将转换器装置的载波频率设定为架线电压的频率的奇数倍，所以Fcl和Fc2也分别设定为架线电压的频率的奇数倍。
[0042]虽然第2载波频率Fc2越高越好，但是如果载波频率变高则在转换器装置中产生的损耗会增加。在车辆朝向停车车站减速的情况下，除了车辆速度减少以外，转换器装置的二次电流也减少。由此，将第I基准速度Vl设定成，使在以第2载波频率Fc2使转换器装置进行动作时产生的损耗不超过转换器装置的冷却性能。
[0043]另外，在向车辆的照明、空调供电的辅助电源装置被设置于转换器装置的直流侧的情况下，也考虑由辅助电源装置消耗的电力量的二次电流来设定第2载波频率Fc2。
[0044]此外，如果仅根据车辆的速度与第I基准速度Vl的比较来变更转换器装置的载波频率，则恐怕由于运转操作的差异、辅助电源装置的动作状态，在转换器装置中产生的损耗会超过转换器装置的冷却性能。因此，将第I基准电流Il设定成，使在以载波频率Fc2使转换器装置进行动作时产生的损耗不超过转换器装置的冷却性能。
[0045]这样，通过基于车辆的速度和二次电流来判断载波频率的上升，能够防止由于运转操作的差异而使速度Vl下的二次电流比设想的大从而使载波频率上升至Fc2时的转换器装置的损耗超过允许值的情况。
[0046]车辆的速度是否是第I基准速度Vl以下的判断，是通过基于从速度检测部件13得到的交流电动机8的旋转速度Fr计算出车辆的速度来进行判断，或者基于路线信息和从GPS等得到的车辆的行驶位置根据车辆距停车车站的距离低于第I基准距离Xl来进行判断。
[0047]车辆在车站停车后发车，在速度成为第2基准速度V2以上，或者转换器装置的二次电流成为第2基准电流12以上的时间点，使转换器装置的载波频率从第2载波频率Fc2降低至第I载波频率Fe I。
[0048]在车辆从停车车站出发并进行加速的情况下，除了车辆速度增加以外，转换器装置的二次电流会增加。由此，将第2基准速度V2设定成，使在以第2载波频率Fc2使转换器装置进行动作时产生的损耗不超过转换器装置的冷却性能。
[0049]此外，与第I基准电流Il同样地，将第2基准电流12设定成，使在以载波频率Fc2使转换器装置进行动作时产生的损耗不超过转换器装置的冷却性能。
[0050]这样，通过基于车辆的速度和二次电流来判断载波频率的降低，能够与停车时同样地防止使载波频率上升至Fc2时的转换器装置的损耗超过允许值。
[0051]车辆的速度是否是第2基准速度V2以上的判断，是通过基于从速度检测部件13得到的交流电动机8的旋转速度Fr计算出车辆的速度来进行判断，或者基于路线信息和从GPS等得到的车辆的行驶位置根据车辆距停车车站的距离超过第2基准距离X2来进行判断。
[0052]在图4中表示距停车车站的距离与车辆速度之间的关系，但是由于铁道车辆确定了运行时间表，所以可以如图5这样取代第I基准距离Xl和第2基准距离X2，而在至到达停车车站的到达时刻为止的时间低于第I基准时间Tl的时间点，使转换器装置的载波频率上升至Fc2，在从由停车车站出发起的时间超过第2基准时间T2的时间点，使载波频率降低至 Fcl0
[0053]此外，在实施例2中虽然使用流过转换器装置的交流侧的二次电流来变更载波频率，但是也可以使用转换器装置的直流侧的电流。
[0054]这样，在从靠近停车车站至离开停车车站的期间，通过提高转换器装置的载波频率，能够相对于流过变压器的电流的基波分量而降低高次谐波分量的比例。其结果，能够抑制从变压器产生的电磁噪音，并能够实现人所聚集的车站站台附近的静音化。
[0055]此外，由于通过本发明也具有改善停车车站附近的功率因数并降低无效功率的效果，所以也能够实现变压器的损耗降低以及小型化。
[0056]进一步地，作为变更载波频率的条件，通过使用车辆的行驶位置与停车车站间的距离以及转换器装置的二次电流的大小，能够防止由于运转操作的差异等而使载波频率上升时的转换器装置的损耗超过冷却性能的情况。
[0057]另外，实施例2也与实施例1同样地，不仅在停车于车站的情况下，也能够在停车于车站以外的情况下获得相同的效果。
[0058]符号说明:
[0059]I交流架线
[0060]2导电弓
[0061]3变压器
[0062]4 车轮
[0063]5转换器装置
[0064]6 电容器
[0065]7逆变器装置
[0066]8交流电动机
[0067]9第I电压检测部件
[0068]10第I电流检测部件
[0069]11第2电压检测部件
[0070]12第2电流检测部件
[0071]13速度检测部件
[0072]14控制装置
[0073]es二次电压
[0074]is二次电流
[0075]iu、iv、iw流入至感应电动机的电流
[0076]Ecf直流阶段电压
[0077]Fr感应电动机的旋转速度
[0078]Gi针对逆变器装置的选通指令
[0079]Ge针对转换器装置的选通指令
[0080]Fcl第I载波频率
[0081]Fc2第2载波频率
[0082]Vl第I基准速度
[0083]V2第2基准速度
[0084]Xl第I基准位置
[0085]X2第2基准位置
[0086]Il第I基准电流
[0087]12第2基准电流
[0088]Tl第I基准时间
[0089]T2第2基准时间
【主权项】
1.一种车辆的驱动系统，具备: 转换器装置，其经由变压器来将单相交流电力转换为直流电力； 逆变器装置，其经由滤波电容器来与所述转换器装置连接，将通过所述转换器装置转换后的直流电力转换为三相交流电力；和 交流电动机，其由通过所述逆变器装置转换后的三相交流电力来驱动， 该车辆的驱动系统的特征在于，进行以下变更的至少任意一个: 在所述车辆的行驶速度成为第I基准速度以下的情况下，将所述转换器装置的载波频率从第I基准频率变更为第2基准频率；或者 在所述车辆的行驶速度成为第2基准速度以上的情况下，将所述载波频率从所述第2基准频率变更为所述第I基准频率。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于， 在所述转换器装置的交流侧的电流或者直流侧的电流是第I基准电流值以下，且所述车辆的行驶速度成为所述第I基准速度以下的情况下，将所述载波频率从所述第I基准频率变更为所述第2基准频率， 在所述转换器装置的交流侧的电流或者直流侧的电流成为第2基准电流值以上，或者所述车辆的行驶速度成为所述第2基准速度以上的情况下，将所述载波频率从所述第2基准频率变更为所述第I基准频率。3.根据权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于， 在所述车辆的行驶速度成为所述第I基准速度以下时，判断为距停车位置的距离成为第I基准距离以下， 在所述车辆的行驶速度成为所述第2基准速度以上时，判断为距所述停车位置的距离成为第2基准距离以上。4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于， 基于从路线数据得到的所述停车位置与所述车辆的行驶位置的关系， 在所述停车位置与所述车辆的行驶位置的距离成为所述第I基准距离以下时，判断为所述车辆的行驶速度成为所述第I基准速度以下， 在所述停车位置与所述车辆的行驶位置的距离成为所述第2基准距离以上时，判断为所述车辆的行驶速度成为所述第2基准速度以上。5.根据权利要求3或4所述的驱动系统，其特征在于， 基于所述车辆到达所述停车位置的到达时刻和当前时刻， 在至到达所述停车位置为止的时间成为第I基准时间以下时，判断为所述车辆的行驶速度成为所述第I基准速度以下， 在所述车辆从由所述停车位置发车起的时间成为第2基准时间以上时，判断为所述车辆的行驶速度成为所述第2基准速度以上。6.根据权利要求1?5中任意一项所述的驱动系统，其特征在于， 所述第2基准频率比所述第I基准频率高。7.根据权利要求1?6中任意一项所述的驱动系统，其特征在于， 所述第I基准频率和所述第2基准频率相对于所述单相交流电力的基波电压的频率是奇数倍的频率。8.根据权利要求1?7中任意一项所述的驱动系统，其特征在于， 所述第I基准频率被设定成，使在以所述第I基准频率对所述转换器装置进行驱动时的产生损耗不超过所述转换器装置的冷却性能， 所述第2基准频率被设定成，使在以所述第2基准频率对所述转换器装置进行驱动时的产生损耗不超过所述转换器装置的冷却性能。9.一种驱动系统，权利要求1?8的任意一项所述的所述变压器、所述转换器装置、所述逆变器装置、和所述交流电动机被搭载于铁道车辆， 在所述铁道车辆的行驶速度成为所述第I基准速度以下的情况下，将所述载波频率从所述第I基准频率变更为所述第2基准频率，然后所述铁道车辆在车站停车， 所述铁道车辆在停车过程中，所述载波频率维持在所述第2基准频率，所述铁道车辆从所述车站出发后，在所述行驶速度成为所述第2基准速度以上的情况下，将所述载波频率从所述第2基准频率变更为所述第I基准频率。
【专利摘要】本发明提供一种驱动系统，在停车车站附近行驶的情况下，减少伴随转换器装置的动作的变压器的电磁噪音。在车辆的速度成为第1基准速度以下的情况下，将所述转换器装置的载波频率从第1基准频率变更为第2基准频率，在车辆的行驶速度成为第2基准速度以上的情况下，将载波频率从第2基准频率变更为第1基准频率。
【IPC分类】H02P27/06, H02M7/00
【公开号】CN104953922
【申请号】CN201510013110
【发明人】立原周一, 野崎雄一郎, 绫田昌高
【申请人】株式会社日立制作所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年1月9日
【公告号】EP2923878A1