專利名稱：鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及將交流電力變換為直流電 力，再將該直流電力變換為交流電力、以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的技術(shù)。
背景技術(shù)：
行駛在被交流電化的鐵道路線上的鐵道車輛，一般采取以下方式，即:. 將從電車線上獲取的交流電力通過(guò)變換器變換為直流電力，用逆變器變換
為交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。圖9中示出利用一般的變換器/逆變器系 統(tǒng)的電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置的基本構(gòu)成圖。由集電裝置13輸入的交流電力，通 過(guò)電壓變換裝置12降壓或升壓為規(guī)定的電壓，通過(guò)第1電力變換機(jī)構(gòu)(變 換器裝置)3將其變換為直流電力。該直流電力，通過(guò)第2電力變換機(jī)構(gòu) (逆變器裝置)4將其變換為交流電力，驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)5，并借助減速 機(jī)6使車輪7旋轉(zhuǎn)，從而使鐵道車輛加速。
另外，對(duì)于圖9的系統(tǒng)而言，也可以考慮以下鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置， 即取代集電裝置13及電壓變換裝置12，而在車輛上搭載引擎和交流發(fā) 電機(jī)，通過(guò)由引擎驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)獲得交流電力，即使是非電化的路線也能 行駛。
在將圖9所示的現(xiàn)有的變換器/逆變器系統(tǒng)適用于地方路線等不需要 大的搬運(yùn)能力的鐵道車輛的情況下，多數(shù)情況下在一個(gè)編組中只需一臺(tái)變 換器/逆變器系統(tǒng)就足夠了。但是，這種系統(tǒng)的情況下，在變換器或逆變 器發(fā)生了故障的階段，存在著不能自激行駛的問(wèn)題，若在營(yíng)業(yè)路線上發(fā)生 故障，則不僅該車輛的運(yùn)行中止，也招致運(yùn)行時(shí)刻表的大幅度混亂。另外， 在車輛于隧道內(nèi)或橋上拋錨的情況下，不能使乘客下車，存在著安全隱患。
該問(wèn)題雖然可以通過(guò)分散變換器/逆變器、以提高系統(tǒng)的冗余性來(lái)回 避，但是，這將導(dǎo)致系統(tǒng)成本的大幅度增加或?qū)е麓笮突酥?，?據(jù)情況的不同也存在著不能確保設(shè)備的設(shè)置空間的問(wèn)題，處于難以實(shí)現(xiàn)的
4狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具備變換器/逆變器系統(tǒng)的鐵道車輛的 驅(qū)動(dòng)裝置，其即使在變換器或逆變器的任一個(gè)發(fā)生故障的情況下都能實(shí)現(xiàn) 自激行駛，將運(yùn)行時(shí)刻表混亂降到最小，而不會(huì)拋錨。
在利用變換器/逆變器系統(tǒng)的鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置中，具備連接變 換器和逆變器之間的直流部分的蓄電裝置，設(shè)置對(duì)變換器及逆變器的交流 側(cè)電路進(jìn)行交替切換的切換機(jī)構(gòu)，在變換器或逆變器的任一方發(fā)生故障的 情況下，使正常的變換器或逆變器作為變換器動(dòng)作，以在蓄電裝置中蓄積 能量，在對(duì)鐵道車輛提供了加速指令的情況下，使正常的變換器或逆變器 作為逆變器動(dòng)作，通過(guò)上述蓄積能量來(lái)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，在通過(guò)第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)和 第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)的組合來(lái)驅(qū)動(dòng)鐵道車輛的變換器/逆變 器系統(tǒng)中，在第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆 變器裝置)中的任一個(gè)發(fā)生故障的情況下，通過(guò)利用健全的電力變換機(jī)構(gòu)， 切換進(jìn)行基于變換器動(dòng)作的蓄電裝置充電動(dòng)作和基于逆變器動(dòng)作的加速 動(dòng)作，從而能夠持續(xù)鐵道車輛的自激行駛。結(jié)果，將系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行 時(shí)間表的混亂抑制在最小限度，除此之外，也能防止隧道內(nèi)或橋上的拋錨， 可以提供安全的鐵道車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施方式的基本構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明第1實(shí)施方式的控制裝置的構(gòu)成圖。 圖3是本發(fā)明第1實(shí)施方式的通常的加速動(dòng)作說(shuō)明圖。 圖4是本發(fā)明第1實(shí)施方式的逆變器裝置故障時(shí)的蓄電裝置充電動(dòng)作 說(shuō)明圖。
圖5是本發(fā)明第1實(shí)施方式的逆變器裝置故障時(shí)的加速動(dòng)作說(shuō)明圖。 圖6是本發(fā)明第1實(shí)施方式的變換器裝置故障時(shí)的蓄電裝置充電動(dòng)作 說(shuō)明圖。圖7是本發(fā)明第1實(shí)施方式的變換器裝置故障時(shí)的加速動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖8是本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
圖9是表示現(xiàn)有的電動(dòng)車的基本構(gòu)成的圖。
圖中l(wèi)一引擎，2 —交流發(fā)電機(jī)，3 —第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝
置)，4一第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)，5 —交流電動(dòng)機(jī)，6 —減速機(jī)， 7 —車輪，8 —蓄電裝置，9一切換裝置，IO —斷路器，ll一控制裝置，12 一電壓變換裝置，13—集電裝置。
具體實(shí)施例方式
以下，利用附圖對(duì)本發(fā)明涉及的鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式加以 說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明涉及的鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的第1實(shí)施方式的基本
構(gòu)成的圖。該鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成為具有引擎l;由引擎l驅(qū)動(dòng)的 交流發(fā)電機(jī)2;切換裝置9;可以將交流電力與直流電力相互變換且通常 作為變換器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的第1電力變換機(jī)構(gòu)3;可以將交流電力與直流電力 相互變換且通常作為逆變器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的第2電力變換機(jī)構(gòu)4;交流電動(dòng)機(jī) 5;減速機(jī)6;車輪7和蓄電裝置8。
弓l擎1輸出基于圖示省略的控制裝置的指令的軸扭矩。交流發(fā)電機(jī)2
以引擎1的軸扭矩為輸入并將其變換為交流電力后輸出。切換裝置9通常 將交流發(fā)電機(jī)2連接到第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3的輸入。第1 電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3以從交流發(fā)電機(jī)2輸出的交流電力為輸入， 并將其變換為直流電力后輸出。第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4以從 第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3輸出的直流電力為輸入，將其變換為 交流電力后輸出。切換裝置9通常將交流電動(dòng)機(jī)5連接到第2電力變換機(jī) 構(gòu)(逆變器裝置)4的輸出。交流電動(dòng)機(jī)5以第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器 裝置)4輸出的交流電力為輸入，將其變換為軸扭矩后輸出。減速機(jī)6根 據(jù)轉(zhuǎn)速的減速將交流電動(dòng)機(jī)5輸出的軸扭矩放大后輸出，以驅(qū)動(dòng)車輪7， 對(duì)鐵道車輛進(jìn)行加減速。
蓄電裝置8連接為從第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3和第2電 力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4之間的直流部輸入直流電力，或者對(duì)第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3和第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4之間的直流部輸出直流電力。通過(guò)該構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)以下的動(dòng)作。
在系統(tǒng)正常的情況下，對(duì)鐵道車輛提供加速指令時(shí)，通過(guò)引擎l及發(fā)電機(jī)2得到的交流電力，由作為變換器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的第1電力變換機(jī)構(gòu)3變換為直流電力。該直流電力和蓄電裝置8蓄積的直流電力一起，作為逆變器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的第2電力變換機(jī)構(gòu)4輸出交流電力，驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)5，并借助減速機(jī)6向車輪7提供旋轉(zhuǎn)力。
另一方面，在對(duì)鐵道車輛提供減速指令時(shí)，使交流電動(dòng)機(jī)5實(shí)施發(fā)電機(jī)動(dòng)作，使第2電力變換機(jī)構(gòu)4作為變換器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，將產(chǎn)生的交流電力變換為直流電力。用蓄電裝置8回收該直流電力，或者使第1電力變換機(jī)構(gòu)3作為逆變器裝置運(yùn)轉(zhuǎn)將其變換為交流電力，使交流發(fā)電機(jī)2作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將引擎從發(fā)電機(jī)側(cè)開(kāi)始驅(qū)動(dòng)，起到熄滅引擎的作用，車輪7能夠得到制動(dòng)力，鐵道車輛減速動(dòng)作。
其次，對(duì)圖1中的第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生了故障時(shí)的動(dòng)作加以說(shuō)明。
圖1中，正常時(shí)，作為變換器裝置的第1電力變換機(jī)構(gòu)3及作為逆變器裝置的第2電力變換機(jī)構(gòu)4，分別經(jīng)由切換裝置9而連接交流發(fā)電機(jī)2和交流電動(dòng)機(jī)5。在第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4中的任一個(gè)發(fā)生了故障(故障時(shí))的情況下，都使切換裝置9動(dòng)作，第1電力變換機(jī)構(gòu)3連接交流電動(dòng)機(jī)5，第2電力變換機(jī)構(gòu)4連接交流發(fā)電機(jī)2。因?yàn)榈?電力變換機(jī)構(gòu)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)4，無(wú)論哪個(gè)都有變換器和逆變器兩方的功能，所以無(wú)論第1電力變換機(jī)構(gòu)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)4中的哪個(gè)發(fā)生故障的情況下，都可以將健全的電力機(jī)構(gòu)連接交流發(fā)電機(jī)2，使其實(shí)施變換器動(dòng)作，對(duì)蓄電裝置8進(jìn)行充電。對(duì)鐵道車輛提供加速指令時(shí)，將上述健全的電力變換機(jī)構(gòu)連接交流電動(dòng)機(jī)5并使其實(shí)施逆變器動(dòng)作，通過(guò)蓄積在蓄電裝置8中蓄積的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)5，從而能夠使鐵道車輛加速。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式中的控制裝置的構(gòu)成的圖。引擎1輸出基于控制裝置11的指令Seg的軸扭矩。交流發(fā)電機(jī)2以引擎1的軸扭矩為輸入，將其變換為交流電力后輸出。切換裝置9由兩組切換裝置9a、 9b組成，根據(jù)來(lái)自控制裝置11的切換指令Sse執(zhí)行切換動(dòng)作。控制裝置11監(jiān)視切換裝置9的狀態(tài)信號(hào)Ssef，確認(rèn)完成了切換動(dòng)作之后進(jìn)行各種控制的切換。通常動(dòng)作中，向第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3提供變換器控制指令Sc，第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3以從交流發(fā)電機(jī)2輸出的交流電力為輸入，將其變換為直流電力后輸出。
向第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4提供逆變器控制指令Si，第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4，以從第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3及蓄電裝置8得到的直流電力為輸入，將其變換為交流電力后輸出。
交流電動(dòng)機(jī)5以第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4輸出的交流電力作為輸入，將其變換為軸扭矩后輸出。減速機(jī)6按照轉(zhuǎn)速的減速將交流電動(dòng)機(jī)5的軸扭矩輸出放大后輸出，分別驅(qū)動(dòng)車輪7，以對(duì)鐵道車輛進(jìn)行加減速。
控制裝置11根據(jù)蓄電裝置8的充電狀態(tài)信號(hào)Schg進(jìn)行系統(tǒng)的控制。并且，代替蓄電池的充電狀態(tài)信號(hào)Schg，也可以根據(jù)蓄電裝置的輸入輸出電流和直流部電壓來(lái)求出蓄電狀態(tài)。
斷路器10是為了切斷第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3、第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4、蓄電裝置8之間的電路而設(shè)計(jì)的。無(wú)論在第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3、第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4或者蓄電裝置8哪個(gè)發(fā)生故障的情況下，根據(jù)來(lái)自控制裝置的斷路器動(dòng)作指令Scs都能夠打開(kāi)與該設(shè)備連接的斷路器。在控制裝置ll中，監(jiān)視斷路器的狀態(tài)信號(hào)Scsf，進(jìn)行系統(tǒng)的控制。并且，圖2中切換裝置9a、 9b作為l個(gè)接點(diǎn)的開(kāi)關(guān)，實(shí)際上需要所連接的交流發(fā)電機(jī)2、交流電動(dòng)機(jī)5的交流相數(shù)份的接點(diǎn)。另外，可以使切換裝置9a、 9b連動(dòng)，也能夠省略切換裝置9的狀態(tài)信號(hào)Scsf。
以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)際動(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示圖2的構(gòu)成中鐵道車輛進(jìn)行通常的加速動(dòng)作的狀態(tài)的圖。圖3中，切換裝置9a置于"正常"位置，通過(guò)引擎1 感應(yīng)發(fā)電機(jī)2得到的交流電力被輸入到第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3。斷路器10全是"開(kāi)"的狀態(tài)，第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3變換后的直流電力被輸入到第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4,再次被變換為交流電力。
并且，在上述第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3產(chǎn)生的直流電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于使鐵道車輛加速所需的電力時(shí)，需要從蓄電裝置8補(bǔ)足直流電力。
切換裝置％置于"正常"位置，從第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4輸出的交流電力被輸出到交流電動(dòng)機(jī)5，交流電動(dòng)機(jī)5借助減速機(jī)6驅(qū)動(dòng)車輪7，使鐵道車輛加速。
其次，對(duì)第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生了故障時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，利用圖4及圖5對(duì)圖3中第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生了故障的情況下的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示在圖3中第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生故障且蓄電裝置8處于蓄電量不足的狀態(tài)時(shí)的蓄電裝置充電動(dòng)作的圖。圖5是表示圖3中第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生故障且蓄電裝置8的蓄電量充足時(shí)的加速動(dòng)作的圖。
圖4中，控制裝置ll基于來(lái)自蓄電裝置8的充電狀態(tài)信號(hào)Schg，在蓄電裝置8成為鐵道車輛能夠加速的充電狀態(tài)之前，向引擎1輸出指令Seg，向第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3輸出變換器控制指令Sc。結(jié)果，如圖4中的虛線箭頭所示，按照引擎1 交流發(fā)電機(jī)2 切換裝置9a 第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3~斷路器10b 斷路器10a 蓄電裝置8的線路對(duì)蓄電裝置8進(jìn)行充電。此時(shí)，斷路器10c為"關(guān)"，向第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4輸出逆變器無(wú)控制指令Soi，以使第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4不動(dòng)作。
圖5中，控制裝置11在蓄電裝置8處于足夠使鐵道車輛加速的充電狀態(tài)的情況下，向鐵道車輛提供加速的指令，按照指令Sse將切換開(kāi)關(guān)9a切換為"故障"偵lj。其次，控制裝置11向第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3輸出逆變器控制指令Si，驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)5。此時(shí)，控制裝置ll向引擎1輸出指令Segs，引擎停止或呈空轉(zhuǎn)狀態(tài)。結(jié)果，如圖5虛線箭頭所示，按照蓄電裝置8~斷路器10a 斷路器10b 第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3 切換裝置9a 交流電動(dòng)機(jī)5 減速機(jī)6 車輪7的路線，蓄電裝置的蓄積能量被變換成車輪7的旋轉(zhuǎn)力，使鐵道車輛加速。
并且，雖然通過(guò)加速動(dòng)作使得蓄電裝置8的蓄電量逐漸降低，在某個(gè)時(shí)刻將不能加速，但在有必要進(jìn)一步加速的情況下，通過(guò)按照上述的圖4
所示的動(dòng)作對(duì)蓄電裝置8進(jìn)行充電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)再次加速。這樣，圖3中即使在第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)使第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3執(zhí)行逆變器動(dòng)作或變換器動(dòng)作，從而能夠防止車輛的拋錨。
接著，利用圖6及圖7，對(duì)圖3中的第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3發(fā)生故障的情況下的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示圖3中第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3發(fā)生故障且蓄電裝置8的蓄電量處于不足狀態(tài)時(shí)的蓄電裝置充電動(dòng)作的圖。圖7是表示圖3中的第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3發(fā)生故障且蓄電裝置8的蓄電量充足時(shí)的加速動(dòng)作的圖。
圖6中，控制裝置ll基于來(lái)自蓄電裝置8的充電狀態(tài)信號(hào)Schg，在蓄電裝置8處于鐵道車輛能夠加速的充電狀態(tài)之前，按照指令Sse將切換開(kāi)關(guān)9a切換為"故障"側(cè)，向引擎1輸出指令Seg，向第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4輸出變換器控制指令Sc。結(jié)果，如圖6中的虛線箭頭所示，按照引擎1 交流發(fā)電機(jī)2 切換裝置9b 第2電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)4 斷路器10c 斷路器10a 蓄電裝置8的線路，對(duì)蓄電裝置8進(jìn)行充電。此時(shí)，斷路器10b為"關(guān)"，向第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3輸出變換器無(wú)控制指令Soc，以使第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3不動(dòng)作。
圖7中，控制裝置11在蓄電裝置8處于足夠使得鐵道車輛加速的充電狀態(tài)的情況下，向鐵道車輛提供加速的指令，按照指令Sse將切換開(kāi)關(guān)9a切換為"正常"側(cè)。其次，控制裝置11向第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4輸出逆變器控制指令Si，驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)5。另夕卜，控制裝置ll向引擎1輸出指令Segs，使引擎停止或處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。結(jié)果，如圖7的虛線箭頭所示，按照蓄電裝置8 斷路器10a 斷路器10c 第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4~切換裝置9b 交流電動(dòng)機(jī)5~減速機(jī)6 車輪7的路線，將蓄電裝置8的蓄積能量變換成車輪7的旋轉(zhuǎn)力，以使鐵道車輛加速。
雖然通過(guò)加速動(dòng)作而使得蓄電裝置8的蓄電量逐漸降低，在某個(gè)時(shí)刻將不能加速，但在有必要進(jìn)一步加速的情況下，通過(guò)按照上述的圖6所示的動(dòng)作對(duì)蓄電裝置8進(jìn)行充電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)再次加速。這樣，圖3中即
10使在第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3發(fā)生故障時(shí)，只要通過(guò)使第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4執(zhí)行逆變器動(dòng)作或變換器動(dòng)作，就能夠防止車輛的拋錨。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論是第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)或
第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)哪個(gè)發(fā)生故障的情況下，都能夠憑借健
全的電力變換機(jī)構(gòu)切換進(jìn)行基于變換器動(dòng)作的蓄電裝置充電動(dòng)作和基于逆變器動(dòng)作的加速動(dòng)作，能夠持續(xù)鐵道車輛的自激行駛。
在實(shí)際的鐵道車輛運(yùn)行中，例如在停止加速指令而因?yàn)閼T性行駛的期
間內(nèi)或停車期間內(nèi)，若進(jìn)行圖4或6所示的蓄電裝置的充電動(dòng)作，則能夠減少運(yùn)行時(shí)刻表的延遲，能夠?qū)r(shí)刻表的混亂抑制在最小限度內(nèi)。
另夕卜，在即使提供加速指令，蓄電裝置的蓄電量也降低而不能進(jìn)行加速動(dòng)作的情況下，通過(guò)使健全的電力變換裝置停止逆變器動(dòng)作，而執(zhí)行變換器動(dòng)作對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，從而能夠抑制運(yùn)行延遲。
圖8是表示本發(fā)明的鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置的第2實(shí)施方式的圖。相對(duì)于圖3示出的實(shí)施方式而言，將引擎1和交流發(fā)電機(jī)2置換為集電裝置13和電壓變換器12。即使是在依靠電車線得到電力的電動(dòng)車的系統(tǒng)中也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，無(wú)論是第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4中的哪一個(gè)發(fā)生故障的情況下，與圖3示出的實(shí)施方式一樣，通過(guò)使第1電力變換機(jī)構(gòu)(變換器裝置)3或第2電力變換機(jī)構(gòu)(逆變器裝置)4中的任一個(gè)健全的電力交換機(jī)構(gòu)執(zhí)行變換器動(dòng)作或逆變器動(dòng)作，從而可以防止車輛的拋錨。
ii
權(quán)利要求
1.一種鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，其具備由引擎驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)構(gòu)；與交流發(fā)電機(jī)構(gòu)連接，且能夠在交流電力和直流電力之間相互進(jìn)行電力變換的第1電力變換機(jī)構(gòu)；交流電動(dòng)機(jī)；與交流電動(dòng)機(jī)連接，且能夠在交流電力和直流電力之間相互進(jìn)行電力變換的第2電力變換機(jī)構(gòu)；對(duì)所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)的交流側(cè)裝置互相進(jìn)行切換的切換機(jī)構(gòu)；和連接于所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)的直流側(cè)的蓄電裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置具有在所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)發(fā)生故障的情況下通過(guò)健全的電力變換機(jī)構(gòu)在所述蓄電裝置內(nèi)蓄積能量的功能；和通過(guò)該蓄積能量來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。
2. —種鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，其具備用于通過(guò)電車線獲得交流電力的集電機(jī)構(gòu)；與所述集電機(jī)構(gòu)連接，且能夠在交流電力和直流電力之間相互進(jìn)行電 力變換的第1電力變換機(jī)構(gòu)； 交流電動(dòng)機(jī)；與交流電動(dòng)機(jī)連接，且能夠在交流電力和直流電力之間相互進(jìn)行電力變換的第2電力變換機(jī)構(gòu)；對(duì)所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)的交流側(cè)裝置互相進(jìn)行切換的切換機(jī)構(gòu)；和 連接于所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)的直流側(cè)的蓄電裝置， 該驅(qū)動(dòng)裝置具有在所述2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)發(fā)生故障的情況下通過(guò)健全的電力變換機(jī)構(gòu)在所述蓄電裝置內(nèi)蓄積能量的功能；和通過(guò)該蓄積能量來(lái)驅(qū)動(dòng)所述交流電動(dòng)機(jī)的功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，根據(jù)蓄電裝置的蓄電狀態(tài)或?qū)﹁F道車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)進(jìn)行以下功能 的切換，S卩2個(gè)電力變換機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)發(fā)生故障的情況下健全的電力變換機(jī)構(gòu)進(jìn)行的在蓄電裝置內(nèi)蓄積能量的功能；和利用所述蓄積能量的電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵道車輛的驅(qū)動(dòng)裝置，其中借助切換裝置(9)向第1電力變換機(jī)構(gòu)(3)輸入交流發(fā)電機(jī)(2)產(chǎn)生的交流電力，將該直流電力通過(guò)第2電力變換機(jī)構(gòu)(4)變換為交流電力，借助切換裝置驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)(5)，蓄電裝置(8)連接于第1電力交換機(jī)構(gòu)和第2電力交換機(jī)構(gòu)之間的直流部分，在任一電力交換機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的情況下，使執(zhí)行交換器動(dòng)作的健全的電力交換機(jī)構(gòu)連接交流發(fā)電機(jī)，對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，在蓄電裝置處于足夠的蓄電狀態(tài)的情況下，使健全的電力交換機(jī)構(gòu)執(zhí)行逆變器動(dòng)作，通過(guò)蓄電裝置的蓄電能量驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，使鐵道車輛加速。因此，當(dāng)一方的電力變換機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，能夠持續(xù)自激行駛并將運(yùn)行時(shí)刻表的混亂抑制在最小限度。
文檔編號(hào)B60L9/16GK101549650SQ20091000836
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者豐田瑛一, 島田基巳, 金子貴志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所