將轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率設定為架線電壓的頻率的奇數(shù)倍，所以Fcl和Fc2也分別設定為架線電壓的頻率的奇數(shù)倍。
[0042]雖然第2載波頻率Fc2越高越好，但是如果載波頻率變高則在轉(zhuǎn)換器裝置中產(chǎn)生的損耗會增加。在車輛朝向停車車站減速的情況下，除了車輛速度減少以外，轉(zhuǎn)換器裝置的二次電流也減少。由此，將第I基準速度Vl設定成，使在以第2載波頻率Fc2使轉(zhuǎn)換器裝置進行動作時產(chǎn)生的損耗不超過轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。
[0043]另外，在向車輛的照明、空調(diào)供電的輔助電源裝置被設置于轉(zhuǎn)換器裝置的直流側(cè)的情況下，也考慮由輔助電源裝置消耗的電力量的二次電流來設定第2載波頻率Fc2。
[0044]此外，如果僅根據(jù)車輛的速度與第I基準速度Vl的比較來變更轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率，則恐怕由于運轉(zhuǎn)操作的差異、輔助電源裝置的動作狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換器裝置中產(chǎn)生的損耗會超過轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。因此，將第I基準電流Il設定成，使在以載波頻率Fc2使轉(zhuǎn)換器裝置進行動作時產(chǎn)生的損耗不超過轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。
[0045]這樣，通過基于車輛的速度和二次電流來判斷載波頻率的上升，能夠防止由于運轉(zhuǎn)操作的差異而使速度Vl下的二次電流比設想的大從而使載波頻率上升至Fc2時的轉(zhuǎn)換器裝置的損耗超過允許值的情況。
[0046]車輛的速度是否是第I基準速度Vl以下的判斷，是通過基于從速度檢測部件13得到的交流電動機8的旋轉(zhuǎn)速度Fr計算出車輛的速度來進行判斷，或者基于路線信息和從GPS等得到的車輛的行駛位置根據(jù)車輛距停車車站的距離低于第I基準距離Xl來進行判斷。
[0047]車輛在車站停車后發(fā)車，在速度成為第2基準速度V2以上，或者轉(zhuǎn)換器裝置的二次電流成為第2基準電流12以上的時間點，使轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率從第2載波頻率Fc2降低至第I載波頻率Fe I。
[0048]在車輛從停車車站出發(fā)并進行加速的情況下，除了車輛速度增加以外，轉(zhuǎn)換器裝置的二次電流會增加。由此，將第2基準速度V2設定成，使在以第2載波頻率Fc2使轉(zhuǎn)換器裝置進行動作時產(chǎn)生的損耗不超過轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。
[0049]此外，與第I基準電流Il同樣地，將第2基準電流12設定成，使在以載波頻率Fc2使轉(zhuǎn)換器裝置進行動作時產(chǎn)生的損耗不超過轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。
[0050]這樣，通過基于車輛的速度和二次電流來判斷載波頻率的降低，能夠與停車時同樣地防止使載波頻率上升至Fc2時的轉(zhuǎn)換器裝置的損耗超過允許值。
[0051]車輛的速度是否是第2基準速度V2以上的判斷，是通過基于從速度檢測部件13得到的交流電動機8的旋轉(zhuǎn)速度Fr計算出車輛的速度來進行判斷，或者基于路線信息和從GPS等得到的車輛的行駛位置根據(jù)車輛距停車車站的距離超過第2基準距離X2來進行判斷。
[0052]在圖4中表示距停車車站的距離與車輛速度之間的關(guān)系，但是由于鐵道車輛確定了運行時間表，所以可以如圖5這樣取代第I基準距離Xl和第2基準距離X2，而在至到達停車車站的到達時刻為止的時間低于第I基準時間Tl的時間點，使轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率上升至Fc2，在從由停車車站出發(fā)起的時間超過第2基準時間T2的時間點，使載波頻率降低至 Fcl0
[0053]此外，在實施例2中雖然使用流過轉(zhuǎn)換器裝置的交流側(cè)的二次電流來變更載波頻率，但是也可以使用轉(zhuǎn)換器裝置的直流側(cè)的電流。
[0054]這樣，在從靠近停車車站至離開停車車站的期間，通過提高轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率，能夠相對于流過變壓器的電流的基波分量而降低高次諧波分量的比例。其結(jié)果，能夠抑制從變壓器產(chǎn)生的電磁噪音，并能夠?qū)崿F(xiàn)人所聚集的車站站臺附近的靜音化。
[0055]此外，由于通過本發(fā)明也具有改善停車車站附近的功率因數(shù)并降低無效功率的效果，所以也能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的損耗降低以及小型化。
[0056]進一步地，作為變更載波頻率的條件，通過使用車輛的行駛位置與停車車站間的距離以及轉(zhuǎn)換器裝置的二次電流的大小，能夠防止由于運轉(zhuǎn)操作的差異等而使載波頻率上升時的轉(zhuǎn)換器裝置的損耗超過冷卻性能的情況。
[0057]另外，實施例2也與實施例1同樣地，不僅在停車于車站的情況下，也能夠在停車于車站以外的情況下獲得相同的效果。
[0058]符號說明:
[0059]I交流架線
[0060]2導電弓
[0061]3變壓器
[0062]4 車輪
[0063]5轉(zhuǎn)換器裝置
[0064]6 電容器
[0065]7逆變器裝置
[0066]8交流電動機
[0067]9第I電壓檢測部件
[0068]10第I電流檢測部件
[0069]11第2電壓檢測部件
[0070]12第2電流檢測部件
[0071]13速度檢測部件
[0072]14控制裝置
[0073]es二次電壓
[0074]is二次電流
[0075]iu、iv、iw流入至感應電動機的電流
[0076]Ecf直流階段電壓
[0077]Fr感應電動機的旋轉(zhuǎn)速度
[0078]Gi針對逆變器裝置的選通指令
[0079]Ge針對轉(zhuǎn)換器裝置的選通指令
[0080]Fcl第I載波頻率
[0081]Fc2第2載波頻率
[0082]Vl第I基準速度
[0083]V2第2基準速度
[0084]Xl第I基準位置
[0085]X2第2基準位置
[0086]Il第I基準電流
[0087]12第2基準電流
[0088]Tl第I基準時間
[0089]T2第2基準時間
【主權(quán)項】
1.一種車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，具備: 轉(zhuǎn)換器裝置，其經(jīng)由變壓器來將單相交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力； 逆變器裝置，其經(jīng)由濾波電容器來與所述轉(zhuǎn)換器裝置連接，將通過所述轉(zhuǎn)換器裝置轉(zhuǎn)換后的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力；和 交流電動機，其由通過所述逆變器裝置轉(zhuǎn)換后的三相交流電力來驅(qū)動， 該車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的特征在于，進行以下變更的至少任意一個: 在所述車輛的行駛速度成為第I基準速度以下的情況下，將所述轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率從第I基準頻率變更為第2基準頻率；或者 在所述車輛的行駛速度成為第2基準速度以上的情況下，將所述載波頻率從所述第2基準頻率變更為所述第I基準頻率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 在所述轉(zhuǎn)換器裝置的交流側(cè)的電流或者直流側(cè)的電流是第I基準電流值以下，且所述車輛的行駛速度成為所述第I基準速度以下的情況下，將所述載波頻率從所述第I基準頻率變更為所述第2基準頻率， 在所述轉(zhuǎn)換器裝置的交流側(cè)的電流或者直流側(cè)的電流成為第2基準電流值以上，或者所述車輛的行駛速度成為所述第2基準速度以上的情況下，將所述載波頻率從所述第2基準頻率變更為所述第I基準頻率。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 在所述車輛的行駛速度成為所述第I基準速度以下時，判斷為距停車位置的距離成為第I基準距離以下， 在所述車輛的行駛速度成為所述第2基準速度以上時，判斷為距所述停車位置的距離成為第2基準距離以上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 基于從路線數(shù)據(jù)得到的所述停車位置與所述車輛的行駛位置的關(guān)系， 在所述停車位置與所述車輛的行駛位置的距離成為所述第I基準距離以下時，判斷為所述車輛的行駛速度成為所述第I基準速度以下， 在所述停車位置與所述車輛的行駛位置的距離成為所述第2基準距離以上時，判斷為所述車輛的行駛速度成為所述第2基準速度以上。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 基于所述車輛到達所述停車位置的到達時刻和當前時刻， 在至到達所述停車位置為止的時間成為第I基準時間以下時，判斷為所述車輛的行駛速度成為所述第I基準速度以下， 在所述車輛從由所述停車位置發(fā)車起的時間成為第2基準時間以上時，判斷為所述車輛的行駛速度成為所述第2基準速度以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2基準頻率比所述第I基準頻率高。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述第I基準頻率和所述第2基準頻率相對于所述單相交流電力的基波電壓的頻率是奇數(shù)倍的頻率。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任意一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述第I基準頻率被設定成，使在以所述第I基準頻率對所述轉(zhuǎn)換器裝置進行驅(qū)動時的產(chǎn)生損耗不超過所述轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能， 所述第2基準頻率被設定成，使在以所述第2基準頻率對所述轉(zhuǎn)換器裝置進行驅(qū)動時的產(chǎn)生損耗不超過所述轉(zhuǎn)換器裝置的冷卻性能。9.一種驅(qū)動系統(tǒng)，權(quán)利要求1?8的任意一項所述的所述變壓器、所述轉(zhuǎn)換器裝置、所述逆變器裝置、和所述交流電動機被搭載于鐵道車輛， 在所述鐵道車輛的行駛速度成為所述第I基準速度以下的情況下，將所述載波頻率從所述第I基準頻率變更為所述第2基準頻率，然后所述鐵道車輛在車站停車， 所述鐵道車輛在停車過程中，所述載波頻率維持在所述第2基準頻率，所述鐵道車輛從所述車站出發(fā)后，在所述行駛速度成為所述第2基準速度以上的情況下，將所述載波頻率從所述第2基準頻率變更為所述第I基準頻率。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種驅(qū)動系統(tǒng)，在停車車站附近行駛的情況下，減少伴隨轉(zhuǎn)換器裝置的動作的變壓器的電磁噪音。在車輛的速度成為第1基準速度以下的情況下，將所述轉(zhuǎn)換器裝置的載波頻率從第1基準頻率變更為第2基準頻率，在車輛的行駛速度成為第2基準速度以上的情況下，將載波頻率從第2基準頻率變更為第1基準頻率。
【IPC分類】H02P27/06, H02M7/00
【公開號】CN104953922
【申請?zhí)枴緾N201510013110
【發(fā)明人】立原周一, 野崎雄一郎, 綾田昌高
【申請人】株式會社日立制作所
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年1月9日
【公告號】EP2923878A1