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CN103338967B - 驱动系统、铁道车辆用驱动系统及搭载了该系统的铁道车辆、编组列车 - Google Patents

驱动系统、铁道车辆用驱动系统及搭载了该系统的铁道车辆、编组列车 Download PDF

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CN103338967B CN201280007141.5A CN201280007141A CN103338967B CN 103338967 B CN103338967 B CN 103338967B CN 201280007141 A CN201280007141 A CN 201280007141A CN 103338967 B CN103338967 B CN 103338967B
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Abstract

作为分别在电气化区间、非电气化区间中利用最佳电源的方法，提出了与多个不同的电力源(架线、由引擎驱动的发电机、燃料电池)对应的系统。但是由于每个电力源需要不同的电力转换器，故存在列车的编组重量增大、因需确保设备空间而使列车编组构成的自由度降低、保养费用增大、因部件数增多而引起的可靠性降低等的课题。具备：具有在多个不同的交流电源之中、与最大相数相同个数的交流输入端，将交流电变换成直流的电力变换电路；和切换所述交流电源与所述电力变换电路连接的连接状态的切换机构，根据电源来切换连接状态。

Description

驱动系统、铁道车辆用驱动系统及搭载了该系统的铁道车辆、编组列车
技术领域
本发明涉及电动机的驱动装置，尤其涉及从多个不同电力源获得电力的铁道车辆用的驱动装置。
背景技术
铁道上存在有具备经由架空电线、第三轨而从地上对列车供给电力的设备的区间(以下，称为“电气化区间”)和虽没有从地上的电力供给设备但通过列车自身所具备的发电单元来获得电力的(或者通过动力源来获得动力的)区间(以下，称为“非电气化区间”)这二个种类的区间。在电气化区间，由于能将列车制动时产生的再生电力用到其他列车的消耗，一般来说电气化方式的能效高，因此，存在列车量多的区间优先被电气化的倾向。另外，近来，在能量单价高涨的背景下，推进着非电气化区间的电气化计划。
另一方面，为了高效地进行列车的运用，期待着不区分电气化、非电气化区间地，能够行驶的列车。作为实现这样的列车的手段，一般在电气化区间通过电力机车来牵引由不具备电力源/动力源的车辆所构成的列车编组、在非电气化区间通过以内燃机为动力源的诸如柴油机车进行牵引的方式被广泛地利用。
不论是电力机车还是柴油机车的机车，均搭载有大量的设备，通常其重量是构成列车的客车的数倍重量。例如，如日本国内行驶的新干线列车那样，与将列车所需的驱动装置等的功能分散配置的动力分散型的列车相比较，机车由于具有轴载重的车轴而对轨道的损坏变大，或者，相对于重量集中的车辆而需要大容量的制动器装置等的原因，从而导致在列车的高速化上存在极限这样的课题。
另一方面，在功能分散型的列车中，电气化区间用、非电气化区间用的各情形均需进行最优化，从而存在不能实现通用化这样的课题。
针对这样的课题，专利文献1中公开了：具备将从架线电压或者从基于柴油引擎(以及燃料电池/充气光电池(gascell))的发电单元即不同的电力源(文献1图1：11以及12，21，31)以及从这些的电力源获得的电力变换为直流电压，而变换为直流电压的电力转换器(文献1图1：13，20，32)，与行驶区间相匹配地，通过适宜地对这些进行切换，能够实现可解决上述课题的铁道用车辆驱动装置以及利用了其的铁道用车辆。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：EP1186497A1，Railwayvehiclewithpowersupplysystem，ALSTOMLHBGmbH
发明概要
发明所要解决的课题
但是，上述文献1中，相对于电力源(架线、由引擎所驱动的发电机、燃料电池)的每一个，需要用于将电力源的电压变换为直流电压(文献1图1：1)的恰当的电力转换器(文献1，图1：13，25，32)，由此，存在列车的编组重量增大、为了需确保设备空间而导致列车编组构成的自由度降低、保养费用的增大、因部件数增多而导致的可靠性降低等的课题。另外，由于设备数多而难以收纳于一辆中，故需将设备分散配置于多个车辆，因此还存在妨碍编组构成上的自由这样的课题。
发明内容
解决课题的手段
本发明的驱动系统具备：将交流电变换为直流电的第一电力变换电路；和将通过第一电力变换电路进行变换而得到的直流电作为电源来驱动电动机的第二电力变换电路，第一电力变换电路与多个交流电源分别连接，该驱动系统具备连接在所述多个交流电源和所述第一电力变换电路之间使多个交流电源的一部分与第一电力变换电路连接的切换机构，第一电力变换装置进行与通过切换机构而连接的交流电源相应的电力变换动作。
或者，具有供给相数彼此不同的交流电的多个交流电源，第一电力变换电路根据通过切换机构而连接的交流电源所供给的交流电的相数，来进行将该交流电变换为直流电的动作。
或者，具备与多个不同的交流电源之中的成为最大相数的交流电源的相数对应的个数的交流输入端，根据通过接触器连接了的交流电源的交流电来使半导体元件动作，从而将该交流电变换为直流电。
发明效果
根据本发明，能够使得将从多个交流电源供给的交流电变换为直流电的电力变换电路实现共有化，提高实用性，由此，无需对应交流电源的每一个而分别具备电力变换装置，使具有多个不同的交流电源的驱动系统能够实现小型、轻量化、简略化。而且，在适用于铁道车辆编组的情况下，能够应对不同的交流电源，同时可期待实现列车的编组重量降低、保养费用降低、基于部件数减少的可靠性提高。另外，与装置的小型、轻量化相伴，装置的设备的自由度增大，列车编组构成的自由度增大，由此，能够提供通用性更高的铁道车辆。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的驱动系统图。
图2是表示本发明的一实施方式的驱动系统图。
图3是表示本发明的一实施方式的驱动系统图。
图4是表示应用了现有技术的列车编组的构成例的图。
图5是表示应用了本发明的列车编组的构成例的图。
图6是表示现有技术的一例的驱动系统图。
图7是表示将本发明应用到5辆编组时的构成例的图。
图8是表示将本发明应用到6辆编组时的构成例的图。
图9是表示将本发明应用到8辆编组时的构成例的图。
图10是表示将本发明应用到7辆编组时的构成例的图。
图11是表示将本发明应用到5辆编组时的其他的构成例的图。
图12是表示将本发明应用到5辆编组时的其他的构成例的图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，利用附图进行说明。利用图1～图6对构成本发明的铁道车辆用驱动系统的示例以及对铁道车辆编组的适用例进行说明。
〔实施例1〕
如图1所示，本实施例的驱动系统具备从与作为单相交流电源的变电所相连接的架线(未图示)取入单相交流电的集电装置1、对架线电压进行降压的主变压器11，在主变压器11的低压侧配置有2个绕组，对各绕组供给单相交流。另外，驱动系统是铁道车辆用驱动系统，具备：电源用电力变换电路21以及电源用电力变换电路22，其具备二相份的开关电路，用于将交流电变换为直流电将，该开关电路是二个逆并联地连接具有自消弧能力的半导体元件(例如IGBT)和二极管而形成的连接体进行串联连接而构成的开关电路；连接在所述主变压器11和所述电源用电力变换电路21、22之间的接触器12；连接在所述电源用电力变换电路21、22的直流侧，对直流电压进行平滑的平滑电容器3；将所述平滑电容器3的两端的电压作为电压源，对通过半导体元件的组合而构成的主电动机5进行驱动的电动机驱动用变换电路4；由引擎以及与该引擎联结的发电机构成，供给三相交流电源的发电单元6；连接在所述主变压器11和所述电源用电力变换电路21、22的连接点(所述电源用电力变换电路21、22的交流侧)与所述发电单元6的三相交流输出之间的接触器13。
在图1的示例中，在列车行驶在架线下即电气化区间的情况下，使所述接触器12闭合，使所述接触器13断开。从主转换器11分别对所述电源用电力变换电路21、22供给单相交流电，由此，通过使构成所述电源用电力变换电路21、22的半导体元件恰当地进行开关，以使得将单相交流变换为直流，这样，从架线所供给的单相交流电压通过所述电源用电力变换电路21、22进行变换而获得直流电压，通过电动机驱动用变换电路4来驱动主电动机5。
另一方面，在列车在无架线的区间即非电气化区间进行行驶的情况下，使所述接触器12断开，使所述接触器13闭合。在此，从发电单元6所供给的三相交流的二相份与所述电源用电力变换电路21的交流侧连接，余下的一相份与构成一相份221的半导体元件进行连接，其中，该一相份221是构成所述电源用电力变换电路22的二相份的电力变换电路的一相份。通过使构成所述电源用电力变换电路22的一相份221的半导体元件、所述电源用电力变换电路21的二相份的电力变换电路恰当地进行开关，来使三相交流变换为直流，由此，将所述发电单元6的三相交流输出电压变换为直流电压。另外，此时针对构成所述电源用电力变换电路22的未进行开关动作的一相份222的半导体元件，为了防止不必要的开关动作而赋予截止指令。在此，即使车辆正在架线下(电气化区间)进行行驶而架线处于异常状态的情况下，进行上述的控制，也能够获得本发明的效果。
在此，为了比较，根据与图6所示的现有例之间的差异，对由本发明所获得的效果简单进行说明。另外，关于与图1具有同样的功能的部分，则以同一标号进行表示，在此不再说明。图6的示例中，具备主变压器11专用的电源用电力变换电路21和22以及发电单元6专用的三相电源用电力变换电路61。
对此，在本发明中，与电源(架线或者发电单元)的变更相应地切换图1所示的接触器12、13，使构成用于生成直流电的电力变换电路的半导体元件共有化，使电源用电力变换电路21、22除具有这些本来具有的功能，即将主变压器11的交流输出变换为直流电压的电源用电力变换电路的功能外，还具有将发电单元6的三相交流输出电压变换为直流电压的功能，由此，能够使电力变换电路的数量减少，能够实现驱动系统的小型、轻量化。
利用图4以及图5来说明本发明的列车编组中的效果。如图5所示，在现有的驱动系统中，由于车辆的设备空间、装置的容积、重量的制约，需要将由主变压器11、电源用电力变换电路21、22、平滑电容器3、驱动用电力变换电路4构成的电力变换装置部和发电单元6以及三相电源用电力变换电路61分别装备到不同的车辆。由此，车辆间过渡的电线的数量将增加，因此，存在因电线所造成的重量增大、设备成本增大等课题。另外，还存在仅能与三辆编组以上的列车对应这样的课题。
而根据本发明，能够将由电源用电力变换电路21、22、平滑电容器3、驱动用电力变换电路4构成的电力变换装置部和发电单元6以及接触器12、13装备在同一车辆，由此，能够使车辆间过渡的电线数量比现有系统来说减少，能够实现列车的轻量化、低成本化、高可靠化。另外，由于最小车辆数量为二辆，因此，在对编组列车进行组配上自由度变高。例如，在需要五辆编组的编组列车的情况下，在现有例中，将一个驱动系统(三辆)和未搭载驱动系统的二车辆相连结来构成编组列车，但在本发明中，能根据需要的驱动力，选择将一个驱动系统(二辆)和未搭载驱动系统的三车辆进行连结而成的编组列车和将二个驱动系统(四辆)和未搭载驱动系统的一车辆相连结而成的编组列车中任意一者，从而编组自由度变高。而且，还能够获得以较少的车种类数来构成列车编组这样的优点。其结果，从车辆管理、运用的观点来看，自由度也变高，且还易于保养、运用。
作为图1所示的驱动系统的非电气化区间行驶时的运转方法，本实施例中，如上所述，说明了对于构成一相份222的半导体元件，为了防止不必要的开关动作而赋予截止指令，针对构成所述电源用电力变换电路22的一相份221的半导体元件和所述电源用电力变换电路21的二相份的电力变换电路，使之恰当进行开关的情形。但是，作为非电气化区间行驶时的其他运转方法，也可适用如下述那样的运转方法。使接触器12断开，使接触器13闭合，对构成电源用电力变换电路21、22的半导体元件的全部赋予截止指令。在该情况下，通过相对于构成电源用电力变换电路21、22的各半导体元件而逆并联连接的二极管，构成了二极管整流电路，由此，能够通过电源用电力变换电路21、22对作为发电单元6的输出的三相交流电压进行整流，利用该运转方法也能够达成本发明的目的。
在此，至于列车是在电气化区间和非电气化区间哪一种区间进行行驶，可通过导电弓电压的检测结果来进行判断。另外，也可以根据对速度发电机、GPS所生成的列车的行驶位置和预先存储的电气化区间的位置信息进行比较的结果来进行判断。另外，也可以从轨道天线信标(trackantennabeacon)等的地面侧设备中接收电气化/非电气化区间的信息来进行判断。
而且，关于车辆在架线下(电气化区间)正处于行驶中的情况下架线是否为异常状态的判断，能够通过导电弓电压的检测结果来进行判断。
关于构成电源用电力变换电路21、22的半导体元件的容许电流，当然能够与从架线获得电源的情况下的最大电力以及从发电单元6获得电源的情况下的最大电力中较大的一方相匹配地进行设计。
另外，在图1的示例中，主变压器11采用了以驱动系统用低压绕组是二绕组的情况为例，但也可以将低压绕组设为四绕组，对二个驱动系统供给电源，也可以将低压绕组设为六绕组，对三个驱动系统供给电源。或者，还可以进一步增多低压绕组的绕组数，对四个以上的多个驱动系统供给电源。
实施例1中，列举了针对一个驱动系统而从二个低压绕组来供给电力的示例，但本发明并不限于此，低压绕组的数量也可以为三个以上。另外，关于对一个驱动系统供给电力的发电单元，无需仅为一个，也可以将二个以上的发电单元相连接。如此在驱动系统内，在从多个低压绕组或者发电单元供给电力的情况下，电源用电力变换电路21、22至少具有与多个不同的交流电源之中最大相数的交流电源的相数相对应的数量的交流输入端，与通过接触器所连接的交流电源的交流电相应地，使半导体元件进行动作，将该交流电变换为直流电。
〔实施例2〕
其次，利用图2，说明其他的实施例。图2是相对于主变压器11的低压侧的一绕组而连接了一个驱动系统的情况下的示例。在图2的示例中，在主变压器11的低压侧的一绕组连接有电源用电力变换装置21，在低压侧的一绕组和电源用电力变换装置21之间连接有接触器14。即，取代图1中的接触器12，连接有一相份(二相)类型的接触器14。而且，取代图1中的电源用电力变换电路22，具备电力变换电路一相份的电源用电力变换电路23。即，从发电单元6供给的三相交流的二相份与所述电源用电力变换电路21的交流侧连接，余下的一相份与所述电源用电力变换电路23的交流侧连接。其他部分的构成以及动作均与实施例1相同。
图2的示例中，在处于架线下即处于电气化区间，使所述接触器14闭合，使所述接触器13断开，将架线作为电源，使构成所述电源用电力变换电路21的半导体元件恰当地进行开关，以使得将单相交流变换为直流，来获得直流电压，通过电动机驱动用变换电路4来驱动主电动机5。此时，为了防止不必要的开关动作而对构成所述电源用电力变换电路23的半导体元件赋予截止指令。
另一方面，在处于无架线的区间即非电气化区间中，使所述接触器14断开，使所述接触器1闭合，使所述电源用电力变换电路21和构成所述一相份的电源用电力变换电路23的半导体元件恰当地进行开关，以使得将三相交流变换为直流，由此，将所述发电单元6的三相交流输出变换为直流。
由此，与实施例1的情况相同地，无需单独地具备从架线获得电力的情况下所需的电力变换电路和从发电单元6获得电力的情况下所需的电力变换电路，从而能够使驱动系统实现小型、轻量化。
作为图2所示的驱动系统的非电气化区间中的运转方法，在本实施例中，如上所述，说明了使构成所述电源用电力变换电路22以及所述电源用电力变换电路23的半导体元件恰当地进行开关，但作为非电气化区间中的其他运转方法，也可以适用如下所述的运转方法。在非电气化区间中使接触器14断开，使接触器13闭合，对构成电源用电力变换电路21、23的多个半导体元件的全部赋予截止指令。在该情况下，通过与各半导体元件逆并联连接的二极管来构成二极管整流电路，由此，能够对作为发电单元6的输出的三相交流电压进行整流，利用该运转方法，也能够达成本发明的目的。
〔实施例3〕
其次，利用图3，对其他的实施例进行说明。图3是对主变压器11的低压侧的一绕组连接了一个驱动系统的情况下的实施例，是与图2不同的实施例。
图3中，取代图2所示的实施例的一相份的电力变换电路23，而适用了由二极管构成的电力变换电路24。其他部分的构成与实施例1、实施例2相同。
在图3的示例中，在处于架线下即电气化区间中，使所述接触器14闭合，使所述接触器13断开，将作为架线电源，使构成所述电源用电力变换电路21的半导体元件恰当地进行开关，以使得将单相交流变换为直流，获得直流电压，通过电动机驱动用变换电路4来驱动主电动机5。
另一方面，在处于无架线的区间即非电气化区间中，使所述接触器14断开，使所述接触器13闭合，对构成电源用电力变换电路21的半导体元件赋予截止指令，通过构成所述电源用电力变换电路21的二极管以及由电力变换电路24所构成的整流电路，将所述发电单元6的三相交流输出整流为直流。
由此，在非电气化区间中，通过所述电源用电力变换电路21以及作为二极管整流电路的所述电力变换电路24，能够由发电单元6的三相交流输出而获得直流。图3的示例中，与图2相比，可期待进一步的装置的小型、轻量化。
在图2以及图3所示的实施例2、3中，关于构成电源用电力变换电路21的半导体元件的容许电流，可与从架线获得电源的情况下的最大电力以及从发电单元6获得电源的情况下的最大电力中较大的一方相匹配地进行设计。另外，关于构成电源用电力变换电路23的半导体元件或者构成电力变换电路24的二极管的容许电流，能够与从发电单元6获得电源的情况下的最大电力相匹配地进行设计。
在此，与从架线获得电力的情况下的最大电力相比，从车上的发电单元6获得电力的情况下的最大电力较小的情况下，能够使构成电源用电力变换电路23的半导体元件或者构成电力变换电路24的二极管的容许电流/冷却装置的冷却容量较电源用电力变换电路21而言进行小容量化，能够期待进一步的小型、轻量化。
另外，图1～图3所述的各实施例中，在电力变换电路(21、22、23、24、4)的直流侧，仅示出了平滑电容器3，但即使连接用于去除与交流电源的整流相伴的整流波纹的滤波器电路，也对本发明的效果不会造成影响。当然，即使相对于所述平滑电容器3连接了将所述平滑电容器3作为电压源对车上的电气设备(例如，照明设备、空调设备等)供给电源的辅助电源装置APS，不用说也能获得本发明的效果。而且，图1～图3的示例中的接触器(12、13，14)即使是接点式(以导通、截止指令切换导通状态)或者即使是半导体方式，均对本发明的效果不会造成影响。
图2、图3所示的实施例2、3中，以主变压器11采用驱动系统用低压绕组为一绕组的情况为例，但也可将低压绕组设为二绕组以上，对二个以上的驱动系统进行电源供给。
上述的各实施例中，作为多个电源，以由引擎和发电机构成的发电单元6、和架线为例进行了列举，但电源并不限于这些，也可以置换为可产生交流电的其他电源，另外，也可以追加连接产生交流电的其他电源。此时，在其他电源为三相交流电源的情况下，与各实施例中的电源单元6同样地连接到电力变换电路，在其他电源为单相交流电源的情况下，与各实施例中的主变压器11同样地连接到电力变换电路。
将多个搭载有上述的各实施例中说明的驱动系统的铁道车辆进行连结，可构成搭载有多个驱动系统的编组列车。另外，也可以将搭载有一个各实施例中说明的驱动系统的铁道车辆和未搭载有驱动系统的铁道车辆进行连结，来构成搭载有一个驱动系统的编组列车。
〔实施例4〕
其次，关于将实施例1～3的各实施例中说明的驱动系统应用到多个车辆连结而成的编组列车时的一实施例，利用图7，8，9进行说明。
图7中，示出了由5个车辆1～5构成编组列车。在车辆2、3、4搭载有由引擎和发电机构成的发电单元6、由电源用电力变换电路21、22构成的转换器、主电动机5、电动机驱动用变换电路4、接触器12、13，在连接了接触器12的情况下，转换器将从主变压器11供给的单相的交流电变换为直流电，对电动机驱动用变换电路4进行供给。在此，搭载于车辆2的转换器经由接触器12与搭载于车辆1的主变压器11的低压侧的二绕组相连接，搭载于车辆3、4的转换器经由接触器12与搭载于车辆5的主变压器11的低压侧的二绕组相连接。
图7中，如实施例1所述那样示出了：在对主变压器11的低压侧的二绕组连接了一个驱动系统的情况下，搭载了由电源用电力变换电路21、22构成的转换器的示例。但也可以对主变压器11的低压侧的一绕组连接了一个驱动系统的情况下，如实施例2那样，由电源用电力变换电路21和电源用电力变换电路一相份23来构成转换器，也可以如实施例3那样，通过电源用电力变换电路21和由二极管构成的电力变换电路24来构成转换器。
在车辆1、5搭载有集电装置1、主变压器11、辅助电源装置APS，辅助电源装置APS与搭载于多个驱动车的多个转换器的直流侧相连接，将从转换器供给的直流电变换为比商用频率的交流电、主电路的直流电电压低的直流电，对搭载于编组列车的各车辆1～5的照明设备、空调设备等的辅助设备供给电源。在此，构成为：辅助电源装置APS具备可与多个转换器的直流侧的任意一者相连接地能够选择连接目的地的选择机构，即使在一部分的转换器产生了异常的情况下，也能够从其他的转换器接受直流电的供给。
图8是在图7所示的编组列车，将未搭载发电单元、转换器、逆变器、电动机和主变压器的任意一者的车辆作为车辆3而进行了追加的构成。如此，能够与所需的输送量相应地恰当地追加1辆以上的非驱动车。
图9是表示由8个车辆1～8来构成编组列车的图。在车辆2、3、6、7搭载有由引擎和发电机构成的发电单元6、由电源用电力变换电路21、22构成的转换器、主电动机5、电动机驱动用变换电路4，转换器将从主变压器11或者发电单元6供给的交流电变换为直流电，对电动机驱动用变换电路4供给该直流电。在此，搭载于车辆2、3的转换器与搭载于车辆1的主变压器11的低压侧的二绕组相连接，搭载于车辆6、7的转换器与搭载于车辆8的主变压器11的低压侧的二绕组相连接。
图9示出了：如实施例1所述那样，在对主变压器11的低压侧的二绕组连接了一个驱动系统的情况下，搭载了由电源用电力变换电路21、22构成的转换器的示例。但也可以在对主变压器11的低压侧的一绕组连接了一个驱动系统的情况下，如实施例2那样，通过电源用电力变换电路21和电源用电力变换电路一相份23来构成转换器，还可以如实施例3那样，通过电源用电力变换电路21和由二极管构成的电力变换电路24来构成转换器。
在两端的车辆1、8搭载集电装置1、主变压器11、辅助电源装置APS，在车辆5搭载辅助电源装置APS。车辆4是未搭载辅助电源装置APS、主变压器11、发电单元、电动机等的车辆。搭载于车辆1、5、8的辅助电源装置APS与搭载于多个驱动车的多个转换器的直流侧相连接，将从转换器供给的直流电变换为电压比商用频率的交流电、主电路的直流电要低的直流电，向搭载于编组列车的各车辆1～8的照明设备、空调设备等的辅助设备供给电源。在此，构成为：辅助电源装置APS具备按照可与多个转换器的直流侧的任意一者相连接的方式来选择连接目的地的选择机构，在一部分的转换器产生了异常的情况下，也能够从其他的转换器接受直流电的供给。
图10是从图9所示的编组列车中去除其中搭载有辅助电源装置APS的非驱动车的车辆5而设为7辆编组的示例。如此，与所需的输送量、辅助电源的电力、驱动力相应地，对总车辆数、辅助电源装置APS的搭载数、搭载了电动机的车辆和驱动车的数进行恰当调整。
图11中示出了这样的构成，即：通过5个车辆1～5来构成编组列车，在中央的车辆2、3、4搭载发电单元、转换器、逆变器、电动机，在两端的车辆1、5未搭载电动机等。在车辆2、3、4搭载有由引擎和发电机构成的发电单元6、由电源用电力变换电路21、22构成的转换器、主电动机5、电动机驱动用变换电路4，转换器将从主变压器供给的交流电变换为直流电，对电动机驱动用变换电路4供给该直流电。在此，搭载于车辆2、3、4的各转换器与搭载于车辆5的主变压器11的低压侧的二绕组相连接。
图11示出了：如实施例1所述那样，在对主变压器11的低压侧的二绕组连接了一个驱动系统的情况下，搭载了由电源用电力变换电路21、22构成的转换器的示例。也可以在对主变压器11的低压侧的一绕组连接了一个驱动系统的情况下，如实施例2那样，通过电源用电力变换电路21和电源用电力变换电路一相份23来构成转换器，也可以如实施例3那样，通过电源用电力变换电路21和由二极管构成的电力变换电路24来构成转换器。
在车辆5搭载集电装置1、主变压器11、辅助电源装置APS。主转换器11为了对搭载于车辆2、3、4的转换器供给电力而具备6个低压侧的绕组，2绕组分别与转换器相连接。在车辆1搭载有集电装置1、辅助电源装置APS，车辆1的集电装置通过电线与车辆5的主变压器相连接。搭载于车辆1、5的辅助电源装置APS与搭载于多个驱动车的多个转换器的直流侧相连接，将从转换器供给的直流电变换为电压比商用频率的交流电、主电路的直流电要低的直流电，对搭载于编组列车的各车辆1～5的照明设备、空调设备等的辅助设备供给电源。在此，构成为：辅助电源装置APS具备按照可与多个转换器的直流侧的任意一者相连接的方式来选择连接目的地的选择机构，即使在一部分的转换器产生了异常的情况下，也能够从其他的转换器接受直流电的供给。
图11示出了将构成产生驱动力的驱动系统的装置分散配置于车辆2～车辆5的示例，也可与所需的输送量相应地，恰当追加1辆以上的未搭载有构成驱动系统的装置(发电单元、转换器、逆变器、电动机、变压器、集电装置)的非驱动车。
在上述的图7～图11中，示出了将构成驱动系统的各装置分散配置于多个车辆的示例。但在将本发明应用到为了相对低速运行所需的最大驱动输出不大的编组列车中的情况下，由于驱动系统的重量不大，因此也可如图12所示那样将构成驱动系统的各装置(导电弓、主变压器、发电单元、转换器、逆变器、电动机)集中搭载到一个车辆。另外，轨道侧耐损坏性强，轨道容许的车辆重量大的情况下，也可以同样地将构成驱动系统的各装置集中搭载到一个车辆。如此，在将构成驱动系统的各装置集中搭载到一个车辆的情况下，具有能够减少用于构成驱动系统的各装置间的电气布线的数量这样的优越性。
机车为了获得用于驱动编组列车的驱动力，搭载有多个设备，通常有构成列车的客车的数倍重量。例如，如在日本国内行驶的新干线列车那样，与将驱动装置等的列车所需的功能分散配置的动力分散型的列车相比较，机车由于有轴载重的车轴而对轨道造成较大损坏，或者，由于相对于重量集中的车辆而需要大容量的制动器装置等的理由，而存在列车的高速化方面出现极限这样的课题。由此，如图7～11所述那样，优选在多个车辆分散配置用于发电单元、转换器、电动机驱动用变换电路4、电动机等的构成驱动系统的设备。
但是，如此将设备分散配置到多个车辆的情况下，需要将各发电单元产生的交流电变换为直流电的转换器，从而产生转换器的数量增大、驱动系统的重量增加、成本增加、维修烦杂化这样的问题。于是，通过本实施例所说明的那样，对于将设备分散配置到多个驱动车的编组列车，利用实施例1～3中说明的驱动系统，能够抑制转换器的数量增大，能够防止驱动系统的重量增加、成本增加、维修的烦杂化这样的问题。
另外，通过本实施例，由于能够削减转换器的数量，因此能够将驱动所需的发电单元6、转换器、电动机驱动用变换电路4、主电动机5搭载到1车辆内，能够降低跨车辆间的驱动电力供给用的电线数量。而且，通过将主变压器11、辅助电源装置APS等的其他设备搭载到其他车辆，能够防止因车辆间重量的非平衡引起的特定车辆重量增大，能够抑制对轨道造成的损坏。
符号说明
1集电装置
3直流滤波器电容器
4电动机驱动用变换电路(电机驱动用逆变器电路)
5主电动机
6发电单元
11主变压器
12、13、14接触器
21、22电源用电力变换电路
23电源用电力变换电路一相份
24由二极管构成的电力变换电路
61三相电源用电力变换电路
221、222构成电源用电力变换电路22的变换电路一相份

Claims (19)

1.一种驱动系统，具备：
第一电力变换装置，其将交流电变换为直流电；和
第二电力变换装置，其将通过所述第一电力变换装置进行变换而得到的直流电作为电源来驱动电动机，
所述驱动系统的特征在于，
所述第一电力变换装置与供给相数彼此不同的交流电的多个交流电源分别连接，
所述驱动系统具备连接在所述多个交流电源和所述第一电力变换装置之间使所述多个交流电源的一部分与所述第一电力变换装置连接的切换机构，
所述第一电力变换装置根据通过所述切换机构而连接的交流电源所供给的交流电的相数，来进行将该交流电变换为直流电的动作，
所述切换机构构成为能将所述第一电力变换装置的交流侧与供给单相交流的单相交流电源以及供给三相交流的三相交流电源中的任意一者电连接，
所述第一电力变换装置具备四相份的电力变换电路，该电力变换电路是通过将二个逆并联地连接具有自消弧能力的半导体元件和二极管而形成的连接体进行串联连接来构成，
所述第一电力变换装置通过所述四相份的电力变换电路与所述单相交流电源连接，通过所述四相份的电力变换电路中的三相份的电力变换电路与所述三相交流电源连接，
所述第一电力变换装置根据从由所述切换机构选择的交流电源所供给的交流电的相数，来进行与交流电源相连接的所述电力变换电路的开关控制。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，
所述驱动系统还具备：
导电弓，其从连接于单相交流电源的架线，进行单相交流电的集电；
主变压器，其对所集电的所述单相交流电进行降压；和
发电单元，其具有引擎和三相交流发电机，输出三相交流电，
所述切换机构使所述第一电力变换装置的交流侧与所述主变压器的低压侧的绕组及所述发电单元的输出的任意一方连接，使另一方断开。
3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，
在所述主变压器的低压侧设有多个所述绕组，
所述第一电力变换装置具备四相份的电力变换电路，该电力变换电路是通过将二个逆并联地连接具有自消弧能力的半导体元件和二极管而形成的连接体进行串联连接来构成，
所述电力变换电路的二相份经由所述切换机构与一方的所述绕组相连接，
所述电力变换电路的另外的二相份经由所述切换机构与另一方的所述绕组相连接，
在车辆行驶在架线设置区间的情况下，通过所述切换机构使所述主变压器的低压侧的二绕组与四相份的所述电力变换电路连接，将单相交流电供给到所述第一电力变换装置，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，通过所述切换机构使所述发电单元的三相交流输出与三相份的所述电力变换电路相连接，将从所述发电单元输出的三相交流电供给到所述第一电力变换装置。
4.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，使构成通过所述切换机构而与所述发电单元连接的三相份的所述电力变换电路的所述半导体元件进行动作，以使所输入的三相交流电变换为直流电，并使构成剩余的一相份的所述电力变换电路的所述半导体元件保持在非导通状态。
5.根据权利要求3所述的驱动系统，其特征在于，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，对通过所述切换机构而与所述发电单元连接的三相份的所述电力变换电路供给三相交流电，使构成所述第一电力变换装置的全部的所述半导体元件保持在非导通状态，由与所述半导体元件逆并联地连接的所述二极管，对从所述发电单元输出的三相交流电进行整流来获得直流电。
6.一种驱动系统，具备：
第一电力变换装置，其将交流电变换为直流电；和
第二电力变换装置，其将通过所述第一电力变换装置进行变换而得到的直流电作为电源来驱动电动机，
所述驱动系统的特征在于，
所述第一电力变换装置与供给相数彼此不同的交流电的多个交流电源分别连接，
所述驱动系统具备连接在所述多个交流电源和所述第一电力变换装置之间使所述多个交流电源的一部分与所述第一电力变换装置连接的切换机构，
所述第一电力变换装置根据通过所述切换机构而连接的交流电源所供给的交流电的相数，来进行将该交流电变换为直流电的动作，
所述驱动系统还具备：
导电弓，其从连接于单相交流电源的架线，进行单相交流电的集电；
主变压器，其对所集电的所述单相交流电进行降压；和
发电单元，其具有引擎和三相交流发电机，输出三相交流电，
所述切换机构使所述第一电力变换装置的交流侧与所述主变压器的低压侧的绕组及所述发电单元的输出的任意一方连接，使另一方断开，
所述第一电力变换装置具备三相份的电力变换电路，该电力变换电路是通过将二个逆并联地连接具有自消弧能力的半导体元件和二极管而形成的连接体进行串联连接来构成，
所述电力变换电路的二相份经由所述切换机构与所述绕组相连接，
在车辆行驶在架线设置区间的情况下，通过所述切换机构使所述主变压器的低压侧的所述绕组与二相份的所述电力变换电路连接，将单相交流电供给到所述第一电力变换装置，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，通过所述切换机构使所述发电单元的三相交流输出与三相份的所述电力变换电路连接，将从所述发电单元输出的三相交流电供给到所述第一电力变换装置。
7.根据权利要求6所述的驱动系统，其特征在于，
在车辆行驶在架线设置区间的情况下，使构成所述电力变换电路的三相份之中的尚未经由所述切换机构与所述绕组相连接的一相份的所述电力变换电路的所述半导体元件保持在非导通状态。
8.根据权利要求6或者7所述的驱动系统，其特征在于，
经由所述切换机构而能与所述主变压器的绕组以及所述发电单元连接的二相份的所述电力变换电路，具有与从所述主变压器供给的最大电力和从所述发电单元供给的最大电力中较大的一方相匹配的容许电流。
9.根据权利要求6或者7所述的驱动系统，其特征在于，
未与所述主变压器的绕组相连接而能经由所述切换机构与所述发电单元连接的一相份的所述电力变换电路具有与所述发电单元的最大电力相匹配的容许电流。
10.一种驱动系统，具备：
第一电力变换装置，其将交流电变换为直流电；和
第二电力变换装置，其将通过所述第一电力变换装置进行变换而得到的直流电作为电源来驱动电动机，
所述驱动系统的特征在于，
所述第一电力变换装置与供给相数彼此不同的交流电的多个交流电源分别连接，
所述驱动系统具备连接在所述多个交流电源和所述第一电力变换装置之间使所述多个交流电源的一部分与所述第一电力变换装置连接的切换机构，
所述第一电力变换装置根据通过所述切换机构而连接的交流电源所供给的交流电的相数，来进行将该交流电变换为直流电的动作，
所述驱动系统还具备：
导电弓，其从连接于单相交流电源的架线，进行单相交流电的集电；
主变压器，其对所集电的所述单相交流电进行降压；和
发电单元，其具有引擎和三相交流发电机，输出三相交流电，
所述切换机构使所述第一电力变换装置的交流侧与所述主变压器的低压侧的绕组及所述发电单元的输出的任意一方连接，使另一方断开，
所述第一电力变换装置具备：
二相份的电力变换电路，该电力变换电路是将二个逆并联地连接具有自消弧能力的半导体元件和二极管而形成的连接体进行串联连接来构成；和
一相份的整流电路，该整流电路是将二个二极管串联连接来构成，
所述电力变换电路的二相份经由所述切换机构与所述绕组相连接，
在车辆行驶在架线设置区间的情况下，通过所述切换机构使所述主变压器的低压侧的所述绕组和二相份的所述电力变换电路相连接，从而将单相交流电供给到所述第一电力变换装置，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，通过所述切换机构使所述发电单元的三相交流输出与二相份的所述电力变换电路以及一相份的所述整流电路相连接，将从所述发电单元输出的三相交流电供给到所述第一电力变换装置。
11.根据权利要求10所述的驱动系统，其特征在于，
在车辆行驶在无架线的区间或者行驶在处于异常状态的架线区间的情况下，对通过所述切换机构而与所述发电单元连接的二相份的所述电力变换电路以及一相份的所述整流电路供给三相交流电，使构成所述二相份的所述电力变换电路的全部的所述半导体元件保持在非导通状态，通过与所述半导体元件逆并联地连接的所述二极管以及一相份的所述整流电路，对从所述发电单元输出的三相交流电进行整流，来获得直流电。
12.根据权利要求10或11所述的驱动系统，其特征在于，
经由所述切换机构而能与所述主变压器的绕组以及所述发电单元连接的二相份的所述电力变换电路，具有与从所述主变压器供给的最大电力和从所述发电单元供给的最大电力中较大的一方相匹配的容许电流。
13.根据权利要求10或者11所述的驱动系统，其特征在于，
未与所述主变压器的绕组相连接而能经由所述切换机构与所述发电单元连接的一相份的所述整流电路，具有与所述发电单元的最大电力相匹配的容许电流。
14.根据权利要求1至7、10、11中任意一项所述的驱动系统，其特征在于，
将对车上的电气设备供给电力的辅助电源装置连接到所述第一电力变换装置的直流侧，对所述辅助电源装置供给直流电。
15.一种编组列车，其跨多个铁道车辆而搭载权利要求1至14中任意一项所述的驱动系统，将该多个铁道车辆相连结来构成，其中，
将搭载了所述驱动系统的所述多个铁道车辆和未搭载所述驱动系统的铁道车辆相连结来构成。
16.一种编组列车，具有权利要求2至13中任意一项所述的驱动系统，将多个铁道车辆相连结来构成，其中，
所述编组列车是将第一铁道车辆和第二铁道车辆相连结来构成，所述第一铁道车辆具备所述导电弓和所述主变压器，所述第二铁道车辆具备所述发电单元、所述第一电力变换装置、所述电动机、和所述第二电力变换装置。
17.根据权利要求16所述的编组列车，其特征在于，具备：
至少1辆以上的所述第一铁道车辆；和
至少2辆以上的所述第二铁道车辆。
18.根据权利要求16或17所述的编组列车，其特征在于，
除具有所述第一铁道车辆和所述第二铁道车辆外，还具有未搭载所述导电弓、所述主变压器、所述发电单元、所述第一电力变换装置、所述电动机、所述第二电力变换装置中的任意一者的第三铁道车辆，
所述编组列车是将所述第一铁道车辆、所述第二铁道车辆、第三铁道车辆相连结来构成。
19.根据权利要求17所述的编组列车，其特征在于，
所述第一铁道车辆具备辅助电源装置，该辅助电源装置与搭载于所述第二铁道车辆的多个所述第一电力变换装置的直流部相连接，对搭载于车辆的电气设备供给电力，
该辅助电源装置具备能从多个所述第一电力变换装置中选择连接目的地的选择机构。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10205404B2 (en) * 2012-04-17 2019-02-12 General Electric Company Power converter control system and method
JP5891989B2 (ja) 2012-07-27 2016-03-23 株式会社日立製作所 駆動システムおよびこれを搭載した鉄道車両
JP2014053976A (ja) * 2012-09-05 2014-03-20 Kinki Sharyo Co Ltd 編成列車
JP2015035864A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社日立製作所 編成列車および編成列車を構成する車両の増加方法
JP6393643B2 (ja) * 2015-03-26 2018-09-19 株式会社日立製作所 車両駆動システム
JP6564470B2 (ja) * 2015-12-09 2019-08-21 川崎重工業株式会社 鉄道車両用制御装置、列車編成および主電動機制御方法
CN109476234B (zh) * 2016-07-19 2022-03-15 株式会社日立制作所 车辆用电力变换装置以及铁道车辆
WO2018200952A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Cool Technologies, Inc. Integrated electrical power generation methods and systems
FR3070804B1 (fr) * 2017-09-07 2020-11-20 Alstom Transp Tech Module d'alimentation en puissance electrique d'un bloc moteur, procede d'alimentation, systeme de traction et vehicule associes
JP6850235B2 (ja) * 2017-09-29 2021-03-31 日立建機株式会社 電気駆動作業車両および車輪電気駆動ユニット
EP3696005A4 (en) * 2017-10-13 2021-07-14 Hitachi, Ltd. DRIVE CONTROL DEVICE AND DEFINED TRAIN MOUNTED WITH LEDIT DRIVE CONTROL DEVICE
FR3078820B1 (fr) * 2018-03-08 2020-04-03 Alstom Transport Technologies Sectionneur de reconfiguration de l'alimentation d'un systeme d'entrainement electrique d'un vehicule, notamment un vehicule ferroviaire
JP7001811B2 (ja) * 2018-03-23 2022-02-04 株式会社日立製作所 電力変換装置および電力変換装置の制御方法
US11498147B2 (en) * 2018-05-01 2022-11-15 Illinois Tool Works Inc. Single phase input detection and power source protection
WO2020049767A1 (ja) * 2018-09-04 2020-03-12 株式会社日立製作所 駆動制御装置および駆動制御方法、当該駆動制御装置を搭載する鉄道車両
GB2563541B (en) * 2018-09-14 2021-01-20 Hitachi Ltd Train set and cars for train set operable on routes having electrified and non-electrified sections
PL3636376T3 (pl) 2018-10-12 2022-01-24 Dallan S.P.A. Urządzenie do cięcia laserowego lub plazmowego kawałków materiału warstwowego
CN109367393B (zh) * 2018-11-16 2021-08-27 贾凤斌 多接触线多相整流交错换向式受电弓
EP4049516B1 (en) * 2019-10-24 2023-03-08 Signify Holding B.V. An led driver for led lighting systems for replacing a high-intensity discharge lamp
EP3876413A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-08 ABB Schweiz AG Multiuse of phase legs in a power supply system for a traction unit
GB2592986B (en) 2020-03-13 2022-11-02 Hitachi Rail Ltd Drive system for a railway vehicle
FR3110880B1 (fr) * 2020-05-27 2024-02-09 Alstom Transp Tech Procédé d’alimentation d’un ensemble de moteurs de traction embarqué dans un véhicule, dispositif électronique de contrôle d’alimentation et ensemble de moteurs de traction associé
GB2600395B (en) 2020-10-21 2023-06-14 Hitachi Rail Ltd A monitoring system for a railway network
JP7496331B2 (ja) 2021-03-25 2024-06-06 日本車輌製造株式会社 鉄道車両
WO2023013050A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 三菱電機株式会社 鉄道車両用駆動装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1176524A (zh) * 1996-09-03 1998-03-18 Gec阿尔斯托姆运输公司 通过变换器向牵引系统以直流电压供电的装置及方法

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1002850B (de) 1952-10-24 1957-02-21 Eisen & Stahlind Ag Vorrichtung zum Laden einer Akkumulatorenbatterie
JPS5783102A (en) 1980-11-13 1982-05-24 Toyo Electric Mfg Co Ltd Control system of dual mode vehicle
JP3178503B2 (ja) 1994-07-01 2001-06-18 株式会社デンソー ハイブリッド自動車の制御装置
JPH0833122A (ja) * 1994-07-14 1996-02-02 Fuji Heavy Ind Ltd 電気式デュアルモード鉄道車両
JP3314256B2 (ja) 1994-07-20 2002-08-12 株式会社日立製作所 電気車の電力変換装置
JPH0847107A (ja) * 1994-07-29 1996-02-16 Toyota Motor Corp シリーズハイブリッド車の発電制御方法
US5701980A (en) * 1995-06-13 1997-12-30 Daewoo Heavy Industries Ltd. Power supply device for an electromotive railcar
JPH09168204A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Toshiba Corp 電気車の制御装置
US6075717A (en) * 1996-05-01 2000-06-13 General Electric Company PWM rectifier control with switching losses equally distributed among multiple switching devices
JPH11113102A (ja) * 1997-10-02 1999-04-23 Toshiba Corp 交直両用電気車制御装置
DE10045319A1 (de) 2000-09-12 2002-03-21 Alstom Lhb Gmbh Schienentriebfahrzeug mit Energieversorgungssystem
JP2002135906A (ja) * 2000-10-19 2002-05-10 Sanyo Electric Co Ltd ハイブリッド自動車
DE10103538B4 (de) 2001-01-26 2007-11-22 Siemens Ag Elektromotorisch angetriebenes Schienenfahrzeug mit Verbrennungsmotor
US20060005739A1 (en) * 2001-03-27 2006-01-12 Kumar Ajith K Railroad system comprising railroad vehicle with energy regeneration
CA2405192C (en) * 2001-03-30 2005-06-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power conversion apparatus
AT500328B1 (de) * 2002-02-07 2010-03-15 Elin Ebg Traction Gmbh Fahrzeug mit einem elektrischen antrieb und verfahren zum betrieb eines solchen fahrzeuges
SE524423C2 (sv) 2003-01-20 2004-08-10 Bombardier Transp Gmbh Anordning och förfarande för tillhandahållande av elektrisk effekt till ett fordon.
JP2004312939A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Mitsubishi Electric Corp 電気車制御装置
JP2004312953A (ja) * 2003-04-10 2004-11-04 Hitachi Ltd ハイブリッド輸送車両
KR100939599B1 (ko) * 2005-03-15 2010-02-01 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 컨버터
WO2007138645A1 (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation 車両用補助電源装置
JP4120708B2 (ja) 2006-10-19 2008-07-16 三菱電機株式会社 電力変換装置
US8174833B2 (en) 2007-06-11 2012-05-08 Mitsubishi Electric Corporation Electric power converting apparatus
DE102007032776A1 (de) 2007-07-13 2009-01-15 Siemens Ag Elektrisches Antriebssystem
JP5223320B2 (ja) * 2007-12-12 2013-06-26 パナソニック株式会社 共用プリント基板およびそれを用いた直流電源回路
US8596434B2 (en) * 2008-04-30 2013-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Electric railway system
DE102008023332B4 (de) 2008-05-13 2010-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Dieselelektrisches Antriebssystem
DE102009008549A1 (de) 2009-02-12 2010-08-19 Bombardier Transportation Gmbh Anordnung zum Betreiben von Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wahlweise aus einem Energieversorgungsnetz oder aus einer Motor-Generator-Kombination
DE102009009116B4 (de) 2009-02-16 2021-02-25 Bombardier Transportation Gmbh Triebzug und Verfahren zu dessen Herstellung
CA2755340C (en) 2009-03-13 2014-05-27 Masayuki Nogi Rolling stock system and control method thereof
JP5161816B2 (ja) * 2009-03-13 2013-03-13 株式会社東芝 鉄道車両システム
JP5100690B2 (ja) * 2009-03-13 2012-12-19 株式会社東芝 鉄道車両システム
JP2010239764A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Panasonic Corp マトリックスコンバータおよびそれを用いた空気調和機
WO2010146643A1 (ja) 2009-06-15 2010-12-23 株式会社 日立製作所 鉄道車両の駆動システム
CN103648823A (zh) * 2011-06-30 2014-03-19 三菱电机株式会社 车厢用辅助电源装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1176524A (zh) * 1996-09-03 1998-03-18 Gec阿尔斯托姆运输公司 通过变换器向牵引系统以直流电压供电的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5548280B2 (ja) 2014-07-16
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