电车的控制装置的制作方法

本发明涉及电车的控制装置。

背景技术：

从电车线接收交流电而运行的电车的控制装置一般包括用于将从电车线获取的交流电压进行变压的主变压器。主变压器在大多情况下具有与多个整流器分别连接的多个二次绕组、及与辅助电源装置连接的三次绕组。对与二次绕组连接的整流器广泛采用PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)整流器。

PWM整流器中，随着构成其电路的开关元件的动作，有时会使变压器的一次绕组中流过的一次电流产生高次谐波。例如专利文献1中公开有用于降低一次电流的高次谐波分量的PWM整流器的控制方法。

专利文献1中记载的PWM整流器的控制方法中，多台PWM整流器的脉冲宽度调制控制中使用的调制波设为与电源电压具有相同相位。而且，该控制方法中，在将构成列车的驱动车辆分割得到的分组的PWM整流器之间，使PWM整流器的脉冲宽度调制控制中使用的载波具有预先确定的相位差。

此外，一般而言，多个二次绕组及三次绕组中耦合紧密的绕组受到互感的影响。对于耦合紧密的各绕组，若供电的负载的工作状况不均一，则由于互感的影响，流过各绕组的电流的相位差有时会偏离预先确定的值。因此，在专利文献1记载的PWM整流器的控制方法中，有时会无法充分降低一次电流的高次谐波分量。

为了降低这种互感的影响，在多个二次绕组及三次绕组彼此之间，降低耦合，以使得各自的互感接近零是有效的。因此，有时会在多个二次绕组及三次绕组彼此之间设置有分离器等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-51703号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

然而，为了降低互感的影响而设置有分离器等的变压器存在尺寸较大、重量较重、要花费制造成本等问题。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的变压器、也能降低一次电流的高次谐波分量的电车的控制装置。

解决技术问题的技术方案

为了达到上述目的，本发明所涉及的电车的控制装置包括：主变压器，该主变压器对从交流电源输入到输入绕组的交流电压进行转换，将转换后的交流电压从多个输出绕组分别输出；多个整流器主电路部，该多个整流器主电路部各自分别与多个输出绕组中包含的多个二次绕组连接，将从所连接的二次绕组输出的交流电压转换成直流电压；及多个整流器控制部，该多个整流器控制部分别以多个整流器主电路部为控制对象，各自将信号波与载波进行比较，由此对控制对象的整流器主电路部进行脉冲宽度调制控制。各整流器控制部根据经由多个输出绕组中预先确定的输出绕组接受供电的负载的工作状况，决定信号波及载波中的至少一方的相位角的修正量。

发明效果

根据本发明，各整流器控制部根据经由预先确定的输出绕组接受供电的负载的工作状况，决定信号波及载波中的至少一方的相位角的修正量。由此，可根据经由预先确定的输出绕组接受供电的负载的工作状况，对分别流过多个二次绕组的电流的相位进行修正。因此，即使在存在与预先确定的输出绕组紧密耦合的二次绕组的情况下，也可将受到互感的影响而产生的二次电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的变压器，也能降低一次电流的高次谐波分量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电车的控制装置的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的整流器控制部的结构的图。

图3是表示实施方式1所涉及的载波相位设定部的结构的图。

图4是表示现有的控制装置中的回线电流(return line current)的模拟结果的图。

图5是表示实施方式1所涉及的控制装置中的回线电流的模拟结果的图。

图6是表示本发明实施方式2所涉及的整流器控制部的结构的图。

图7是表示实施方式2所涉及的功率因数补偿部的结构的图。

图8是表示本发明实施方式3所涉及的电车的控制装置的结构的图。

图9是表示实施方式3所涉及的整流器控制部的结构的图。

图10是表示实施方式3所涉及的载波相位设定部的结构的图。

图11是表示本发明实施方式4所涉及的整流器控制部的结构的图。

图12是表示实施方式4所涉及的功率因数补偿部的结构的图。

图13是表示本发明实施方式5所涉及的电车的控制装置的结构的图。

图14是表示实施方式5所涉及的整流器控制部的结构的图。

图15是表示实施方式5所涉及的载波相位设定部的结构的图。

图16是表示本发明实施方式6所涉及的整流器控制部的结构的图。

图17是表示实施方式6所涉及的功率因数补偿部的结构的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。在所有附图中对相同的要素标注相同的参照标号。

实施方式1

本发明的实施方式1所涉及的电车的控制装置(以下简称为“控制装置”)100是用于控制交流电车的装置。如图1所示，控制装置100包括：主变压器102，该主变压器102对经由集电器101从交流电源获取的交流电的电压进行转换；2个整流器主电路部103，该2个整流器主电路部103分别将从主变压器102输出的交流电转换成直流电；2个逆变器主电路部105，该2个逆变器主电路部105将分别从2个整流器主电路部103输出的直流电转换成交流电，并将转换后的交流电提供给各自所连接的2个负载104a；辅助电源装置106，该辅助电源装置106接收从主变压器102输出的交流电，并将电力提供给各自所连接的2个负载104b；2个主电路控制部107，该2个主电路控制部107与作为控制对象的2组整流器主电路部103及逆变器主电路部105分别对应设置，控制作为各自的控制对象的1组整流器主电路部103及逆变器主电路部105。

集电器101为从架空线获取交流电的导电弓。另外，集电器101只要是从交流电源获取交流电的设备即可，例如，可以是从作为交流电源的第三轨道获取电力的集电靴等。

各负载104a分别为驱动电车的感应电动机等。各负载104a经由1个逆变器主电路部105与1个整流器主电路部103进行电连接，由此，经由与该整流器主电路部103电连接的二次绕组接受供电。通过这样接受电力，各负载104a能进行工作。

各负载104b为适当设置于电车的设备，例如为空调、照明等。各负载104b与1个辅助电源装置106电连接，经由三次绕组接受供电。通过这样接受电力，各负载104b能进行工作。

主变压器102对从交流电源输入到输入绕组的交流电压进行转换，将转换后的交流电压从3个输出绕组分别输出。

详细而言，主变压器102具有经由集电器101输入交流电压的作为输入绕组的一次绕组和输出转换后的交流电压的3个输出绕组。本实施方式所涉及的输出绕组由与2台整流器主电路部103分别连接的2个二次绕组及与辅助电源装置106连接的1个三次绕组构成。

如该图所示，对主变压器102的一次绕组设置有用于测定集电器101所获取的电力的电压值即架空线电压Vs的电压传感器108a。即，架空线电压Vs为输入(施加)到一次绕组的电压。电压传感器108a将表示测定出的架空线电压Vs的架空线电压信号输出到主电路控制部107。

对主变压器102的各二次绕组设置有用于测定流过二次绕组的电流的大小即二次电流Is2的电流传感器109a。即，二次电流Is2是流向与二次绕组连接的整流器主电路部103的电流。电流传感器109a将表示测定出的二次电流Is2的二次电流信号输出到主电路控制部107。

对主变压器102的三次绕组设置有用于测定流过三次绕组的电流的大小即辅助设备电流ISIV的电流传感器109b。电流传感器109b将表示测定出的辅助设备电流ISIV的辅助设备电流信号输出到主电路控制部107。

各整流器主电路部103例如由半导体开关元件、二极管等构成。半导体开关元件例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等。

各整流器主电路部103在对应设置的主电路控制部107所进行的脉冲宽度调制(PWM)方式的控制下，切换半导体开关元件的导通和截止。由此，各整流器主电路部103将从所连接的二次绕组输出的交流电压转换成预先设定的直流电压目标值(目标电压)ECP的直流电压。

多个逆变器主电路部105例如由半导体开关元件、二极管等构成。多个逆变器主电路部105分别经由用于使直流电流稳定的多个滤波电容器110从多个整流器主电路部103接收直流电。各逆变器主电路部105在对应设置的主电路控制部107所进行的VVVF(可变电压可变频率)控制方式的控制下进行动作。由此，将接收到的直流电转换成三相交流电并输出，控制负载104a。

对各滤波电容器110设置有用于测定从各自所连接的整流器主电路部103输出的直流电压的大小即直流电压EFC的电压传感器108b。电压传感器108b将表示测定出的直流电压EFC的直流电压信号输出到主电路控制部107。

如该图所示，各主电路控制部107经由信号线进行连接，从而与作为控制对象的1台整流器主电路部103及逆变器主电路部105相对应。各主电路控制部107具有以PWM调制方式对控制对象的整流器主电路部103进行控制的整流器控制部111及以VVVF方式对控制对象的逆变器主电路部105进行控制的逆变器控制部112。

下面，说明本申请发明中特征性的整流器控制部111。

整流器控制部111在功能上将信号波与载波进行比较，基于比较结果来以PWM方式对控制对象的整流器主电路部103进行控制。

详细而言，如图2所示，整流器控制部111具有：恒压控制部113，该恒压控制部113生成用于使直流电压EFC为直流电压目标值ECP的电流指令；恒流控制部114，该恒流控制部114生成功率因数补偿前的电压指令，该电压指令表示用于使电流指令所表示的波形的电流从整流器主电路部103输出的正弦波；功率因数补偿部115，该功率因数补偿部115计算使架空线电压Vs和电流Is2的功率因数为1的功率因数补偿用的漏电感L；加法器116，该加法器116通过将漏电感L与电压指令所表示的功率因数补偿前的正弦波相加，从而计算功率因数修正后的正弦波；除法器117，该除法器117将功率因数修正后的正弦波用直流电压EFC进行归一化；载波相位设定部118，该载波相位设定部118根据从作为主变压器102的预先确定的输出绕组的三次绕组接受供电的负载104b的工作状况，决定载波的相位角；载波生成部119，该载波生成部119生成表示与载波的相位角θ相对应的相位的载波的载波指令；及PWM控制部120，该PWM控制部120将信号波与载波比较，根据比较结果，将主电路动作指令GS输出到控制对象的整流器主电路部103。

恒压控制部113保持预先设定的直流电压目标值ECP。恒压控制部113从电压传感器108b获取直流电压信号。恒压控制部113基于获取的直流电压信号所表示的直流电压EFC与直流电压目标值ECP的偏差，执行PI(Proportional Integral：比例积分)控制。由此，恒压控制部113生成表示应从整流器主电路部103输出的电流的波形的电流指令，并输出到恒流控制部114。

恒流控制部114从电压传感器108a及电流传感器109a分别获取架空线电压信号及二次电流信号。恒流控制部114获取从恒压控制部113输出的电流指令。恒流控制部114基于获取的架空线电压信号所表示的二次电流Is2、获取的架空线电压信号所表示的架空线电压Vs及获取的电流指令所表示的电流的波形，生成表示功率因数补偿前的正弦波的功率因数补偿前的电压指令。恒流控制部114将生成的功率因数补偿前的电压指令输出至加法器116。

功率因数补偿部115从电压传感器108a及电流传感器109a分别获取架空线电压信号及二次电流信号。功率因数补偿部115计算使获取的架空线电压信号所表示的二次电流Is2、获取的架空线电压信号所表示的架空线电压Vs的功率因数为1的功率因数补偿用的漏电感L。功率因数补偿部115输出表示通过计算得到的功率因数补偿用的漏电感L的功率因数补偿信号。

加法器116从恒流控制部114及功率因数补偿部115分别获取功率因数补偿前的电压指令及功率因数补偿信号。加法器116通过将获取的功率因数补偿信号所表示的功率因数补偿用的漏电感L与获取的功率因数补偿前的电压指令所表示的功率因数补偿前的正弦波相加，从而计算功率因数补偿后的正弦波。加法器116生成表示通过计算得到的功率因数补偿后的正弦波的功率因数补偿后的电压指令，并输出到除法器117。

此处，加法器116通过加上漏电感L，对功率因数补偿前的正弦波的相位角进行修正。通过在PWM控制中采用基于这样修正后的正弦波(功率因数补偿后的正弦波)的信号波，可使架空线电压Vs和电流Is2的功率因数基本为1。

除法器117从加法器116及电压传感器108b分别获取功率因数补偿后的电压指令及直流电压信号。除法器117通过将获取的功率因数补偿后的电压指令所表示的正弦波除以获取的直流电压信号所表示的直流电压EFC，从而计算归一化后的PWM控制用的正弦波(信号波)。除法器117生成表示通过计算得到的信号波的PWM控制用的电压指令，并输出到PWM控制部120。

载波相位设定部118基于作为表示负载104b的工作状况的值的辅助设备电流ISIV，决定载波的相位角。

详细而言，如图3所示，载波相位设定部118具有：将表示载波相位角的初始值(初始设定值)θ0的信息预先保持的存储部；基于辅助设备电流ISIV来决定载波的修正量η的载波修正量决定部121；及基于载波相位角的初始值θ0和修正量η来计算载波的相位角的作为运算器的加法器122。

载波相位角的初始值θ0典型而言为根据设定该初始值的每一主电路控制部107(即，例如每一编组的车辆)而不同的值。如本实施方式那样，在设置于主变压器102的二次绕组为2个的情况下，例如对一方的整流器控制部111的初始值θ0设定0度，对另一方的整流器控制部111的初始值θ0设定90度。

如该图所示，载波修正量决定部121预先保持表示辅助设备电流ISIV与载波的修正量η的关系的载波修正量数据。载波修正量数据所表示的关系可利用公式、表格等来表示。另外，在本实施方式中，载波的修正量η用角度来表示，但也可例如用时间来表示。

如该图所示，载波修正量数据所表示的关系为辅助设备电流ISIV越大，越增大载波的修正量η。例如，如该图所示，这种关系在设横轴和纵轴分别为辅助设备电流ISIV和载波的修正量η的情况下，可用直线来表示。在此情况下，载波的修正量η的变化与辅助设备电流ISIV的变化的比例相当于直线的斜率。对直线的斜率可设定根据设定该斜率的每一主电路控制部107(即，例如每一编组的车辆)而不同的值。

载波修正量决定部121从电流传感器109b获取辅助设备电流信号，基于获取的辅助设备电流信号所表示的辅助设备电流ISIV和载波修正量数据，决定与辅助设备电流ISIV对应的载波的修正量η。

加法器122将载波相位角的初始值θ0与由载波修正量决定部121决定的载波的修正量η相加，将通过相加得到的值决定作为载波的相位角θ。加法器122将表示所决定的载波的相位角θ的载波相位角指令输出到载波生成部119。由此，所决定的载波的相位角θ设定于载波生成部119。

参照图2。载波生成部119参照由载波相位设定部118设定的载波相位角指令所表示的载波的相位角θ。载波生成部119生成表示与参照的载波的相位角θ对应的相位角的三角波的载波指令。此处，生成的载波指令所表示的三角波的相位角例如为将载波的相位角θ与在载波的相位角θ为零的情况下载波生成部119生成的载波的相位(基准值)相加得到的相位的三角波。载波生成部119将生成的载波指令输出到PWM控制部120。

PWM控制部120从除法器117及载波生成部119分别获取PWM控制用的电压指令及载波指令。PWM控制部120将获取的PWM控制用的电压指令所表示的信号波和获取的载波指令所表示的载波进行比较。PWM控制部120基于比较结果，生成用于对控制对象的整流器主电路部103的开关动作进行控制的主电路动作指令GS。PWM控制部120将生成的主电路动作指令GS输出至控制对象的整流器主电路部103。由此，整流器控制部111对控制对象的整流器主电路部103进行PWM控制。

这样的整流器控制部111在物理上，例如可由1个或多个处理器、预先存放各种数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、作为处理器的操作区域的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、用于在传感器与整流器主电路部103之间交换信号的接口等构成。然后，整流器控制部111的功能例如可通过执行嵌入到ROM的软件程序来实现。另外，各整理器控制部111具有在功能及物理上大概相同的结构。

根据本实施方式，各整流器控制部111根据辅助设备电流ISIV，决定用于PWM控制的载波的相位角的修正量。由此，根据辅助设备电流ISIV，可对流过主变压器102的各二次绕组的电流的相位进行修正。因此，即使在存在与三次绕组紧密耦合的二次绕组的情况下，也可将受到互感的影响而产生的二次电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

图4及图5是设2个二次绕组及三次绕组的彼此的耦合为相同程度的情况下的模拟结果，示出回线电流的频率与其大小(回线电流值)的关系。图4是在载波相位设定部118不具备载波修正量决定部121的现有的控制装置下的模拟结果的示例。图5是本实施方式所涉及的控制装置100下的模拟结果的示例。在模拟中，设载波的频率为1250Hz。

将图4及图5的虚线123a、124a和虚线123b、124b进行比较可知，本实施方式所涉及的控制装置100中，在2500Hz附近和7500Hz附近，一次电流的高次谐波降低。这样，根据本实施方式，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

该模拟的结果如上所述是在设置有2个二次绕组的情况下的示例，但在例如设置有4个二次绕组的情况下，能降低5000Hz附近的一次电流的高次谐波。

根据本实施方式，通过使信号波的相位变化来完成功率因数补偿，因此，能使架空线电压Vs和电流Is2的功率因数为1。

一般而言，辅助设备电流ISIV越大，各二次绕组受到与三次绕组间的互感的影响越强。其结果是，辅助设备电流ISIV越大，二次电流的相位的偏移越大。

本实施方式中，辅助设备电流ISIV越大，载波的修正量η越大。由此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

一般而言，分别流过2个二次绕组的电流的相位差不仅因辅助设备电流ISIV而变化，还因各二次绕组与三次绕组的互感等而变化。

本实施方式中，可对每一主电路控制部107设定辅助设备电流ISIV与载波的修正量η的关系。即，例如，在辅助设备电流ISIV与载波的修正量η如图3所示处于用直线来表示的关系的情况下，可设定该直线的斜率、辅助设备电流ISIV为零时的值等。由此，可将互感的影响等追加到辅助设备电流ISIV与载波的修正量η之间的关系中。因此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

根据本实施方式，载波的相位角通过对初始值θ0进行修正来决定。通过采用初始值θ0，可对每一整流器控制部111预先设定载波的相位。通过对每一整流器控制部111设定不同的相位差，可预先设定使一次电流的高次谐波降低的相位差。

以上说明了本发明实施方式1所涉及的控制装置100，但本发明并不限于实施方式1，也可像以下那样变形。

例如，在实施方式1中，利用整流器主电路部103为2个、每2个负载104a与整流器主电路部103连接的示例进行了说明。但是，整流器主电路部103的数量、与各整流器主电路部103连接的负载104a的数量可适当变更。此外，各整流器主电路部103通常由独立的主电路控制部107控制，因此，主电路控制部107的数量根据整流器主电路部103的数量适当变更即可。

例如，在实施方式1中，利用2个负载104b与辅助电源装置106连接的示例进行了说明。但是，与辅助电源装置106连接的负载104b的数量可适当变更。

例如，输出绕组的数量并不限于3个。如实施方式1那样，将1个二次绕组与1个整流器主电路部103进行电连接的情况较多。在这种情况下，主变压器102的二次绕组的数量与控制装置100所具有的整流器主电路部103的数量相同。此外，输出绕组中包含的辅助绕组并不限于1个三次绕组，也可以为多个。

例如，在本实施方式中，说明了载波相位设定部118通过将修正量与θ0初始值相加，从而决定载波的相位角θ的示例。但是，载波的相位角θ也可通过从初始值θ0减去载波的修正量η来决定。

例如，也可不预先设定初始值θ0，而基于载波修正量数据和辅助设备电流ISIV，直接计算载波的相位角θ。在此情况下，例如，将辅助设备电流ISIV为零时的载波的修正量η设为相当于初始值θ0的值即可。

变形例1

表示经由作为主变压器102的预先确定的输出绕组的三次绕组接受供电的负载104b的工作状况的值并不限于从三次绕组输出的电流(输出电流)即辅助设备电流ISIV。对于表示负载104b的工作状况的值，也可采用例如负载104b的功耗、经由三次绕组提供的电力(供给电力)等，来代替辅助设备电流ISIV。

负载104b的功耗或经由三次绕组提供的电力可基于来自各种传感器的信息计算出，也可从功率计获取。负载104b的功耗通常从负载104b电气传送到驾驶台，因此，可通过来自驾驶台的电气传送等来获取。辅助设备电流ISIV、经由三次绕组提供的电力等也可从驾驶台获取。

根据本变形例，也可起到与实施方式1相同的效果。

实施方式2

实施方式1中，利用与辅助设备电流ISIV对应的修正量η来对载波的相位角进行了修正。本实施方式中，利用与辅助设备电流ISIV对应的修正量l来对功率因数补偿用的漏电感L进行修正。即，本实施方式中，根据辅助设备电流ISIV，对用于PWM控制的信号波的相位进行修正。

本实施方式所涉及的控制装置包括在图6中示出功能结构的整流器控制部211，来取代实施方式1所涉及的控制装置100的整流器控制部111。本实施方式所涉及的整流器控制部211具有载波相位设定部218及功率因数补偿部215，来取代实施方式1所涉及的整流器控制部111的载波相位设定部118及功率因数补偿部115。

载波相位设定部218预先保持表示载波相位角的初始值θ0的信息。本实施方式中，与实施方式1不同，仅根据载波相位角的初始值θ0，来决定载波的相位角。

功率因数补偿部215基于辅助设备电流ISIV，计算功率因数补偿用的漏电感L。

详细而言，如图7所示，功率因数补偿部215具有保持预先设定的漏电感初始值L0的存储部、功率因数补偿量决定部225及加法器226。

功率因数补偿量决定部225预先保持表示辅助设备电流ISIV与漏电感的修正量l的关系的漏电感修正量数据。

漏电感修正量数据所表示的关系与载波修正量数据所表示的关系同样，可利用公式、表格等来表示。

如该图所示，漏电感修正量数据所表示的关系为辅助设备电流ISIV越大，越增大漏电感的修正量l。例如，如该图所示，这种关系在设横轴和纵轴分别为辅助设备电流ISIV和漏电感的修正量l的情况下，可用直线来表示。在此情况下，漏电感的修正量l的变化与辅助设备电流ISIV的变化的比例相当于直线的斜率。对直线的斜率可设定根据设定该斜率的每一主电路控制部(即，例如每一编组的车辆)而不同的值。

功率因数补偿量决定部225若从电流传感器109b获取辅助设备电流信号，基于获取的辅助设备电流信号所表示的辅助设备电流ISIV和电感修正量数据，决定漏电感的修正量l。

加法器226将漏电感初始值L0与由功率因数补偿量决定部225决定的漏电感的修正量l相加。由此，计算漏电感L。加法器226输出表示通过计算得到的漏电感L的功率因数补偿信号。

根据本实施方式，采用利用与辅助设备电流ISIV对应的漏电感的修正量l修正后的漏电感L。即，根据辅助设备电流ISIV，决定用于修正信号波的相位角的修正量。因此，与实施方式1同样，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，辅助设备电流ISIV越大，漏电感的修正量l越大。由此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，可对每一主电路控制部设定辅助设备电流ISIV与漏电感的修正量l的关系。即，例如，在辅助设备电流ISIV与漏电感的修正量l如图7所示处于用直线来表示的关系的情况下，可设定该直线的斜率、辅助设备电流ISIV为零时的值等。由此，可将互感的影响等追加到辅助设备电流ISIV与漏电感的修正量l之间的关系中。因此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

变形例2

例如，也可不具备载波相位设定部218，而是由功率因数补偿部215保持将相当于载波相位角的初始值θ的相位角提供给信号波这样的初始值(初始设定值)。这样的初始值可追加到漏电感初始值L0中。由此，也可起到与设定载波相位角的初始值θ的情况相同的效果。

变形例3

实施方式2所涉及的控制装置也可具备与实施方式1同样的载波相位设定部118，来取代载波相位设定部218。据此，可根据辅助设备电流ISIV，对用于PWM控制的载波和信号波这双方的相位进行修正。

由此，与实施方式1及2同样，也可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

实施方式3

实施方式1及2中，说明了根据经由三次绕组接受供电的负载104b的工作状况，决定用于PWM控制的载波或信号波的相位角的修正量的示例。在本实施方式中，说明根据经由二次绕组接受供电的负载104a的工作状况，决定用于PWM控制的载波的相位角的修正量的示例。

如图8所示，本实施方式所涉及的控制装置300不包括电流传感器109b，包括主电路控制部307来取代实施方式1所涉及的控制装置100的主电路控制部107。如该图所示，本实施方式所涉及的主电路控制部307具有整流器控制部311来取代实施方式1所涉及的主电路控制部107的整流器控制部111。

如图9所示，本实施方式所涉及的整流器控制部311具有载波相位设定部318来取代实施方式1所涉及的整流器控制部111的载波相位设定部118。

如图10所示，本实施方式所涉及的载波相位设定部318具有载波修正量决定部321来取代实施方式1所涉及的载波相位设定部118的载波修正量决定部121。

如图10所示，本实施方式所涉及的载波修正量决定部321基于二次电流Is2，决定载波的修正量η。

详细而言，如该图所示，载波修正量决定部321预先保持表示二次电流Is2与载波的修正量η的关系的载波修正量数据。载波修正量数据所表示的关系可利用载波修正量数据公式、表格等来表示。

如该图所示，本实施方式所涉及的载波修正量数据所表示的关系为二次电流Is2越大，越增大载波的修正量η。例如，如该图所示，这种关系在设横轴和纵轴分别为二次电流Is2和载波的修正量η的情况下，可用直线来表示。在此情况下，载波的修正量η的变化与二次电流Is2的变化的比例相当于直线的斜率。对直线的斜率可设定根据设定该斜率的每一主电路控制部107(即，例如每一编组的车辆)而不同的值。

载波修正量决定部321从电流传感器109a获取二次电流信号，基于获取的二次电流信号所表示的二次电流Is2和载波修正量数据，决定与二次电流Is2对应的载波的修正量η。

根据本实施方式，各整流器控制部311根据与其它整流器控制部311所控制的整流器主电路部103连接的二次绕组的二次电流Is2，决定用于PWM控制的载波的相位角的修正量。由此，根据二次电流Is2，可对流过主变压器102的各二次绕组的电流的相位进行修正。因此，即使在二次绕组彼此紧密耦合的情况下，也可将受到互感的影响而产生的二次电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，二次电流Is2越大，载波的修正量η越大。由此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，可对每一主电路控制部307设定二次电流Is2与载波的修正量η的关系。即，例如，在二次电流Is2与载波的修正量η如图10所示处于用直线来表示的关系的情况下，可设定该直线的斜率、二次电流Is2为零时的值等。由此，可将互感的影响等追加到二次电流Is2与载波的修正量η之间的关系中。因此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

变形例4

表示经由作为主变压器102的预先确定的输出绕组的二次绕组接受供电的负载104a的工作状况的值并不限于从二次绕组输出的电流(输出电流)即二次电流Is2。对于表示负载104a的工作状况的值，也可采用例如负载104a的功耗、经由二次绕组提供的电力(供给电力)等，来代替二次电流Is2。

负载104a的功耗或经由三次绕组提供的电力可基于来自各种传感器的信息计算出，也可从功率计获取。负载104a的功耗、二次电流Is2、经由二次绕组提供的电力等在电气传送到驾驶台的情况下，也可通过来自驾驶台的电气传送等来获取。根据本变形例，也可起到与实施方式3相同的效果。

实施方式4

实施方式2中，说明了利用与辅助设备电流ISIV对应的修正量l来对功率因数补偿用的漏电感L进行修正的示例。在本实施方式中，说明根据经由二次绕组接受供电的负载104a的工作状况，决定用于PWM控制的信号波的相位角的修正量的示例。即，本实施方式中，根据二次电流Is2，对用于PWM控制的信号波的相位进行修正。

本实施方式所涉及的控制装置包括在图11中示出功能结构的整流器控制部411，来取代实施方式3所涉及的控制装置300的整流器控制部311。本实施方式所涉及的整流器控制部411包括与实施方式2同样的载波相位设定部218，来取代实施方式3所涉及的控制装置300的载波相位设定部318，且具有功率因数补偿部415，来取代实施方式3所涉及的控制装置300的功率因数补偿部115。

功率因数补偿部415基于二次电流Is2，计算功率因数补偿用的漏电感L。

详细而言，如图12所示，功率因数补偿部415与实施方式2同样，具有预先保持漏电感初始值L0的存储部、及加法器226。功率因数补偿部415具有功率因数补偿量决定部425，来取代实施方式2所涉及的功率因数补偿部215的功率因数补偿量决定部225。

功率因数补偿量决定部425预先保持表示二次电流Is2与漏电感的修正量l的关系的漏电感修正量数据。漏电感修正量数据所表示的关系与载波修正量数据所表示的关系同样，可利用公式、表格等来表示。

如该图所示，漏电感修正量数据所表示的关系为二次电流Is2越大，越增大漏电感的修正量l。例如，如该图所示，这种关系在设横轴和纵轴分别为二次电流Is2和漏电感的修正量l的情况下，可用直线来表示。在此情况下，漏电感的修正量l的变化与二次电流Is2的变化的比例相当于直线的斜率。对直线的斜率可设定根据设定该斜率的每一主电路控制部(即，例如每一编组的车辆)而不同的值。

这样的功率因数补偿量决定部425若从电流传感器109a获取二次电流信号，基于获取的二次电流信号所表示的二次电流Is2和电感修正量数据，决定漏电感的修正量l。

根据本实施方式，采用利用与二次电流Is2对应的漏电感的修正量l修正后的漏电感L。即，根据二次电流Is2，决定用于修正信号波的相位角的修正量。因此，与实施方式1同样，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，二次电流Is2越大，漏电感的修正量l越大。由此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

本实施方式中，可对每一主电路控制部设定二次电流Is2与漏电感的修正量l的关系。即，例如，在二次电流Is2与漏电感的修正量l如图12所示处于用直线来表示的关系的情况下，可设定该直线的斜率、二次电流Is2为零时的值等。由此，可将互感的影响等追加到二次电流Is2与漏电感的修正量l之间的关系中。因此，可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

变形例5

实施方式4所涉及的控制装置也可具备与实施方式3同样的载波相位设定部318，来取代载波相位设定部218。据此，可根据二次电流Is2，对用于PWM控制的载波和信号波这双方的相位进行修正。

由此，与实施方式3及4同样，也可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

实施方式5

在本实施方式中，说明根据经由三次绕组接受供电的负载104b的工作状况和经由二次绕组接受供电的负载104a的工作状况，决定用于PWM控制的载波的相位角的修正量的示例。

如图13所示，本实施方式所涉及的控制装置500包括主电路控制部507来取代实施方式1所涉及的控制装置100的主电路控制部107。如该图所示，本实施方式所涉及的主电路控制部507具有整流器控制部511来取代实施方式1所涉及的主电路控制部107的整流器控制部111。

如图14所示，本实施方式所涉及的主电路控制部507具有载波相位设定部518来取代实施方式1所涉及的主电路控制部107的载波相位设定部118。

如图15所示，本实施方式所涉及的载波相位设定部518在实施方式1所涉及的载波修正量决定部121的基础上，具有实施方式3所涉及的载波修正量决定部321。载波相位设定部518具有加法器522，来取代实施方式1所涉及的载波相位设定部118的加法器122。

加法器522将载波相位角的初始值θ0、由载波修正量决定部121决定的载波的修正量η及由载波修正量决定部321决定的载波的修正量η相加。加法器522将通过相加获得的值决定为载波的相位角θ。加法器522将表示所决定的载波的相位角θ的载波相位角指令输出到载波生成部119。由此，所决定的载波的相位角θ设定于载波生成部119。

根据本实施方式，可起到与实施方式1及3相同的效果。例如，各整流器控制部511根据辅助设备电流ISIV和二次电流Is2，决定用于PWM控制的载波的相位角的修正量。由此，根据辅助设备电流ISIV和二次电流Is2，可对流过主变压器102的各二次绕组的电流的相位进行修正。因此，即使在存在与三次绕组紧密耦合的二次绕组、且二次绕组彼此紧密耦合的情况下，也可将受到互感的影响而产生的二次电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波的值。因此，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

实施方式6

在本实施方式中，说明根据经由三次绕组接受供电的负载104b的工作状况和经由二次绕组接受供电的负载104a的工作状况，决定用于PWM控制的信号波的相位角的修正量的示例。

本实施方式所涉及的控制装置包括在图16中示出功能结构的整流器控制部611，来取代实施方式5所涉及的控制装置500的整流器控制部511。本实施方式所涉及的整流器控制部611具有载波相位设定部218及功率因数补偿部615，来取代实施方式5所涉及的整流器控制部511的载波相位设定部518及功率因数补偿部115。

功率因数补偿部615基于辅助设备电流ISIV和二次电流Is2，计算功率因数补偿用的漏电感L。

详细而言，如图7所示，功率因数补偿部615与实施方式2所涉及的功率因数补偿部215同样，具有预先保持漏电感初始值L0的存储部及实施方式2所涉及的功率因数补偿量决定部225。在此基础上，功率因数补偿部615具有实施方式4所涉及的功率因数补偿量决定部425。功率因数补偿部615具有加法器626，来取代实施方式2所涉及的功率因数补偿部215的加法器226。

加法器626将漏电感初始值L0、由功率因数补偿量决定部225决定的漏电感的修正量l及由功率因数补偿量决定部425决定的漏电感的修正量l相加。由此，计算漏电感L。加法器626输出表示通过计算得到的漏电感L的功率因数补偿信号。

根据本实施方式，采用利用与辅助设备电流ISIV及二次电流Is2对应的漏电感的修正量l修正后的漏电感L。即，根据辅助设备电流ISIV和二次电流Is2，决定用于修正信号波的相位角的修正量。因此，与实施方式5同样，即使是未实施用于降低绕组间的互感的对策的主变压器102，也能降低一次电流的高次谐波分量。

变形例6

实施方式6所涉及的控制装置也可具备与实施方式5同样的载波相位设定部518，来取代载波相位设定部218。据此，可根据辅助设备电流ISIV和二次电流Is2，对用于PWM控制的载波和信号波这双方的相位进行修正。

由此，与实施方式5及6同样，也可将流过各二次绕组的电流的相位差维持在降低一次电流的高次谐波分量的值。因此，即使未实施用于降低主变压器102的绕组间的互感的对策，也能降低一次电流的高次谐波分量。

以上，示出了本发明的实施方式及变形例，但本发明并不限于此。本发明包含实施方式及变形例的适当组合、以及在此基础上的适当变更。

工业上的实用性

本发明可适用于电车的控制装置，特别对于装载有脉冲宽度调制整流器装置的电车的控制装置是有用的。

标号说明

100，300，500控制装置、102主变压器、103整流器主电路部、104a，104b负载、105逆变器主电路部、106辅助电源装置、107，307，507主电路控制部、111，211，311，411，511，611整流器控制部、112逆变器控制部、113恒压控制部、114恒流控制部、115，215，415，615功率因数补偿部、118，218，318，518载波相位设定部、119载波生成部、120PWM控制部、121，321载波修正量决定部、225，425功率因数补偿量决定部。