回生電力処理装置

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371名無し野電車区:04/05/28 12:42 ID:uZjyrrJJ
積雪地の冬季限定回生電力処理装置
枕木に電気ヒーター埋め込んで、回生失効寸前だけ架線の電流を流す。

なんて事は不可能なのだろうか・・・
372名無し野電車区:04/05/28 13:53 ID:SIV/SD0C
>>371
費用対効果の面で疑問が…という事なんでしょうな。

巷では純電気ブレーキなんてものがあるけど、あれは
逆の運動エネルギーをかけて止めてるんだよね?
低速時は出来る(と言うか実用化してる)訳だけど、高速時だと
モーターが熱もって駄目なのかな。
もし出来るんなら、半数の車両で回生、半数の車両でそれをやれば
おそらくは電力消費が多くなるので回生失効には至らんような
気がする…気がするだけです。
373名無し野電車区:04/05/28 13:55 ID:SIV/SD0C
うほー、IDがSIVデナイノ!
374名無し野電車区:04/05/28 14:15 ID:jvwwY3WB
>>372
>巷では純電気ブレーキなんてものがあるけど、あれは
>逆の運動エネルギーをかけて止めてるんだよね?

回生電力を回路損失が上回ってしまうだけ…一緒か、スマソ

>>373
言い方が国シ尺師デナイノ!
375名無し野電車区:04/05/28 14:25 ID:jvwwY3WB
>>372
あー、「高速時だと」から先が、何を言いたいのか分からなかった
んだけど。逆の運動エネルギー云々はやっぱ取り違えてるようで
すね。
VVVFでは周波数制御なので0rpm(0Hz近傍)まで回生動作を
継続していく事が可能(この辺の説明は下手なんで)。通常の速
度域だと発電した電流を回生できるわけだけど、極低速だと回路
の損失分の電流すら上がってこなくなるので、結果電力を消費
しながらも0Hzに近づけるすることになるのが純電気ブレーキを
採用した回生ブレーキです(やっぱ上手くねーな)。

モーターで見れば、電流突っ込んで加速するか、発電させて原
則させるか。これは変わりありません。負荷・発熱という観点でも、
加速度(ブレーキなら負の加速度)なりで、加減速とも一緒…
純電気で、Tの制動力もモーターで全負担し、加減速対照の加減
速度で使えば、モーターの負荷も全く対照になります。
ただ、熱的に苦しいのは止めるほうです。0rpmへ向かっての
使用なので、モーターの自己冷却ファンの風量が落ちて逝きま
すんで。
376名無し野電車区:04/05/28 15:38 ID:/Atl3b7g
>372 >376
誘導電動機の「滑り周波数」に比例した制動力/駆動力が得られることに着目すれば分かりやすい。
滑り周波数というのは回転磁界の周波数と、対応する回転子の回転周波数との差のことです。
減速時は、回転子の回転数(周波数)より回転磁界の回転数(周波数)を下げて制動トルクを発生させます。
ということは、回転磁界が停止する点が絶対的な電制失効点になるわけですが、
「純電気ブレーキ方式」は、回転磁界の回転方向を逆転させて、代数的に滑り周波数一定=制動トルク一定
を保って停止させるものです。

電制失効と回生失効の微妙な違いは、

従前の直流電動機車の場合、
架線に送り返せるだけの電圧を発生できれば回生、
電圧が足らなければ回生失効で、これを電制にするのか、空制にするのか。
電制失効後の処理が、逆回転磁界(同一滑り周波数:=純電気式)なのか、空制なのかという違いだったのが、

VVVFの純電気式は、走ってる間は回転磁界を励磁している訳で、電力を返せなくなっても、逆方向の電力消費
に変わるだけ。代数的に見れば連続現象でしょう。
(実際の制御が、そこまで割り切って統一的にやってるかどうかは分かりませんが、考え方としては連続)

篭型回転子が強いのは、巻線の絶縁部が要らないことです。スロットのアルミ棒を両端で短絡してるだけ!
だから、ここで発生した熱が、徐々に伝わって、固定子や軸受けを過熱させるにはかなりの時間がかかり、
その間に負荷がなくなることと、
高温であるほど格段に放熱効率が良くなることで、短時間定格なら、連続定格の倍以上の出力(損失)を保証してしまう。
95kW定格のモータで200kW出力の加速をしてしまう謎はこの辺にある様です。
377名無し野電車区:04/05/28 21:49 ID:svrc4kPA
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
378名無し野電車区:04/05/28 21:50 ID:svrc4kPA
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
379名無し野電車区:04/05/28 21:53 ID:svrc4kPA
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
380名無し野電車区:04/05/28 21:54 ID:V4GBgxtd
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
381名無し野電車区:04/05/28 22:07 ID:V4GBgxtd
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
382名無し野電車区:04/05/28 21:50 ID:svrc4kPA
純電気ブレーキは、回生失効するまでは回生ブレーキ、回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

逆相制動は電動機が過熱する危険性があるが、回生失効から停止までの時間は短いので電動機の発熱は許容範囲内に抑えられる。

ということですね。
383377-382:04/05/28 22:37 ID:V4GBgxtd
連続投稿になり、失礼しました
384名無し野電車区:04/05/28 22:47 ID:OsDhPaHJ
>377 > 回生失効から停止までは逆相制動(すべりがマイナス)になる。

少し違います。
回生失効〜磁界回転速度ゼロまでの間は、強いて言えば発電制動でしょう。
「磁界回転速度がマイナスになる」という表現ならOKですが、
「すべり」と言われますと、代数的には全く不変なもので、その表現では混乱を生じます。
分かっていらっしゃればOKですが。

すべり周波数:すべり回転数が一定なら、篭型回転子の電力損=熱損失は一定!
回転磁界が逆回転になってもそれは変わりません。
回転子=車輪が停止したらストップです(w

#いま鯖の動きがおかしく、書き込みエラーばかりでますが、数分後に書き込まれたりしてるのことも
あるので、エラー表示でも暫く待ってからエラー・リトライをした方がイイでしょう。>377-382



385名無し野電車区:04/05/28 23:02 ID:P/XzineN
急行型スレを荒らした奴みっけ
386名無し野電車区:04/05/28 23:23 ID:5u5cEUP8
>>375
スマソ、漏れの認識違いだったんですね。
詳しい説明アリガ?ォです。
なるほど…てっきり、反作用をかけて止めてると思ったんですが、
あれはずっと回生をかけてるという事なのですね。了解しますた。

しかしモヤカタネタが通用するとは思わなかったデナイノ!
387名無し野電車区:04/05/29 00:18 ID:0oyBacZp
>386
「回生」というのは、電源に電力を返すことですから、「ずっと回生をかけてる」ことはありません。
ずっと減速トルクをかけて止まるんです。

その減速トルクの内訳が、高速時は回生、
回生不能の低速になって回転磁界の停止頃までは発電、
回転磁界が逆回転に至り、実速度ゼロまで使うのを全電気式、
逆回転磁界を使わず空気式への切換が従前。
という切り分けをしたらどうですか?境界領域であれこれいじってるのは除いて。
388名無し野電車区:04/05/29 10:05 ID:hLEBuVmK
また粘着か
389名無し野電車区:04/05/29 10:40 ID:ACxKMZI9
あらし粘着うざい!自分で荒らしながらあらしあらし!いい加減にシル! >>385 >>388
390名無し野電車区:04/05/29 11:13 ID:0oyBacZp
>389
発作!かまうと強烈になるだけ。地雷はスル〜〜で!
391名無し野電車区:04/05/30 16:12 ID:3VJsomXs
今はベクトル制御が当たり前で純電気ブレーキもベクトル制御が前提だから
「周波数」や「すべり」レベルで考えるとかえってややこしくなるだけ。

停止時は、通常の電流制御(ベクトル制御)の外側に速度制御ループを設けて
その目標値を0km/hにすればよい。ただその切替をいかにシームレスに行うか
と言う問題と、ベクトル制御に必須となる速度センサの超低速時の検出精度の
問題があって、これらをいかにクリアするかが鍵である。
392名無し野電車区:04/05/30 16:22 ID:3VJsomXs
ベクトル制御的には切替える要素は2つ。
@q軸電流=トルク電流の極性(+:力行/−:回生)
Aベクトル回転方向(+:前進/−:後進)
393名無し野電車区:04/05/30 22:57 ID:8k+7oAg8
>>392
回生のときは、
q軸電流:−
ベクトル回転方向:+

回生失効→停止の時は、
q軸電流:+
ベクトル回転方向:−

になるのでしょうか?
394名無し野電車区:04/05/31 09:52 ID:hGbzcsSr
>>393
回生のみの停止(q軸電流:−/ベクトル回転方向;+)
http://www.rtri.or.jp/rd/openpublic/rd42/02/all_brake2/index.html

回生+保持ブレーキによる停止
http://www.rtri.or.jp/rd/openpublic/rd42/02/all_brake1/index.html
この場合は下り勾配での停止で、停止時の電流極性から保持ブレーキは
回生モード(q軸電流:−/ベクトル回転方向:+)によるものと思われる。

上り勾配だと、力行モード(q軸電流:+/ベクトル回転方向:+)もしくは
回生モード(q軸電流:−/ベクトル回転方向:−)のどちらか。
395名無し野電車区:04/06/02 23:51 ID:9Vf6Qoix
>>394
保持ブレーキの回生モードということは、
回転子の回転速度が0の場合も回生モードがあるわけですね。
396名無し野電車区:04/06/03 09:13 ID:o9iiXH36
>>395
十分に勾配が急あるいは乗車率が高く、回生による発電電圧が架線電圧を超えれば
(回生失効しなければ)回生モードで保持できますが、そうでない場合は力行モード
もしくはDCブレーキになりますね。
397名無し野電車区:04/06/03 09:29 ID:o9iiXH36
でもよく考えれば、停止時の回生は負のすべりが必要なので
下り保持回生モードは(q軸電流:−/ベクトル回転方向:−)
上り保持回生モードは(q軸電流:−/ベクトル回転方向:+)
が正解じゃないかな。
398名無し野電車区:04/06/03 21:20 ID:Yemph3KE
電気二重層キャパシタを用いた電力貯蔵
http://www.rtri.or.jp/rd/openpublic/rd44/rd4410/dev/page02.html
399名無し野電車区:04/06/05 17:54 ID:dz0Pr7/Z
回生抑制中
400名無し野電車区:04/06/05 22:07 ID:J7mvE249
フラッシュオーバー防止age
401名無し野電車区:04/06/08 00:51 ID:eLdHS+Y9
>>397
運動エネルギーを電力に変換する動作であると見た場合、
エネルギー収支としては電力が発生していないように思えますが、
回路の動作としては回生の形になるということでしょうか?
402名無し野電車区:04/06/08 13:59 ID:b4R0p8hv
>>401
「運動エネルギー」というと動いていないといけないように思えるが、
実際モータ(=発電機)は「トルク−電力変換器」なのでトルクさえあれば
動いていなくても発電する。
403名無し野電車区:04/06/08 16:41 ID:06dMXpyH
>402
仕事量=力×距離
仕事率=力×速度=力×(距離/時間)

動いてない!というのは、移動距離がゼロだから仕事はゼロ。
仕事率もゼロ。ゼロをいくら変換してもゼロ。
エネルギーの基本に反する動作はないヨ。
エネルギー「変換器」という捉え方は良いが、メカ出力−電力変換器。
トルクはエネルギーじゃない。

現場で「回生」と言ってるのかもしれないが、発電した電力が
電源側に返される(=回生される)かどうかは変換器の性能次
第の結果論なんで、
理解としては、発電vs力行、と考えた方がスッキリするでしょう。

遡ってスレを読んだけど、>392 以降、こうした現世との接点の説明が全くないから、
その説明で、動作が分かった人は、いるんだろうか?

誰か、説明の切り口を、分解、整理して下さい。
小分けして、独立した項毎の説明にするのが良いと思います。
404402:04/06/08 19:26 ID:b4R0p8hv
>>403
うん、そう言われれば確かにそうだ。
どうも漏れは間違って認識してたらしい。

すると、勾配での保持ブレーキはすべて「力行モード」ということになるな。
(拘束トルクが必要だから当然といえば当然か…)
総研の波形はなにか(絶対値化とかの)細工がしてあるのだろう。

ゼロ速の直前に回生モードから力行モードへシームレスに切り替える必要が
あるわけで、これが純電気ブレーキを難しくしているんだろうな。
405402:04/06/08 19:31 ID:b4R0p8hv
もう一つ拘束トルクを発生させる手段としてDCブレーキがあるが、
これによってどれほどのトルクが得られるのかは不明。
406名無し野電車区:04/06/08 20:58 ID:Eqng9Aiw
来年愛知県に常伝導磁気浮上式の新交通システムが開通しますが、
これって動き出してから止まるまでレールと車体が接触しないみたい
なんですよね。(電気を取り入れている部分は当然接触していますが)

ということは、制動は電気的に行われる事になるのでしょうが、
うまく止まれるのでしょうか?これから試験運転をするそうですが。
407いたずら書き:04/06/08 21:47 ID:3WjuMIS5
    ES
      ↑  / EC
      |  /
      |/
←──┴──→
EL        E

η

├───、
|     \
└──────N
         \
408名無し野電車区:04/06/08 22:59 ID:/cysHneZ
>>406
リニモの電気品は東洋電機製。
全電気ブレーキ(逆相モード)が付いてるよ。
409名無し野電車区:04/06/08 23:08 ID:54HHpDwB
>>405
同期周波数=0Hz
回転数=すべり
と考えればいいんだよ。




俺は計算できんが。
410名無し野電車区:04/06/09 07:46 ID:PNcobhiK
>409
残念!もう一息!(w
同期周波数=すべり周波数
回転数=0
すべり∝(比例)トルク   ……(但し最大トルク未満で)
ね。トルクを勾配過速度と釣り合わせて(=周波数を増減して:位相制御も等価)停止状態を保持してる。

同期周波数というのは、印加する3相交流の周波数。
これを極対数で割ると同期回転数。極対数(きょくついすう)=極数/2。
すべり回転数は、同期回転数と実回転数の差。
停止というのは実回転数=0

総研のレポートが難しいと言ってるのは、速度センサーでの停止の検出法。
センサー1山分くらいふらふら前後させて、見かけ上停めている可能性が大きい。
411名無し野電車区:04/06/09 09:13 ID:Sgh0kSLd
>>410
>センサー1山分くらいふらふら前後させて、見かけ上停めている可能性が大きい

その割には電流波形は安定しているな。
まあ、223系の方と違ってテストベンチでの実験だから
DSPかなんか贅沢に使ってやったんだろうけど。

実際の(製品レベルの)全電気ブレーキのアルゴリズムが載ってる
ソースきぼんぬ。
412名無し野電車区:04/06/11 10:11 ID:+72ZPuE1
>411
> 製品レベルの全電気ブレーキのアルゴリズム
と言えば、停止までは電気、速度ゼロ検出で空制切換。
停まってからの空気ブレーキならシューが減らない。

#総研のは、電気ブレーキ自体の試験だから静止後の特性を採ってる訳で、
停止後も19秒〜21秒の間、細かな電流変化が見られるグラフは、
ゼロ検出の極めて難しい速度センサーを使って停止を保持するために
センサーのギヤ1山分くらいはフラフラ前後してるとしてもおかしくない。
 一旦停まっても、乗降などでバランスが崩れれば、その動きで回転方向
が検出され、打ち消す制御をするから、停止だけ一定電流ということはない。
制動中、力行中同様に細かな電流変化があるだろう。

「説明の切り口」は、先ず、区分けとして
1).直流−交流変換装置の原理と諸方式
2).3相誘導電動機の特性(1項とは独立の事象)
  電気機械の教科書はほとんど全部50/60Hzの定周波数で解析、説明しているから
教科書そのままでVVVFを説明しきれない。
 VVVF向きには、回転子の飽和磁束を基準に、
周波数−端子電圧特性、すべり−トルク特性(最大トルク以下の比例領域)、を説明する。
教科書のすべり率を改め、すべり回転数で論ずること。
3).制御法。
過渡現象領域まで踏み込んだ論議は、滑走制御に直結する高速応答をもたらすが、
過渡現象整定後の定常的な出力は1).2).で足りる。というより、ベクトル制御だけで
1).2).の説明は出来ない。制御は別項で説明しないと分からない。
413名無し野電車区:04/06/13 02:21 ID:TDQgBEmZ
>412
> 1).直流−交流変換装置の原理と諸方式

は、資料集積屋さんの担当になるんじゃないの?PWM,PFM,PAM、2〜3レベル、
半導体電力素子、電力回生を許容する変換方式など
説明材料に事欠かない。

 自分自身の見解と資料を明確に分けて書くことと、無用の他者攻撃を加えない!
というのをきちんと守れば「神」で居られる。 それなのに、
 ベクトル制御の極性に触れた記述も、無意味に他を否定しなければ
「方法説明」で済んだものを、蛇足の自爆攻撃ばかりで実に下らない。
こんどは慎重に!中味をきちんと記述して。
414名無し野電車区:04/06/13 13:01 ID:kOy19/yY
>413
他者攻撃というほどでも無いと思うけど。
それにいちいち基本原理からくどくど説明するのもどうかな。
少なくとも全電気ブレーキに関して言えば1)は省略可でしょう。
415名無し野電車区:04/06/13 14:11 ID:QtEB0GQH
>>414
>>413はキレると被害妄想意味不明長文粘着さんになるから気をつけてね
416名無し野電車区:04/06/13 15:24 ID:SGS6soKN
カヲナシさんでつか?
417名無し野電車区:04/06/13 23:30 ID:TDQgBEmZ
せめて回生可能な変換器と、回生できない変換器の違いぐらいは、
その豊富な資料から説明してみちゃどうよ >414-416
ID変えてごちゃごちゃやるより比較にならないくらい有益だ。
レス辿れば多数の人が待ち望んでる情報だろ。これは省略できないよ。
強烈な自信で正しく皆に判るように説明すべし!

#別解や訂正を書き込まれても粘着しないこと。つまらない。
418名無し野電車区:04/06/13 23:53 ID:wSyO0Htu
やっぱりね。スルーしとけばいいのに。
419名無し野電車区:04/06/14 09:21 ID:PX55lTj1
なんだ417は結局自分が知りたいだけじゃないか。
なら「説明すべし!」などと言わず、素直に「教えてください」
といえばよいのに。以降放置ケテーイ。
420名無し野電車区

・色んな人が見るわけだから分かりやすく詳しく説明してほしいと思います。

・でも無駄に長くとりとめのない文章だと読む気が起きませんから
 読み手のことも考えて投稿しましょう。

・ちょっかいを出されても極力スルーすることを心がけましょう。