，在按等级选择对应于主控制器的级的速度-牵引力特性来驱动电气车的电气车控制装置中具备设定相对于此电气车的速度（含有可将电动机转数、电动机电流及电动机电压等换算为速度的相当值）的牵引力装置，根据此设定装置的输出控制电气车的电动机的装置和对对应于上述级的速度-牵引力特性的输出和牵引力设定装置的输出进行转换的装置。

为了达到上述目的，提供的装置具备检测走行中的电气车的速度及主电动机电流的装置，及输入此检测值而对此电气车牵引的负荷条件进行运算的装置。

设定相对于电气车的速度的牵引力的装置可相对于电气车要牵引的速度而设定牵引力。即只要使之输出大于牵引负荷和走行阻力的牵引力，电气车就会加速。而且此牵引力为对应于速度的函数，例如在似乎会引起空转的速度范围内设定成使牵引力降低。因而，在动力运行时司机可不要亲自操纵手柄。又在希望司机以手动方式运转的场合，通过操作转换装置，就可使用现有的手动等级。