[發明專利]鐵道車輛用驅動裝置以及鐵道車輛

有效

• 申請號: 201410379900.1
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104467450B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 綾田昌高;野崎雄一郎
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02M5/40
• 分類號: H02M5/40;B60L9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及鐵道車輛用的驅動裝置，且涉及面向交流車以及交直流車的驅動裝置的驅動方法。

背景技術

在交流電化區間行駛的電氣鐵道車輛，搭載有由第一電力變換裝置和第二電力變換裝置構成的車輛驅動控制裝置，所述第一電力變換裝置將從架線經由變壓器而輸入的交流電力變換成直流電力，所述第二電力變換裝置將直流電力變換為三相交流電力。在上述車輛行駛于直流區間的情況下，成為來自架線的電力被輸入到第一電力變換裝置與第二電力變換裝置之間的直流輸出部的結構。

電氣鐵道車輛在加速時，在交流區間從架線經由變壓器、第一電力變換裝置和第二電力變換裝置向電動機供給三相交流電力，在直流區間從架線經由第二電力變換裝置向電動機供給三相交流電力，對電動機進行驅動。電氣鐵道車輛在減速時使用再生制動，所述再生制動在交流區間經由第二電力變換裝置、第一電力變換裝置和變壓器使由電動機產生的三相交流電力返回架線，在直流區間經由第二電力變換裝置使電力返回架線，由此對發電得到的電力進行再利用。

但是，在如導電弓從架線離線時或通過死區段(dead?section)時那樣無法使電力返回架線的情況、行駛于不許可使電力返回架線的路線的情況、或架線的電壓上升至規定值以上而無法使電力返回架線的情況下，利用氣閘使車輛減速。氣閘的閘皮根據使用頻度而產生磨耗，因此存在氣閘的使用頻度高的情況下磨耗加劇，閘皮的更換周期變短這一課題。因此，設計并實用化了一種在不能使用再生制動的情況下，通過由被稱為制動電阻的電阻器來消耗電動機所產生的電力從而獲得制動力的制動斬波器系統。通過該制動斬波器系統能夠減少氣閘的使用頻度。

另一方面，制動斬波器系統需要與第一電力變換裝置以及第二電力變換裝置分開設置斬波器裝置、電阻器和電抗器，存在車輛驅動裝置變大這一安裝上的課題。

對此，專利文獻1中記載了通過將第一電力變換裝置作為斬波器裝置來使用，從而減少構成制動斬波器系統的設備的方法。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2004-312939公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，在專利文獻1中，雖然斬波器裝置留用了原有的設備，但還另外需要電抗器和制動電阻，因此裝置尺寸的小型化的效果較小。

本發明鑒于這些現有技術的課題而作，提出了一種減少了追加設備的制動斬波器系統。

解決課題的手段

作為用于解決上述課題的手段，鐵道車輛驅動裝置具有：變壓器，其對從對交流電力進行集電的集電裝置輸入的交流電力進行變壓；第一電力變換裝置，其將由所述變壓器變壓后的交流電力變換為直流電力；第二電力變換裝置，其將直流電力變換為三相交流電力；和濾波電容器，其設置在所述第一和所述第二電力變換裝置之間，

所述鐵道車輛驅動裝置具有充電電阻，所述充電電阻設置在所述第一電力變換裝置與所述變壓器之間，限制從所述變壓器向所述濾波電容器流入的充電電流，所述第一電力變換裝置在車輛制動時將由所述三相交流電動機產生的再生電力提供給所述充電電阻，通過所述充電電阻來消耗所述再生電力。

發明效果

根據本發明，通過將現有的制動斬波器裝置所需的電抗器、制動電阻與其他設備共用，能夠削減設備數，并減少驅動裝置的部件數，除了能夠實現裝置的小型化/輕量化之外，還具有通過部件個數的減少而降低故障的風險且提高可靠性的效果。

附圖說明

圖1是表示實施例1中的系統構成的圖。

圖2是表示實施例1中的另一系統構成的圖。

圖3是表示實施例1、實施例2、實施例3中的電流的路徑1的圖。

圖4是表示實施例1、實施例2、實施例3中的電流的路徑2的圖。

圖5是表示實施例1、實施例2、實施例3中的控制邏輯的圖。

圖6是表示實施例2中的系統構成的圖。

圖7是表示實施例3中的系統構成的圖。

圖8是表示實施例3中的另一系統構成的圖。

圖9是表示實施例3中的另一系統構成的圖。

具體實施方式

以下利用附圖對多個具體的實施例進行說明。

【實施例1】

圖1中示出本發明的鐵道車輛用驅動裝置中的第一實施例。